ES2248963T3 - Cubierta neumatica. - Google Patents
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Abstract
UN NEUMATICO COMPRENDE UNA CARCASA (6) DE AL MENOS UNA CAPA CAUCHOTADA DISPUESTA RADIALMENTE, UNA CORREA (7) FORMADA POR DOS O MAS CAPAS DE CORDONES TRANSVERSALES, Y UN PAR DE GOMAS (8) COMO TIRAS GRUESAS DE REFUERZO, SITUADAS EN UN LADO DE LA CARA INTERIOR DE LA CARCASA, Y QUE TIENE SU SECCION EN FORMA DE MEDIA LUNA. UN CAUCHO (9) CARGADO CON CUENTAS Y EL CAUCHO (8) DE LA TIRA DE REFUERZO TIENEN CADA UNO UNA DUREZA JIS ESPECIFICADA, A 25 C, DE NO MENOS DE 70 , Y UNA ELASTICIDAD AL REBOTE, A 25 C, DE NO MENOS DEL 65%, Y UNA RELACION ENTRE LA DUREZA JIS A DEL CAUCHO DE LA TIRA DE REFUERZO Y LA DUREZA JIS A DEL CAUCHO DEL RELLENO DE CUENTAS DENTRO DE UNA ESCALA DE 0,9 A 1,15.
Description
Cubierta neumática.
Esta invención se refiere a una cubierta
neumática, y más en particular, a una cubierta neumática radial del
tipo de las llamadas cubiertas aptas para seguir rodando tras haber
quedado desinfladas, que son unas cubiertas que son capaces de
recorrer una determinada distancia encontrándose en un estado en el
que la presión interna es cero o cercana a cero debido al hecho de
haberse producido un pinchazo o cosa similar, teniendo dicha
cubierta neumática radial en particular una excelente durabilidad en
condiciones de rodadura con el neumático desinflado (en condiciones
de rodadura con el neumático pinchado).
Una cubierta radial del tipo de las que son aptas
para seguir rodando tras haber quedado desinfladas (a la que se
llamará de aquí en adelante cubierta apta para seguir rodando tras
haber quedado desinflada) es usada principalmente en vehículos tales
como automóviles de turismo o vehículos similares, en los cuales es
relativamente pequeña la carga que es aplicada a la cubierta, y se
requiere que se satisfaga la condición de que, aunque la cubierta se
pinche repentinamente durante la marcha del vehículo a alta
velocidad por una carretera general o por una autopista, el
vehículo, y en particular el automóvil de turismo, pueda ser
conducido en condiciones de seguridad y sin que empeore la
estabilidad direccional, y por lo tanto pueda ser efectivamente
conducido en condiciones de seguridad hasta que se llegue con el
mismo a un sitio en el que pueda ser cambiada la cubierta tras haber
recorrido para ello una determinada distancia de
80-160 km, por ejemplo, sin que la cubierta se
separe de la llanta usada (llanta homologada).
A tal efecto se proponen ocasionalmente cubiertas
que son aptas para seguir rodando tras haber quedado desinfladas,
tienen distintas estructuras y están destinadas a ser usadas en
combinación con una llanta especial plenamente adaptada a tal
finalidad. Sin embargo, la combinación con la llanta especial
resulta demasiado cara y deja que desear en cuanto a su
aplicabilidad universal, pero aunque la misma no contribuye a
directa o indirectamente mejorar en la medida esperada la
durabilidad de la cubierta, se le reconoce el efecto de impedir que
la cubierta se separe de la llanta. Por consiguiente, haciendo
referencia a los ejemplos que se dan a continuación se describirá la
propia cubierta apta para seguir rodando tras haber quedado
desinflada.
En la
JP-A-55-68406 se
propone una cubierta neumática de seguridad que tiene una excelente
durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta pinchada,
estando los de un par de gruesos refuerzos de caucho cuya sección es
falciforme dispuestos junto a una cara interior de una parte de una
tela de la carcasa que es la tela que es la más interior, estando
dicha parte situada de forma tal que abarca una zona que va desde la
parte que constituye el talón y pasando por la parte que constituye
el flanco hasta un extremo de la parte que constituye la banda de
rodadura, o sea estando dichos gruesos refuerzos de caucho
dispuestos entre partes de las telas de la carcasa, y teniendo los
de dicho par de gruesos refuerzos de caucho una dureza JIS (JIS =
Normas Industriales Japonesas) de al menos 70 grados, una carga
unitaria a la tracción M_{25} de no menos de 10 kp/cm^{2}
después de un ensayo de envejecimiento en un ambiente inerte a 140ºC
\pm 1ºC por espacio de 24 horas, y una elasticidad de rebote de no
menos de un 65% determinada mediante un tripsómetro Dunlop.
En la
JP-A-1-278806 se
propone una cubierta de seguridad en la que una capa de caucho de
refuerzo del flanco cuya sección es falciforme está dispuesta junto
a una cara interior de la parte que constituye el flanco y dividida
en una parte que constituye la capa interior, una parte que
constituye la capa central y una parte que constituye la capa
exterior en la dirección axial del eje de rotación de la cubierta, y
un caucho blando que tiene una dureza Shore A de
50-70º y un módulo para un alargamiento del 100% de
10-30 kp/cm^{2} es aplicado para hacer cada una de
las partes que constituyen la capa interior y la capa exterior, y un
caucho duro que tiene una dureza Shore A de 70-90º y
un módulo para un alargamiento del 100% de 30-70
kp/cm^{2} es aplicado para hacer la parte que constituye la capa
central, y está además dispuesto un caucho de la cúspide del talón
que tiene una dureza Shore A de 74-95º.
En la
JP-A-3-176213 se
propone una cubierta neumática radial apta para seguir rodando tras
haber quedado desinflada, en cuya cubierta neumática radial la
carcasa tiene una estructura que está formada por telas que se
extienden hacia arriba y hacia abajo y consta de 2 telas, y una capa
de revestimiento de refuerzo que es falciforme en su sección y está
hecha de caucho que tiene un módulo para un alargamiento del 100% de
no menos de 60 kp/cm^{2} y una tangente de pérdida a 100ºC de no
más de 0,35 está dispuesta en el interior de la tela de la carcasa
en la parte que constituye el flanco, y está además dispuesto un
caucho de relleno del talón que tiene una dureza JIS de
60-80 grados.
En la
JP-A-4-345505 se
propone una cubierta neumática de seguridad que comprende telas de
la carcasa que presentan una estructura formada por telas que se
extienden hacia arriba y hacia abajo, en cuya cubierta neumática de
seguridad un grueso caucho de refuerzo que es falciforme en su
sección y está dividido en una primera capa de caucho de refuerzo
interior y una segunda capa de caucho de refuerzo exterior en la
dirección radial de la cubierta está dispuesto junto a una cara
interior de una carcasa interior en la parte que constituye el
flanco y está además dispuesto un caucho de relleno del talón, y se
hace que la dureza Shore A de estos cauchos vaya siendo más alta por
este orden: primera capa de caucho de refuerzo, segunda capa de
caucho de refuerzo y caucho de relleno del talón.
