NEUMÁTICO PARA VEHÍCULO NO NEUMÁTICO.

Un neumático para vehículos no neumático que comprende: un cuerpo (30) hecho de un material elástico y con una cima que se prolonga circunferencialmente (30.

1) con una superficie de rodamiento y la primera y segunda pared lateral que se prolongan circunferencialmente (30.3) junto a dicha cima, dichas primera y segunda paredes laterales que se prolongan circunferencialmente terminan en un primer y segundo talón que se prolongan circunferencialmente (30.4) , respectivamente, dicho primer y segundo talón se adaptan para asegurarse con un reborde de la llanta (35) de una rueda de un vehículo; y una pluralidad de muelles prolongados radialmente y espaciados circunferencialmente (32) al menos parcialmente incrustados dentro de dicha cima y de dichas primera y segunda paredes laterales del cuerpo del neumático, teniendo cada uno de dichos muelles un primer extremo (3

La presente invención se refiere en general a los neumáticos para vehículos y, más específicamente a un neumático para vehículos no neumático. [0002] En general los neumáticos que se utilizan en los vehículos son llantas neumáticas. En este tipo de neumáticos el aire a presión en el interior es necesario para soportar el peso que actúa sobre los neumáticos. Los neumáticos con aire a presión en el interior que se calientan funcionan bien en la práctica, sin embargo sufren unos inconvenientes significativos. Tales inconvenientes incluyen diseños estructurales complejos y problemas de seguridad en caso de un pinchazo durante su utilización en la vía pública. [0003] Los diseños de neumáticos sin aire no neumáticos ya existen en el estado de la técnica. Por ejemplo, la patente US 1.610.238 de Benson divulga un neumático sin aire con muelles arqueados o en forma de C que se disponen radialmente alrededor del neumático. Un muelle de alambre con forma de anillo que recorre la circunferencia del neumático se enrosca a través de los bucles que se forman en las partes de los muelles con forma de C situados en la zona de la cima del neumático. Los extremos de los muelles con forma de C se doblan en anillos en las partes del talón del neumático. Un par de muelles con forma de anillo, cada uno de diámetro idéntico al del talón del neumático, se enrosca a través de los extremos de los anillos de los muelles con forma de C. [0004] Se describen muelles elásticos parecidos situados radialmente en la patente US 1.113.036 de Mitchell. Sin embargo, los resortes planos con forma de C en esta solución, no contienen un bucle en la zona de la cima del neumático. [0005] En relación con la patente US 1.471.580 de Walton, se forman muelles preparados a partir de alambres de la sección transversal circular en dos semicírculos situados simétricamente y dispuestos radialmente dentro del neumático de modo que se forma una especie de tunel. Ambos extremos de los muelles se proporcionan con un pliego en forma de círculo. Los alambres de acero que desempeñan el papel de anillos del talón, se enroscan a través de los pliegos en forma de círculo. En la dirección circunferencial, los muelles radiales se sujetan de dos en dos mediante un reforzamiento en la parte de la cima del neumático. En esta solución el vehículo está presurizado para asegurar la capacidad de carga necesaria. [0006] El inconveniente de los neumáticos del estado de la técnica anterior es que no son adecuados para el transporte de cargas de aproximadamente 204Kg ya que las partes superiores de los muelles pasan a ser planas y, debido a la deformación los

