ES2708348T3

ES2708348T3 - Neumático de vehículo

Info

Publication number: ES2708348T3
Application number: ES14700280T
Authority: ES
Inventors: Volkmar Fries; Matthias Gehlauf; Alexis Keathley
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2019-04-09
Anticipated expiration: 2034-01-10
Also published as: CN105189144B; EP2969596A1; PL2969596T4; CN105189144A; WO2014139690A1; EP2969596B1; DE102013102430A1; PL2969596T3

Abstract

Neumático de vehículo de construcción radial, especialmente neumático de vehículos industriales, con un paquete de cinturón (3) de al menos tres capas (7, 8, 9), en concreto dos capas de trabajo (8, 9) y una capa de bloqueo (7) dispuesta de forma radialmente interior con respecto a las capas de trabajo (8, 9), presentando cada una de estas capas de cinturón (7, 8, 9) refuerzos de cordón de acero insertados en un elastómero que se disponen en cada capa de cinturón (7, 8, 9) respectivamente de forma paralela y a distancia los unos de los otros, presentando los cordones de acero (11) de la capa de bloqueo (7) la construcción de 3 x diámetro de filamento (13), caracterizado por que los cordones de acero (11) de la capa de bloqueo (7) presentan un diámetro de filamento del orden de 0,42 a 0,45 mm y se disponen con una densidad de cordones de acero de 50 a 80 por decímetro (EPDM).

Description

DESCRIPCION

Neumatico de vehiculo

La invencion se refiere a un neumatico de vehiculo de construccion radial, especialmente a un neumatico de vehiculos industriales, con un paquete de cinturon de al menos tres capas, en concreto dos capas de trabajo y una capa de bloqueo dispuesta radialmente en el interior en relacion con las capas de trabajo, presentando cada una de estas capas de cinturon refuerzos de cordon de acero insertados en un elastomero que se disponen en cada capa de cinturon de manera respectivamente paralela y a distancia los unos respecto a los otros, presentando los cordones de acero de la capa de bloqueo la construccion de 3 x diametro de filamento.

Un neumatico de vehiculo de estas caracteristicas se conoce por el documento EP 0655 352 A1, asi como por el documento EP 0143651 A2.

El experto en la materia conoce neumaticos de vehiculos industriales con un cinturon que presenta dos capas de trabajo y una capa de bloqueo. Normalmente, el cinturon de neumaticos de vehiculos industriales presenta cuatro capas compuestas por cordones de acero insertados en mezclas de caucho. La capa radialmente interior de un cinturon de 4 capas se define como “1a capa de cinturon” o, de acuerdo con su funcion, como “capa de bloqueo”. En la parte radialmente exterior de la misma se disponen la 2a capa de cinturon y la 3a capa de cinturon en funcion de las asi llamadas “capas de trabajo”. La capa de trabajo radialmente exterior queda cubierta por la 4a capa de cinturon, la asi llamada “capa de cubricion” o “capa de proteccion”.

Los cordones de acero de la 1a capa de cinturon presentan generalmente un angulo >45° con respecto a la direccion perimetral. Debido a su funcion: bloqueo de la movilidad de las capas de trabajo en direccion perimetral, la 1a capa de cinturon se denomina “capa de bloqueo”. Por medio de la capa de bloqueo se incrementa ademas considerablemente la resistencia a los deterioros por perforacion de la carcasa del neumatico desde la parte radialmente exterior a la parte radialmente interior. En varios paises, entre ellos los EE.UU., en los FMVSS 119 se establece una prueba correspondiente, siendo el cumplimiento de un valor minimo definido uno de los requisitos para la venta y el funcionamiento de neumaticos.

Esta prueba consiste en una comprobacion estatica de la resistencia de la carcasa del neumatico en el neumatico de vehiculo frente a obstaculos penetrantes de la calzada como, por ejemplo, umbrales de bordillos, por medio de un punzon de acero que se hunde o que atraviesa la carcasa.

Los cordones de acero de las dos capas de trabajo presentan un angulo normalmente igual de entre 15° y 30° en relacion con la direccion perimetral del neumatico, inclinandose los cordones de acero de una de las capas de trabajo en direccion opuesta a los cordones de acero de la otra capa de trabajo en relacion con la direccion perimetral del neumatico. De este modo, los cordones de acero de una capa de trabajo y los cordones de acero de la otra capa de trabajo se disponen de forma cruzada. Las capas de trabajo absorben grandes fuerzas de cizallamiento y de traccion, soportan la carga principal en el cinturon y son, por lo tanto, especialmente importantes para la duracion del cinturon.

La 4a capa de cinturon presenta cordones de acero que normalmente forman un angulo de entre 15° y 30° con la direccion perimetral. La 4a capa de cinturon cumple la funcion de una capa de proteccion para las dos capas de trabajo situadas por debajo, por lo que constituyen una especie de barrera para piedras y otros objetos que pudieran atravesar el paquete de banda de rodadura.

