ES2257779T3 - Cuerda de acero, procedimiento para la fabricacion de la misma y neumatico. - Google Patents

Cuerda de acero, procedimiento para la fabricacion de la misma y neumatico.

Info

Publication number
ES2257779T3
ES2257779T3 ES97941234T ES97941234T ES2257779T3 ES 2257779 T3 ES2257779 T3 ES 2257779T3 ES 97941234 T ES97941234 T ES 97941234T ES 97941234 T ES97941234 T ES 97941234T ES 2257779 T3 ES2257779 T3 ES 2257779T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
steel
rope
filaments
core
flat side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES97941234T
Other languages
English (en)
Inventor
Shuichi Bridgestone Corporation Onuma
Naohiko Bridgestone Corporation Obana
Noboru Bridgestone Corporation Kusaba
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bridgestone Corp filed Critical Bridgestone Corp
Application granted granted Critical
Publication of ES2257779T3 publication Critical patent/ES2257779T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/062Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/18Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers
    • B60C9/20Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel
    • B60C9/2003Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords
    • B60C9/2006Structure or arrangement of belts or breakers, crown-reinforcing or cushioning layers built-up from rubberised plies each having all cords arranged substantially parallel characterised by the materials of the belt cords consisting of steel cord plies only
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B7/00Details of, or auxiliary devices incorporated in, rope- or cable-making machines; Auxiliary apparatus associated with such machines
    • D07B7/02Machine details; Auxiliary devices
    • D07B7/025Preforming the wires or strands prior to closing
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2001Wires or filaments
    • D07B2201/2007Wires or filaments characterised by their longitudinal shape
    • D07B2201/2008Wires or filaments characterised by their longitudinal shape wavy or undulated
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2015Strands
    • D07B2201/2016Strands characterised by their cross-sectional shape
    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B2201/00Ropes or cables
    • D07B2201/20Rope or cable components
    • D07B2201/2015Strands
    • D07B2201/2023Strands with core
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S57/00Textiles: spinning, twisting, and twining
    • Y10S57/902Reinforcing or tire cords

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Cuerda de acero (10) que comprende: un núcleo (14) formado por al menos un filamento recto (12) que presenta una sección transversal sustancialmente circular; y una vaina de capa exterior (18) que incluye varios filamentos (16) presentando cada filamento un diámetro, siendo sustancialmente iguales todos los diámetros y estando trenzados dichos varios filamentos (16) en torno al núcleo (14) con pasos sustancialmente iguales, en el que dicha cuerda de acero presenta una parte de superficie lateral plana (20, 22) en la cual por lo menos dos de dichos varios filamentos (16) que forman la vaina de capa exterior (18) están dispuestos sustancialmente en un plano; caracterizado porque por lo menos dos de los filamentos están dispuestos adyacentes en contacto estrecho entre sí.

Description

Cuerda de acero, procedimiento para la fabricación de la misma y neumático.
La presente invención se refiere a una cuerda de acero utilizada para el refuerzo de artículos de caucho, y a un procedimiento para la fabricación de la cuerda de acero, y particularmente a una cuerda de acero utilizada como material de refuerzo para la capa de cinturón de un neumático, y a un procedimiento para la fabricación de esta cuerda acero.
La presente invención se refiere, también, a un neumático radial en el cual se utiliza una cuerda de acero como material de refuerzo para la capa de cinturón.
Como material de refuerzo de un neumático radial se ha venido utilizando tradicionalmente extensamente una cuerda de acero formada por el trenzado de una pluralidad de filamentos de acero sometidos a un recubrimiento electrolítico de cobre.
Las zonas en las que se utilizan las cuerdas de acero como material de refuerzo de un neumático radial son principalmente la carcasa y la capa de cinturón entre la carcasa y la banda de rodadura de caucho. La capa de cinturón normalmente incluye dos o más capas de lonas de refuerzo. Cada una de las lonas de refuerzo está formada por un gran número de cuerdas de acero dispuestas en dirección transversal del neumático y embebidas en caucho. Además las cuerdas de acero de cada una de las lonas de refuerzo están dispuestas inclinadas según un ángulo predeterminado con respecto al plano ecuatorial del neumático y con respecto a las cuerdas de acero de las zonas de refuerzo adyacentes de tal manera que se cruzan entre sí, es decir, de tal manera que los ángulos de inclinación de las mismas están dispuestos en direcciones opuestas con respecto al plano ecuatorial del neumático.
Normalmente, la cuerda de acero se fabrica trenzando filamentos de acero de forma helicoidal mediante la utilización de una máquina de trenzado del tipo de agrupamiento o del tipo tubular. Por consiguiente, la forma más común de la sección transversal de una cuerda de acero es sustancialmente circular. Por otra parte, para mejorar la penetración del caucho, así como la rigidez a la tracción y para reducir el espesor de la capa de cinturón, y efectos similares, se ha propuesto una cuerda de acero de sección transversal plana. Por ejemplo, la cuerda de acero de una capa de estructura trenzada que se expone a continuación.
La solicitud de patente japonesa abierta para consulta pública (JP-A) nº 9-156314 da a conocer una cuerda de acero que presenta una sección transversal sustancialmente elíptica, y que comprende un núcleo de dos filamentos dispuestos en paralelo y una vaina formada por el trenzado de cinco a ocho filamentos apretados en torno a dicho núcleo. Por otra parte, la patente JP-A nº 9-158965 da a conocer una cuerda de acero de sección transversal elíptica o que presenta una sección transversal elíptica o sustancialmente circular según las zonas en dirección longitudinal de la cuerda acero, la cual está formada por un núcleo con una pluralidad de filamentos dispuestos transversalmente en paralelo sin trenzar, y una vaina formada por el trenzado de una pluralidad de filamentos en torno al núcleo y en contacto con el mismo. Además, la patente JP-A nº 9-158066 da conocer una cuerda acero que presenta una estructura 2 + 6, la cual comprende un núcleo de dos filamentos trenzados con un paso de trenzado de 30 mm o superior, en el que la relación del eje menor al eje mayor en cualquier sección transversal de la cuerda se encuentra dentro del intervalo comprendido entre 100% y 68,4%.
Por otra parte, últimamente existe la demanda de una reducción del peso de las cuerdas de acero requeridas para cada neumático con objeto de conseguir un aligeramiento del neumático desde el punto de vista de los recursos/ahorro de energía o protección ambiental.
Sin embargo, si se reduce el peso de las cuerdas acero utilizadas en la capa de cinturón de un neumático, empeora la rigidez a la tracción en dirección circunferencial de la capa de cinturón que es un cuerpo compuesto por cuerdas de acero y caucho. En consecuencia, la importancia de la deformación de la capa del cinturón durante el giro de los neumáticos aumenta y la banda de rodadura tiende a un mayor desgaste. Además, aumenta la resistencia a la rodadura y impidiendo la reducción del consumo de combustible. Por otra parte, no es posible conseguir una mejora en el control de la estabilidad, que es una demanda junto con el avance en las prestaciones del vehículo. Para reducir el peso de la cuerda de acero manteniendo la resistencia a la tracción de la misma en un nivel suficiente, es necesario utilizar filamentos que presenten una alta resistencia a la tracción. Por este motivo, se ha utilizado también, como filamento, un hilo de acero de alta resistencia con una resistencia a la tracción T (N/mm^{2}) y un diámetro del filamentos d (mm) que se establecen para que satisfagan la relación: T \geq 2250-1450 log d, y un hilo de acero de ultra alta resistencia que satisfagan la relación
T \geq 2.750-1.450 log d.
