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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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11 N´ umero de publicaci´on:

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˜ ESPANA

B60C 11/04 //B60C 121:00 B60C 107:02 B60C 115:00

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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA

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kN´umero de solicitud europea: 95201452.0 kFecha de presentaci´on : 02.06.95 kN´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 691 220 kFecha de publicaci´on de la solicitud: 10.01.96

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54 T´ıtulo: Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola.

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73 Titular/es: THE GOODYEAR TIRE &

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72 Inventor/es: Bonko, Mark Leonard y

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74 Agente: Morgades Manonelles, Juan Antonio

30 Prioridad: 10.06.94 US 257983

RUBBER COMPANY 1144 East Market Street Akron, Ohio 44316-0001, US

45 Fecha de la publicaci´ on de la menci´on BOPI:

01.07.99

ES 2 130 517 T3

45 Fecha de la publicaci´ on del folleto de patente:

01.07.99

Aviso:

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Lopp, Loran Clyde, Jr.

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En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´ on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas). Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

ES 2 130 517 T3 DESCRIPCION Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola. 5

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La presente solicitud de Patente de Invenci´ on consiste conforme indica su enunciado en “Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola”. Esta invenci´on hace referencia a cubiertas de neum´atico agr´ıcolas para su uso en tractores agr´ıcolas o veh´ıculos agr´ıcolas de tipo similar. Las cubiertas de neum´atico de tractor deben tener buenas caracter´ısticas de vibraci´on sobre y fuera de la carretera al tiempo de mantener buenas caracter´ısticas de tracci´on o arrastre. Tales cubiertas de neum´ atico deben proporcionar tambi´en la estracci´on de tierra, barro, etc., durante el uso en el campo. Estos factores de dise˜ no son particularmente problem´ aticos en cubiertas de neum´ atico con secciones de anchura grandes, de 600 mm o mayores. Estas cubiertas de neum´ atico se emplean habitualmente en m´ ultiples de dos o m´ as por posici´ on de rueda de arrastre y, en aplicaciones en donde el tractor tiene tracci´on a las cuatro ruedas, estas cubiertas de neum´ atico se emplean en ambas posiciones delantera de direcci´on y en el eje trasero. Una cubierta de neum´ atico seg´ un lo que se describe en el pre´ambulo de la 1a¯ Reivindicaci´on est´a descritas en la EP-A-423.059. Una cubierta de neum´ atico empleada habitualmente es la Goodyear DT 820 Super Traction Radial. Esta cubierta de neum´ atico tiene excelentes caracter´ısticas de arrastre, en particular en suelos pesados h´ umedos. La cubierta de neum´ atico (10) seg´ un se muestra en la figura n◦ 1 tiene dos juegos de tacos largos (41, 42) orientados a alrededor de 452. Los tacos largos (41, 42) se extienden desde cada borde de huella (11) al centro de la huella y tienen una profundidad de un 25 % mayor, que las cubiertas de neum´atico R-1 convencionales de tractor. Esta cubierta de neum´atico (10) se utiliz´ o como cubierta de neum´ atico de control con el objeto de comparaci´on.

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Seg´ un puede observarse en la figura, los tacos largos (41, 42) de esta cubierta de neum´ atico de la t´ecnica anterior, aunque excelentes para la tracci´on, pueden ser algo dificultosos en las maniobras de giro. Los tacos largos (41, 42) tienden a actuar como un engranaje acopl´ andose con el suelo y cuando el veh´ıculo intenta girar las cubiertas de neum´ atico (10) deben desacoplarse del suelo. Este efecto de engranaje es particularmente molesto en la posici´on del eje de rueda de direcci´ on. Un segundo problema que crea este taco de barra larga es la compactaci´on del suelo. La compactaci´on del suelo se considera un problema serio que puede resultar en un incremento de la erosi´ on del suelo superficial. Los tacos de la cubierta de neum´ atico del tractor comprimen el suelo. El suelo comprimido es menos capaz de absorber la lluvia, lo que contribuye a que el agua corra, lo que a su vez resulta en la erosi´on del suelo. La p´erdida de suelo superficial significa que la tierra agr´ıcola productiva se hace menos productiva y requiere un incremento del uso de fertilizantes y productos qu´ımicos para compensar la degradaci´ on del suelo. En 1992, The Goodyear Tire & Rubber Company introdujo una nueva cubierta de neum´ atico de tractor que tiene dos juegos de tacos primarios y secundarios. Esta cubierta de neum´ atico se vende un se describe en comercialmente como la DT 710 y est´a descrita en la patente USA n◦ 5.046.541. Seg´ la patente, esta cubierta de neum´atico tiene buenas caracter´ısticas de tracci´on, vibraci´ on y limpieza. Estos tacos primarios y secundarios son m´ as cortos en longitud que la mayor´ıa de los tacos de cubierta de neum´ atico de tractor. La cubierta de neum´ atico incrementa de modo efectivo el n´ umero de tacos y, por lo tanto, tiene un incremento en el ´area superficial de los tacos. Esto aumenta las capacidades de rendimiento de la cubierta de neum´ atico. La naturaleza flexible de estos tacos primarios y secundarios relativamente cortos puede ayudar tambi´en a reducir el potencial de compactaci´ on del suelo incluso aunque se emplee un ´area mayor de superficie de los tacos. A medida que la l´ınea de producto DT 710 estaba siendo desarrollada y entregada para la producci´ on, los inventores observaron que exist´ıa un problema para implementar este dise˜ no en los tama˜ nos de cubierta de neum´ atico de base amplia con secciones transversales 600/65 y mayores. Se hicieron varios intentos para escalar la disposici´ on de la huella de la DT 710 en estos tama˜ nos mayores, pero el vac´ıo entre los tacos en el ´area del hombro de la huella era demasiado grande y se consider´o inaceptable. Exist´ıa la preocupaci´ on de que la durabilidad general de este dise˜ no resultar´ıa comprometida debido a una reducci´ on en el ´area del taco y el elemento central seg´ un se compara con las muestras convencionales de taco u ´ nico de los tama˜ nos de cubierta de neum´ atico de base ancha. En adici´on, el gran vac´ıo del hombro estorbar´ıa con m´as probabilidad en lugar de mejorar los requisitos de rendimiento de rodadura y manejo. Este era un punto muy importante a considerar debido a que los requisitos de vibraci´ on inducida por los tacos deben continuar mejorando para cumplir con las expectativas de los usuarios. 2

