ES2343281T3 - Neumatico de tipo semi-hueco para maquina agricola. - Google Patents

Abstract

Neumático (10) del tipo semi-hueco para una máquina agrícola, particularmente para una máquina que comprende un rodillo provisto de una serie de neumáticos montados sobre un tubo horizontal (12), comprendiendo este neumático un manguito central (16) y al menos una parte de rodadura de perfil en cúpula (22) que comprende una banda de rodadura (20) unida al manguito (16) mediante dos flancos (24, 26) de manera que delimita un espacio anular hueco (28) de sección transversal reducida con respecto a la sección transversal del perfil en cúpula, caracterizado porque comprende una pluralidad de dentados periféricos (32, 34) formados en huecos en la banda de rodadura (20) y repartidos en la dirección circunferencial en la parte superior del perfil en cúpula, y porque los dentados (32, 34) se extienden según una dirección general (a) oblicua con respecto al eje (XX) del neumático, y de manera alternada de un dentado a otro en la dirección circunferencial.

Description

Neumático de tipo semi-hueco para máquina agrícola.

La invención se refiere a los neumáticos para usos especiales, y particularmente a aquéllos destinados a ser utilizados con materiales agrícolas, en particular rodillos destinados a máquinas combinadas con sembradoras, con útiles de preparación del suelo, etc.

El documento FR-A-2 763 279, a nombre de la Solicitante, describe un neumático de tipo semi-hueco de perfil en cúpula para tal uso. Estos neumáticos están destinados a ser enhebrados alrededor de un tubo central para constituir un rodillo utilizable en máquinas agrícolas. En variante, el neumático puede ser montado individualmente entre dos bridas.

Estos neumáticos están particularmente adaptados a los rodillos agrícolas, que son habitualmente arrastrados por un tractor estando situados detrás de útiles de trabajo del suelo, pudiendo el rodillo estar eventualmente seguido por otros útiles de trabajo.

Una aplicación típica es la de los rodillos para sembradoras, en los cuales el tractor arrastra una máquina formada por una combinación de útiles semi-portados que comprenden: útiles de trabajo del suelo; a continuación, el rodillo con sus neumáticos en cúpula que crean surcos en el suelo previamente ablandado por los útiles; después sembradoras que depositan granos o semillas en los surcos formados por el paso del rodillo; y finalmente útiles de enterrar para enterrar los granos.

En otras aplicaciones, el rodillo equipado con sus neumáticos de perfil en cúpula está situado detrás de los útiles de trabajo del suelo, por ejemplo para asegurar el arado superficial del suelo tras la recolección. En este caso, el rodillo no está seguido de útiles, sirve entonces esencialmente para apoyarse sobre el suelo.

Más precisamente, el neumático adaptado para estos usos y descrito en el documento FR-A-2 763 279 citado anteriormente comprende un manguito central apropiado para ser enhebrado alrededor de un tubo horizontal de la máquina agrícola, y al menos una parte de rodillo de perfil en cúpula que comprende una banda de rodadura unida al manguito mediante dos flancos de manera que delimita un espacio anular hueco de sección transversal reducida con relación a la sección transversal del perfil en cúpula.

El espacio anular hueco no está hinchado, y puede comunicarse con el medio ambiente por mediación de un orificio que atraviesa el espesor del manguito y que asegura particularmente el equilibrado de las presiones durante su utilización. Por el hecho de la forma en cúpula y de la presencia del espacio anular hueco de sección transversal reducida y no hinchada, la banda de rodadura del neumático no se hunde demasiado, poseyendo una flexibilidad suficiente para permitirle sufrir deformaciones y ser autolimpiable.

Hasta ahora, estos neumáticos han sido siempre realizados con una superficie lisa en la zona del perfil y de los flancos.

No obstante, en ciertas condiciones extremas, la presencia de una superficie lisa no es favorable.

Por ejemplo, sobre suelo húmedo, puede suceder que el rodillo no sea arrastrado en rotación, al menos de manera temporal, creando así un alisado de la tierra mojada, fenómeno conocido bajo el nombre de "compactación superficial". El resultado es la formación de un surco liso que, por la acción del sol, puede crear una costra que impide la germinación de los granos.