De entre las varias propuestas anteriormente
mencionadas, la cubierta que es apta para seguir rodando tras haber
quedado desinflada y tiene una excelente rentabilidad económica en
cuanto a los costes y por lo tanto es la más usada comercialmente es
una cubierta neumática radial que comprende telas de la carcasa que
constituyen una estructura formada por telas que se extienden hacia
arriba y hacia abajo y desarrollan el efecto de mitigar en la medida
de lo posible el grado de deformación por colapso durante la
rodadura con la cubierta desinflada, un par de gruesas tiras dura y
blanda de caucho de refuerzo que están dispuestas junto al lado de
la cara interior de una tela vuelta arriba que es la más interior
desde un punto cercano al alma del talón en la parte que constituye
el talón y pasando por la parte que constituye el flanco hasta un
extremo de la parte que constituye la banda de rodadura, siendo
falciforme la sección de dicho par de gruesas tiras de caucho de
refuerzo, y un caucho duro de relleno del talón que queda envuelto
entre una tela vuelta arriba y una tela descendente y se extiende
desde una superficie periférica exterior del alma del talón hasta un
punto cercano al punto de máxima anchura de la cubierta. La
expresión "estructura formada por telas que extienden hacia arriba
y hacia abajo" que aquí se utiliza significa una estructura de
telas que consta de 2 o más telas que comprenden una tela vuelta
arriba que está pasada por en torno al alma del talón desde el
interior de la cubierta hacia el exterior de la misma y una tela
descendente que envuelve a la tela vuelta arriba por el exterior. En
una cubierta de este tipo puede disponerse en una zona que va desde
la parte que constituye el talón hasta la parte que constituye el
flanco una capa cauchutada de hilos de Kevlar o hilos de acero (a
cuya tela se la denomina tela suplementaria).
Este tipo de cubierta arroja un coste que es
inevitablemente más alto en comparación con el de las cubiertas de
uso general, y es usado frecuentemente en vehículos caros tales como
los coches deportivos, los coches de tipo deportivo, los automóviles
de turismo de gama alta y vehículos similares. Por consiguiente, la
cubierta apta para seguir rodando tras haber quedado desinflada es
principalmente una cubierta que tiene un perfil de sección baja,
teniendo una relación de forma de no más de 55.
Incluso en las cubiertas que tienen las
susodichas estructuras que se proponen en los artículos que han sido
mencionado anteriormente, sin embargo, si la presión interna se ve
reducida rápidamente a cero está suficientemente asegurada la
estabilidad direccional del vehículo en condiciones de marcha a alta
velocidad, pero puede decirse que siguen siendo insuficientes la
continuidad de la rodadura a alta velocidad con la cubierta
desinflada y la durabilidad al ser recorrida una gran distancia. Por
consiguiente, se desea desarrollar cubiertas que presenten una
mejorada durabilidad en condiciones de rodadura con el neumático
desinflado, asegurando al mismo tiempo la obtención de un coste lo
más bajo posible.
Un problema principal que es relativo a la
durabilidad en condiciones de rodadura con el neumático desinflado y
ha venido siendo observado hasta el presente es el de que al ir
teniendo lugar la rodadura con la cubierta desinflada es ocasionado
un núcleo inductor de avería por desunión entre el caucho de relleno
del talón y la tela vuelta arriba (la tela interior) cerca de la
parte que constituye el talón, y el núcleo de desunión crece
entonces hasta el punto de anchura máxima en la parte que constituye
el flanco, y por consiguiente es ocasionada en el grueso caucho con
forma de tira de refuerzo una grieta notablemente grande que va
desde un punto que está situado ligeramente hacia el exterior con
respecto al punto de anchura máxima hacia la parte que constituye la
banda de rodadura, siendo así finalmente ocasionada la rotura de la
cubierta.
Es por consiguiente un objeto de la invención el
de aportar una cubierta neumática que no tan sólo garantice que al
haber tenido lugar una rápida evacuación del aire debido a un
pinchazo o a una causa similar un vehículo tal como un automóvil de
turismo o un vehículo similar pueda seguir siendo conducido en
condiciones de seguridad, sino que también presente a satisfacción
del usuario una mejorada durabilidad de la cubierta al seguir
rodando ininterrumpidamente estando desinflada.
Se llama la atención acerca de la descripción del
documento EP-A-0545681, que
corresponde al preámbulo de la reivindicación 1, y también acerca de
la descripción del documento
US-A-5494958.
Según la invención, se aporta una cubierta
neumática que comprende las características de la reivindicación
1.
El vocablo "carcasa" que aquí se utiliza
incluye un caso en el que la carcasa comprende solamente una tela
vuelta arriba que está pasada por en torno al alma del talón desde
el interior de la cubierta hacia el exterior de la misma y un caso
en el que la carcasa comprende la tela vuelta arriba y una tela
descendente que envuelve a la tela vuelta arriba junto con un caucho
de relleno del talón por el exterior de la tela vuelta arriba (dos o
más telas de la carcasa). En el caso de la tela vuelta arriba están
incluidos un caso en el que el extremo vuelto arriba está situado en
una zona que va desde la parte que constituye el talón hasta la
parte que constituye el flanco, un caso en el que el extremo vuelto
arriba está situado entre el cinturón y la tela de la carcasa que es
la tela más exterior en la parte que constituye la banda de rodadura
(la llamada primera estructura envolvente), y un caso en el que el
extremo vuelto arriba está situado en el exterior del cinturón en la
dirección radial de la cubierta (la llamada segunda estructura
envolvente).
Como hilo para la tela de la carcasa, puede
hacerse uso de hilos de fibra orgánica tales como hilo de poliéster,
hilo de rayón o hilos similares, y de hilos de fibra inorgánica
tales como hilo de acero o hilos similares. Se hará más adelante
referencia al detalle del hilo de acero.
Las mediciones de la dureza JIS A y de la
elasticidad de rebote son efectuadas según el Ensayo de Dureza Tipo
Resorte (Tipo A) en el "Ensayo de Dureza" y en el "Ensayo de
la Elasticidad de Rebote" que se describen en los "Métodos de
Ensayo Físico para Caucho Vulcanizado" de la norma JIS
K6301-1995, respectivamente.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
La Fig. 1 es una vista esquemática en sección del
lado izquierdo de una realización de la cubierta neumática según la
invención;
la Fig. 2 es un rontgenograma que ilustra
esquemáticamente un hilo de acero cauchutado para la tela de la
carcasa;
la Fig. 3 es un rontgenograma que ilustra
esquemáticamente tan sólo el hilo de acero que está ilustrado en la
Fig. 2;
la Fig. 4 es un gráfico que muestra la relación
existente entre la relación de la dureza del caucho con forma de
tira de refuerzo a la dureza del caucho de relleno del talón y la
distancia que puede ser recorrida sobre tambor;
la Fig. 5 es una vista esquemática en sección del
lado izquierdo que ilustra los sitios en los que surgen los
problemas en la cubierta que está ilustrada en la Fig. 1;
la Fig. 6 es un gráfico que muestra la relación
existente entre la elasticidad de rebote, la distancia que puede ser
recorrida sobre tambor y la temperatura máxima del caucho de relleno
del talón;
la Fig. 7 es un gráfico que muestra la relación
existente entre la relación del calibre máximo del caucho con forma
de tira de refuerzo al calibre máximo del caucho de relleno del
talón y la distancia que puede ser recorrida sobre tambor;
la Fig. 8 es un gráfico que muestra los valores
obtenidos dividiendo la distancia que puede ser recorrida sobre
tambor en el caso de la cubierta de la Fig. 5 por el peso total del
caucho con forma de tira de refuerzo y del caucho de relleno del
talón; y
la Fig. 9 es un gráfico que muestra la relación
existente entre el porcentaje de deformación y la durabilidad en
condiciones de rodadura con el neumático desinflado.