ES 2 130 517 T3 Cuando se hizo aparente para los inventores que las limitaciones de escalado seg´ un se han descrito no pod´ıan ser corregidas usando la muestra de huella de la DT 710, se tom´ o la decisi´on de desarrollar una nueva versi´on del concepto del elemento de taco-centro. Se consideraron muchos candidatos y una muestra de huella en particular parec´ıa muy prometedora. 5

Esta configuraci´ on de huella es el objeto de la presente invenci´on. Una muestra de huella hecha de acuerdo con la presente invenci´ on pueden superar el excelente rendimiento de tracci´ on y vibraci´ on de las cubiertas de neum´ atico de la t´ecnica anterior al tiempo que reduce la compactaci´on del suelo. 10

Resumen de la invenci´ on

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Se describe una cubierta de neum´ atico agr´ıcola (20). La cubierta de neum´ atico tiene una m´ axima anchura de secci´on, un eje de rotaci´ on, estando situado el plano ecuatorial en el punto central de la m´axima anchura de secci´ on. La cubierta de neum´ atico (20) tiene una estructura que tiene una carcasa (21) reforzada con cuerda recubierta de caucho y una huella de caucho (32) dispuesta radialmente hacia afuera de la carcasa (21). La huella (32) tiene un primer y segundo borde de huella y una pluralidad de tacos de huella dispuestos entre los bordes de la huella. Los tacos tienen una longitud de al menos un 10 % de la anchura de secci´ on. La huella, cuando est´ a montada e hinchada normalmente, tiene una relaci´on de neto-a-bruto de menos del 40 %, de preferencia alrededor del 25 % o menos.

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La huella est´a caracterizada por un primer y segundo juego de tacos. El primer juego (60) tiene al menos tres tacos axialmente adyacentes y substancialmente paralelos (50A, 50B, 50C). El primer juego (60) se repite una pluralidad de veces circunferencialmente alrededor de la huella (32). Los primeros juegos (60) est´ an situados en un primer lado, de la huella primariamente entre el primer borde de huella (33A) y el plano ecuatorial (EP). El segundo juego (62) tiene al menos tres tacos axialmente adyacentes y substancialmente paralelos (50A, 50B, 50C). El segundo juego (62) se repite una pluralidad de veces circunferencialmente alrededor de la huella (32). Los segundos juegos (62) est´ an situados en un segundo lado de la huella primariamente entre el segundo borde de huella (33B) y el plano ecuatorial (EP). En la pisada de la cubierta de neum´ atico cargada e hinchada normalmente, cada juego de al menos tres tacos es substancialmente perpendicular a los al menos tres tacos de un juego situado en el lado opuesto de la huella (32). La cubierta de neum´ atico agr´ıcola tiene de preferencia una anchura de secci´on de 600 mm o mayor.

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En una incorporaci´ on preferente, los juegos tienen cada uno tres tacos (50A, 50B, 50C), teniendo los dos tacos axialmente internos (50B, 50) de los juegos (60, 62) superficies radialmente m´as externas (58) que tienen un espaciado m´ as externo (d) aproximadamente igual a la longitud (ll ) de un taco axialmente m´as interno (50C) y el taco axialmente m´ as externo (50A) est´ a situado adyacente al borde de huella (33A as internos (50B, 50C) dentro de o 33B) y tiene una longitud (ll ) mayor que los dos tacos axialmente m´ un juego (60 o 62). Los tacos (50) tienen una longitud de menos del 40 % de la anchura de secci´ on, de preferencia de menos del 20 %. El primer y segundo juego (60, 62) de al menos tres tacos (50) est´an repetidos de preferencia alrededor de la huella al menos quince veces. En la incorporaci´ on preferente, cada juego se repite veinte veces. Definiciones

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Las definiciones que siguen son aplicables a esta especificaci´on, incluyendo las Reivindicaciones, en donde: “Relaci´ on de aspecto” de la cubierta de neum´ atico significa la relaci´ on de la altura de su secci´ on a la anchura de su secci´on.

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“Axial” y “axialmente” se refiere a l´ıneas o direcciones que son paralelas al eje de rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico.

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“Contera” significa la parte del neum´ atico que incluye un elemento anular que trabaja a tracci´ on recubierto por capas de cordaje y formado con o sin elementos de refuerzo tales como aletas, cincelados, ´apices, guardapi´es y rozantes para encajar en una llanta de dise˜ no.

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ES 2 130 517 T3 Estructura de refuerzo de cintura significa al menos dos estratos de capas de cuerdas paralelas, tejidas o no tejidas, subyaciendo a la huella, no ancladas a la contera y teniendo ambos derecho e izquierdo ´angulos de cuerda en el campo de 17 grados a 27 grados con respecto al plano ecuatorial de la cubierta de neum´ atico. 5

“Carcasa” significa la estructura de la cubierta de neum´ atico aparte de la estructura de cintura, huella, sub-huella y caucho de la pared lateral sobre las capas, pero incluyendo las conteras.

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Circunferencial significa l´ıneas o direcciones que se extienden a lo largo del per´ımetro de la superficie de la huella anular en perpendicular a la direcci´ on axial. Llanta de dise˜ no significa una llanta que tiene una configuraci´ on y anchura espec´ıficas.

