ES2202005T3 - Metodo y dispositivo para formar una capa de refuerzo de una cubierta. - Google Patents

Abstract

Método para formar una capa de refuerzo de una cubierta, en cuyo método una tira continua (3) de un material de refuerzo que comprende una pluralidad de hilos individuales o hilos retorcidos es cortada para así formar a partir de la misma elementos de refuerzo (37) que tienen una longitud predeterminada, y los elementos de refuerzo (37) son unidos cada uno a toda una superficie circunferencial exterior de un elemento de caucho (2a) soportado por un mandril rígido (2) que está siendo sometido a un movimiento de división angular en torno a su eje central, comprendiendo dicho método los pasos de: aportar sucesivamente los elementos de refuerzo (37) a la superficie circunferencial exterior del mandril (2) desde un lado del mismo, en sincronismo con el movimiento de división del mandril (2); y aplicar a presión los respectivos elementos de refuerzo (37) contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) a lo largo de la dirección longitudinal de los mismos y unir con elloprogresivamente a presión los elementos de refuerzo (37) al elemento de caucho (2a).

Description

Método y dispositivo para formar una capa de refuerzo de una cubierta.

La presente invención se refiere a un método para formar una capa de refuerzo de una cubierta, tal como una capa de la carcasa o una capa del cinturón, ya sea directamente o bien indirectamente sobre la superficie circunferencial exterior de un elemento de caucho que está soportado sobre un mandril rígido que tiene una forma toroidal, y también a un aparato que puede ser convenientemente usado para ejecutar el método.

Por ejemplo en la Patente U.S. Nº 5.281.289 está descrito un sistema convencional para formar una capa de refuerzo de una cubierta sobre un mandril rígido. En tal sistema, un cabezal de instalación soporta un material de refuerzo que está realizado en forma de un solo hilo, y es desplazado hacia un lado de una parte que constituye la corona del mandril, que está en rotación lenta. Con el extremo anterior del material de refuerzo asido y sujetado por un sujetador, el cabezal de instalación es desplazado en una dirección diagonal desde un lado del mandril hacia el otro por sobre la superficie de la parte que constituye la corona. Así, el material de refuerzo que es aportado a través del cabezal de instalación es aplicado a la superficie de la parte del elemento de caucho que constituye la corona, con un predeterminado ángulo de oblicuidad con respecto a la línea ecuatorial del mandril. A continuación, el material de refuerzo es cortado por un cortador, en un punto que está a una distancia predeterminada del extremo anterior. Estos pasos del proceso de elaboración son repetidos de forma tal que los materiales de refuerzo son unidos a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho unos tras otros y paralelamente entre sí, formándose con ello una capa del cinturón de una cubierta sobre el mandril.

Puesto que el material de refuerzo que debe ser aplicado a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho consta de un solo hilo como se ha explicado anteriormente, es necesario efectuar una serie de veces la operación de unión del material de refuerzo a fin de formar una capa completa de refuerzo del cinturón. Por consiguiente, con el sistema conocido ha venido siendo difícil lograr un mejorado rendimiento del trabajo y una productividad mejorada.

Además, la aplicación del material de refuerzo es llevada a cabo a base de desplazar el cabezal de instalación en la dirección longitudinal del material de refuerzo. Así, hay otro problema que consiste en el hecho de que, cuando el ángulo de oblicuidad del material de refuerzo con respecto a la línea ecuatorial del mandril es pequeño y cuando el material de refuerzo tiene una gran longitud, es necesario desplazar el cabezal de instalación recorriendo con el mismo una distancia relativamente considerable, es decir una distancia igual a la longitud del material de refuerzo. Esto hace que resulte aún más difícil lograr un buen rendimiento en la formación de una capa de refuerzo con una productividad mejorada.

Se llama también la atención acerca de la descripción del documento WO99/17920A.

En vista de los anteriormente mencionados problemas del sistema convencional, es un objetivo primario de la presente invención aportar un método mejorado y un aparato mejorado para formar una capa de refuerzo de una cubierta ya sea directamente o bien indirectamente sobre la superficie circunferencial exterior de un mandril rígido con mayor rendimiento y con una productividad mejorada.

Según un aspecto de la presente invención, se aporta un método para formar una capa de refuerzo de una cubierta en el que una tira continua de un material de refuerzo que comprende una pluralidad de hilos individuales o hilos retorcidos es cortada en elementos de refuerzo que tienen una longitud predeterminada, y los elementos de refuerzo son unidos cada uno a toda una superficie circunferencial exterior de un elemento de caucho que está sobre un mandril rígido que tiene una forma toroidal y es sometido a un movimiento de división en torno a su eje central. Los elementos de refuerzo son sucesivamente aportados a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho por un lado del mismo, en sincronismo con el movimiento de división del mandril, y son entonces aplicados a presión contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho a lo largo de su dirección longitudinal y son con ello sucesivamente unidos a presión al elemento de caucho.