Por otra parte, si se utiliza una cuerda de acero de alta resistencia por unidad de peso como material de refuerzo de un neumático de tal manera que sólo reduce el peso de la cuerda de acero utilizado, no puede conseguirse suficientemente el objetivo descrito anteriormente.
En consecuencia, para conseguir una mejora en la resistencia de una capa de cinturón que es un cuerpo compuesto de una cuerda de acero y caucho, se han tomado en consideración el ángulo de inclinación de la cuerda de acero de la capa de cinturón, la distancia entre las lonas de refuerzo, y circunstancias similares no sólo en la rigidez a la tracción de la cuerda de acero, sino también la resistencia a la deformación por esfuerzo cortante del caucho interpuesto entre las cuerdas de acero. Sin embargo, si se usa una capa convencional de cuerdas de acero trenzadas de sección transversal comprimida, no puede utilizarse suficientemente la resistencia a la deformación por esfuerzo cortante del caucho existente entre las cuerdas de acero. Por tanto, era difícil obtener una capa de cinturón cuyo peso fuera ligero y cuya rigidez a la tracción fuera alta.
A la vista de las circunstancias expuestas, es un primer objetivo de la presente invención proporcionar una cuerda de acero en la cual la rigidez a la tracción de la cuerda de acero propiamente dicha es alta, y cuando se utiliza esta cuerda de acero como material de refuerzo para la capa de cinturón, la resistencia a la deformación por esfuerzo cortante del caucho interpuesto entre las cuerdas acero se utiliza efectivamente, permitiendo con ello una mejora de la rigidez a la tracción de la capa de cinturón por unidad peso de la cuerda de acero utilizada.
Un segundo objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento para la fabricación de una cuerda de acero adaptada para la consecución del primer objetivo de la presente invención.
Además, un tercer objetivo de la presente invención es proporcionar un neumático radial en el cual se utiliza la cuerda de acero adaptada para la consecución del primer objetivo de la presente invención como material de refuerzo para la capa de cinturón, permitiendo con ello la aligeramiento del neumático, la reducción del consumo de combustible, y una mejora en el control de la estabilidad.
Debe prestarse también atención a los documentos EP-A-0 264 145 y EP-A-0 264 071, cada uno de los cuales da a conocer una cuerda de acero que comprende: un núcleo, y una capa exterior de vaina que incluye varios filamentos, presentando cada filamento un diámetro, siendo todos los diámetros sustancialmente iguales y estando trenzados dichos varios filamentos en torno al núcleo y con sustancialmente el mismo paso, en el que dicha cuerda de acero presenta una parte de superficie lateral plana sobre la cual están dispuestos sustancialmente por lo menos dos de dichos varios filamentos que forman la vaina de capa exterior.
La presente invención proporciona, en un aspecto, una cuerda de acero que comprende:
un núcleo formado por al menos dos filamentos rectos que presentan una sección transversal sustancialmente circular; y
una vaina de capa exterior que incluye varios filamentos, estando dispuestos por lo menos dos de dichos filamentos sustancialmente adyacentes en estrecho contacto entre sí, presentando cada filamento un diámetro, siendo sustancialmente iguales todos los diámetros y estando dichos varios filamentos trenzados en torno al núcleo con sustancialmente los mismos pasos,
en el que dicha cuerda de acero presenta una parte de superficie lateral plana sobre la cual por lo menos dos de dichos varios filamentos que forman la vaina de capa exterior están dispuestos sustancialmente en un plano.
La invención proporciona, en otro aspecto, un procedimiento para la fabricación de una cuerda de acero según el primer aspecto de la invención, que incluye la etapa de formación de una vaina de capa exterior mediante el trenzado de varios filamentos que presentan sustancialmente el mismo diámetro en torno al núcleo con el mismo paso, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
formación de por lo menos dos partes curvadas en cada uno de los filamentos que constituyen la vaina de capa exterior por cada largo del filamentos equivalente a un paso de trenzado, siendo cíclicas las longitudes de filamento equivalentes a un paso de trenzado;
recogida y trenzados de filamentos de tal manera que las partes curvadas pertenecientes a la misma fase están dispuestos sustancialmente en una fila a lo largo de la dirección axial de la cuerda en una superficie lateral de la misma; y
compresión de las superficies laterales de la cuerda.
Una estructura convencional trenzada de capa comprimida presenta una sección transversal sustancialmente elíptica y no presenta parte de superficie lateral plana. La cuerda acero de la presente invención, por su parte, presenta la característica anteriormente descrita, y por tanto la resistencia a la deformación por esfuerzo cortante del caucho interpuesto entre las cuerdas de acero se utiliza efectivamente. Las razones de ello se exponen a conti-
nuación.
Se supone, para ello, una capa de cinturón en la cual se encuentran laminadas unas lonas de refuerzo formadas por un gran número de cuerdas de acero dispuestas en dirección transversal del neumático y embebidas en caucho en dirección radial del neumático de tal manera que las cuerdas de acero en las lonas de refuerzo adyacentes se cruzan entre sí con el caucho interpuesto entre ellas. Si se usa como material de refuerzo la cuerda de acero convencional de sección transversal sustancialmente elíptica, aunque la cuerda de acero esté dispuesta de tal manera que la dirección del eje mayor de la misma se encuentre situado paralelo a la dirección transversal de las lonas de refuerzo, las superficies laterales curvas respectivas de las cuerdas acero adyacentes en la dirección en la cual están laminadas unas lonas de refuerzo están enfrentadas entre sí con el caucho interpuesto entre ellas. En consecuencia, el espesor del caucho interpuesto entre las cuerdas de acero adyacentes (en lo sucesivo referido como caucho entre capas) en la dirección en la cual están laminadas las lonas de refuerzo no es uniforme. Por el contrario, si se utiliza la cuerda acero de la presente invención como material de refuerzo y las respectivas partes de superficie lateral plana de las cuerdas adyacentes en dirección en la cual están laminadas las lonas de refuerzo están dispuestas enfrentadas entre sí con el caucho entre capas interpuesto, el espesor del caucho interpuesto entre las partes superficiales laterales planas resulta sustancialmente uniforme. En consecuencia, cuando se ejerce un esfuerzo de tracción sobre una capa de cinturón en la cual se utiliza la cuerda de acero de la presente invención como material de refuerzo, la distribución del esfuerzo cortante generado en el caucho entre capas resulta más uniforme. Como resultado el caucho entre capas puede soportar esfuerzos cortantes mucho mayores y puede obtenerse una alta rigidez a la tracción de la capa de cinturón en su conjunto. Además, se alivia la concentración de las tensiones de esfuerzo cortante generadas en el caucho entre capas, y por tanto mejora también la durabilidad de la capa de cinturón.