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Anchura de llanta de dise˜ no es la anchura de llanta espec´ıfica disponible comercialmente asignada a cada tama˜ no de cubierta de neum´ atico y est´a t´ıpicamente entre el 75 % y el 90 % de la anchura de secci´on espec´ıfica de la cubierta de neum´ atico. “Plano ecuatorial (EP)” significa el plano perpendicular al eje de rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico y que pasa por el centro de su huella.

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“Pisada” significa el tramo de contacto o a´rea de contacto de la huella de la cubierta de neum´ atico con una superficie plana a velocidad cero y bajo carga y presi´ on de dise˜ no. Interno significa hacia el interior de la cubierta de neum´ atico y externo significa hacia su exterior. 25

Borde lateral significa el borde axialmente m´ as externo de la huella seg´ un se define mediante un plano paralelo al plano ecuatorial e intersectando los extremos externos de los tacos de tracci´ on axialmente m´ as externos a la altura radial de la superficie interna de la huella. 30

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Delantera se refiere a una porci´on o parte de la huella que primero contacta el suelo, con respecto a una serie de tales partes o porciones, durante la rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico en la direcci´on de viaje. Relaci´ on de neto-a-bruto significa la relaci´ on del caucho de la huella de la cubierta de neum´ atico cargada normalmente e hinchada normalmente que hace contacto con una superficie plana dura, dividido por el a´rea de la huella, incluyendo las porciones que no contactan tales como ranuras, seg´ un se mide alrededor de toda la circunferencia de la cubierta de neum´atico. Presi´on normal de hinchado se refiere a la presi´ on de hinchado y carga espec´ıficas de dise˜ no asignadas por la organizaci´ on de normas apropiada para las condiciones de servicio de la cubierta de neum´ atico. Carga normal se refiere a la presi´ on de hinchado y a la carga espec´ıficas de dise˜ no asignadas por la organizaci´ on de normas apropiada para la condici´ on de servicio de la cubierta de neum´ atico.

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“Radial” y “radialmente” se utilizan para indicar direcciones en direcci´on radial hacia o desde el eje de rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico. “Cubierta de neum´ atico de capa radial” significa una cubierta de neum´ atico con cintura o restringida circunferencialmente en la que las cuerdas de la capa de carcasa que se extienden de contera a contera est´an dispuestas a a´ngulos de cuerda entre 65◦ y 90◦ con relaci´on al plano ecuatorial de la cubierta de neum´ atico. Altura de secci´ on (SH) significa la distancia radial desde el di´ ametro nominal de la llanta a el di´ ametro externo de la cubierta de neum´ atico en su plano ecuatorial.

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“Anchura de secci´ on” (SW) significa la distancia lineal m´ axima paralela al eje de la cubierta de neum´ atico y entre el exterior de sus paredes laterales cuando y despu´es de haber sido hinchada a presi´ on normal durante 24 horas, pero no cargada, y excluyendo las elevaciones en las paredes laterales debidas al etiquetado, decoraci´ on o bandas protectoras. 60

Carga de dise˜ no de la cubierta de neum´ atico es la carga de base o de referencia asignada a una cubierta de neum´ atico para una presi´ on espec´ıfica de hinchado y condici´ on de servicio: otras relaciones de 4

ES 2 130 517 T3 carga-presi´on aplicables a la cubierta de neum´ atico est´an basadas en esta base o referencia.

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Trasera se refiere a la porci´on o parte de la huella que contacta ej. suelo en u ´ ltimo lugar, con respecto a una serie de tales partes o porciones durante la rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico en la direcci´on de viaje. Arco de la huella (TAW) significa la anchura de un arco que tiene su centro situado en el plano ecuatorial (EP) y que concide substancialmente con las superficies radialmente m´ as externas de los varios elementos de tracci´on (tacos, bloques, botones, costillas, etc. a trav´es de la anchura lateral o axial de las porciones de huella de una cubierta de neum´atico cuando la cubierta de neum´ atico est´a montada sobre su llanta designada e hinchada a su presi´ on de hinchado espec´ıfica pero no sujeta a ninguna carga. Ancho de huella (TW) significa la longitud de la superficie de la huella en la direcci´on axial, esto es, en un plano que pasa a trav´es del eje de rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico. Siendo el ancho de huella la longitud axial entre los bordes laterales de la huella. Presi´on unitaria de huella significa la carga radial llevada por unidad de a´rea (cent´ımetro cuadrado o pulgada cuadrada) de la superficie de la huella cuando esta a´rea se encuentra en la pisada de la cubierta de neum´ atico hinchada normalmente y cargada normalmente.

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Lo que sigue es una breve descripci´ on de los dibujos en los que partes iguales llevan n´ umeros de referencia iguales.

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atico de acuerdo con el estado La figura n◦ 1 es una vista en perspectiva de una cubierta de neum´ anterior de la t´ecnica. atico, preferida de acuerdo con la La figura n◦ 2 es una vista en perspectiva de una cubierta de neum´ presente invenci´on.

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atico preferida de acuerdo con la presente La figura n◦ 3 es una vista en planta de la cubierta de neum´ invenci´on. atico preferida de acuerdo con la presente La figura n◦ 4 es una vista lateral de la cubierta de neum´ invenci´on.

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on de huella de la cubierta de neum´ atico preferida La figura n◦ 5 es una vista fragmentaria de una porci´ de acuerdo con la presente invenci´ on. atico preferida tomada a lo La figura n◦ 6 es una vista en secci´on transversal de la cubierta de neum´ largo de la l´ınea 5-5 de la figura n◦ 3. on del camino de contacto de la cubierta de neum´atico La figura n◦ 7 es una vista en planta de una porci´ preferida de acuerdo con la presente invenci´on.