Por otra parte, en el caso del arado superficial, la superficie lisa no permite un aplastamiento adecuado de los terrones de tierra sobre un suelo seco.

Se conoce además, del documento US-A-5 628 372, un neumático hinchable clásico provisto en su periferia de una pluralidad de crestas en relieve. Estas crestas son auto-limpiables y forman en el suelo una huella que impide la erosión del suelo y mejora la irrigación del suelo.

Uno de los objetos de la invención es proponer un neumático del tipo citado anteriormente que resuelve estos inconvenientes, conservando las características ventajosas evocadas anteriormente.

La invención tiene igualmente por objeto proponer un neumático tal que permite una utilización no solamente en el campo, sino igualmente un desplazamiento en carretera sin elevación del rodillo.

Otro objeto más de la invención es proponer un neumático tal que, conservando su flexibilidad general, presenta por lugares regiones de rigidez más importante, susceptibles de favorecer por ejemplo el punzonamiento de los terrones de tierra.

La invención propone a este efecto un neumático del tipo definido en la introducción tal como el divulgado por el documento FR-A-2 763 279 citado anteriormente, que comprende una pluralidad de dentados periféricos formados en huecos en la banda de rodadura y repartidos en la dirección circunferencial en la parte superior del perfil en cúpula, y en el cual los dentados se extienden según una dirección general oblicua con relación al eje del neumático, y de manera alternada de un dentado a otro en la dirección circunferencial.

En otros términos, la invención propone crear "crampones en huecos" o "crampones negativos" sobre la parte superior de la banda de rodadura: cuando el rodillo se desplaza para formar surcos, la presencia de estos crampones en hueco introducen una discontinuidad en el surco, lo que evita el fenómeno de compactación superficial mencionado precedentemente.

En el caso en el que estos neumáticos son utilizados por ejemplo para un apoyo en línea tras el arado superficial, la presencia de los dentados facilita igualmente el aplastamiento de los terrones de tierra, especialmente cuando se trabaja sobre un suelo seco.

La presencia de estos dentados amplía así el marco de utilización del neumático, y por consiguiente su polivalencia en condiciones extremas: tierra mojada susceptible de provocar un fenómeno de compactación superficial, o por el contrario suelo seco que hace más difícil el aplastamiento de los terrones de tierra tras el arado superficial.

Conviene subrayar por otra parte que, siendo estos dentados en hueco, no pueden utilizarse cuando el rodillo es desplazado sobre la carretera, contrariamente a los crampones clásicos, que sobresalen.

Por el hecho de la disposición de los dentados, el neumático puede ser utilizado en las dos direcciones y/o enhebrado indistintamente en un sentido o en el otro durante el apilamiento de los neumáticos sobre el tubo central del rodillo.

Ventajosamente, la pared interior del espacio anular comprende hinchamientos en las regiones situadas a la derecha de los dentados.

Estos hinchamientos pueden estar particularmente formados durante el moldeo del neumático y, como están dispuestos sobre la periferia de la banda de rodadura y a intervalos regulares, crean una sucesión de puntos duros regularmente separados que facilitan por ejemplo el punzonamiento de los terrones, no resultando estos puntos duros no obstante en detrimento de la flexibilidad general del neumático.

Además, estos hinchamientos proporcionan rigidez intermitentemente a la parte en punta del perfil de la cúpula, lo que, incluso aquí, favorece la pulverización del suelo.

Diversos perfeccionamientos y variantes de este neumático pueden ser considerados.

Es particularmente posible proporcionar a los flancos de la parte de rodadura huellas huecas laterales, o crampones sobresalientes laterales, repartidos en la dirección circunferencial.

Estos relieves laterales (huellas huecas o crampones sobresalientes) permiten proporcionar rigidez localmente al neumático en zonas separadas en la dirección circunferencial, con las mismas ventajas que las indicadas anteriormente a propósito de los puntos duros en la periferia de la banda de rodadura.