Con objeto de permitir una distribución uniforme de los esfuerzos cortantes tal como se ha dicho anteriormente, la anchura de la parte de superficie lateral plana debe ser preferentemente amplia, y es necesario que dicha parte de la superficie lateral plana comprenda la cuarta parte o más, preferentemente una mitad o más de la anchura de la cuerda en la dirección paralela a la parte de superficie lateral plana.
Además es conveniente que la planeidad de la cuerda en dirección longitudinal de la misma sea amplia. Particularmente, en las partes laterales de la cuerda de acero incluyendo las partes de superficie laterales planas enfrentadas entre sí, con el caucho entre capas interpuesto entre las mismas, cuando se utiliza la cuerda de acero como material de refuerzo para la capa de cinturón, la distancia entre los filamentos adyacentes no debe exceder preferentemente la dimensión del diámetro del filamento. Más preferentemente, sustancialmente no debe existir holgura formada entre los filamentos adyacentes. La reducción de la distancia entre filamentos adyacentes en la parte superficial lateral plana es eficaz también para la mejora de la rigidez a la tracción de la propia cuerda de acero.
Cuando se utiliza una cuerda de acero que presenta un par de partes superficiales laterales planas como periferia de la misma enfrentadas paralelamente entre sí con el caucho interpuesto entre ambas como capa de cinturón en la cual se encuentran laminadas un gran número de lonas de refuerzo, la distribución de los esfuerzos cortantes en el caucho entre capas entre las lonas de refuerzo adyacentes en dirección vertical puede hacerse uniforme.
Además, pueden disponerse dos pares de partes de superficie plana como periferia de cada una de las cuerdas de acero enfrentadas paralelas entre sí con el núcleo situado entre las mismas. En este caso, cuando se utiliza la cuerda de acero como material de refuerzo para una capa de cinturón de tal manera que el ángulo formado por la parte de superficie lateral plana perteneciente al primer par con la parte de superficie lateral plana perteneciente al segundo par es sustancialmente recto, no sólo puede utilizarse efectivamente la resistencia a la deformación por esfuerzo cortante del caucho entre capas, sino también la resistencia a la deformación por esfuerzo cortante del caucho entre cuerdas de acero adyacentes dispuestas en una lona de refuerzo.
En la cuerda de acero de la presente invención, el núcleo presenta preferentemente una sección transversal comprimida. La razón de ello es que puede reducirse la holgura entre la vaina de capa exterior para la formación de la superficie lateral plana y el núcleo, de tal manera que permite una mejora de la resistencia de la propia cuerda y además facilita la formación de las partes de superficie lateral plana. Es particularmente preferible una cuerda de acero que incluya un núcleo en el cual se encuentren situados sustancialmente en paralelo en un plano varios filamentos rectos y estén dispuestas partes de superficie lateral plana sustancialmente paralelas al plano en el cual están situados los filamentos que constituyen el núcleo.
Además, en una cuerda de acero en la cual se encuentran una cuerda de anchura a en dirección paralela al plano en el cual están situados los filamentos que constituyen el núcleo, y una cuerda de anchura b en dirección perpendicular a la cuerda de anchura a de tal manera que satisfacen las siguientes expresiones (1) y (2), los filamentos o fibras que forman la vaina de capa exterior están trenzados en estrecho contacto con el núcleo. En consecuencia, la rigidez a la tracción de la propia cuerda es alta y la cuerda de acero es apropiada particularmente para utilizarla como material de refuerzo para una capa de cinturón.
(1)1,00 \leqq a(Xc + 2 \ x \ ds) \leqq 1,03
(2)1,00 \leqq b(Yc + 2 \ x \ ds) \leqq 1,03
en las que, Xc es la dimensión mayor del núcleo; Yc es dimensión menor del núcleo; y ds es el diámetro de cada uno de los filamentos que forman la vaina de capa exterior.
Ejemplos de filamentos que forman la cuerdas de acero de la presente invención incluyen hilos de acero de alta resistencia cuya resistencia a la tracción T (N/mm^{2}) y el diámetro del filamento d (mm) se establecen de tal manera que satisfagan la relación T \geqq 2.250-1.450 log d, o hilos de acero de ultra alta resistencia formados de manera que satisfagan la relación T \geqq 2.750-1.450 log d. Según la presente invención, aunque se reduzca el peso de la cuerda de acero utilizada para cada neumático aplicando hilo de acero de alta resistencia o hilo de acero de ultra alta resistencia, puede formarse una capa de cinturón con suficiente rigidez a la tracción.
También se proporciona un procedimiento para la fabricación de la cuerda de acero según la invención, tal como se ha definido anteriormente. En un procedimiento convencional de fabricación de cuerdas de acero que presenten sección transversal comprimida, una cuerda de acero de sección sustancialmente circular fabricada utilizando una máquina de trenzado de hilo de tipo agrupamiento o de tipo tubular se comprime mediante un laminador o dispositivo similar para aplanarla. Sin embargo, puesto que una cuerda de acero cuya sección transversal es inicialmente de forma sustancialmente circular se aplana por compresión, cuando cesa el esfuerzo de compresión, la sección transversal tiende a volver hacia su forma original debido a la elasticidad. Por tal motivo, es difícil fabricar con fiabilidad una cuerda de acero con partes superficiales laterales planas, como las que deben utilizarse propiamente en la presente invención.
En consecuencia, el procedimiento para la fabricación de una cuerda de acero de la presente invención se caracteriza porque incluye la etapa de formación, en torno al núcleo, de una vaina de capa exterior formada trenzando varios filamentos que presentan sustancialmente el mismo diámetro y el mismo paso, y además comprende las siguientes etapas.
(1)
Una etapa en la que con anterioridad a la formación de la vaina de capa exterior, se forman por lo menos dos partes curvadas en cada uno de los filamentos que forman dicha vaina con la longitud del filamento equivalente a un paso de torsión, siendo cíclica esta longitud del filamento equivalente a un paso de torsión. El objetivo de la etapa es asegurar la formación de las partes de superficie lateral plana conformando previamente la parte de curvatura en cada una de las partes de los filamentos que deben situarse en los extremos de las partes de superficie plana cuando la cuerda está completada.
(2)
Una etapa en la que los filamentos se recogen y trenzan conjuntamente de tal manera que las partes de curvatura pertenecientes a la misma fase de la cuerda de acero se disponen sustancialmente en una hilera a lo largo de la dirección axial de la cuerda en la superficie de la misma. El objetivo de este proceso es obtener una cuerda cuya forma sea similar a la forma deseada cuando los filamentos que forman la vaina de capa exterior se trenzan en torno al núcleo. Esta etapa puede realizarse, por ejemplo, estableciendo la sección transversal de un orificio formado en una matriz de trenzado de una forma sustancialmente igual a la sección transversal de la cuerda que se desea.
(3)
Una etapa en la que las superficies laterales de la cuerda se comprimen. El objetivo de la etapa es incrementar la planeidad de la superficie lateral que actúa como parte superficial lateral plana para obtener de ese modo la cuerda de acero deseada. Esta etapa se lleva a cabo preferentemente comprimiendo las superficies laterales de la cuerda simultáneamente por sus cuatro lados perpendicularmente a las superficies laterales de la cuerda.