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atico en general en vista en Con referencia ahora a la figura n◦ 6, se muestra una cubierta de neum´ secci´on transversal con el n´ umero de referencia (20). La cubierta de neum´atico tiene una carcasa (21) que tiene una o m´as capas de carcasa (22) que se extienden en circunferencia alrededor del eje de rotaci´ on de la cubierta de neum´ atico (20). Las capas de carcasa est´an ancladas alrededor de un par de conteras anulares (24) substancialmente inextensibles. Un miembro de refuerzo de cintura (26) que comprende una o m´ as capas de cintura (28) est´a dispuesto radialmente al exterior de las capas de la carcasa. Las capas de cintura proporcionan un refuerzo para el a´rea de coronamiento de la cubierta de neum´ atico. Hay situada una porci´ on de huella (32) que se extiende circunferencialmente radialmente al exterior de la estructura de refuerzo de la cintura (26). Una porci´ on de pared lateral (33) se extiende radialmente hacia adentro desde cada borde axial o lateral (33A, 33B) de la porci´ on de huella hasta una porci´ on de contera anular (35) que tiene las conteras (24) situadas en ella. Las capas de carcasa (22) tienen de preferencia cuerdas textiles o sint´eticas reforzando las capas. Las cuerdas est´an orientadas de preferencia radialmente. M´ as preferiblemente, las cuerdas est´ an hechas de material de poli´ester o nil´on. De modo t´ıpico, la cubierta de neum´ atico puede tener dos, tres o m´ as capas, incrementando cada construcci´on la capacidad de soportar carga como una funci´ on del n´ umero de capas. 5

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El miembro de refuerzo de cintura (26) incluye de preferencia al menos dos cinturas reforzadas mediante cuerdas sint´eticas de ray´on o de aramida. 5

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on de carcasa La cubierta de neum´ atico (10) de la t´ecnica anterior de la figura n◦ 1 tiene una construcci´ similar a la descrita arriba. La huella (11) de la cubierta de neum´ atico (10) de la t´ecnica anterior tiene dos juegos de tacos largos (41, 42), un primer juego de tacos (41) que se extienden desde el borde de huella opuesto hasta el plano ecuatorial. Cada taco (41, 42) se extiende radialmente hacia afuera desde una huella interna (12). Los tacos (41, 42) mostrados tienen una profundidad radial alrededor del 125 % de la de un taco del tipo convencional R-1 y una longitud de taco mayor que el 50 % de la anchura de secci´on de la cubierta de neum´ atico.

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atico (20) de acuerdo con la Con referencia ahora a las figuras n◦ 2-6, se ilustra una cubierta de neum´ presente invenci´on. La cubierta de neum´ atico (20) de acuerdo con la presente invenci´on tiene una huella (32) u ´nica. La huella (32) tiene un primer borde de huella (33A) y un segundo borde de huella (33B). Dispuesta entre los bordes de huella (33A, 33B) hay una huella interior (34) y una pluralidad de tacos (50) que se extienden radialmente hacia afuera desde la huella interna (34).

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Seg´ un se ilustra en la figura n◦ 7, cada taco (50) tiene una superficie radial externa (58), un borde delantero (52), un borde posterior (54) y una l´ınea de centro (56) entre los bordes delantero y trasero. Cada taco (50) se extiende en general axialmente hacia adentro desde un extremo axialmente externo (51) a un extremo axialmente interno (53).

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La distancia a lo largo de la l´ınea de centro (56) entre los extremos axialmente externo e interno (51, 53) define la longitud (ll ) del taco (50). La distancia perpendicular a la l´ınea de centro (56) y que se extiende entre los bordes delantero y trasero (52, 54) del taco define la anchura del taco (lw ). La distancia radial que se extiende entre la huella interna (34) y los bordes (52, 54) del taco (50) definen la altura radial del taco (lh ). La relaci´on de la anchura del taco (lw ) a la altura radial del taco (lh ) es menor de 0,8 sobre al menos el 70 % de la longitud (ll ) del taco. En la incorporaci´ on preferente ilustrada de la invenci´ on seg´ un se muestra en las figuras n◦ 2-5, los tacos (50) est´an dispuestos en dos juegos (60, 62) de al menos tres tacos axialmente adyacentes (50A, 50B, 50C). Dentro de cada juego (60, 62) seg´ un se ilustra, los tres tacos (50A, 50B, 50C) est´ an orientados substancialmente paralelos uno con el otro, siendo adyacente el taco (50A) al borde de la huella (33A, 33B), estando el taco (50B) posicionado entre los tacos (50A y 50C), siendo el taco (50C) adyacente, e intersectando parcialmente, al plano ecuatorial. Los tacos (50B y 50C) son substancialmente iguales en longitud mientras que el taco (50A) seg´ un se muestra tiene una forma compuesta mayor en longitud que los tacos (50B y 50C). En la incorporaci´ on ilustrada los extremos axialmente internos (53) de cada taco (50A, 50B y 50C) dentro de un juego (60 o 62) est´ an alineados axialmente y circunferencialmente en un camino casi lineal. El camino aproximadamente lineal est´a inclinado a un a´ngulo α con relaci´on on de los al plano ecuatorial, siendo el ´angulo α de alrededor de 50◦ . La alineaci´on angular y la posici´ tacos asegura que se mantienen canales abiertos de descarga de tierra para evitar que la tierra obstruya la huella. Idealmente, cada superficie externa (58) de un taco est´a espaciada al menos el 5 % de la anchura de secci´on (SW) desde la superficie externa (58) de un taco (50) adyacente. Seg´ un se ilustra adicionalmente, los juegos (60, 62) de tacos (50) se repiten circunferencialmente alrededor de la huella (32). El juego (60) de tacos (50) est´ a orientado casi perpendicularmente respecto al juego (62) de tacos (50). En la incorporaci´ on preferente, los tacos (50) del juego, (60) estaban orientados a 81◦ con relaci´on a los tacos del juego (62). Cuando se ve desde el camino de contacto parcial de la cubierta de neum´ atico seg´ un se muestra en la figura n◦ 7, los tacos del juego (60) midieron un a´ngulo de 83◦ con relaci´on a los tacos del juego (62). un se compara con la Los tacos (50) son, seg´ un se muestra, relativamente cortos en longitud (ll ) seg´ anchura de la secci´on (SW) de la cubierta de neum´ atico (20). Los tacos (50) son menos del 40 % de la anchura de la secci´on, de preferencia menos del 30 % y de modo m´as preferible menos del 20 %. Los tacos (50) seg´ un se muestran tienen tambi´en una longitud m´ınima de al menos el 10 % de la anchura de la secci´on. Estos tacos relativamente cortos mejoran en gran medida la flexibilidad de la huella y se cree que rinden una compactaci´ on de suelo grandemente reducida en comparaci´ on con los tacos m´as largos convencionales. Seg´ un se ilustra, los tacos dentro de un juego (60, 62) pueden variar en forma y longitud. Adicionalmente, los juegos adyacentes (60) pueden tener tacos variados en longitud para efectuar una 6