La Fig. 1 muestra una vista esquemática en
sección de la mitad izquierda de una realización de la cubierta
neumática radial para un automóvil de turismo según la invención; la
Fig. 2 muestra un rontgenograma que ilustra esquemáticamente un hilo
de acero y el caucho (indicado mediante la zona sombreada) que
existe en los filamentos de acero del hilo de la tela de la carcasa;
y la Fig. 3 muestra un rontgenograma que ilustra esquemáticamente
tan sólo el hilo de acero tras haber sido retirada la parte que
constituye el caucho en la Fig. 2.
En la Fig. 1, la cubierta neumática radial 1 para
automóviles de turismo (a la que se llama de aquí en adelante
"cubierta") comprende un par de partes 2 que constituyen los
talones (estando aquí ilustrada solamente la de un lado), un par de
partes 3 que constituyen los flancos (estando aquí ilustrada tan
sólo la de un lado), una parte 4 que constituye la banda de rodadura
y se extiende entre las partes 3 que constituyen los flancos, una
carcasa 6 que consta de al menos una tela de hilo cauchutado que
tiene una disposición radial, refuerza las susodichas partes 2, 3, 4
y se extiende entre las de un par de almas 5 de los talones que
están embebidas en las partes 2 que constituyen los talones,
constando dicha carcasa de dos telas en la realización ilustrada, y
un cinturón 7 que refuerza la parte 4 que constituye la banda de
rodadura y está dispuesto sobre la periferia exterior de la carcasa
6.
La carcasa 6 de la realización ilustrada consta
de una tela vuelta arriba 6-1 que está pasada por en
torno al alma 5 del talón desde el interior de la cubierta 1 hacia
el exterior para así formar una parte vuelta arriba
6-1u, y una tela descendente 6-2 que
termina en las inmediaciones del alma 5 del talón en el exterior de
la tela vuelta arriba 6-1. En la carcasa 6 de la
realización ilustrada, que está formada por telas que se extienden
hacia arriba y hacia abajo, la tela vuelta arriba
6-1 es una tela de la carcasa que es la tela más
interior. Sin embargo, para la carcasa 6 pueden adoptarse varias
estructuras formadas por telas, tales como la consistente en
solamente una tela vuelta arriba 6-1, la consistente
en una combinación de dos telas vueltas arriba y una tela
descendente, la consistente en una combinación de una tela vuelta
arriba y dos telas descendentes y estructuras similares, si bien se
ha omitido la ilustración de tales combinaciones.
Cuando la carcasa 6 consta de solamente una tela
vuelta arriba 6-1, un extremo 6-1uE
de la parte vuelta arriba 6-1u está situado en una
zona que va desde un punto cercano a la parte 2 que constituye el
talón hasta un punto de una zona del cinturón 7 en la parte 4 que
constituye la banda de rodadura. El extremo 6-1uE de
la parte vuelta arriba 6-1u en la zona del cinturón
7 está situado entre el cinturón 7 y la tela 6-1 o
entre el cinturón 7 y un caucho 8 de la banda de rodadura. La de
este último tipo recibe en particular el nombre de carcasa
envolvente 6. El extremo 6-1uE de la carcasa
envolvente 6 está situado en cualquier punto en la zona del cinturón
7, pero es deseable que dicho extremo esté situado en las
inmediaciones de un plano ecuatorial E de la cubierta en la medida
de lo posible considerando el mejoramiento de la rigidez a la
flexión en la dirección radial de la cubierta 1.
Como hilo de la tela de la carcasa 6, hay un caso
en el que se usan hilos de fibra orgánica tales como hilo de
poliéster, hilo de rayón e hilos similares, y un caso en el que se
usa hilo de acero. El uso de hilo de acero es particularmente eficaz
para la carcasa que tiene una estructura formada por telas que se
extienden hacia arriba y hacia abajo y consta de dos o más telas y
para la carcasa 6 de una tela. Serán descritos más adelante los
detalles del hilo de acero.
El cinturón 7 consta de dos o más capas de hilos
entrecruzados, y concretamente de dos capas de hilos entrecruzados
en la realización ilustrada, y de dos capas 7-1,
7-2 de hilos de acero entrecruzados según lo que es
deseable, y dicho cinturón incluye una capa de hilo de fibra
orgánica que está dispuesta sobre una periferia exterior de las
capas de hilos entrecruzados como se indica mediante una línea de
trazos en la Fig. 1, siendo dicha capa de hilo de fibra orgánica por
ejemplo una capa 7-3 de hilo de nilón 6,6 arrollado
helicoidalmente. Las capas 7-1, 7-2
de hilos de acero entrecruzados tienen una disposición que es tal
que los hilos de acero de estas capas quedan entrecruzados entre sí
con respecto a un plano ecuatorial E de la cubierta, siendo la
anchura de la capa 7-1 que es adyacente a la carcasa
6 mayor que la anchura de la capa 7-2 en la
realización ilustrada.
Asimismo, la cubierta 1 está provista en los
lados de la cara interior de la tela vuelta arriba
6-1 de la carcasa 6 de un par de cauchos 8 que
tienen la forma de gruesas tiras de refuerzo (mostrándose tan sólo
el de un lado) y tienen secciones falciformes, siendo esta forma
inherente a la cubierta apta para seguir rodando tras haber quedado
desinflada. El caucho 8 con forma de tira de refuerzo tiene una
forma que es tal que el calibre de una zona central en la dirección
radial de la cubierta es de 8-16 mm y ambas partes
extremas son de sección progresivamente decreciente hacia los
extremos en la dirección radial de la cubierta a fin de soportar de
manera estable el peso total del vehículo durante la rodadura
incluso a una presión interna de cero para impedir que la cubierta 1
se separe de la llanta homologada para con ello impedir la rotura de
la cubierta 1 y para además mantener la estabilidad de marcha
incluso al producirse un rápido pinchazo durante la rodadura a alta
velocidad de 80-160 km/h por ejemplo.
En el caso de la cubierta 1 que tiene la carcasa
6 que consta de dos telas vueltas arriba y una tela descendente, un
caucho con forma de gruesa tira de refuerzo (no ilustrado) está
previsto entre una cara exterior de la tela vuelta arriba que es la
más exterior y una cara interior de la tela descendente además del
susodicho caucho 8 con forma de gruesa tira de refuerzo. Por otro
lado, en el caso de la cubierta 1 en la que la carcasa consta de una
tela vuelta arriba y dos telas descendentes, un caucho con forma de
gruesa tira de refuerzo (no ilustrado) está previsto entre una tela
descendente que es la más interior y una tela descendente que es la
más exterior además del susodicho caucho 8 con forma de gruesa tira
de refuerzo.
Además del caucho 8 con forma de tira de
refuerzo, está dispuesto entre la tela vuelta arriba
6-1 y la tela descendente 6-2 un
caucho 9 de relleno del talón que discurre presentando una
disminución progresiva de su sección hacia el exterior desde una
superficie periférica exterior del alma 5 del talón en la dirección
radial de la cubierta. El extremo exterior del caucho 9 de relleno
del talón en la dirección radial se extiende hasta al menos el punto
de máxima anchura de la cubierta. Así, la tela descendente
6-2 adopta una forma con la que envuelve a la tela
vuelta arriba 6-1 a través del caucho 9 de relleno
del talón por el exterior del mismo. Esto es igual en el caso en el
que hay dos telas vueltas arriba. En la cubierta 1 que tiene la
carcasa 6 de una tela, el caucho 9 de relleno del talón se extiende
entre el cuerpo principal de la tela vuelta arriba
6-1 (la tela que se extiende entre las de un par de
almas 5 de los talones) y la parte vuelta arriba
6-1u a lo largo del cuerpo principal de la tela
6-1 de la misma manera que ha sido mencionada
anteriormente. Además, el número de referencia 10 es un
revestimiento interior que está hecho de un caucho butilo halogenado
que tiene impermeabilidad al aire. En este caso, la cubierta 1 es un
neumático sin cámara de aire.