La presente invención proporciona además un neumático radial que comprende: un par de partes de talón; una carcasa de forma toroidal que se extiende entre dichas partes de talón; y una capa de cinturón formada por al menos dos capas de lonas de refuerzo en las cuales las cuerdas de acero se encuentran embebidas paralelamente en una parte de corona de dicha carcasa, en la que dichas cuerdas de acero son cada una de ellas según la cuerda de acero de la presente invención descrita anteriormente, y las partes de superficie lateral plana respectivas de cuerda de acero de las lomas de refuerzo adyacentes están dispuestas enfrentadas paralelamente entre sí.
La invención se describe a continuación, haciendo referencia a los dibujos: adjuntos, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en perspectiva de una cuerda de acero según la presente invención.
La Fig. 2 es una vista en sección transversal de la cuerda de acero según la presente invención observada en dirección axial de la misma.
La Fig. 3 es una vista lateral de la cuerda de acero según la presente invención vista desde una dirección perpendicular a una primera parte de superficie lateral plana.
La Fig. 4 es una vista lateral de la cuerda de acero según la presente invención vista desde una dirección perpendicular a una segunda parte de superficie lateral plana.
Las Figs. 5A a 5I son vistas en sección transversal que ilustran variaciones de la cuerda de acero pero en las que únicamente las Figs. 5A, 5E, 5G y 5H ilustran una cuerda de acero según la presente invención.
La Fig. 6 es un dibujo esquemático que ilustra el procedimiento para la fabricación de la cuerda de acero según la presente invención.
La Fig. 7 es una vista en perspectiva de un dispositivo de conformación de la parte de curvatura utilizada en el procedimiento para la fabricación de la cuerda de acero según la presente invención.
Las Figs. 8A a 8C son vistas en planta que presentan variaciones de un pivote giratorio en la parte de curvado que forma el dispositivo representado en la Fig. 7.
La Fig. 9 es una vista en planta que ilustra un dispositivo de compresión utilizado en el procedimiento para la fabricación de la cuerda de acero según la presente.
La Fig. 10 es una vista en sección transversal de un neumático radial según la presente invención.
La Fig. 11 es una vista en sección transversal que ilustra el estado del cual se encuentran dispuestas las cuerdas de acero en una capa de cinturón.
La Fig. 12 es una vista en sección transversal de una cuerda de acero convencional utilizada en un neumático de un ejemplo comparativo vista desde la dirección axial de la cuerda.
Como se ilustra en la Fig. 2, una cuerda de acero 10 esta formada de un núcleo 14 en el cual se encuentran dispuestos dos filamentos de acero 12 paralelos entre sí en el mismo plano en dirección axial de la cuerda, y una vaina de capa exterior 18 en la cual se encuentran ocho filamentos de acero 16 trenzados en torno a un núcleo 14 con un paso de 16 mm.
El diámetro y el número de filamentos que forman la cuerda de acero deben ser los necesarios para satisfacer la resistencia requerida en la cuerda. Preferentemente la cuerda de acero de la presente invención se establece, tal como se ha indicado anteriormente, en consideración a una forma deseada. Además, para reducir el peso de la cuerda de acero requerida para el refuerzo de la capa de cinturón, los filamentos de acero 12 y 16 presentan preferentemente todos ellos una alta resistencia a la tracción.
En la presente forma de realización, los filamentos de acero 12 que constituyen el núcleo 14 son cada uno de ellos un hilo de acero de alto contenido en carbono recubiertos de cobre electrolítico cuyo diámetro dc es de 0,32 mm y su resistencia la tracción es de 3.000 N/mm^{2}. Por su parte, los filamentos de acero 16 que constituyen la vaina de capa exterior 18 son hilos de acero de alto contenido en carbono cubiertos de cobre electrolítico cuyo diámetro ds es de 0,30 mm y su resistencia a la tracción de 3.040 N/mm^{2}.
Como se ilustra en la Fig. 2, la parte de superficie lateral plana que pertenece a un primer par (referida en lo sucesivo como primera parte de superficie lateral plana) 20 que forman la periferia de la cuerda de acero, se hallan dispuestas paralelamente al plano en el que se encuentran los filamentos 12 que constituyen el núcleo 14. Además, la cuerda de acero 10 presenta sustancialmente una sección transversal de forma rectangular. El ángulo formado por la primera parte de superficie lateral plana 20 y la parte de superficie lateral plana que pertenece al segundo par (referida en lo sucesivo como segunda parte de superficie lateral plana) 22 es un ángulo recto.
Como se ilustra en la Fig. 3. En la primera parte de superficie lateral plana 20, los filamentos de acero 16 están dispuestos adyacentes en estrecho contacto entre sí. Por su parte, como se ilustra en la Fig. 4, en la segunda parte de superficie lateral plana 22 que forma la periferia de la cuerda de acero, los filamentos de acero 16 están dispuestos en paralelo y a una distancia substancialmente fija 24 entre los filamentos de acero adyacentes.
Como puede apreciarse en la Fig. 2, los filamentos de acero 16 que constituyen la vaina de capa exterior 18 están trenzados sustancialmente en estrecho contacto con el núcleo 14 y, por consiguiente, la anchura de la cuerda, a, en la primera parte de superficie lateral plana 20 es sustancialmente igual a Xc + 2 x ds, esto es, aproximadamente 1,24 mm, y la anchura de la cuerda, b, en la segunda parte de superficie lateral plana 22 es sustancialmente igual a Yc + 2 x ds, esto es, aproximadamente 0,92 mm (en la que, Xc: dimensión grande del núcleo = 2 x dc = 0,64 mm, Yc: dimensión pequeña del núcleo = dc = 0,32 mm y ds: diámetro de cada uno de los filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior = 0,30 mm, y dc: diámetro de cada uno de los filamentos acero 12 que forman el núcleo = 0,32 mm).
En la cuerda de acero de la presente invención, las dimensiones a y b de la cuerda de acero 10 en la cual los filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18 se encuentran trenzados sustancialmente en estrecho contacto con el núcleo 14 de forma similar a la cuerda de acero 10 representada en la Fig. 2 se determinan ambas por el diámetro de los filamentos de cuerda de 12 que forman el núcleo 14 y el diámetro de los filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18. La relación a/b se encuentra preferentemente dentro del intervalo comprendido entre 100% y 200% tomando en consideración la productividad.
Las dimensiones respectivas w1 y w2 de las partes de superficie lateral plana 20 y 22 de la cuerda de acero 10 representada en la Fig. 2 son respectivamente aproximadamente 3/4 de la dimensión de la cuerda, a, y aproximadamente 2/3 de la dimensión de la cuerda, b, y estos valores son cada uno de ellos 1/2, o más, de la correspondiente dimensión de la cuerda. En consecuencia, cuando la cuerda de acero 10 se incluye en la capa de cinturón de un neumático, las partes de superficie laterales planas 20 y 22 pueden desempeñar sus funciones suficientemente como se describirá más adelante.