ES 2 130 517 T3 muestra de avance variable alrededor de la huella.

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Seg´ un se muestra en la figura n◦ 7, los tacos (50B y 50C) est´an orientados de modo que las superficies radialmente m´as externas (58) est´an espaciadas una distancia d seg´ un se mide del borde posterior del taco (50C) al borde delantero del taco (50B). La distancia de separaci´ on d es de alrededor a igual a la longitud de los tacos (50B o 50C). En la incorporaci´ on preferente la distancia d fue el 95 % de la longitud de los tacos (50B o 50C). Seg´ un se muestra el borde posterior (54) del taco (50C) del juego (60) est´ a alineado aproximadamente con los extremos axialmente externos (51) de los tres tacos (50A, 50B, 50C) del juego (62). Esta alineaci´on se cree que crea largos canales de descarga de tierras (64) entre los juegos circunferencialmente adyacentes de tacos. Como puede adem´as observarse, el canal (64) se extiende casi de manera lineal desde el borde de huella (33A) al borde de huella (33B), en donde los tacos (50C) y 50B) son adyacentes al canal (64) en un borde de huella y el canal est´ a definido por dos juegos circunferencialmente adyacentes de al menos tres tacos sobre el lado opuesto de la huella (32). A diferencia de los largos canales creados por cubiertas de neum´ atico de tractor que tienen barras o tacos largos seg´ un se muestra en la figura n◦ 1, la huella de la presente invenci´on tiene canales largos (64) intersectados por una pluralidad de canales transversales (66). Estas ´areas dan a la tierra una posici´ on a donde puede ser desplazada a medida que giran las cubiertas de neum´ atico. Esta caracter´ıstica facilita en gran medida la maniobrabilidad de los tractores a trav´es del suelo. El uso en la huella de muchos tacos cortos aumenta actualmente las zonas de cizallamiento tractoras del borde delantero del taco as´ı como incrementa la superficie radial total externa (58) de los tacos. Este no de ´area de superficie incrementada de alrededor de 8,9 cm2 (1.375 pulgadas cuadradas) en el tama˜ ejemplo 710/70R38 cuando se compara con el a´rea superficial de la cubierta de neum´ atico de la t´ecnica anterior de alrededor de 8,1 cm2 (1.260 pulgadas cuadradas) ha permitido que se consigan dos beneficios importantes. La cubierta de neum´ atico de acuerdo con la presente invenci´on puede tener un peso m´ as ligero que la cubierta de neum´ atico de la t´ecnica anterior de la figura n◦ 1 y los tacos pueden hacerse radialmente m´as cortos al tiempo que superan la excelente tracci´on de la cubierta de neum´ atico de la t´ecnica anterior. Seg´ un se muestra, los tacos tienen una altura radial de un 25 % menos que en la cubierta de neum´ atico de la t´ecnica anterior de la figura n◦ 1 o alrededor del 100 % de la profundidad de una R-1 t´ıpica. El peso del caucho de la huella y la pared lateral se ha reducido, por ejemplo, en una cubierta de neum´ atico 710/70R38 desde alrededor de 270 kg (478 libras) en la cubierta de neum´atico de la t´ecnica anterior a alrededor de 165,5 kg (365 libras) en el mismo tama˜ no de cubierta de neum´ atico de acuerdo con la presente invenci´on. El peso de la carcasa aument´ o en alrededor de 3,6 kg (8 libras) debido al hecho de que se mantuvo el di´ ametro externo de la cubierta de neum´ atico a alrededor de 193 cm (76 pulgadas) con los tacos m´as cortos, lo que significa que la carcasa fue extendida radialmente hacia afuera cuando se compara con la cubierta de neum´ atico de la t´ecnica anterior. Naturalmente, esta reducci´ on de peso de m´as de 45,3 kg (100 libras) por cubierta de neum´ atico permite conseguir un significativo ahorro en el coste al tiempo que se proporciona al usuario una cubierta de neum´ atico con una rodadura y rendimiento superiores. Es importante observar que la muestra exacta de tacos de la huella o su orientaci´ on puede ser alterada o cambiada en una variedad de maneras. Se cree importante que el empleo de juegos repetidos circunferencialmente de al menos tres tacos substancialmente paralelos y axialmente adyacentes en ambos lados de la huella puede conseguirse con tacos de longitud relativamente corta para conseguir los beneficios de peso reducido, tracci´ on mejorada y vibraci´ on reducida y compactaci´ on de suelo. La cubierta de neum´ atico de acuerdo con la presente invenci´on emplea al menos seis filas de tacos, siendo al menos cuatro filas tacos de centro y tiene una muestra de huella u ´nica desde la muestra de huella de la Goodyear DT 710 vendida comercialmente, una invenci´on anterior de los inventores nominados. Durante el desarrollo del producto anterior DT 710 se determin´ o que las dos filas de tacos centrales empleadas en la muestra DT 710 no pod´ıan aplicarse directamente a los tama˜ nos de cubiertas de neum´ atico de granja de gran base ancha teniendo secciones transversales de 600 mm o m´ as anchas.