muelles se fatigan y se rompen. Otro inconveniente de los neumáticos es que sólo pueden usarse en vehículos con una velocidad de desplazamiento baja (un máximo de 40-56 km/h) . En caso de una gran carga o velocidad, la temperatura de los neumáticos superaría con creces el límite aceptable de temperatura de 79- 91 °C debido a la gran deformación de los muelles. En consecuencia, con el paso del tiempo el material de caucho acaba siendo inservible para más usos con rapidez. Otro inconveniente de los neumáticos del estado de la técnica anterior es la poca estabilidad lateral característica de sus perfiles altos. Esto hace que sea imposible hoy en día un funcionamiento seguro de estos vehículos a una alta velocidad. [0007] El objeto de la patente US 6.374.887 cedida a Subotics es un neumático sin aire reforzado mediante muelles planos con forma arqueada, preferiblemente hechos de un material como el acero, que están dispuestos radialmente dentro del neumático. El neumático muestra una cima que contiene la superficie de rodamiento y dos paredes laterales unidas a la cima a través de los hombros. Las dos paredes laterales terminan en talones que se sujetan a la llanta de la rueda. La cima, las paredes laterales y los talones se mantienen unidos mediante sectores rebordes de un material elástico que se sostienen mediante resortes planos arqueados. Los extremos de los muelles planos se integran de forma flexible en los talones y todo el neumático del vehículo se monta sobre la llanta en un estado pretensionado. [0008] Una desventaja de los neumáticos sin aire de la patente ´887 de Subotics es sin embargo, el fortalecimiento de los rebordes de deslizamiento sobre los muelles planos durante el funcionamiento puesto que los muelles planos no se insertan en el cuerpo de caucho del neumático. La fricción generada, por lo tanto, da lugar a la generación de calor. Una consecuencia de esto es un calentamiento significativo del neumático durante la utilización. Además, debido a la flexibilidad de los extremos de los muelles planos sobre los talones, el talón de la rueda se calienta significativamente durante el funcionamiento debido a la gran deformación de los neumáticos. Además, debido a la sobrecarga de los neumáticos, los extremos de los muelles se presionan con el material de caucho de los talones. Como resultado, los extremos de los muelles del talón se alejan uno de otro y se generan deformaciones en pico en forma de pliegues en la parte superior de los muelles. Estas deformaciones en pico hacen que los muelles se rompan tras un periodo corto de utilización. [0009] En consecuencia, el objeto de la presente invención consiste en proporcionar un neumático sin aire con una gran resistencia al desgaste, capacidad de carga, velocidad y estabilidad lateral, eliminando o al menos reduciendo, las desventajas anteriores de los neumáticos conocidos.

Éstos y otros objetos y ventajas resultarán evidentes a partir de la siguiente descripción. [0011] La presente invención se refiere a un neumático sin aire para vehículos. Se basa en el reconocimiento de las desventajas de los neumáticos anteriores con muelles originados principalmente a partir de la forma, material y disposición de los muelles planos y del modo de unirse al cuerpo de caucho de las ruedas. [0012] En consecuencia, la presente invención proporciona un neumático sin aire para un vehículo como se expone en la reivindicación 1. [0013] El neumático de la presente invención se caracteriza por un cuerpo hecho de material elástico, preferentemente caucho o poliuretano. El cuerpo tiene una cima que contiene la superficie de rodamiento y dos paredes laterales unidas a la cima por la parte de los hombros y el final de los talones. Los muelles curvados colocados radialmente se sitúan para estar espaciados circunferencialmente en distancias específicas entre sí y se prolongan de un talón a otro. Los talones de los neumáticos se aseguran en el reborde de la llanta de una rueda normal mediante tensión ya que los talones se estiran hasta conseguir que se estire el borde de la llanta durante la instalación del neumático hasta la llanta. De conformidad con la invención, los muelles curvados se integran en el cuerpo del neumático al menos hasta la cima. [0014] En una realización de un neumático no neumático que comparte muchas características con el neumático de la presente invención, la forma de los muelles curvados en el rango angular de 0 : t :T de un talón a otro puede describirse en un sistema de ejes de coordenadas ortogonales X e Y mediante las ecuaciones x = a * cos t and y = b * sin t. Tiene forma semi-elíptica estando las semi-elipses dentro del rango determinado por las elipses:

(7/8) a ; b ; (1/2) a Donde: a es la mitad del ejes grande de la elipse, y b es la mitad del eje pequeño de la elipse.

El caso ideal:

El ángulo entre los extremos doblados hacia el interior de los muelles curvados y el eje X del sistema de coordenadas ortogonal, a, se prefiere de un mínimo aproximadamente de 8°, o preferentemente que sea igual al ángulo entre la zona de la llanta de la rueda instalada en los talones del neumático y el eje de rotación de la misma. [0017] Los muelles curvados en la cima están rodeados por dos inserciones del cinturón, de alta resistencia y baja elasticidad, con buenas propiedades dinámicas. Los talones se insertan completamente en el caucho y se colocan radialmente fuera de los muelles. [0018] Otra forma de realización, adecuada para utilizar en llantas de 2 piezas desmontables, cuenta con una construcción idéntica a la primera realización salvo porque los talones que se omiten y los extremos de los muelles curvados, vista lateral, tienen forma de C orientados horizontalmente donde en el nido formado mediante la forma C, un anillo de talón se inserta en el cuerpo de caucho de los talones. El anillo de talón circular se hace preferentemente de acero de alta resistencia, doblado circularmente, muelles trenzados de alambre de acero integrado en el caucho o en Kevlar reforzado posiblemente con grafito o fibra de vidrio. [0019] En el neumático sin... [Seguir leyendo]