Se requiere que tanto el caucho 8 con forma de
tira de refuerzo como el caucho 9 de relleno del talón tengan una
dureza JIS A a 25ºC de no menos de 70 grados y una elasticidad de
rebote a 25ºC de no menos de un 65%. Además, se requiere que la
relación Hs(R)/Hs(F) de la dureza JIS A Hs(R)
del caucho 8 con forma de tira de refuerzo a la dureza JIS A
Hs(F) del caucho 9 de relleno del talón esté situada dentro
de una gama de valores de 0,9-1,15.
Se describe a continuación sobre la base de los
resultados experimentales que fueron obtenidos usando una cubierta
que tenía unas dimensiones de 225/60R16 como representativa de la
cubierta de un automóvil de turismo la razón por la cual las
susodichas propiedades del caucho y la relación
Hs(R)/Hs(F) quedan limitadas a las susodichas gamas de
valores. Esta cubierta tiene una estructura como la que está
ilustrada en la Fig. 1, y en las telas 6-1,
6-2 de la carcasa 6 se usan hilos de poliéster.
En un primer experimento, un calibre máximo
G_{R} (cuyos detalles serán descritos más adelante) y una altura
en la dirección radial de la cubierta en el caucho 8 con forma de
tira de refuerzo son de 11,0 mm y 135 mm, respectivamente, y un
calibre máximo G_{F} (cuyos detalles serán descritos más adelante)
y una altura en la dirección radial de la cubierta en el caucho 9 de
relleno del talón son de 6,0 mm y 45 mm, respectivamente, y el
caucho 8 con forma de tira de refuerzo tiene una dureza JIS A de 80
grados y una elasticidad de rebote de un 70%, mientras que la
relación Hs(R)/Hs(F) queda situada a 4 niveles,
teniendo la cubierta convencional P un límite inferior de 0,88 (el
valor de Hs(F) es de 90 grados), teniendo una cubierta
experimental Q un valor de 1,00, teniendo una cubierta experimental
R un valor de 1,10, y teniendo una cubierta experimental S un límite
superior de 1,20.
La evaluación comparativa de la durabilidad en
condiciones de rodadura con el neumático desinflado es llevada a
cabo presionando tanto la cubierta convencional P como cada una de
las cubiertas experimentales Q, R y S sobre un tambor que gira a una
velocidad periférica de 90 km/h, estando la cubierta a una presión
interna de cero y sometida a una carga de 570 kp, que corresponde al
peso total del vehículo en el que se monta cada una de estas
cubiertas P, Q, R y S. La evaluación se basa en la distancia (en km)
que puede ser recorrida hasta que surge avería en la cubierta,
estando dicha distancia que puede ser recorrida representada por un
índice sobre la base de que es de 100 el índice de la distancia que
puede ser recorrida por la cubierta convencional P. Cuanto mayor es
el índice, tanto mejor es la durabilidad de la cubierta. Como
resultado de ello, el índice de la cubierta experimental Q es de 140
y el de la cubierta experimental R es de 130, mientras que el de la
cubierta experimental S es de solamente 70. Estos índices están
indicados mediante la marca \bigcirc en la Fig. 4 y están unidos
entre sí por una línea curva regular.
Como se ve por la Fig. 4, a fin de obtener una
durabilidad en condiciones de rodadura con el neumático desinflado
que sea superior a la de la cubierta convencional P es necesario que
el valor de la relación Hs(R)/Hs(F) esté situado
dentro de una gama de valores de 0,9-1,15.
El calibre máximo G_{R} del caucho 8 con forma
de tira de refuerzo de 10,0 mm y el calibre máximo G_{F} del
caucho 9 de relleno del talón de 6,0 mm deben ser considerados como
calibre límite superior para limitar al mínimo en la medida de lo
posible el incremento del peso de la cubierta frente al de la
cubierta habitual. A fin de verificar la universalidad del primer
experimento, el ensayo para la determinación de la durabilidad en
condiciones de rodadura con el neumático desinflado sobre tambor en
las mismas condiciones de ensayo que han sido mencionadas
anteriormente es llevado a cabo en calidad de segundo experimento
usando una cubierta experimental T que corresponde a la cubierta
convencional P, una cubierta experimental U que corresponde a la
cubierta experimental Q y una cubierta experimental V que
corresponde a la cubierta experimental R, siendo la dureza JIS A y
la elasticidad de rebote del caucho 8 con forma de tira de refuerzo
de 80 grados y de un 70%, y siendo el calibre máximo G_{R} del
caucho 8 con forma de tira de refuerzo de 12,0 mm (la altura es
igual a la de 135 mm), y siendo el calibre máximo G_{F} del caucho
9 de relleno del talón de 8,0 mm (la altura es igual a la de 45
mm).
El valor de la relación Hs(R)/Hs(F)
es de 0,88 en la cubierta experimental T, de 1,00 en la cubierta
experimental U y de 1,10 en la cubierta experimental V. Como
resultado de este ensayo que representa la distancia que puede ser
recorrida sobre el tambor mediante un índice sobre la base de que es
de 100 el índice de la cubierta convencional P, la cubierta
experimental T presenta un índice de 125, mientras que las cubiertas
experimentales U y V presentan unos índices que están situados a
altos niveles arrojando unos valores de 178 y 164, respectivamente,
lo cual demuestra la aceptabilidad del primer experimento en vista
de la inclusión del pico en la cubierta experimental U. Estos
índices están indicados mediante la marca \Box en la Fig. 4 y
están unidos entre sí mediante una línea curva regular (línea de
trazos).
Haciendo referencia a la Fig. 5, en la cubierta
convencional P y en la cubierta experimental T el esfuerzo de
deformación se concentra entre el caucho 9 de relleno del talón, que
tiene una más alta rigidez, y la tela vuelta arriba
6-1 de la carcasa 6 porque la dureza Hs(F)
del caucho 9 de relleno del talón es considerablemente mayor que la
dureza Hs(R) del caucho 8 con forma de tira de refuerzo, al
ser el valor de la relación Hs(R)/Hs(F) de 0,88. Como
resultado de ello, ha quedado confirmado que es ocasionado un núcleo
de desunión de la tela como se indica mediante la línea de trazos b
en la Fig. 5, y la desunión de la tela crece hacia el exterior desde
el núcleo de desunión b en la dirección radial de la cubierta, y
finalmente son ocasionadas grietas en una parte que está indicada
mediante el símbolo c en la Fig. 5, lo cual da lugar a la rotura de
la cubierta, resultando entonces imposible continuar la
rodadura.
Por otro lado, como queda de manifiesto en la
cubierta experimental S, cuando la dureza Hs(R) del caucho 8
con forma de tira de refuerzo es excesivamente superior al límite en
comparación con la dureza Hs(F) del caucho 9 de relleno del
talón, la rigidez del caucho 8 con forma de tira de refuerzo es
considerablemente más alta que la rigidez del caucho 9 de relleno
del talón, por lo que la deformación se concentra entre el caucho 8
con forma de tira de refuerzo y la tela vuelta arriba
6-1 de la carcasa 6. En consecuencia, es ocasionado
un núcleo de desunión de la tela en un sitio a que está indicado
mediante una línea de trazos en la Fig. 5, y la desunión de la tela
crece fuera del núcleo de desunión a en la dirección radial de la
cubierta análogamente al caso anterior, y finalmente son ocasionadas
grietas en una parte que está indicada mediante el símbolo c en la
Fig. 5, lo cual da lugar a la rotura de la cubierta, resultando
entonces imposible continuar la rodadura.