Las Figs. 5A a 5I son vistas en sección transversal de cuerdas de acero según otras formas de realización, cada una de las cuales presenta una estructura apropiada.
La Fig. 5A muestra una cuerda de acero 101 según la invención, formada del núcleo 14 que presenta dos filamentos de acero rectos 12 dispuestos paralelamente sin trenzar y ocho filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22 como periferia de la cuerda de acero 101.
La Fig. 5B muestra una cuerda de acero 102 (que no forma parte de la invención), formada del núcleo 14 que presenta dos filamentos de acero rectos 12 dispuestos paralelamente sin trenzar y seis filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22.
La Fig. 5C muestra una cuerda de acero 103 (que no forma parte de la invención), formada del núcleo 14 que presenta dos filamentos de acero ondulados 12 sin trenzar, en dirección perpendicular a la amplitud de la ondulación y ocho filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22.
La Fig. 5D muestra una cuerda de acero 104 (que no forma parte de la invención), formada por el núcleo 14 que presenta dos filamentos 13 dispuestos paralelamente entre sí sin trenzar, los cuales están formados cada uno de ellos trenzando cuatro hilos de acero, y ocho filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22.
La Fig. 5E muestra una cuerda de acero 105 según la invención, que consta del núcleo 14 que presenta tres filamentos de acero rectos 12 dispuestos paralelamente en un plano sin trenzar y diez filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22.
La Fig. 5F muestra una cuerda de acero 106 (que no forma parte de la invención), que consta del núcleo 14 que presenta seis filamentos de acero rectos 12 de una estructura en doble capa, en la cual se encuentran dispuestas en paralelo en un plano, dos capas con tres filamentos cada una, y seis filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18 En esta cuerda de acero se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22.
La Fig. 5G muestra una cuerda de acero 107 según la invención, que consta del núcleo 14 que presenta tres filamentos de acero rectos 12 dispuestos paralelamente en un plano sin trenzar y diez filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forman un par de partes de superficie lateral plana 20.
La Fig. 5H muestra una cuerda de acero 108 según la invención, formada del núcleo 14 que presenta dos filamentos de acero rectos 12 dispuestos paralelamente en un plano sin trenzar y seis filamentos de acero 16 que forman la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forma un par de partes de superficie lateral plana 20.
La Fig. 5I muestra una cuerda de acero 109 (que no forma parte de la invención), formada del núcleo 14 que presenta un filamento de acero recto 12, y cuatro filamentos de acero 16 que constituyen la vaina de capa exterior 18, y con ellos se forman dos pares de partes de superficie lateral plana 20 y 22.
Entre las cuerdas de acero representadas en las Figs. 5A a 5I, es particularmente preferible una cuerda de acero en la cual se utilice un núcleo que presente varios filamentos de acero rectos dispuestos paralelamente sustancialmente en un plano y partes de superficie lateral plana dispuestas sustancialmente paralelas al plano en el cual se hallan situados los filamentos de acero que forman el núcleo. Además, en el caso en que se utilice el núcleo de varios filamentos dispuestos paralelamente sin trenzar, estos filamentos se trenzan con el mismo paso de trenzando y están dispuestos estrechamente de tal manera que las direcciones en que se trenzan los filamentos adyacentes resultan opuestas. Con esta estructura puede obtenerse una alta rigidez a la tracción, que es lo deseable.
A continuación se describe un procedimiento apropiado para la fabricación de una cuerda de acero según la presente invención, haciendo referencia a las Figs. 6 a 9.
La Fig. 6 es un esquema de un dispositivo utilizado para la fabricación de la cuerda de acero. Dos filamentos de acero 12 destinados a la formación del núcleo 14 son extraídos de una bobina (no representada) dispuesta en un cuerpo cilíndrico 30 de una máquina de trenzar de tipo tubular y son guiados al exterior del cuerpo cilíndrico 30 sin pasar a través de una guía existente en la superficie lateral del cuerpo cilíndrico 30 a fin de que no se produzca su trenzado. Por otra parte, de modo análogo se extraen de una bobina (no representada) dispuesta en el cuerpo cilíndrico 30 ocho filamentos de acero 16 para la formación de la vaina de capa exterior 18, pero guiados hacia el exterior del cuerpo cilíndrico 30 a través de la guía situada en la superficie lateral de dicho cuerpo cilíndrico 30. Se forman unas partes curvadas en los ocho filamentos que forman la vaina de capa exterior 18 con intervalos predeterminados utilizando un dispositivo 32 para formación de la parte curvada antes de trenzar los filamentos utilizando la matriz de trenzado 34. Las cuerdas de acero trenzadas con la matriz de trenzado 34 son conformadas en un dispositivo de compresión 36 y sometidas a un proceso de curvado repetido en un grupo laminador 38 y a continuación arrollados en un carrete de arrollamiento 40.
La formación de las partes curvadas en este proceso puede realizarse utilizando, por ejemplo, el dispositivo 32 de conformación de la parte curvada representado en la Fig. 7. El dispositivo 32 de conformación de la parte curvada incluye, en una superficie lateral del mismo, dos pivotes fijos 42 y un pivote giratorio 44 situado entre los pivotes fijos. El filamento de acero 16 en el que debe formarse una parte curvada se hace pasar sucesivamente a través del pivote fijo 42, el pivote giratorio 44 y el pivote fijo 42 en este orden mientras entra en contacto con las superficies laterales de dichos pivotes.
El pivote giratorio 44 es un cuerpo en forma de pilar que presenta unas partes convexas 46 a determinados intervalos en la superficie lateral del mismo. Este pivote giratorio 44 gira conjuntamente con el paso del filamento de acero 16, y la parte convexa 46 forma en el filamento de acero 16 una parte curvada 48. El pivote giratorio 44 representado en la Fig. 7 es un cuerpo en forma de pilar que presenta una superficie inferior rectangular. La línea prominente de pivote corresponde a la parte convexa 46, y las dimensiones laterales mayor, La, y menor, Lb, de la superficie inferior corresponden a un intervalo de la parte curvada 48. Las Figs. 8A a 8C representan otros pivotes giratorios 44a, 44b y 44c de la forma apropiada. En la fabricación de la cuerda de acero de la presente forma de realización, con el fin de obtener un intervalo predeterminado de la parte curvada, La se establece aproximadamente en 6,3 mm y Lb se establece en 1,9 mm aproximadamente. La relación entre la velocidad de giro de la máquina de trenzado y la velocidad según la cual pasa el filamento de acero a través de la máquina de trenzado se establece de tal manera que la parte curvada 48 se forma en cuatro puntos del filamento de acero por cada paso de trenzado.
La forma del orificio de la matriz de trenzado 34 visto desde la dirección en que avanza la cuerda se hace sustancialmente igual a la forma de la sección transversal de la cuerda de acero que se pretende obtener. En este caso, el lado mayor de la matriz es 1,24 mm y el lado menor es 0,92 mm. El resultado obtenido es que cuando los filamentos de acero pasan a través del orificio de la matriz de trenzado 34, se trenzan de tal manera que las partes curvas 48 del filamento de acero 16 se sitúan en secuencia en las cuatro aristas del orificio de la matriz de trenzado 34. Por lo tanto, puede obtenerse una cuerda sustancialmente de la forma que se pretende.