Con el método anteriormente mencionado es posible formar una capa de refuerzo de una cubierta, tal como una capa del cinturón, sobre la superficie circunferencial exterior en la parte que constituye la corona de una carcasa con mayor rendimiento y con una productividad mejorada en comparación con el sistema convencional. Esto es debido al hecho de que los de una pluralidad de hilos son unidos simultáneamente a presión a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho sobre el mandril rígido. Además, los elementos de refuerzo son aplicados a presión contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho, y son con ello unidos estrechamente a presión a dicha superficie circunferencial exterior del elemento de caucho, a lo largo de toda la longitud de los mismos, p. ej. por medio de un rodillo de presión que los aplica a presión. Así es posible lograr una unión considerablemente mejorada del elemento de refuerzo al elemento de caucho evitándose al mismo tiempo que pueda quedar atrapado aire entre los mismos. El atrape de aire puede impedirse más eficazmente a base de unir a presión el elemento de refuerzo a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho progresivamente desde el extremo anterior hasta el extremo posterior de dicho elemento de refuerzo.

Además, la unión de los respectivos elementos de refuerzo a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho es efectuada sobre la base de un movimiento rotacional del propio mandril. Así, seleccionando adecuadamente la velocidad de rotación del mandril la unión del elemento de refuerzo puede ser llevada a cabo dentro de un período de tiempo minimizado incluso cuando sea pequeño el ángulo definido entre la línea ecuatorial del mandril y el elemento de refuerzo y cuando el elemento de refuerzo sea relativamente largo. Por consiguiente, puede mejorarse ventajosamente el rendimiento del trabajo de unir el elemento de refuerzo, en contraste con el sistema convencional en el cual es desplazado en vaivén un cabezal de instalación que forma parte del mecanismo.

El elemento de refuerzo que debe ser unido a presión puede ser ajustado a un predeterminado ángulo de oblicuidad con respecto a la línea ecuatorial del mandril, como resultado de una inclinación del eje central del mandril a un ángulo predeterminado dentro de un plano vertical que incluye al eje. Se prefiere sin embargo que el ajuste del ángulo de oblicuidad del elemento de refuerzo sea llevado a cabo a base de variar gradualmente la posición de unión del elemento de refuerzo con respecto a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho en la dirección longitudinal del elemento de refuerzo y a lo ancho del mandril, a base de desplazar el elemento de refuerzo en la dirección axial del mandril mientras se tiene el mandril en rotación. En este último caso, el ángulo de oblicuidad del elemento de refuerzo con respecto a la línea ecuatorial del mandril puede ser ajustado fácilmente dentro de una amplia gama de ángulos y con precisión, sin necesidad de efectuar operaciones específicas de tipo alguno, simplemente a base de seleccionar adecuadamente la velocidad de rotación del mandril y la velocidad de aportación del elemento de refuerzo.

Además, los bordes laterales de los elementos de refuerzo adyacentes pueden ser sucesivamente juntados unos con otros sobre la superficie circunferencial del elemento de caucho. En este caso se prefiere que el movimiento de división del mandril sea efectuado a base de una rotación normal del mandril para unir el elemento de refuerzo al elemento de caucho, en combinación con una rotación en sentido inverso del mandril para hacer que el mandril regrese a una posición de partida para unir un siguiente elemento de refuerzo.

Como alternativa, los elementos de refuerzo pueden ser dispuestos sobre la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho sobre el mandril dejando entre los bordes laterales enfrentados una separación que corresponda a al menos una hoja del elemento de refuerzo entre los respectivos elementos de refuerzo, para que en la zona del elemento de caucho que corresponde a la separación pueda ser dispuesto otro elemento de refuerzo. En este caso se prefiere que la operación de división del mandril sirva también de rotación normal para unir el elemento de refuerzo al elemento de caucho, para que de tal manera los respectivos elementos de refuerzo sean unidos a presión en una primera vuelta del mandril a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho dejando la separación entre ellos, y para que los sucesivos elementos de refuerzo sean unidos a presión a la zona del elemento de caucho que corresponde a la separación en la segunda vuelta y en las vueltas subsiguientes del mandril.