Cuando durante la rodadura de la cubierta 1
estando la misma desinflada y bajo carga es grande la diferencia de
rigidez entre el caucho 8 con forma de tira de refuerzo y el caucho
9 de relleno del talón entre los que está intercalada la tela vuelta
arriba 6-1, es ocasionada una divergencia entre los
mutuos cauchos 8 y 9. Cuando es grande la divergencia, es aplicado
concéntricamente a la tela vuelta arriba 6-1 un gran
esfuerzo de deformación por cizallamiento para así crear los
susodichos núcleos de desunión a, b.
Por otro lado, en el caso de las cubiertas
experimentales Q, R, U, V, se mantienen correctamente equilibradas
la dureza Hs(R) del caucho 8 con forma de tira de refuerzo y
la dureza Hs(F) del caucho 9 de relleno del talón, con lo
cual se logra una correcta distribución de la rigidez entre los
mutuos cauchos 8 y 9. Como resultado de ello, no es ocasionada una
concentración de la deformación en las partes que se indican
mediante las líneas de trazos a, b, y por consiguiente no son
creados los núcleos a, b de desunión de la tela y no tiene lugar un
crecimiento de la desunión hacia el exterior en la dirección radial
de la cubierta, y son ocasionadas grietas tan sólo en las partes que
están indicadas mediante las marcas c, d. Esto da lugar a un
considerable incremento del periodo de tiempo de transcurre para que
sean generadas grietas en las partes c, d, con lo cual la distancia
que puede ser recorrida sobre el tambor puede verse incrementada en
un 20-40% en comparación con la correspondiente a la
cubierta convencional P y la cubierta experimental T, y por
consiguiente se ve mejorada en gran medida la durabilidad en
condiciones de rodadura con el neumático desinflado.
Cuando la cubierta 1 rueda estando desinflada y
bajo carga, las partes enfrentadas del caucho 8 con forma de tira de
refuerzo y del caucho 9 de relleno del talón entre los que está
intercalada la tela vuelta arriba 6-1 son propensas
a alcanzar una alta temperatura debido al incremento de la cantidad
de generación de calor, de manera que es particularmente importante
impedir la avería por fusión del caucho 9 de relleno del talón
debido a tal alta temperatura. Como tercer experimento se miden la
distancia que puede ser recorrida sobre el tambor y la temperatura
máxima (ºC) dentro del caucho 9 de relleno del talón bajo las mismas
condiciones como en el primer experimento y usando una cubierta que
está provista de un caucho 9 de relleno del talón que tiene tres
clases de elasticidad de rebote a 25ºC de un 50%, un 65% y un 80%
como representa la cubierta experimental Q. Los resultados están
ilustrados en la Fig. 6.
En la Fig. 6, la ordenada de la izquierda indica
la distancia que puede ser recorrida sobre la base de que es de 100
el índice de la cubierta convencional P, y la ordenada de la derecha
indica la temperatura máxima (ºC) dentro del caucho 9 de relleno del
talón. Como se ve por la Fig. 6, cuando la elasticidad de rebote es
de menos de un 65%, es notable el grado de disminución de la
distancia que puede ser recorrida sobre el tambor, y es también
manifiesto el grado de aumento de la temperatura del caucho 9 de
relleno del talón. A fin de impedir la avería por fusión del caucho
9 de relleno del talón debido a la más alta temperatura, es
necesario limitar la temperatura máxima para que ésta no sobrepase
los 150ºC, mientras que a fin de asegurar que sea de no menos de 140
como índice la distancia que puede ser recorrida sobre el tambor es
necesario limitar la elasticidad de rebote del caucho 9 de relleno
del talón para que sea de no menos de un 65%. Naturalmente, esto se
aplica al caso del caucho 8 con forma de tira de refuerzo, a pesar
de que se ha omitido la ilustración.
A pesar de que lo descrito anteriormente hace
referencia a una clase de cubierta 1 de automóvil de turismo, cuando
se repiten los mismos experimentos con otras varias dimensiones de
la cubierta todos los resultados son iguales a los anteriormente
descritos. Con respecto a al menos la cubierta 1 de automóvil de
turismo, por consiguiente, la durabilidad de la cubierta en
condiciones de rodadura con la cubierta desinflada se ve mejorada en
gran medida cuando tanto el caucho 8 con forma de tira de refuerzo
como el caucho 9 de relleno del talón tiene una dureza JIS A a 25ºC
de no menos de 70 grados y una elasticidad de rebote a 25ºC de no
menos de un 65%, y cuando el valor de la relación
Hs(R)/Hs(F) de la dureza Hs(R) del caucho 8 con
forma de tira de refuerzo a la dureza Hs(F) del caucho 9 de
relleno del talón está situado dentro de una gama de valores de
0,9-1,15.
Haciendo referencia a la Fig. 1, se logra mejorar
más en la práctica la durabilidad en condiciones de rodadura con el
neumático desinflado cuando la relación G_{F}/G_{R} del calibre
máximo G_{F} (mm) del caucho 9 de relleno del talón medido en una
normal trazada sobre una cara exterior de la tela vuelta arriba
6-1 que es la más interior en las inmediaciones del
alma 5 del talón al calibre máximo G_{R} (mm) de la totalidad del
caucho 8 con forma de tiras de refuerzo medido en la normal trazada
sobre la cara interior de la tela vuelta arriba 6-1
que es la más interior en las inmediaciones de un segmento de línea
que une los puntos M de máxima anchura de la cubierta (estando
ilustrado tan sólo un lado) está situada dentro de una gama de
valores de 0,5-0,9.
La expresión "calibre máximo G_{R} (mm) de la
totalidad del caucho 8 con forma de tiras de refuerzo" que aquí
se utiliza significa que cuando la carcasa 6 comprende dos telas
vueltas arriba y tiene también un caucho con forma de tira de
refuerzo (no ilustrado) entre las dos telas, se usa el valor total
que es obtenido sumando los calibres (mm) de estos cauchos con forma
de tiras de refuerzo, mientras que cuando la carcasa comprende dos
telas descendentes y también tiene un caucho con forma de tira de
refuerzo (no ilustrado) entre estas telas, se usa el calibre total
G_{R} (mm) que es obtenido sumando los calibres (mm) de estos
cauchos con forma de tira de refuerzo. La expresión "el calibre
máximo G_{F} (mm) de la totalidad del caucho de relleno del
talón" que aquí se utiliza significa el calibre total G_{F}
(mm) que es obtenido sumando los calibres de las partes del caucho
de relleno del talón cuando el caucho de relleno del talón está
dividido en dos o más partes.
Es preferible que la situación del calibre máximo
G_{R} (mm) y la situación del calibre máximo G_{F} (mm) estén
definidas como se indica a continuación: Con respecto a la situación
del calibre máximo G_{R} (mm), la parte en la que está situada el
calibre máximo G_{R} (mm) está situada dentro de una zona que es
igual a la suma de las alturas (h_{1} + h_{2}), siendo así que
con respecto a una altura H (mm) del punto M que corresponde a la
anchura máxima de la cubierta, siendo dicha altura H medida desde la
línea BL de base del talón que es paralela al eje de rotación de la
cubierta y pasa por una intersección entre la línea de prolongación
de la base Bb del talón y la línea de prolongación de una superficie
de la parte inferior de la parte 2 que constituye el talón que como
tal superficie es la que establece contacto con la pestaña de la
llanta en la Fig. 1, una altura h_{1} desde el segmento de línea
que une los puntos M de la anchura máxima de la cubierta hacia el
exterior en la dirección radial de la cubierta es de 0,6 H y una
altura h_{2} desde el susodicho segmento de línea hacia el
interior en la dirección radial de la cubierta es de 0,3 H.