El dispositivo de compresión 36 comprende unos rodillos de compresión 50 orientados en dirección vertical y unos rodillos de procesamiento 52 orientados en dirección transversal. Además, los ejes giratorios respectivos de los cuatro rodillos de procesamiento se sitúan en el mismo plano perpendicular a la dirección en la que avanza la cuerda, y se forma una parte de procesamiento 54 que comprime simultáneamente la cuerda desde las partes superior, inferior, izquierda y derecha. Las dimensiones de la parte de procesamiento 54 en direcciones vertical y transversal son respectivamente de aproximadamente 0,90 mm y 1,22 mm, lo que es ligeramente inferior al orificio de la matriz 34. La conformación de la cuerda en este proceso no precisa necesariamente efectuarse en una operación de compresión, y la forma de la cuerda que se desea obtener puede conseguirse en operaciones de compresión realizadas en varias fases. Además, es preferible que la resistencia interna de la cuerda que produce el trenzado, curvado y operaciones similares se aligere realizando repetidamente unos procesos de curvado después de la operación de compresión.
La Fig. 10 es una vista en sección transversal que representa un ejemplo propio de un neumático radial según la presente invención.
El neumático 56 incluye un par de zonas de talón 58, una carcasa 60 que se extiende entre las zonas de talón 58 en forma toroidal, y una capa de cinturón 62 formada por cuatro capas de lonas de refuerzo 62a a 62d en la parte de la corona de la carcasa. De entre las lonas de refuerzo 62a a 62d que forman la capa de cinturón 62 cada una de las capas de refuerzo 62a a 62c incluye las cuerdas de acero 10 representados en la Fig. 1 y dispuestas paralelas entre sí embebidas dentro de ellas. Estas cuerdas de acero están dispuestas de tal manera que las primeras partes de superficie lateral plana 20 de las mismas se encuentran paralelas a dirección según la que están dispuestas las cuerdas. El número de cuerdas de acero 10 utilizadas para cada una de las lonas de refuerzo y el ángulo de inclinación con respecto al plano ecuatorial del neumático no se especifican particularmente en la presente invención. En la presente forma de realización, se prepararon neumáticos del tamaño 11R22.5 y se utilizaron 23 cuerdas de acero por cada 5 cm en dirección de la anchura de cada una de las lonas de refuerzo 62a a 62d. Además, el ángulo de inclinación de la cuerda acero con respecto al plano ecuatorial del neumático en la lona de refuerzo 62a era de +45 grados, el ángulo correspondiente de inclinación de la lona de refuerzo 62b era de +20 grados, y el ángulo correspondiente de inclinación en la capa de refuerzo 62c era de -20 grados. La distancia, w4, entre las cuerdas de acero de cada una de las lonas de refuerzo era de aproximadamente 0,93 mm y la distancia, w3, entre las cuerdas de acero de las lonas de refuerzo adyacentes era de aproximadamente 0,9 mm.
A continuación se describe, haciendo referencia a la Fig. 11, el trabajo del esfuerzo cortante entre las lonas de refuerzo 62b y 62c, en el neumático 56 preparado de la forma indicada.
Las cuerdas de acero 10a y 10b de la lona de refuerzo 62b están dispuestas de tal manera que las respectivas segundas partes de superficie lateral plana 22 de la misma están situadas paralelas entre sí. Las cuerdas de acero 10c y 10d de la lona de refuerzo 62c también están situados en la forma descrita. Puesto que las lonas de refuerzo 62b y 62c están laminadas, la cuerda de acero 10a de la lona de refuerzo 62b y la cuerda de acero 10c de la lona refuerzo 62c están dispuestas con sus respectivas primeras partes de superficie lateral plana 20 enfrentadas entre sí. En consecuencia, el espesor w3 del caucho entre capas 64 entre las cuerdas de acero 10a y 10c resulta sustancialmente uniforme y la distribución del esfuerzo cortante que actúa en el caucho entre capas 64 resulta casi fijo. En consecuencia, aumenta la rigidez a la tracción de la capa de cinturón 62.
También en una lona de refuerzo 62b, el espesor w4 del caucho 66 entre las cuerdas de acero adyacentes 10a y 10b resulta sustancialmente uniforme, y por tanto la distribución del esfuerzo cortante que actúa sobre el caucho 66 también es uniforme. En consecuencia, la resistencia a la parte de la capa de cinturón 62 a aumentar todavía más.
A continuación, se describen los efectos del neumático 56 según la presente invención, basándose en los resultados de las pruebas.
Los neumáticos utilizados en la prueba son los neumáticos 56 de la presente forma de realización y neumáticos de un ejemplo comparativo. Los neumáticos del ejemplo comparativo son aquellos en los que se utilizan cuerdas de acero convencionales en lugar de la cuerda de acero de la presente forma de realización, y los restantes componentes son comunes a los del neumático 56 de la presente forma de realización. Una cuerda de acero convencional 70 utilizada en el ejemplo comparativo, está formada, tal como se ilustra en la Fig. 12 por un núcleo 74 en el cual dos filamentos de acero 72 están dispuestos en un plano paralelos a la dirección axial de la cuerda, y una vaina de capa exterior 78 en la cual se encuentran ocho filamentos de acero 76 trenzados en torno al núcleo 74 con un paso de 16 mm sustancialmente en estrecho contacto con dicho núcleo 74. La cuerda de acero 70 no presenta partes superficiales laterales planas y su sección transversal es sustancialmente elíptica.
Los filamentos de acero 72 que forman el núcleo 74 son hilos de acero alto en carbono recubiertos de cobre electrolítico cuyo diámetro es de 0,32 mm y su resistencia a la tracción de 3.000 N/mm^{2}. Los filamentos de acero 76 que forman la vaina de capa exterior 78 son hilos de acero alto en carbono recubiertos también de cobre electrolítico y cuyo diámetro es de 0,30 mm y la resistencia a la tracción de 3.040 N/mm^{2}.
Los resultados de las pruebas respectivas de los neumáticos de la presente forma de realización y los neumáticos del ejemplo comparativo se recogen en la Tabla 1 estableciéndose en 100 el índice del ejemplo comparativo. A mayor valor del índice, mejor es el resultado. Las condiciones de la prueba y los procedimientos de evaluación se describen a continuación.
(1) Rigidez a la tracción de un cinturón
Se cortó del neumático una muestra de una parte de la capa de cinturón 62 en la cual se encuentran laminadas las lonas de refuerzo 62b y 62c y se sometió a tracción utilizando una máquina de prueba de tracción en dirección correspondiente a la dirección circunferencial del neumático a una velocidad de 10 mm/min, y se obtuvo la relación entre el esfuerzo de tracción y el valor del alargamiento de la muestra.
(2) Esfuerzos en toma de curvas
Cada uno de los neumáticos se montó en una llanta normal, se infló con una presión interna de 7,0 kg/cm^{2}, y se midió el esfuerzo al tomar curvas con una carga de 2.400 kg, una velocidad de 50 km/h y un ángulo de deslizamiento de \pm2 grados.