Estando las huellas huecas desplazadas hacia el interior del neumático con relación al flanco, no entorpecen la acción del raspador cuando los neumáticos son utilizados con una sembradora.

Los crampones sobresalientes permiten ensanchar el valle en el caso de un surco para sembradora o, para otras aplicaciones, romper los terrones de tierra en la región más ancha. No sobresalen en dirección radial con relación a la banda de rodadura, para evitar un desgaste cuando los neumáticos ruedan sobre una carretera.

Los flancos del neumático pueden ser flancos inclinados de doble pendiente, en los que los flancos opuestos forman entre sí en su parte alta (es decir cerca de la banda de rodadura) un ángulo superior al que forman en la parte baja (cerca del manguito central).

Se describirán ahora diversos ejemplos de realización de un neumático de acuerdo con la invención, en referencia a los dibujos adjuntos en los cuales las mismas referencias numéricas designan de una figura a otra elementos idénticos o funcionalmente parecidos, En estos dibujos:

- la figura 1 es una vista de alzado de un neumático de acuerdo con una primera forma de realización de la invención;

- la figura 2 es una vista de frente de un rodillo equipado con una serie de neumáticos tales como el ilustrado en la figura 1;

- la figura 3 es una vista en perspectiva de una parte del neumático de la figura 1, parcialmente en corte;

- la figura 4 es una sección transversal ampliada, según la línea IV-IV de la figura 1, del neumático de la figura 1;

- la figura 5 es una vista parcialmente en alzado, ampliada, que ilustra un primer perfeccionamiento a la forma de realización de la figura 1;

- la figura 6 es una vista en perspectiva de una parte del neumático de la figura 5, parcialmente en corte;

- la figura 7 es una sección transversal, según la línea VII-VII de la figura 5, del neumático de la figura 5;

- la figura 8 es una vista parcial de alzado, ampliada, que ilustra una variante del perfeccionamiento de la forma de realización de la figura 5;

- la figura 9 es una vista en perspectiva de una parte del neumático de la figura 8, parcialmente en corte;

- la figura 10 es una vista parcial, de frente, de un rodillo equipado con una pluralidad de neumáticos de acuerdo con la figura 8;

- la figura 11 es una vista parcial de alzado, ampliada, que ilustra un segundo perfeccionamiento a la forma de realización de la figura 1;

- la figura 12 es una vista en perspectiva de una parte del neumático de la figura 11, parcialmente en corte;

- la figura 13 es una vista parcial, de frente, de un rodillo equipado con una pluralidad de neumáticos de acuerdo con la figura 11;

- la figura 14 ilustra una variante de la primera forma de realización de la invención, en la cual el neumático comprende dos bandas de rodadura contiguas;

- la figura 15 es una vista en perspectiva de una segunda forma de realización del neumático de la invención, adaptada para un montaje entre bridas; y

- la figura 16 es una vista parcial ampliada, de corte, del neumático de la figura 5 montado entre dos bridas.

Se hará referencia en primer lugar a las figuras 1 a 4, que ilustran un neumático 10 de acuerdo con una primera forma de realización de la invención.

Esta forma de neumático está adaptada para la realización de un rodillo agrícola, por ejemplo un rodillo para sembradora, que comprende un tubo central 12 montado en rotación alrededor de un eje X-X y sobre el cual están montados una sucesión de neumáticos 10 idénticos.

El documento FR-A-2 841 733, a nombre de la Solicitante, describe la manera de realizar tal rodillo a partir de un apilamiento de neumáticos de perfil en cúpula. Esencialmente, estos neumáticos están enhebrados de manera conjunta unos contra otros y sujetos en cada extremo del apilamiento, por ejemplo por medio de un brazo de extremo 14 que asegura el apriete y la sujeción de la serie de neumáticos. Los diversos neumáticos del apilamiento pueden estar además solidarizados entre sí por medio de elementos de ensamble apropiados (no representados), por ejemplo los descritos en el documento FR-A-2 784 331, a nombre de la Solicitante, al cual se podrá referir para mayor detalle. Cada neumático comprende un manguito central 16 apropiado para ser enhebrado sobre el tubo 12 y provisto de acanaladuras 18 que cooperan con acanaladuras conjugadas del tubo 12 para impedir cualquier rotación relativa de los neumáticos 10 con respecto al tubo 12.