Entonces, con respecto al calibre máximo G_{F} (mm), como se
ilustra en la Fig. 1, una altura máxima J (mm) medida desde una
superficie periférica exterior del alma del talón hacia el exterior
en la dirección radial de la cubierta está situada dentro de una
zona que corresponde a 0,3 veces la altura H (mm) del punto M de
anchura máxima de la cubierta.
En la rodadura de la cubierta 1 estando la misma
desinflada y bajo carga, cuando la relación G_{F}/G_{R} es de
menos de 0,5 el grado de deformación por flexión del caucho 9 de
relleno del talón en las inmediaciones del símbolo d (véase la Fig.
5) es mayor que el grado de deformación por flexión del caucho 8 con
forma de tira de refuerzo en las inmediaciones del símbolo c (véase
la Fig. 5), y por consiguiente es ocasionada una avería prematura en
el caucho 9 de relleno del talón cerca del símbolo d. Por otro lado,
cuando la relación G_{F}/G_{R} es de más de 0,9, el grado de
deformación por flexión del caucho 8 con forma de tira de refuerzo
en las inmediaciones del símbolo c es mayor que el grado de
deformación por flexión del caucho 9 de relleno del talón en las
inmediaciones del símbolo d, y por consiguiente es ocasionada una
avería prematura en el caucho 8 con forma de tira de refuerzo cerca
del símbolo c.
Por el contrario, cuando la relación
G_{F}/G_{R} está situada dentro de una gama de valores de
0,5-0,9, el grado de deformación por flexión del
caucho 8 con forma de tira de refuerzo en las inmediaciones del
símbolo c queda correctamente equilibrado con el grado de
deformación por flexión del caucho 9 de relleno del talón en las
inmediaciones del símbolo d, con lo cual se hace que sea máxima la
distancia que puede ser recorrida con la cubierta desinflada. Esto
significa que la deformación pasa a ser prácticamente igual entre el
caucho 8 con forma de tira de refuerzo cerca del símbolo c y el
caucho 9 de relleno del talón cerca del símbolo d, y que son
ocasionadas prácticamente al mismo tiempo la aparición de un sitio
en el que surgen problemas en el caucho en las inmediaciones del
símbolo c y la aparición de un sitio en el que surgen problemas en
el caucho en las inmediaciones del símbolo d.
Como cuarto experimento se varía el valor de la
relación G_{F}/G_{R} mientras que se usan las mismas dimensiones
de la cubierta, el mismo estado de carga y la misma velocidad
periférica como en el primer experimento para medir la distancia que
puede ser recorrida sobre el tambor con la cubierta desinflada. Los
resultados están representados por un índice sobre la base de que es
de 100 el índice de la cubierta de control, y dichos resultados
están indicados en la Fig. 7. Además, los valores calculados
dividiendo el índice de la distancia que puede ser recorrida con la
cubierta desinflada para el valor modificado de la relación
G_{F}/G_{R} por el peso total (kp) = peso del caucho 8 con forma
de tira de refuerzo (kp) + peso del caucho 9 de relleno del talón
(kp) están representados mediante un índice sobre la base de que es
de 100 el índice de la cubierta de control, y están ilustrados en la
Fig. 8. Se indican adicionalmente en la Tabla 1 los calibres G_{F}
(mm), G_{R} (mm), la relación G_{F}/G_{R}, el índice de la
distancia que puede ser recorrida, los distintos pesos (kp), el
valor de (índice de la distancia que puede ser recorrida)/peso total
(kp) y cosas similares.
| Experimento Nº | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Calibre máximo G_{R} (mm) | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 13.0 | 13.0 | 13.0 | 13.0 |
| Calibre máximo G_{F} (mm) | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 | 6.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 |
| Relación G_{F}/G_{R} | 0.45 | 0.55 | 0.64 | 0.82 | 1.00 | 0.46 | 0.54 | 0.69 | 0.85 |
| Distancia que puede ser recorrida | 100 | 120 | 130 | 130 | 120 | 150 | 170 | 186 | 184 |
| (índice) | |||||||||
| Peso del caucho 8 (kp) | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 2.80 | 3.31 | 3.31 | 3.31 | 3.31 |
| Peso del caucho 9 (kp) | 0.39 | 0.47 | 0.55 | 0.71 | 0.86 | 0.47 | 0.55 | 0.71 | 0.86 |
| Peso total (kp) | 3.19 | 3.27 | 3.35 | 3.51 | 3.66 | 3.78 | 3.86 | 4.02 | 4.17 |
| Distancia/peso total | 31.35 | 36.70 | 38.81 | 37.04 | 32.79 | 39.68 | 44.04 | 46.27 | 44.12 |
| Distancia/peso total (índice) | 100.0 | 117.1 | 123.8 | 118.1 | 104.6 | 126.6 | 140.5 | 147.6 | 140.8 |
Se describen detalladamente a continuación el
hilo de acero aplicado a la tela 6-1 (una tela
incluyendo la parte envolvente) y a las telas 6-1,
6-2 (estructura formada por telas que se extienden
hacia arriba y hacia abajo) de la carcasa 6.
El hilo de acero tiene una estructura de torsión
de 1 x n o 1 + n, siendo n un entero de 2-7. Un
diámetro de un filamento de acero que constituye el hilo de acero
está situado dentro de una gama de diámetros de
0,125-0,275 mm.
Como quinto experimento se prevén primeramente
las cubiertas experimentales W_{1}, W_{2}, W_{3} que tienen la
misma estructura como la de la cubierta 1 que está ilustrada en la
Fig. 1 y las mismas dimensiones de la cubierta como en el primer
experimento, siendo el hilo que es usado en las telas
6-1, 6-2 de la carcasa 6 un hilo de
acero que tiene una estructura de torsión de 1 x 5 x 0,15 (diámetro
de filamento = 0,15 mm) en la cubierta W_{1}, un hilo de rayón de
1650D/2 (unidad SI: 1840 dtex/2) en la cubierta W_{2}, y un hilo
de poliéster de 1500D/2 (unidad SI: 1670 dtex/2) en la cubierta
W_{3}, respectivamente. Entonces se mide el porcentaje de
deformación (%) a una presión interna de cero, y a continuación se
mide la distancia que puede ser recorrida sobre tambor hasta que se
producen averías a la presión interna de cero y en condiciones tales
que la carga y la velocidad periférica son iguales a las del primer
experimento.
El porcentaje de deformación (%) está
representado por un porcentaje ((\delta/SH) x 100) del valor de
la relación de la deformación \delta (mm) de la cubierta a la
presión interna de cero y bajo una carga de 570 kp a la altura SH
(mm) de la cubierta cuando la cubierta está inflada a una presión
interna de 1,5 kp/cm^{2} correspondiente a la carga de 570 kp
(según el ANUARIO DE LA JATMA (JATMA = Asociación de los Fabricantes
Japoneses de Cubiertas para Automóviles) de 1998). El resultado
medido del porcentaje de deformación es de un 35,0% en la cubierta
W_{1}, de un 37,8 en la cubierta W_{2} y de un 38,5% en la
cubierta W_{3}, respectivamente. Asimismo, la distancia que puede
ser recorrida sobre tambor hasta que se produce avería está
representada mediante un índice sobre la base de que es de 100 el
índice de la cubierta W_{2}, y dicho índice está ilustrado en la
Fig. 9. Como se ve por la Fig. 9, la cubierta que usa el hilo de
acero que tiene una alta rigidez a la flexión tiene una excelente
durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada.