(3) Resistencia a la rodadura
Los neumáticos inflados con una presión interna de 7,0 kg/cm^{2} se situaron en un tambor de pruebas y se hicieron girar inicialmente a 80 km/h durante 30 min y, a continuación, se reajustó la presión interna y se incrementó la velocidad hasta 150 km/h. Después, se dejaron rodar por inercia los neumáticos y se midió el tiempo requerido para reducir su velocidad desde 140 km/h hasta 20 km/h, lo que se estableció como índice de la resistencia a la rodadura.
(4) Resistencia al desgaste
Los neumáticos se montaron en un vehículo real y se hizo rodar al mismo hasta alcanzar un estado en el cual los neumáticos estuvieran casi totalmente desgastados, y se midió la distancia recorrida por cada 1 mm de abrasión estableciéndola como índice numérico de resistencia al desgaste.
(5) Resistencia a la separación en el borde de cinturón
Los neumáticos, cuyas presiones internas se habían ajustado a un valor predeterminado, se montaron en un tambor de pruebas, y se les hizo girar durante 12 horas mientras se les imprimía intermitentemente un ángulo oblicuo de 3,5 grados, y se midió la longitud de la grieta formada en el borde de cinturón comparándola con otros.
Como puede observarse en la Tabla 1, en el neumático 56 de la presente forma de realización, la rigidez a la tracción de la capa de cinturón 62 es alta y mejora todas las prestaciones en comparación con el neumático del ejemplo comparativo. En el caso en el que simplemente se buscara una rigidez a la tracción equivalente a la de la capa de cinturón del neumático del ejemplo comparativo, pueden utilizarse filamentos de acero de menor diámetro y puede reducirse con ello el peso del neumático. Además, puesto que las partes de superficie lateral plana 20 están dispuestas en la cuerda de acero 10, el esfuerzo cortante generado en el caucho entre capas 64 de la capa de cinturón 62 se distribuye más uniformemente. En consecuencia, también mejora la resistencia a la separación del borde de cinturón observado en la presente forma de realización si se compara con el ejemplo comparativo, resultando con ello una durabilidad mayor.
TABLA 1
Rigidez a la Esfuerzo Resistencia a Resistencia al Resistencia a la
tracción del en toma de la rodadura desgaste separación del
cinturón curvas borde de cinturón
Ejemplo comparativo 100 100 100 100 100
Ejemplo 120 108 110 110 120
Como se ha descrito anteriormente, la cuerda de acero de la presente invención presenta una alta rigidez a la tracción y, además, cuando se utiliza como material de refuerzo para una capa de cinturón que presente por lo menos dos capas de lonas de refuerzo laminadas, el esfuerzo cortante del caucho entre capas se distribuye uniformemente, haciendo con ello posible mejorar la rigidez a la tracción de la capa de cinturón por la cantidad de cuerdas de acero utilizadas.
Además, el procedimiento para la fabricación de la cuerda de acero según la presente invención hace posible fabricar con fiabilidad la cuerda de acero que satisface las exigencias necesarias para conseguir los efectos anteriormente descritos.
Por otra parte, el neumático radial de la presente invención incluye una capa de cinturón en la cual se utiliza la cuerda de acero de la presente invención como material de refuerzo de tal manera que la rigidez a la tracción de la misma por unidad de peso de cuerda utilizada es alta. Por tanto, puede conseguirse una reducción del peso del neumático, una mejora de la estabilidad de dirección y una reducción en el consumo de combustible gracias a una menor resistencia a la rodadura.
Como se ha descrito anteriormente, la cuerda de acero según un primer aspecto de la presente invención se utiliza de forma apropiada en un neumático radial en el que se busca una reducción del peso y mejora del consumo de combustible sin detrimento de la estabilidad en la dirección ni de la durabilidad.
En el procedimiento para la fabricación de una cuerda de acero según un segundo aspecto de la presente invención, puede fabricarse una cuerda de acero apropiada para un neumático radial en el que se busca una reducción de peso y una mejora en el consumo de combustible sin detrimento de la estabilidad de dirección ni de la durabilidad.
Un neumático radial según un tercer aspecto de la presente invención se utiliza adecuadamente en vehículos que requieren una mejora en el consumo de combustible, como por ejemplo en camiones o autobuses.

Claims (8)

1. Cuerda de acero (10) que comprende:
un núcleo (14) formado por al menos un filamento recto (12) que presenta una sección transversal sustancialmente circular; y
una vaina de capa exterior (18) que incluye varios filamentos (16) presentando cada filamento un diámetro, siendo sustancialmente iguales todos los diámetros y estando trenzados dichos varios filamentos (16) en torno al núcleo (14) con pasos sustancialmente iguales,
en el que dicha cuerda de acero presenta una parte de superficie lateral plana (20, 22) en la cual por lo menos dos de dichos varios filamentos (16) que forman la vaina de capa exterior (18) están dispuestos sustancialmente en un
plano;
caracterizado porque por lo menos dos de los filamentos están dispuestos adyacentes en contacto estrecho entre sí.
2. Cuerda de acero según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende un par de partes de superficie lateral plana (20, 22) enfrentadas en paralelo entre sí estando el núcleo (14) situado como el centro entre las
mismas.
3. Cuerda de acero según las reivindicación 2, caracterizada porque comprende dos pares de partes de superficie lateral plana (20, 22) enfrentadas en paralelo entre sí con el núcleo (14) situado como el centro entre las mismas, en la que el ángulo formado por la parte de superficie lateral plana (20) de un primer par y la parte de superficie lateral plana (22) de un segundo par es sustancialmente un ángulo recto.
4. Cuerda de acero según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la anchura de cada una de las partes de superficie lateral plana (20, 22) es de un cuarto o más de la anchura de la cuerda paralela a la parte de superficie lateral plana.
5. Cuerda de acero según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la anchura de cada una de las partes de superficie lateral plana (20, 22) es una mitad o más de la anchura de la cuerda paralela a la parte de superficie lateral plana.
6. Cuerda de acero según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el núcleo (4) se forma de tal manera que los varios filamentos (12) o fibras se encuentran dispuestos en un plano en contacto estrecho entre sí, y las partes de superficie lateral plana (20) están dispuestas sustancialmente paralelas al plano, y
la anchura de la cuerda a en dirección paralela al plano sobre el que están dispuestos los filamentos (12) que constituyen el núcleo (14), y la anchura de la cuerda b en dirección perpendicular a la anchura de la cuerda a están relacionadas de tal manera que satisfacen las expresiones siguientes
(1)1,00 \leqq a(Xc + 2 \ x \ ds) \leqq 1,03
(2)1,00 \leqq b(Yc + 2 \ x \ ds) \leqq 1,03
en las que Xc es una anchura grande del núcleo; Yc es una anchura pequeña del núcleo; y ds es el diámetro de cada uno de los filamentos (16) que forman la vaina de capa exterior (18).