De esta manera, el apilamiento de los neumáticos y el tubo forman un conjunto solidario que constituye un rodillo susceptible de ser montado sobre un bastidor de soporte de una máquina agrícola que comprende otros elementos (sembradora, enganche, etc.), siendo esta máquina arrastrada en una dirección perpendicular al plano de la figura 2. El desplazamiento del bastidor de soporte arrastra por reacción de los neumáticos sobre el suelo la rotación del rodillo conducido, y los neumáticos crearán en el suelo surcos paralelos entre sí, surcos en los cuales podrán por ejemplo ser sembrados granos. La separación E entre los surcos corresponde al intervalo entre las bandas de rodadura de los neumáticos adyacentes. Para ajustar esta separación E, es eventualmente posible interponer entre los neumáticos adyacentes elementos anulares intercalares cuya anchura en dirección axial sea elegida en función de la separación E deseada para los surcos.

El neumático apropiado para el uso que se va a indicar es del tipo general descrito en el documento FR-A-2 763 279 citado anteriormente, es decir cuya parte destinada a situarse en contacto con el suelo que se va a trabajar, o con la calzada de la carretera, es una parte que forma banda de rodadura 20 de perfil en cúpula 22, unida a la parte que forma manguito 16 por dos flancos opuestos 24, 26 que definen en el interior del neumático un espacio anular 28 de sección transversal reducida con relación a la sección transversal del perfil de conjunto en cúpula del neumático. Este espacio anular hueco 28 no está hinchado, puede comunicarse con el medio ambiente por mediación de un orificio (no representado) que atraviesa el espesor del manguito 16. Este orificio, además de para el equilibrado de las presiones de utilización, sirve durante la fabricación del neumático para la inyección de aire a presión durante la etapa de vulcanización.

Es en efecto deseable que el neumático pueda deformarse un poco en la región comprendida entre la banda de rodadura 20 y el manguito 16 para facilitar el despegado de la tierra que, si no, tendría tendencia a adherirse al neumático en la región de los flancos 24, 26. Esta deformación del neumático, que le procura una flexibilidad suficiente para absorber las deformaciones y ser autolimpiable, está no obstante limitada por la forma en cúpula, que evita que la banda de rodadura se hunda de manera excesiva.

El manguito central puede estar mecánicamente reforzado por uno o por varios cables trenzados 30 ó por una junta metálica embebida en la materia del neumático, que asegura en particular una mejor sujeción en apoyo contra el tubo 12 a pesar de las solicitaciones mecánicas recibidas por el neumático, que pueden ser bastante intensas y brutales, particularmente sobre la carretera.

De manera característica de la invención, el neumático 10 comprende en la parte superior de la banda de rodadura dentados tales como 32, 34, formados en la periferia del neumático y repartidos en dirección circunferencial. Muy ventajosamente, estos dentados están dispuestos oblicuamente y de manera alternada, como ilustra la figura 2, con el fin de que el neumático pueda ser montado indistintamente en un sentido o en el otro y/o ser utilizado en las dos direcciones.

Los dentados pueden, como se ilustra, presentar una superficie aproximadamente cilíndrica que corta a ta superficie exterior de la banda de rodadura 20, formando el eje principal de estos dentados con el eje X-X del neumático un ángulo a (figura 2) del orden de 45 a 60º, alternativamente en un sentido y en el otro.

Estos dentados, formados en hueco en la banda de rodadura, crean hinchamientos 36 en el espacio anular hueco 28 en el momento del moldeo. Como estos hinchamientos 36 están dispuestos sobre la periferia de la banda de rodadura y a intervalos regulares, forman en este lugar una sucesión de puntos duros que, por ejemplo, facilitan el punzonamiento de los terrones sin por tanto afectar negativamente a la flexibilidad general del neumático. Estos hinchamientos 36 tienen igualmente la propiedad de rigidizar mediante intermitencias la parte más en punta del perfil de la cúpula, favoreciendo la pulverización del suelo.