En cualquier caso se prefiere que el elemento de refuerzo sea unido a presión a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho por un rodillo de presión que está adaptado para rodar por sobre el elemento de refuerzo desde un extremo del mismo hasta el otro. Tal rodillo de presión asegura que el elemento de refuerzo pueda ser en su totalidad unido a presión con regularidad, con uniformidad y lo bastante estrechamente a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho.

Según otro aspecto de la presente invención, se aporta un aparato para formar una capa de refuerzo de una cubierta, comprendiendo dicho aparato: un mandril rígido que tiene una superficie circunferencial exterior que presenta una anchura predeterminada, siendo dicho mandril para soportar un elemento de caucho sobre el mismo y estando dicho mandril adaptado para ser puesto en rotación en torno a su eje central en un sentido de rotación normal y en un sentido de rotación inverso; medios de aportación del elemento de refuerzo para aportar un elemento de refuerzo que es obtenido a base de cortar una tira continua de material de refuerzo a una longitud predeterminada, desde una dirección de alimentación predeterminada a una superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril; medios de unión a presión para aplicar a presión el elemento de refuerzo contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho y para con ello unir a presión el elemento de refuerzo al elemento de caucho a todo lo largo del elemento de refuerzo; y medios de desplazamiento lateral para desplazar juntamente los medios de aportación y los medios de unión a presión en una dirección axial del mandril.

Con el presente aparato, el elemento de refuerzo es aportado a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho por los medios de aportación del elemento de refuerzo mientras el mandril está en rotación a una velocidad predeterminada en el sentido de rotación normal en torno al eje central horizontal del mandril. Simultáneamente, el elemento de refuerzo es aplicado progresivamente a presión contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho desde el extremo anterior hasta el extremo posterior de dicho elemento de refuerzo por los medios de unión a presión, que constan preferiblemente de un rodillo de presión. Así, el elemento de refuerzo puede ser unido a presión a todo lo largo del mismo al elemento de caucho de forma tal que dicha unión resulte lo suficientemente estrecha y tenga lugar sin que quede atrapado aire entre dicho elemento de refuerzo y dicho elemento de caucho.

Además, los medios de aportación del elemento de refuerzo y los medios de unión a presión pueden ser desplazados en la dirección axial del mandril a una velocidad requerida por los medios de desplazamiento lateral con una relación predeterminada con respecto a la velocidad de rotación del mandril, con lo cual la dirección longitudinal del elemento de refuerzo sobre la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho puede ser ajustada al ángulo deseado con respecto a la línea ecuatorial del mandril. Este ángulo puede ser variado fácilmente según sea necesario, a base de seleccionar adecuadamente la velocidad de rotación del mandril y la velocidad de aportación del elemento de refuerzo.

Se prefiere que el presente aparato comprenda además medios de inclinación para inclinar los medios de aportación del elemento de refuerzo y los medios de unión a presión dentro de un plano que es perpendicular a la predeterminada dirección de aportación del elemento de refuerzo. Tales medios de inclinación sirven para asegurar positivamente que la dirección de aportación del elemento de refuerzo pueda ser fácilmente alineada con la dirección en la cual el mismo debe ser unido a presión al elemento de caucho. Como resultado de ello, los procesos que tienen lugar desde el paso de aportación hasta el paso de unión a presión del elemento de refuerzo pueden ser llevados a cabo con regularidad y sin que se vean afectados por fuerzas externas que actúen sometiendo al elemento de refuerzo a torsión, tracción o compresión. Es por consiguiente posible eliminar plenamente la dislocación o deformación del elemento de refuerzo tras haber sido el mismo unido a presión a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho sobre el mandril.

Se prefiere que el presente aparato comprenda además medios de aportación auxiliares para ayudar a los medios de aportación del elemento de refuerzo, a fin de aportar positivamente y con regularidad el elemento de refuerzo a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho en sincronismo con la rotación del mandril y con la cooperación de estos medios de aportación auxiliares.

Se prefiere también que el presente aparato comprenda además medios de accionamiento, como p. ej. un cilindro, para hacer que los medios de unión a presión avancen y retrocedan con respecto a la superficie circunferencial exterior del mandril. Con tales medios de accionamiento, puede hacerse que los medios de unión a presión avancen para aplicar a presión el elemento de refuerzo contra el elemento de caucho con una fuerza requerida durante el funcionamiento de los medios de unión a presión, y puede hacerse que los medios de unión a presión retrocedan y se separen de la superficie circunferencial exterior del mandril cuando los medios de unión a presión no actúen.