7. Procedimiento para la fabricación de una cuerda de acero según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que incluye la etapa de formación de una vaina de capa exterior (18) trenzando varios filamentos (16) que presentan sustancialmente los mismos diámetros en torno al núcleo (14) con los mismos pasos, comprendiendo dicho procedimiento las etapas siguientes:
formación de por lo menos dos partes de curvatura en cada uno de los filamentos (16) que constituyen la vaina de capa exterior (18) por longitud de filamento equivalente a un paso de trenzado, siendo un ciclo la longitud de filamento equivalente a un paso de trenzado;
recogida y trenzado de filamentos de tal manera que las partes de curvatura pertenecientes a la misma fase están dispuestas sustancialmente en una fila a lo largo de la dirección axial de la cuerda en la superficie lateral de la cuerda; y
compresión de las superficies laterales de la cuerda.
\newpage
8. Neumático radial (56) que comprende:
un par de partes de talón ( 58);
una carcasa (60) que se extiende entre dichas partes de talón (58) en forma toroidal; y
una capa de cinturón (62) formada por al menos dos capas de lonas de refuerzo (62a-62d) en las que cuerdas de acero (10) están embebidas paralelas sobre una parte de corona de dicha carcasa (60),
en el que cada una de dichas cuerdas de acero (10) es una cuerda de acero según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, y las partes de superficie lateral plana respectivas (20) de las cuerdas de acero de las lonas de refuerzo adyacentes (62a-62d) están situadas enfrentadas en paralelo entre sí.
ES97941234T 1997-09-25 1997-09-25 Cuerda de acero, procedimiento para la fabricacion de la misma y neumatico. Expired - Lifetime ES2257779T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1997/003408 WO1999015727A1 (fr) 1997-09-25 1997-09-25 Enu a l'aide desdits cables

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2257779T3 true ES2257779T3 (es) 2006-08-01

Family

ID=14181200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES97941234T Expired - Lifetime ES2257779T3 (es) 1997-09-25 1997-09-25 Cuerda de acero, procedimiento para la fabricacion de la misma y neumatico.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6425428B1 (es)
EP (1) EP1041194B1 (es)
DE (1) DE69735064T2 (es)
ES (1) ES2257779T3 (es)
WO (1) WO1999015727A1 (es)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027316A1 (de) * 2006-06-13 2007-12-20 Continental Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung einer Gürtellage eines Fahrzeugreifens
EP2060673B1 (en) * 2006-08-31 2012-01-18 Bridgestone Corporation Steel cord
US8720175B2 (en) * 2009-01-28 2014-05-13 Nv Bekaert Sa Crimped flat wire as core of oval cord
KR101499892B1 (ko) * 2012-11-28 2015-03-06 홍덕산업 주식회사 타이어 보강용 스틸코드
JP5995793B2 (ja) 2013-06-26 2016-09-21 東京製綱株式会社 ストリップ状スチールコード
JP6374202B2 (ja) * 2014-04-03 2018-08-15 株式会社ブリヂストン ゴム物品補強用スチールコード
WO2017156737A1 (en) * 2016-03-17 2017-09-21 Nv Bekaert Sa A m+n steel cord for reinforcing rubber product
JP6717701B2 (ja) * 2016-08-05 2020-07-01 株式会社ブリヂストン タイヤ用スチールコードおよびこれを用いた空気入りタイヤ
CN110172849A (zh) * 2019-06-25 2019-08-27 江苏宝钢精密钢丝有限公司 一种同步带细钢帘线
WO2022264496A1 (ja) * 2021-06-14 2022-12-22 住友電気工業株式会社 複合シート、及びスチールワイヤ

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5654090Y2 (es) * 1976-11-12 1981-12-17
JPS5686802A (en) * 1979-12-18 1981-07-15 Bridgestone Corp Pneumatic radial tire
NL8601599A (nl) * 1986-06-19 1988-01-18 Bekaert Sa Nv Streng voor toepassing als wapening in voorwerpen uit polymeermateriaal alsmede een of meer dergelijke omvattende voorwerpen uit polymeermateriaal.
GB8624529D0 (en) * 1986-10-13 1986-11-19 Bekaert Sa Nv Flat cord for tyres
DE3635298A1 (de) * 1986-10-16 1988-04-21 Akzo Gmbh Luftreifen mit flachcorden bzw. flachcord
AU620194B2 (en) * 1989-02-06 1992-02-13 N.V. Bekaert S.A. Compact cord
EP0551124B1 (en) * 1992-01-09 1998-05-20 Bridgestone Corporation Steel cord
JP3079295B2 (ja) * 1992-08-24 2000-08-21 東京製綱株式会社 ゴム補強用スチールコード
JP2955979B2 (ja) * 1994-09-26 1999-10-04 東京製綱株式会社 ゴム補強用スチールコードおよびこれを使用したタイヤ
JPH08226084A (ja) * 1995-02-21 1996-09-03 Bridgestone Metalpha Kk ゴム物品補強用スチ−ルコ−ド及びその製造方法
JP2863999B2 (ja) * 1995-10-23 1999-03-03 東京製綱株式会社 ゴム補強用スチールコード及びラジアルタイヤ

Also Published As

Publication number Publication date
EP1041194A4 (en) 2002-07-31
EP1041194B1 (en) 2006-01-04
DE69735064T2 (de) 2006-07-20
DE69735064D1 (de) 2006-03-30
WO1999015727A1 (fr) 1999-04-01
US6425428B1 (en) 2002-07-30
EP1041194A1 (en) 2000-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1431076B1 (en) Pneumatic tire having an overlay reinforcement
US5772809A (en) Pneumatic tires with specified steel belt cords
EP1760190A1 (en) Steel cord for reinforcing rubber article, and pneumatic tire
CN103370468B (zh) 橡胶制品加强用钢丝帘线及使用其的充气轮胎
JP3072929B2 (ja) 空気入りタイヤ
ES2257779T3 (es) Cuerda de acero, procedimiento para la fabricacion de la misma y neumatico.
JPH02306801A (ja) ラジアルタイヤ
JP2011162166A (ja) 空気入りタイヤ
US4172487A (en) Pneumatic radial tire
CN100420582C (zh) 双轮机车用充气轮胎
EP3381714B1 (en) Motorcycle tire
EP1284318A1 (en) Rubber product reinforcing steel cord, rubber and steel cord composite material, radial tire, motor cycle radial tire and tire
DE4409182A1 (de) Festigkeitsträger für Fahrzeugreifen
US4749016A (en) Radial tire having an improving durability
EP1063346B1 (en) Steel cords for reinforcement of rubber articles, in particular pneumatic tires
JP3179915B2 (ja) 空気入りタイヤ
JPH09105084A (ja) 重荷重用タイヤ
JP2001328406A (ja) 空気入りラジアルタイヤ
JPH03878A (ja) タイヤ用のスチールプライ
JP3205390B2 (ja) 空気入りラジアルタイヤ
JP3244780B2 (ja) 空気入りラジアルタイヤ
JP3191123B2 (ja) 空気入りラジアルタイヤ
WO2020075466A1 (ja) 複合コード及びそれを用いたタイヤ
JP2000177311A (ja) 空気入りラジアルタイヤ
JP2004323981A (ja) ゴム物品補強用スチールコードおよびタイヤ