En calidad de hilo de acero, es preferible usar
hilos de acero de gran alargamiento que sean tales que el
alargamiento de rotura de un hilo al desnudo (según la norma JIS
G-3510-1986) sea de no menos de un
3,5%, y de no menos de un 4,0% según lo deseable. Además, se desea
que tales hilos de acero tengan la propiedad que se basa en el
ensayo que se indica a continuación.
En las Figs. 2 y 3, está situada dentro de una
gama de valores de 0,45-0,95 la proporción del área
del cuerpo compuesto que constituye el hilo excluyendo la parte
proyectada desde un filamento que es el más exterior (proporción R
de ocupación del área) que es ocupada por el área total de los
filamentos de acero en una longitud de 15 mm en la dirección
longitudinal seleccionada opcionalmente en el rontgenograma de un
cuerpo compuesto que constituye el hilo de acero con su caucho y que
se saca de las telas 6-1, 6-2 de la
carcasa 6. La longitud de 15 mm en la dirección longitudinal del
hilo significa una longitud de 15 mm como longitud del hilo en el
rontgenograma. La proporción R de ocupación del área está
representada por R = F/A cuando es A el área total del cuerpo
compuesto que constituye el hilo con su caucho (parte sombreada) y
es F el área ocupada por la totalidad de los filamentos en el cuerpo
compuesto.
En el caso de la carcasa 6 de una tela, la
proporción R de ocupación del área es un promedio de 10 valores
medidos cuando se irradia con rayos X la parte 3 que constituye el
flanco en las inmediaciones de un punto S de máxima anchura de la
cubierta 1 en una dirección perpendicular a la superficie de la
parte 3 que constituye el flanco en 10 sitios en la dirección
circunferencial de la cubierta usando el modelo K-2
fabricado por la Softec Co., Ltd. para obtener 10 rontgenogramas.
Cuando la carcasa 6 consta de dos telas, es difícil llevar a cabo
una medición de precisión porque los cuerpos compuestos que
constituyen los hilos con su caucho en estas telas están mutuamente
solapados, por lo que tras haber retirado de la cubierta 1 cada tela
es obtenido con respecto a cada tela el rontgenograma de la misma
manera como se ha mencionado anteriormente para determinar la
proporción R de ocupación del área como promedio de 10 valores
medidos.
Cuando la proporción R de ocupación del área es
de menos de 0,45, aumenta el área de contacto entre cada filamento y
el caucho para así reprimir más la propagación de la corrosión
debido al contenido de agua, pero el módulo de elasticidad a la
tracción como hilo de acero deviene demasiado bajo y por
consiguiente no puede lograrse la rigidez a la flexión que se
requiere en la carcasa 6, mientras que cuando la proporción R de
ocupación del área es de más de 0,95, el propio filamento apenas se
deforma y empeora la resistencia a la fatiga por compresión. Además,
la proporción R de ocupación del área está preferiblemente situada
dentro de una gama de valores de 0,50-0,90, y más en
particular, de 0,55-0,75.
El hilo de acero que tiene una proporción R de
ocupación del área de 0,55-0,75 es el llamado hilo
de torsión no apretada, que tiene en el interior de una envoltura
exterior del hilo un amplio espacio en el cual los filamentos están
dispuestos de manera considerablemente independiente en una matriz
de caucho y están en contacto entre sí a lo sumo en un punto. Usando
un hilo de acero de torsión no apretada, la durabilidad en
condiciones de rodadura con la cubierta desinflada puede ser más
mejorada dentro de toda la distancia que puede ser recorrida por la
cubierta 1 porque (1) puede penetrar en el interior del hilo de
acero una mayor cantidad de caucho para así incrementar la rigidez a
la flexión del hilo de acero, y por consiguiente puede ser más
reducida la cantidad de deformación \delta de la cubierta 1
durante la rodadura de la misma estando la misma desinflada, lo cual
contribuye más al mejoramiento de la durabilidad en condiciones de
rodadura con la cubierta desinflada; (2) es incrementada el área de
contacto entre el caucho y cada filamento en el hilo de acero para
así reprimir la abrasión debida a la fricción entre los mutuos
filamentos, o sea la destrucción molecular interfacial, y puede ser
mejorado en gran medida el empeoramiento de la resistencia a la
corrosión del hilo de acero debido a la destrucción molecular
interfacial; y (3) el incremento del área de contacto entre el
caucho y cada filamento reprime la penetración de agua en el
interior del espacio que se encuentra entre los filamentos del hilo
de acero, y por consiguiente puede reprimirse la propagación de la
corrosión del hilo de acero debido al agua.
En estos ejemplos se prevé una cubierta neumática
radial que tiene unas dimensiones de 215/65R15 y una estructura como
la que está ilustrada en la Fig. 1, teniendo la carcasa 6 una
estructura que está formada por dos telas y consta de una tela
vuelta arriba 6-1 y una tela descendente
6-2, siendo cada tela una tela cauchutada de hilos
de rayón de 1650 D/2 (1840 dtex/2 en unidades SI) dispuestos
radialmente, y constando el cinturón 7 de dos capas
7-1, 7-2 de hilos de acero
entrecruzados y una capa cauchutada 7-3 de hilos de
nilón 6,6 arrollados helicoidalmente.
Con respecto a las cubiertas de los Ejemplos
1-6, la dureza JIS A Hs(R) del caucho 8 con
forma de tira de refuerzo y la dureza JIS A Hs(F) del caucho
9 de relleno del talón a 25ºC, la relación
Hs(R)/Hs(F), la elasticidad de rebote R_{R} (%) del
caucho 8 con forma de tira de refuerzo y la elasticidad de rebote
R_{F} (%) del caucho 9 de relleno del talón a 25ºC, el calibre
máximo G_{R} (mm) del caucho 8 con forma de tira de refuerzo, el
calibre máximo G_{F} (mm) del caucho 9 de relleno del talón y la
relación G_{f}/G_{R} están indicados en la Tabla 2 junto con los
de una cubierta convencional y los de una cubierta comparativa.
Además, la altura del caucho 8 con forma de tira de refuerzo en la
dirección radial de la cubierta es de 140 (mm) y la altura del
caucho 9 de relleno del talón en la dirección radial de la cubierta
es de 47 (mm) en estas cubiertas.
El ensayo para la determinación de la durabilidad
en condiciones de rodadura sobre tambor con la cubierta desinflada
es efectuado aplicando una carga de 540 kp (que corresponde a un 76%
de la máxima capacidad de carga que se describe en el ANUARIO DE LA
JATMA de 1997) a cada cubierta de ensayo de los Ejemplos
1-6, del Ejemplo Convencional y del Ejemplo
Comparativo a una presión interna de cero. La distancia (km) que
puede ser recorrida hasta que se produce avería es medida en calidad
de la durabilidad en condiciones de rodadura con el neumático
desinflado y está representada por un índice sobre la base de que es
de 100 el índice de la cubierta convencional. Tal índice está
indicado en una línea de la parte inferior de la Tabla 2 junto con
un índice de (la distancia que puede ser recorrida/peso total (kp)),
y además está indicada en la línea más inferior de la Tabla 2 con
los símbolos a-d la situación de la avería que se
ilustra en la Fig. 5. Cuanto mayor es el índice, tanto mejor es la
propiedad. Además, en la Tabla 2 se abrevia como distancia/peso
total la expresión "(índice de la distancia que puede ser
recorrida)/peso total (kp)".