Se prefiere también que el presente aparato comprenda además al menos uno de los miembros del grupo que consta de (I) medios que constituyen un cortador para cortar una tira continua de material de refuerzo para así formar los elementos de refuerzo que tienen una longitud predeterminada; (II) medios extractores para extraer la tira continua del material de refuerzo de un rollo de alimentación para llevarla hacia los medios que constituyen un cortador; y (III) medios de corrección para eliminar una tendencia a la deformación, tal como una tendencia a curvarse, de la tira continua del material de refuerzo al haber sido el mismo extraído del rollo de alimentación por los medios extractores.

Se describe a continuación más ampliamente la presente invención haciendo referencia a una realización preferida que está ilustrada en los dibujos acompañantes, en los cuales:

La Fig. 1 es una vista lateral que muestra una realización del aparato según la presente invención;

la Fig. 2 es una vista en planta de partes principales del aparato de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista lateral parcial que muestra el mecanismo de unión junto con el mandril sobre el cual es formada la capa de refuerzo;

la Fig. 4 es una vista en planta del mecanismo de unión de la Fig. 3;

la Fig. 5(a) y la Fig. 5(b) son respectivamente una vista lateral y una vista en planta que muestran un mecanismo de desplazamiento lateral para la placa de montaje;

la Fig. 6 es una vista frontal del mecanismo de inclinación para la placa de montaje;

la Fig. 7 es una vista esquemática que muestra el modo de unir un elemento de refuerzo a la superficie exterior de un elemento de caucho sobre el mandril;

la Fig. 8(a) y la Fig. 8(b) son vistas esquemáticas que muestran el modo de formar una capa de refuerzo del cinturón; y

la Fig. 9 es una vista lateral ampliada que muestra un grupo de rodillos de corrección.

Haciendo ahora referencia a la Fig. 1, se muestra en la misma un aparato para formar una capa de refuerzo de una cubierta según una realización de la presente invención. El aparato incluye un rollo de alimentación 1 en el cual ha sido previamente enrollada una tira continua 3 de material de refuerzo. La tira 3 tiene una anchura que es típicamente del orden de 5 a 15 mm, y se compone de una pluralidad de hilos individuales o hilos retorcidos que están recubiertos con caucho. Estos hilos discurren ya sea linealmente o bien en zigzag, paralelamente entre sí. Un revestimiento de protección 10 está interpuesto entre las vueltas adyacentes de la tira 3 para impedir que las vueltas adyacentes se adhieran unas a otras.

El aparato incluye además un mandril rígido 2 que tiene una superficie circunferencial exterior sobre la cual es formada una capa de refuerzo de una cubierta. Con esta finalidad, la tira continua 3 del material de refuerzo es desenrollada y extraída del rollo de alimentación 1 y es cortada para así formar elementos de refuerzo que tienen una longitud predeterminada, siendo dichos elementos de refuerzo unidos entonces sucesivamente a toda la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2. El mandril 2 está realizado en forma de un soporte rígido que presenta una forma prácticamente toroidal y tiene una superficie exterior prácticamente plana o ligeramente abombada y una altura que queda determinada de acuerdo con las dimensiones de las cubiertas que deben ser producidas.

Se supone que la superficie exterior del mandril 2 está cubierta por un elemento de caucho que puede ser un revestimiento interior de una cubierta cuando la capa de refuerzo que debe ser formada es una capa de la carcasa. Como alternativa, el elemento de caucho que cubre el mandril 2 puede ser una capa de la carcasa cuando el elemento de refuerzo que debe ser formado es una capa del cinturón.

Un mecanismo extractor 4 está dispuesto junto al rollo de alimentación 1 para extraer la tira continua 3 de material de refuerzo del rollo de alimentación 1. Un mecanismo de unión 5 está dispuesto junto al mandril 2 para cortar la tira continua 3 para así formar a partir de la misma elementos de refuerzo que tienen una longitud predeterminada, y para unir sucesivamente los elementos de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho que cubre el mandril 2. Típicamente, el rollo de alimentación 1, el mandril 2, el mecanismo extractor 4 y el mecanismo de unión 5 están alineados entre sí según una línea recta común.