55

60

Los inventores observaron que el dise˜ no de huella DT 710 seg´ un se vence comercialmente y la muestra de huella de la presente invenci´on son u ´nicas la una con respecto a la otra en tanto que no hay un solape de tama˜ no de cubierta de neum´ atico aparente con sus respectivas disposiciones de huella. La muestra de huella de la DT 710, cuando se aumenta de escala para cubiertas de neum´ atico de base ancha, tiene un espaciado vac´ıo entre tacos en el hombro demasiado grande que inducir´ıa vibraci´on y que no es aplicable, por lo tanto, para tama˜ nos de cubiertas de neum´ atico de base ancha grandes. La muestra de la huella de la presente invenci´ on tiene ciertas limitaciones de escalado que no la hacen muy adecuada para las 7

ES 2 130 517 T3 cubiertas de neum´ atico de tractor convencionales m´ as estrechas. La presente invenci´on tiene una muestra que se cierra a medida que la anchura de arco de la huella se hace m´as peque˜ na y se hace dif´ıcil mantener un espaciado suficiente entre los tacos. 5

10

15

20

25

30

Los inventores desarrollaron una cubierta de neum´ atico de acuerdo con la presente invenci´on que tiene una carcasa usando cuatro capas de cintura y cuatro capas radiales en un tama˜ no 710/70R38, siendo los materiales y la construcci´on de la estructura los mismos que los de la Super Traction Radial del mismo tama˜ no, siendo la forma del molde de la carcasa ligeramente distinta para acomodar la distinta muestra de la huella. Este tipo y tama˜ no tiene un hinchado normal a 1,2 kg/cm2 (17 psi) y una carga normal de 4.380 kg (9,650 lbs). Se colocaron entonces cubiertas de neum´atico de ensayo para su evaluaci´ on de campo bajo unas condiciones estrictas de control y confidencialidad, y ensayo dentro de la empresa. En una granja de ensayo en Michigan, se usaron cubiertas de neum´ atico duales de ensayo 710/70R38 para reemplazar un conjunto triple de una tracci´ on a cuatro ruedas. En esta comparaci´ on subjetiva, las cubiertas de neum´ atico de ensayo ten´ıan menos vibraci´ on inducida por los tacos durante la circulaci´ on sobre superficies duras, y proporcionaron mejor flotaci´ on, tiraron de los mismos accesorios usando menos lastre, lo que se traslada a unos ahorros de combustible. Adicionalmente, el conjunto dual de cubiertas de neum´ atico de ensayo redujeron la anchura total del tractor en alrededor de 0,305 m (1’) a cada lado, lo que ayud´ o a la maniobrabilidad del tractor durante el transporte por carretera. Con respecto a los experimentos del dise˜ no inventivo dentro de la empresa, se complet´ o una evaluaci´ on de la vibraci´ on (ambas subjetiva e instrumentada) y un rendimiento tractivo en la instalaci´ on Goodyear de San Angelo. En este ensayo, la cubierta de neum´ atico de ensayo fue claramente superior cuando se compara con una cubierta de neum´ atico de control 710/70R38 DT 820 (el dise˜ no convencional en l´ınea de taco u ´ nico de la figura n◦ 1). Estos resultados se suministran como sigue. Experimentos An´ alisis de vibraci´ on

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40

Se condujo un experimento para comparar las caracter´ısticas de vibraci´on de una cubierta de atico (10) de acuerdo neum´ atico (20) de acuerdo con las figuras n◦ 2-6 con la de una cubierta de neum´ con la figura n◦ 1 conocida como The Goodyear Super Traction Radial. El experimento inclu´ıa ambos datos medidos y datos subjetivos. Los datos medidos se recogieron mediante tres aceler´ ometros montados en un tractor John Deere F-49 JD4240. Se mont´ o un aceler´ometro en el eje, uno en el piso de la cabina y otro en el techo de la cabina. Cada aceler´ometro detectaba la aceleraci´on en fuerzas G a lo largo de ejes distintos. Los datos recogidos por los aceler´ometros del techo y el piso de la cabina se cree que son muy importantes debido a que se relacionan con los que percibe y nota el conductor, respectivamente, mientras conduce el tractor. Los datos del eje, aunque recogidos, se cree que son de una importancia menor.

45

50

Las cubiertas de neum´atico posteriores del tractor se bloquearon una con respecto a la otra y se escalon´o la velocidad del veh´ıculo desde 0,8 km/h a 31,3 km/h en incrementos de 0,8 km/h (0.5 mph a 19.5 mph con incrementos de 0.5 mph). Se midieron entonces aceleraciones significativas, incluyendo amplitud y frecuencia a cada una de las velocidades anteriores del veh´ıculo, mediante los aceler´ometros para una orientaci´ on en particular de los tacos de la huella entre las cubiertas de neum´ atico traseras. Dependiendo del n´ umero de distintos elementos de huella hay un n´ umero de orientaciones distintas de taco de huella (referidas tambi´en como ´angulos de fase) entre las dos cubiertas de neum´ atico traseras. La cubierta de neum´ atico de acuerdo con las figuras n◦ 2-6 tiene seis distintas combinaciones de fase. De modo similar, la cubierta de neum´ atico de control tiene dos fases o combinaciones diferentes.