Para optimizar la deformación controlada del neumático y tener en cuenta la presencia de los dentados 32, 34 y de los relieves 36 correspondientes, los flancos 24, 26 del neumático presentan preferentemente una inclinación de doble pendiente, con una parte alta 38 (en la proximidad de la banda de rodadura 20) en la que los flancos forman entre sí un ángulo superior al que forman en su parte baja 40 (en ta proximidad del manguito 16). Los valores respectivos del ángulo entres flancos opuestos son por ejemplo del orden de 40 a 50º en la parte alta para 20 a 30º en la parte baja, uniéndose las dos partes aproximadamente a media altura de los flancos.

Por otra parte, en la forma de realización ilustrada, el perfil de la cúpula se une al manguito 16 mediante un ancho talón 42, que se desborda de una y otra parte de los flancos. Esta configuración está adaptada a una aplicación en la cual los neumáticos son apilados de manera conjunta, como se ilustra en la figura 2, pero esta geometría particular del neumático no es limitativa y se verá, particularmente en referencia a las figuras 15 y 16, que es posible recurrir a neumáticos con un talón mucho más estrecho, particularmente en el caso de neumáticos montados individualmente entre dos bridas.

Las figuras 5 a 7 ilustran un perfeccionamiento aportado al neumático de las figuras 1 a 4.

El neumático comprende en él, además de los dentados 32, 34 formados en la banda de rodadura 20, huellas huecas laterales 44 formadas en los flancos 24, 26 de la parte de rodadura. Estas huellas 44 están, en dirección circunferencial, preferentemente dispuestas alternativamente sobre uno de los flancos o sobre el otro, y están situadas, siempre en dirección circunferencial, en el intervalo comprendido entre dos dentados sucesivos 32, 34. Siendo estas huellas 44 huecas, por consiguiente separadas hacia el interior del neumático con relación al flanco, no impiden la acción de un raspador cuando los neumáticos son utilizados con una sembradora. No obstante, para permitir la evacuación de la tierra, se proporciona a estas huellas una forma de despulla.

La formación de estas huellas 44 durante el moldeo del neumático va a crear en el espacio anular hueco 28 de los hinchamientos 46 que, como los hinchamientos 36 creados por los dentados 32, 34, proporcionan rigidez localmente al neumático sin detrimento por tanto de su flexibilidad general.

Las figuras 8 a 10 ilustran una variante del perfeccionamiento de las figuras 5 a 7, en las cuales las huellas huecas están formadas por parejas 48, 50.

Las parejas de huellas están, en la dirección circunferencial, dispuestas entre dentados 32, 34, y alternativamente sobre uno de los flancos y sobre el otro, como se puede ver particularmente sobre la vista de frente de la figura 10. Esta variante presenta la ventaja de definir entre las parejas de huellas huecas 48, 50 un crampón 52 que mejora la adherencia del neumático con la tierra, particularmente cuando ésta está muy húmeda, sin que por tanto este crampón 52 sobresalga con respecto al flanco y entorpezca la acción de un raspador.

Las figuras 11 a 13 ilustran otro perfeccionamiento, en el cual, además de los dentados 32, 34 formados en la banda de rodadura 20, el neumático comprende sobre los flancos 24, 26 crampones laterales 54 que sobresalen de los flancos en dirección axial.

En dirección circunferencial, estos crampones 54 están preferentemente dispuestos alternativamente sobre uno de los flancos o sobre el otro, y están situados, siempre en dirección circunferencial, en el intervalo comprendido entre dentados sucesivos 32, 34. Permiten ensanchar el valle en el caso de un surco para sembradora o, en otras aplicaciones, romper los terrones de tierra sobre una región más ancha. En dirección radial, permanecen retraídos con respecto a la banda de rodadura 20, lo que evita cualquier desgaste cuando los neumáticos ruedan sobre una carretera.