Ademas se conoce, por ejemplo, la posibilidad de emplear para la capa de bloqueo cordones de acero de la construccion 3x0,20+6x0,35. Este cordon de acero presenta un tramo principal de 3 filamentos de acero torcidos entre si con un diametro de 0,20 mm, rodeados por 6 filamentos con un diametro de 0,35 mm.

Como consecuencia se obtiene un diametro de cordon de 1,14 mm y, como capa impregnada de caucho, un grosor de 1,65 mm aproximadamente. Estos cordones se disponen habitualmente en la capa de bloqueo con una densidad de 30 a 60 ends per decimeter (EPDM).

Siempre se pretende perfeccionar el neumatico de vehiculos industriales en lo que se refiere a su duracion y, adicionalmente siempre que sea posible, reducir su coste de fabricacion.

Por lo tanto, la invencion se plantea el objetivo de realizar un neumatico de vehiculos industriales del tipo inicialmente indicado con un paquete de cinturon de al menos tres capas, de manera que se perfeccione su duracion, se reduzca su coste de fabricacion y se cumpla la prueba de penetracion exigida por los FMVSS.

Esta tarea se resuelve segun la invencion por el hecho de que los cordones de acero presentan en la capa de bloqueo un diametro de filamento del orden de 0,42 a 0,45 mm y se disponen con una densidad de cordones de acero de 50 a 80 por decimetro (EPDM).

Se ha creado un neumatico de vehiculos industriales con un cinturon de al menos tres capas, cuya capa de bloqueo se ha perfeccionado con respecto a su contribucion al cumplimiento de la prueba de penetracion exigida en los FMVSS y con respecto a su duracion, y cuyo coste de fabricacion se ha reducido.

La construccion de refuerzo de 3xFD, variando FD entre 0,42 mm-0,45 mm, describe un refuerzo compuesto por 3 filamentos torcidos entre sf. Cada filamento tiene aproximadamente el mismo diametro (FD) que es del orden de 0,42 mm a 0,45 mm. Cada filamento presenta una seccion transversal aproximadamente redonda.

En la capa de bloqueo del neumatico segun la invencion se dispone mas o menos la misma cantidad de cordones de acero que en la capa de bloqueo del estado de la tecnica, aunque la cantidad de acero se distribuye de otra manera: cada cordon presenta una cantidad de acero menor, pero con una mayor seccion transversal de los filamentos, mientras que se aumenta la densidad de cordones por unidad de superficie.

Debido a la mayor densidad de cordones se consigue, en caso de una penetracion a causa de cuerpos extranos que penetran desde el exterior, una solicitacion mas uniforme de los distintos cordones, con lo que se logra una resistencia especffica mas alta en la prueba de penetracion segun FMVSS en comparacion con las formas de realizacion segun el estado de la tecnica.

Gracias al mayor diametro de los filamentos se consigue una mejor resistencia al corte de los distintos filamentos, con lo que se aumenta todavfa mas la resistencia especffica.

La construccion de 3xFD propuesta presenta, en comparacion con construcciones del estado de la tecnica con un diametro de cordon comparable y con diametros de filamentos comparables, un aprovechamiento del volumen, es decir, una relacion entre volumen de filamento y volumen de cordon, especialmente favorable y, por lo tanto, una rentabilidad especialmente buena. Las construcciones de cordon del estado de la tecnica, con diametros de filamento comparables y una resistencia comparable, presentan un diametro de cordon mayor.

Esta forma de realizacion resulta especialmente ventajosa para neumaticos de vehfculos industriales con un fndice de carga de mas de 132, dado que se alcanzan la rigidez y resistencia necesarias para esta categorfa de neumaticos.

Es conveniente que los cordones de acero de la capa de bloqueo sean de acero de la clase de resistencia HT o mas, con lo que se consigue una resistencia lo mas alta posible por volumen de cordon.

La siguiente tabla muestra construcciones de cordon empleadas en la capa de bloqueo de un neumatico de vehfculos industriales segun la invencion (lmeas 3a-4b) en comparacion con cordones de capas de bloqueo del estado de la tecnica (lmeas 1a-2b).

Tabla

Construccion de Diametro exterior del EPDM Distancia entre Volumen de cordon especffico cordon cordon (en mm) cordones (en mm) (en %) referido a 1 a

1a 3x0,20+6x0,35 1,13 60 0,54 100

1b 3x0,20+6x0,35 1,13 34 1,81 57

2a 3x0,40 0,92 78,5 0,35 74

2b 3x0,40 0,92 65 0,61 61

3a 3x0,42 0,97 76 0,35 78

3b 3x0,42 0,97 60 0,70 62

4a 3x0,45 1,04 72 0,35 85

4b 3x0,45 1,04 52 0,88 62

Para cada construccion de cordon se indican el diametro exterior de este cordon, su densidad de disposicion en la capa de bloqueo, la distancia entre cordones resultante, asf como el volumen de cordon especffico referido al cordon de referencia de la lfnea 1a.