55

60

Para cada combinaci´on de velocidad del veh´ıculo y ´angulo de fase de la cubierta de neum´ atico, todas las tres vibraciones se resolvieron en una serie de curvas sinusoidales superpuestas por medio de una transformada de Fourier. Las amplitudes y frecuencias de estas curvas sinusoidales equivalentes se tabularon entonces y se situaron sobre la velocidad del veh´ıculo para cada situaci´ on de aceler´ometro para cada construcci´ on de cubierta de neum´ atico y cada a´ngulo de fase. Los datos de la Tabla 1 representan las mayores aceleraciones registradas para cada cubierta de 8

ES 2 130 517 T3 neum´ atico a cada combinaci´on de fase distinta. La cubierta de neum´ atico de control ten´ıa una anchura de de 71 cm (28.09 in), un Do (DE) de 193 cm (75.98 in) y un SLR de 88 cm (34.75 in) con 38 tacos y se hinch´ o a 0,63 kg/cm2 (9 psi). 5

La cubierta de neum´ atico de ensayo ten´ıa una anchura de 71 cm (28.00 in), un OD de 194 cm (76.45 in) un SLR de 89 cm (34.90 in), 120 tacos y se hinch´ o a 0,63 kg/cm2 (9 psi). TABLA 1

10

15

Cubierta de control Fase

Posici´on

Fase I

Eje

.14

Piso

.68

0.08

Techo

.57

0.00

20

Nivel G

Cubierta de ensayo

Frec. Fase II

Frec

Fase Fase I

Nivel G

Frec

.08

15.0

1.5

Eje

.08

Fase II

.28

Piso

.14

0.00

Techo

1.43

0.45

25

30

Frec. Fase III

9.0

Eje

10.5 Fase III

.08

35

40

.08

Techo

.14

Frec. Fase IV

45

10.5

Eje

Fase IV

.08

Piso

.14

Techo

.08

Frec.

50

Fase V 55

Piso

16.5

Eje

Fase V

.14

Piso

0.00

Techo

.14

Frec.

1.5

60

9

ES 2 130 517 T3 TABLA 1 (Continuaci´on) Cubierta de control

Cubierta de ensayo

5

Fase

Posici´on

Fase VI

Eje

10

15

20

Nivel G

Frec

Fase

Nivel G

Fase VI

Frec

.14

Piso

.08

Techo

.14

Frec.

1.5

La amplitud de las aceleraciones, esto es, las vibraciones de la cubierta de neum´ atico de ensayo son en general tan bajas o menores que las de la cubierta de neum´ atico de control asociada. Esto fue confirmado de manera adicional mediante un ensayo subjetivo. Este ensayo subjetivo se realiz´ o desbloqueando el diferencial del tractor y conduci´endolo por una serie de curvas en 5. Esto tuvo un efecto de barrido a trav´es de todas las fases de combinaciones de tacos de la cubierta de neum´ atico. Una clasificaci´on subjetiva en una escala de 1-10, con 10 siendo la m´ as elevada, y la mejor clasificaci´on se registr´o para distintos campos de velocidad seg´ un se muestra en la Tabla 2. TABLA 2

25

Cubierta

0-8 KM/H (0-5 MPH)

8-16 KM/H (5-10 MPH)

16-24 KM/H (10-15 MPH)

24-32 KM/H (15-20 MPH)

Control

6.0

6.0

6.0

6.0

Ensayo

6.5

7.0

7.0

7.0

30

35

Ensayos de arrastre, relaci´ on de tiro y eficiencia tractora

40

Las cubiertas de neum´atico de control y las cubiertas de neum´ atico de ensayo se montaron en un tractor John Deere 4840 que tiraba de un segundo tractor por medio de una cadena unida a una c´elula de carga. El tractor de ensayo se aceler´o a una velocidad sobre el suelo de 5,6 km/h (3.5 mph), permaneciendo constante el ajuste del acelerador durante el resto del ensayo. Cada cubierta de neum´ atico trasera de arrastre lleva una carga de 2.880 kg (6,400 lb) por cubierta de neum´ atico a 0,63 kg/cm2 (9 psi) y 4,95 kg (10,910 lb) por cubierta de neum´ atico a 1,26 kg/cm2 (18 psi).

45

El tractor mantenedor (posterior) deceler´ o gradualmente para aumentar la resistencia al avance (fuerza de arrastre) sobre el tractor frontal; esto hace que las cubiertas de neum´ atico de ensayo resbalen. El resbalamiento se aumenta desde el 0 % al 40 % durante cada ensayo.

50

55

Todas las cubiertas de neum´atico se ensayan en ambos suelos labrado y no labrado. El suelo labrado ha sido arado desde la u ´ltima cosecha. El suelo no labrado ha sido arado en el pasado pero se ha recogido una cosecha desde la u ´ ltima labor. En el suelo no labrado quedan habitualmente rastrojos. Se registran la velocidad del veh´ıculo (VS), las revoluciones del eje motriz (RPM), la fuerza de arrastre horizontal (DBF.) y vertical (DBV), par del eje motriz izquierdo y derecho (ST), y el porcentaje de deslizamiento. Se calcula el peso din´ amico posterior (WRD) por el peso posterior est´atico (RWS) y el efecto de carga-descarga debido al componente vertical del arrastre. Las cubiertas de neum´atico se clasifican respecto a las de control para el arrastre, relaci´ on de tiro y eficiencia tractora. Estos par´ametros se definen como:

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Arrastre (DB) = fuerza horizontal de arrastre = DBH Relaci´on de tiro (PR) = arrastre dividido por el peso din´ amico posterior = DBH/WRD.