El Ejemplo 3, en el que la relación
G_{F}/G_{R} es de menos de 0,5, está fuera del alcance de la
invención que ahora se reivindica.
El Ejemplo 6, en el que la relación
G_{F}/G_{R} es de más de 0,9, está también fuera del alcance de
la invención que se reivindica.
| Características | Ejemplo | Ejemplo | Ejemplo | |||||
| Convencional | Comparativo | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| Dureza del | 79 | 70 | 79 | 70 | 79 | 79 | 79 | 79 |
| caucho 8, Hs(R) (grados) | ||||||||
| Dureza del | 90 | 80 | 79 | 70 | 79 | 79 | 79 | 79 |
| caucho 9, Hs(F) (grados) | ||||||||
| Relación | 0.88 | 0.88 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| Hs(R)/Hs(F) | ||||||||
| Elasticidad de | 65 | 65 | 65 | 80 | 65 | 65 | 65 | 65 |
| rebote del caucho 8 (%) | ||||||||
| Elasticidad de | 50 | 65 | 65 | 80 | 65 | 65 | 65 | 65 |
| rebote del caucho 9 (%) | ||||||||
| Calibre máximo | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 | 11.0 |
| G_{R} (mm) | ||||||||
| Calibre máximo | 5.5 | 5.5 | 5.5 | 7.5 | 5.0 | 7.5 | 9.9 | 11.0 |
| G_{F} (mm) | ||||||||
| Relación G_{F}/G_{R} | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.70 | 0.45 | 0.70 | 0.90 | 1.00 |
| Distancia que | 100 | 102 | 130 | 170 | 106 | 168 | 160 | 142 |
| puede ser recorrida | ||||||||
| (índice) | ||||||||
| Distancia/peso | 100 | 102 | 130 | 164 | 106 | 162 | 151 | 126 |
| total (índice) | ||||||||
| Situación de la | a | a | d | d,c | d | d,c | d,c | c |
| avería |
Como se ve por los valores de la distancia que
puede ser recorrida sobre tambor (índice) o valores de la
durabilidad en condiciones de rodadura con el neumático desinflado
de la Tabla 2, las cubiertas de los Ejemplos 1-6
desarrollan una mejorada durabilidad en condiciones de rodadura con
el neumático desinflado en comparación con la de la cubierta
convencional y la de la cubierta comparativa pero son también
superiores en cuanto al valor de la distancia/peso total o índice
del (índice de la distancia que puede ser recorrida)/peso total (kp)
en comparación con la cubierta convencional y con la cubierta
comparativa. Estos efectos mejorados son particularmente evidentes
en las cubiertas de los Ejemplos 1, 2, 4 y 5.
Además, ha quedado confirmado que incluso cuando
el hilo de acero es aplicado a tan sólo la tela vuelta arriba
6-1 o tanto a la tela vuelta arriba
6-1 como a la tela descendente 6-2
en la carcasa 6 de la cubierta 1 (que tiene la mismas dimensiones de
la cubierta que han sido mencionadas anteriormente) la durabilidad
en condiciones de rodadura con el neumático desinflado y el (índice
de la distancia que puede ser recorrida)/peso total (kp) se ven
mejorados considerablemente de manera análoga a las cubiertas de los
Ejemplos 1-6 en comparación con la cubierta
convencional que usa la misma clase de tela de hilo de acero. Por
consiguiente, la cubierta que usa hilo de acero en la tela de la
carcasa según la invención es adaptable a las aplicaciones que son
capaces de permitir un ligero incremento del peso de la
cubierta.
Según la invención, pueden aportarse cubiertas
neumáticas que son capaces de desarrollar una considerablemente
mejorada durabilidad en condiciones de rodadura con la cubierta
desinflada en comparación con la cubierta convencional apta para
seguir rodando tras haber quedado desinflada bajo el mismo peso como
en el caso de la cubierta convencional tan sólo a base de
especificar los valores de dureza JIS y de elasticidad de rebote del
caucho de relleno del talón y del caucho con forma de tira de
refuerzo, especificar la gama de valores de la relación entre las
durezas de ambos cauchos, y especificar además la gama de valores de
la relación del calibre máximo del caucho con forma de tira de
refuerzo al calibre máximo del caucho de relleno del talón,
aplicando hilo de fibra orgánica o hilo de acero a la tela de la
carcasa.
Claims (2)
1. Cubierta neumática (1) que comprende una
carcasa (6) que consta de al menos una tela cauchutada de
disposición radial que refuerza a un par de partes (3) que
constituyen los flancos y una parte (4) que constituye la banda de
rodadura, extendiéndose dicha carcasa entre las de un par de almas
(5) de los talones que están embebidas en las de un par de partes
(2) que constituyen los talones, un cinturón (7) que consta de dos o
más capas (7-1, 7-2) de hilos
entrecruzados que refuerzan la parte (4) que constituye la banda de
rodadura sobre una periferia exterior de la carcasa (6), un caucho
(9) de relleno del talón que se extiende desde el alma del talón
hacia la parte que constituye la banda de rodadura, y un par de
cauchos (8) con forma de tira de refuerzo que son falciformes en la
sección de los mismos y están situados junto a un lado de la cara
interior de una tela (6-1) de la carcasa que como
tal tela es la más interior, de forma tal que dichos cauchos con
forma de tira de refuerzo se extienden desde un punto cercano al
alma del talón y por la parte que constituye el flanco hasta un
extremo de la parte que constituye la banda de rodadura, teniendo
tanto el caucho (9) de relleno del talón como el caucho (8) con
forma de tira de refuerzo una dureza JIS A a 25ºC de no menos de 70
grados y una elasticidad de rebote a 25º de no menos de un 65%, y
estando una relación de la dureza JIS A del caucho con forma de tira
de refuerzo (Hs(R)) a la dureza JIS A del caucho de relleno
del talón (Hs(F)) situada dentro de una gama de valores de
0,9-1,15; estando dicha cubierta neumática
caracterizada por el hecho de que el caucho (9) de relleno
del talón y el caucho (8) con forma de tira de refuerzo tienen un
calibre que es tal que una relación del calibre máximo G_{F} (mm)
de la totalidad del caucho de relleno del talón según medición
efectuada en una normal trazada sobre una cara exterior de la tela
de la carcasa que como tal tela es la más interior en las
inmediaciones de la periferia exterior del alma (5) del talón al
calibre máximo G_{R} (mm) de la totalidad del caucho con forma de
tiras de refuerzo según medición efectuada en una normal trazada
sobre una cara interior de la tela de la carcasa que como tal tela
es la más interior en las inmediaciones del punto de anchura máxima
de la cubierta está situada dentro de una gama de valores de
0,5-0,9.
2. Cubierta neumática como la reivindicada en la
reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha
carcasa (6) comprende una tela vuelta arriba (6-1)
que está pasada por en torno al alma (5) del talón desde el interior
de la cubierta hacia el exterior y una tela descendente
(6-2) que envuelve a un caucho (9) de relleno del
talón que se extiende desde el alma del talón hacia la parte (4) que
constituye la banda de rodadura y al extremo de la tela vuelta
arriba que termina en las inmediaciones del alma del talón.
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