La figura 14 ilustra una variante de realización del neumático de las figuras 1 a 4, en la que un mismo neumático comprende varias partes de rodadura de perfil en cúpula.

En el ejemplo ilustrado, el neumático comprende dos perfiles en cúpula adyacentes que definen dos bandas de rodadura 20, 20' paralelas. Cada banda de rodadura está provista de dentados parecidos 32, 34 y 32' 34' realizados de la misma manera que se ha indicado anteriormente, con una disposición oblicua y de manera alternada. Preferentemente, la inclinación de los dentados enfrentados 32 y 32' o 34 y 34', es alternada de una banda de rodadura 20 a la banda de rodadura adyacente 20'.

Las figuras 15 y 16 ilustran otra forma de puesta en práctica, destinada a neumáticos antes de ser montados individualmente entre dos bridas de una yanta.

En este caso, la parte inferior 16 que forma el manguito central no es más ancha que la parte de rodadura 20, y comprende un talón 56 que se prolonga radialmente hacia el interior su cara interna 58. Este talón 56 comprende igualmente un saliente que define una garganta periférica 60 que permite el apriete ente los rebordes homólogos de dos bridas 62, 64 sobre las cuales se montará el neumático. Para el resto, el neumático está realizado de manera parecida, con dentados oblicuos y alternados 32, 34 formados sobre la banda de rodadura 20, en la parte superior del perfil en cúpula 22.

La invención no está limitada a las formas de realización descritas precedentemente y es susceptible de numerosas variantes de realización. Así, por ejemplo, aunque la invención haya sido descrita en referencia a neumáticos que presentan un manguito continuo, es posible prever un manguito interrumpido como el que se describe mediante el documento FR-A-2 799 692. Esta publicación muestra en efecto un neumático de tipo semi-hueco, cuyo manguito está interrumpido para disponer una hendidura anular apropiada para recibir un anillo de inserción.

El neumático de la invención puede estar realizado a partir de las mismas técnicas de base que para los neumáticos semi-huecos de superficie lisa. Se trata principalmente de técnicas de fabricación por inyección.

Claims (7)

1. Neumático (10) del tipo semi-hueco para una máquina agrícola, particularmente para una máquina que comprende un rodillo provisto de una serie de neumáticos montados sobre un tubo horizontal (12), comprendiendo este neumático un manguito central (16) y al menos una parte de rodadura de perfil en cúpula (22) que comprende una banda de rodadura (20) unida al manguito (16) mediante dos flancos (24, 26) de manera que delimita un espacio anular hueco (28) de sección transversal reducida con respecto a la sección transversal del perfil en cúpula,

caracterizado porque comprende una pluralidad de dentados periféricos (32, 34) formados en huecos en la banda de rodadura (20) y repartidos en la dirección circunferencial en la parte superior del perfil en cúpula, y

porque los dentados (32, 34) se extienden según una dirección general (a) oblicua con respecto al eje (XX) del neumático, y de manera alternada de un dentado a otro en la dirección circunferencial.

2. Neumático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pared interior del espacio anular (28) comprende hinchamientos (36) en las regiones situadas a la derecha de los dentados (32, 34).

3. Neumático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los flancos (24, 26) comprenden huellas huecas laterales (44; 48, 50) repartidas en la dirección circunferencial.

4. Neumático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los flancos (24, 26) comprenden crampones sobresalientes laterales (54) repartidos en la dirección circunferencial.

5. Neumático de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque las huellas huecas laterales (44; 48, 50) o los crampones sobresalientes laterales (54) de los flancos (24, 26) están dispuestos en la dirección circunferencial en alternancia con los dentados (32, 34) de la banda de rodadura.

6. Neumático de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque los crampones sobresalientes laterales (54) de los flancos (24, 26) no sobresalen en dirección radial con respecto a la banda de rodadura (20).

7. Neumático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los flancos (24, 26) son flancos inclinados de doble pendiente, formando los flancos opuestos entre sí en su región alta (38) un ángulo superior al que forman en su región baja (40).