10

ES 2 130 517 T3 Eficiencia tractora (TE) = Arrastre por 14 veces velocidad del veh´ıculo dividido por la suma de par de rpm de eje = (DBH ∗ VS ∗ 14)/(ST RPM). Tasa suelo labrado

5

10

Tasa suelo no labrado

Construcci´ on de Cubierta

DB

PR

TE

DB

PR

TE

Hinchado Cubierta

Control (Goodyear Super Traction Radial 710/70R38)

100

100

100

100

100

100

0,63 kg/cm2 (9 psi)

Cubierta de ensayo 710/70R38

108

106

103

113

110

102

0,63 kg/cm2 (9 psi)

Control (Goodyear Super Traction Radial 710/70R38)

100

100

100

100

100

100

1,26 kg/cm2 (18 psi)

Cubierta de ensayo 710/70R38

106

105

101

116

114

103

1,26 kg/cm2 (18 psi)

15

20

25

30

La fuerza de arrastre (DB) y la relaci´on de tiro (PR) de la cubierta de neum´ atico de ensayo fue marcadamente mayor para ambas condiciones de hinchado de la cubierta de neum´ atico cuando se compara con las cubiertas de neum´ atico de control. La eficiencia tractora fue la misma o ligeramente mejor. 35

40

45

50

55

60

11

ES 2 130 517 T3 REIVINDICACIONES

5

10

15

20

1. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) que tiene una anchura m´ axima de secci´on (SW), un eje de rotaci´ on, un plano ecuatorial (EP) perpendicular al eje y un di´ ametro nominal de llanta de 61 cm (24.0 in) o mayor, teniendo la cubierta una envoltura que tiene una carcasa (21) reforzada con cuerda recubierta de caucho y una huella de caucho (32) dispuesta radialmente al exterior de la carcasa (21), incluyendo la huella una huella interna (34) y una pluralidad de tacos de la huella (50), teniendo los tacos una longitud de al menos el 10 % de la anchura m´ axima de secci´on (SW), teniendo la huella un primer (33A) y un segundo (33B) borde de huella y una relaci´ on de neto-a-bruto de menos del 40 %, siendo la huella un primer juego (60) de tacos paralelos substancialmente adyacentes (50A, 50B, 50C), repetido el primer juego (60) una pluralidad de veces alrededor de la huella (32) circunferencialmente; estando situados los primeros juegos (60) sobre un primer lado de la huella primariamente entre el primer borde de huella (33A) y el plano ecuatorial (EP); un segundo juego (62) de tacos paralelos substancialmente adyacentes (50A, 50B, 50C), repetido el segundo juego (62) una pluralidad de veces alrededor de la huella (32) circunferencialmente; estando los segundos juegos (62) sobre un segundo lado de la huella primariamente entre el segundo borde de huella (33B) y el plano ecuatorial (EP), en la pisada de la cubierta de neum´ atico cargada normalmente e hinchada normalmente cada juego de tacos (50A, 50B, 50C) es substancialmente perpendicular a los tacos (50A, 50B, 50C) de un juego situado en el lado opuesto de la huella (32), caracterizada en que el primer y el segundo juego tienen cada uno al menos tres tacos (50A, 50B, 50C) y por estar los extremos axialmente internos (53) de cada taco (50A, 50B, 50C) dentro de un juego (60, 62) axialmente y circunferencialmente alineados en un camino casi lineal, estando inclinado el camino a un a´ngulo α de alrededor de 50◦ con relaci´on al plano ecuatorial (EP).

25

2. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un la 1a¯ reivindicaci´on caracterizada en que la anchura de secci´on (SW) es de 600 mm o mayor.

30

3. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un la 1a¯ o 2a¯ reivindicaciones caracterizada en que los dos tacos axialmente m´ as internos (50B, 50C) de los juegos (60, 62) de al menos tres tacos tienen superficies radialmente m´ as externas (58), teniendo las superficies (58) un espaciado m´as externo (d) aproximadamente igual a la longitud (ll ) de un taco radialmente m´as interno (50C).

35

4. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un cualquiera de la 1a¯ a la 3a¯ reivindicaciones caracterizada en que cada juego (60, 62) de al menos tres tacos (50A, 50B, 50C) a un lado del plano ecuatorial (EP) est´ an inclinados de modo similar y cada juego de al menos tres tacos en el lado opuesto est´an inclinados de modo similar pero de mano contraria.

40

5. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un cualquiera de la 1a¯ a la 4a¯ reivindicaciones caracterizada en que cada juego (60, 62) tiene tacos axialmente externos (50A) adyacentes a un borde de la huella (33A, 33B), los tacos (50A) adyacentes al borde de la huella tienen una longitud (ll ) mayor que los otros tacos axialmente internos (50B, 50C) dentro del juego.

45

6. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un cualquiera de la 1a¯ a la 5a¯ reivindicaciones caracterizada en que cada taco (50) tiene una superficie radialmente externa (58), y en donde cada superficie radialmente externa de un taco est´ a espaciada una distancia m´ınima de al menos el 5 % de la anchura de la secci´on (SW) de la superficie radialmente externa de un taco adyacente. 7. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un cualquiera de la 1a¯ a la 6a¯ reivindicaciones caracterizada en que los tacos (50) tienen una longitud (ll ) menor del 40 % de la anchura de la secci´on (SW).

50

55

8. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un la 7a¯ reivindicaci´on caracterizada en que on (SW). los tacos (50) tienen una longitud (ll ) menor del 30 % de la anchura de la secci´ 9. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un cualquiera de la 1a¯ a la 8a¯ reivindicaciones caracterizada en que el primer juego (60) est´ a repetido al menos 15 disposiciones y el segundo juego (62) est´ a repetido al menos 15 disposiciones.

60

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ES 2 130 517 T3 10. Una cubierta de neum´ atico para uso agr´ıcola (20) seg´ un cualquiera de la 1a¯ a la 9a¯ reivindicaciones caracterizada en que al menos un taco (50) dentro de cada juego (60, 62) intersecta el plano ecuatorial (EP). 5

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NOTA INFORMATIVA: Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´ on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´ on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜ na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´ an ning´ un efecto en Espa˜ na en la medida en que confieran protecci´ on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales. Esta informaci´ on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.

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