Gracias a un diametro de cordon menor y, por lo tanto, a una densidad de capa menor, se ha logrado una reduccion del coste de material de la capa de bloqueo. Al mismo tiempo se considera ventajosa una distancia menor entre cordones, veanse, por ejemplo, las explicaciones 4a y 4b en comparacion con el estado de la tecnica 1a y 1b. Una cobertura mas densa, numero EPDM mas alto, proporcionarfa ciertamente un mejor efecto de proteccion, pero entre los cordones quedarfa menos caucho, lo que supondrfa un inconveniente y darfa lugar a una alta dilatacion en caso de una deformacion exterior.

Otras caracteristicas, ventajas y detalles de la invencion se describen mas detalladamente a la vista de los dibujos que representan esquematicamente un ejemplo de realizacion. Se muestra en la

Figura 1 una seccion transversal parcial de una de las mitades de un neumatico de vehiculo en la zona del cinturon y de la banda de rodadura;

Figura 2 una seccion transversal de un cordon de acero de la capa de bloqueo del neumatico de la figura 1;

Figura 3 una vista tridimensional del cordon de acero de la figura 2.

La figura 1 muestra una seccion transversal de la banda de rodadura y de la zona del cinturon de un neumatico de vehiculos industriales en una construccion estandar convencional, con una carcasa 1 con cordones de acero como refuerzos, una capa interior 2 impermeable al aire, un paquete de cinturon 3 de varias capas y una banda de rodadura perfilada 6.

El paquete de cinturon 3 presenta cuatro capas de cinturon 7, 8, 9 y 10, formando la cuarta capa de cinturon, que es la capa radialmente exterior, la anchura menor de todas las capas y la asi llamada capa de proteccion 10. La primera capa de cinturon es la asi llamada capa de bloqueo 7, la segunda capa de cinturon y la tercera capa de cinturon son las asi llamadas capas de trabajo 8, 9. La capa de cinturon mas ancha es la segunda capa de cinturon 8, que por lo tanto cubre por completo la primera capa de cinturon 7. La tercera capa de cinturon 9 es algo mas ancha o igual de ancha que la primera capa de cinturon 7. La cuarta capa de cinturon 10 se puede realizar ademas con la misma anchura que la tercera capa de cinturon 9. Todas las capas de cinturon 7, 8, 9, 10 se componen de refuerzos de cordon de acero insertados en una mezcla de caucho, el caucho del cinturon, disponiendose los cordones de acero de forma paralela y a distancia los unos de los otros.

La figura 2 muestra una seccion transversal de la capa de bloqueo 7 del neumatico de la figura 1. La capa de bloqueo 7 presenta cordones de acero 11 de la clase de resistencia HT que se insertan en una mezcla de caucho 15. Los cordones de acero 11 se disponen de forma paralela y a distancia los unos de los otros en esta capa de bloqueo 7. Los cordones de acero 11 presentan la construccion de 3 x diametro de filamento (FD), siendo el diametro de filamento 13 (FD) de 0,36 mm-0,45 mm. Los cordones de acero se disponen con una densidad de 50 110 ends per decimeter (EPDM) en la capa de bloqueo 7.

La figura 3 muestra una vista tridimensional del cordon de acero de la figura 2 de la construccion 3 x FD 13.

Lista de referencias

(parte de la descripcion)

1 Carcasa

2 Capa interior

3 Paquete de cinturon

6 Banda de rodadura

7 Capa de bloqueo (18 capa de cinturon)

8 Capa de trabajo (28 capa de cinturon)

9 Capa de trabajo (38 capa de cinturon)

10 Capa de proteccion (48 capa de cinturon)

11 Cordon de acero

12 Filamento

13 Diametro de filamento

14 Diametro de cordon

15 Longitud de paso

Claims

REIVINDICACIONES

1. Neumatico de vehiculo de construccion radial, especialmente neumatico de vehiculos industriales, con un paquete de cinturon (3) de al menos tres capas (7, 8, 9), en concreto dos capas de trabajo (8, 9) y una capa de bloqueo (7) dispuesta de forma radialmente interior con respecto a las capas de trabajo (8, 9), presentando cada una de estas capas de cinturon (7, 8, 9) refuerzos de cordon de acero insertados en un elastomero que se disponen en cada capa de cinturon (7, 8, 9) respectivamente de forma paralela y a distancia los unos de los otros, presentando los cordones de acero (11) de la capa de bloqueo (7) la construccion de 3 x diametro de filamento (13), caracterizado por que los cordones de acero (11) de la capa de bloqueo (7) presentan un diametro de filamento del orden de 0,42 a 0,45 mm y se disponen con una densidad de cordones de acero de 50 a 80 por decimetre (EPDM).

2. Neumatico de vehiculo segun la reivindicacion 1, caracterizado por que los cordones de acero (11) de la capa de bloqueo (7) son de acero de la clase de resistencia High Tensile (HT) o mas alta.