1. Un neumático para vehículos no neumático que comprende: un cuerpo (30) hecho de un material elástico y con una cima que se prolonga circunferencialmente (30.1) con una superficie de rodamiento y la primera y segunda pared lateral que se prolongan circunferencialmente (30.3) junto a dicha cima, dichas primera y segunda paredes laterales que se prolongan circunferencialmente terminan en un primer y segundo talón que se prolongan circunferencialmente (30.4) , respectivamente, dicho primer y segundo talón se adaptan para asegurarse con un reborde de la llanta (35) de una rueda de un vehículo; y una pluralidad de muelles prolongados radialmente y espaciados circunferencialmente (32) al menos parcialmente incrustados dentro de dicha cima y de dichas primera y segunda paredes laterales del cuerpo del neumático, teniendo cada uno de dichos muelles un primer extremo (32.4) , que se incorpora en el primer talón del cuerpo del neumático, y un segundo extremo (32.4) , que se incorpora en el segundo talón del cuerpo del neumático, caracterizado porque cada uno de dichos muelles es un muelle de curva compuesta con una primera pared lateral que en general tiene forma de S y una segunda pared lateral que en general tiene forma de S invertida, y porque las paredes laterales de cada muelle incluyen partes superiores e inferiores de las paredes laterales (32.2, 32.3) con las partes superiores de las paredes laterales cóncavas respecto al plano ecuatorial (39) del neumático y las partes inferiores de las paredes laterales convexas respecto al plano ecuatorial.

2. El neumático no neumático de la reivindicación 1 comprende además un cinturón extendido circunferencialmente (33) colocado radialmente fuera de, y alrededor de una pluralidad de muelles curvados (32) .

3. El neumático no neumático de la reivindicación 2 donde dicho cinturón (33) está construido con acero.

4. El neumático no neumático de la reivindicación 2 donde dicho cinturón (33) está hecho de tejido de caucho.

5. El neumático no neumático de la reivindicación 1 donde los muelles (32) se construyen de un material compuesto.

6. El neumático no neumático de la reivindicación 5 donde el material compuesto de los muelles (32) es una matriz termoplástica y un compuesto de refuerzo de fibra de vidrio.

7. El neumático no neumático de la reivindicación 5 donde los muelles (32) se construyen de acero.

8. El neumático no neumático de la reivindicación 5 donde el material compuesto es una matriz termoestable con un de material de refuerzo de fibra.

9. El neumático no neumático de la reivindicación 1 donde cada muelle (32) incluye una parte superior (32.1) convexa respecto la llanta (35) de la rueda del vehículo.

10. El neumático no neumático de la reivindicación 1 donde el primer y segundo extremo (34) de cada muelle (32) son planos para asentarse en general a lo largo del eje horizontal.

11. El neumático no neumático de la reivindicación 1 que comprende además un amortiguador colocado circunferencialmente (41) hecho de un material elástico adaptado para acoplarse a la llanta (35) de la rueda del vehículo y estar rodeado por el cuerpo (30) del neumático.

12. El neumático no neumático de la reivindicación 1 donde la superficie de los muelles de curva compuesta se trata para mejorar la adhesión de los muelles (32) al cuerpo (30) del neumático.

REFERENCIAS CITADAS EN LA DESCRIPCIÓN

Esta lista de referencias citada por el solicitante sólo se incluye para comodidad del lector. No forma parte del documento de Patente Europea. Aunque la recopilación se ha realizado con sumo cuidado, no se puede asegurar que no existan errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier responsabilidad al respecto.

Los documentos de patente citados en la descripción

- US 1610238 A [0003] - US 1471580 A Walton [0005]

- US 1113036 A [0004] - US 6374887 B [0007]

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