El mecanismo extractor 4 incluye un armazón de soporte 6 que está dispuesto frente al rollo 1, y una pluralidad de rodillos de tracción 7 que están soportados sobre el armazón 6. Los rodillos de tracción 7 son accionados por un motor y sirven para coger entre ellos la tira 3 por las caras superior e inferior de la misma y para aportar continuamente la tira 3 hacia el mecanismo de unión 5 mientras controlan la posición de la tira 3 en la dirección de la anchura de la misma. La tira continua 3 que es aportada por el mecanismo extractor 4 forma un festón 8 antes de ser pasada al mecanismo de unión 5, que está soportado sobre otro armazón 9. En este caso se supone que el revestimiento de protección 10 que en el rollo de alimentación 1 está dispuesto entre las vueltas adyacentes de la tira continua 3 es separado de la tira 3 y es extraído continuamente y enrollado en un carrete 11 que es accionado por un motor.

Por otro lado, la tira continua 3 que es aportada al mecanismo de unión 5 es aportada sucesivamente a un mecanismo 12 de alimentación con longitud constante y a un cortador 13. Se hace que el mecanismo 12 de alimentación con longitud constante funcione intermitentemente para hacer que la tira 3 del material de refuerzo avance recorriendo una distancia constante predeterminada. Se hace que el cortador 13 funcione alternando su funcionamiento con el del mecanismo 12 de alimentación con longitud constante, para así cortar la tira continua 3 formando de esta manera a partir de la misma elementos de refuerzo que tienen una longitud constante predeterminada, efectuando típicamente dicho corte a un deseado ángulo de oblicuidad con respecto a la dirección que discurre a lo ancho de la tira 3. En este caso, la aportación intermitente de la tira 3 debido al funcionamiento del mecanismo 12 de alimentación con longitud constante puede ser suficientemente compensada mediante una reducción de la longitud del festón 8.

Además, tras haber sido formado por el cortador 13 el elemento de refuerzo que tiene una longitud predeterminada, el elemento de refuerzo es aportado a la superficie exterior del elemento de caucho que cubre el mandril 2 por rodillos de alimentación principales 14 y rodillos de alimentación auxiliares 15. En la realización ilustrada, a fin de asegurar una unión regular y positiva del elemento de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2 en el lado de salida de los rodillos de alimentación auxiliares 15 está dispuesto un elemento de guía 16 para coger por ambas caras el elemento de refuerzo y para desviar elásticamente al elemento de refuerzo hacia abajo. Se prefiere que en el lado de salida del elemento de guía 16 esté dispuesta una guía realizada a la manera de un faldón para controlar la posición del elemento de refuerzo en la dirección que discurre a lo ancho del mismo y para aportar el elemento de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho en una dirección tangencial al mandril 2.

La guía realizada a la manera de un faldón tiene un extremo de salida que está provisto de un rodillo de presión 17 para aplicar a presión el elemento de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2. El rodillo de presión 17 está adaptado para que un dispositivo consistente en un cilindro con su émbolo haga que dicho rodillo de presión avance y retroceda según se desee con respecto a la superficie circunferencial exterior del mandril 2.

En la Fig. 3 y en la Fig. 4 está ilustrada a escala ampliada una disposición detallada del mecanismo de unión 5 sobre el armazón de soporte 9, junto con el mandril 2. El mecanismo 12 de alimentación con longitud constante, los rodillos de alimentación principales 14 y los rodillos de alimentación auxiliares 15 constan en cada caso de rodillos superiores e inferiores de arrastre para coger entre ellos la tira 3 de material de refuerzo o el elemento de refuerzo por ambas caras. Estos rodillos de arrastre son accionados con temporizaciones predeterminadas por motores 18, 19 y 20, respectivamente, para aportar la tira continua 3 o el elemento de refuerzo hecho a partir de la misma a lo largo de un recorrido rectilíneo según se ve en la vista en planta de la Fig. 4, controlando al mismo tiempo la posición a lo ancho.

El mecanismo 12 de alimentación con longitud constante es capaz de aportar intermitentemente y con precisión una longitud constante predeterminada de la tira continua 3 a base de hacer que el motor 18 actúe por espacio de un período de tiempo predeterminado tras haber sido el extremo anterior de la tira 3 detectado por un sensor o contador de alimentación que consta de un servomotor, no ilustrado. En este caso, los rodillos de alimentación principales 14 cooperan con los medios 12 de alimentación con longitud constante para hacer que la tira 3 avance, y también con los rodillos de alimentación auxiliares 15 para aportar el elemento de refuerzo, que ha sido formado por el cortador 13, a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2. Los rodillos de alimentación auxiliares 15 ayudan a los rodillos de alimentación principales 14 para hacer que la tira continua 3 avance, particularmente cuando el elemento de refuerzo que debe formarse es relativamente largo.

El elemento de refuerzo que es aportado hacia el mandril 2 es unido estrechamente a presión a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2. Con esta finalidad, se hace que el dispositivo 21 consistente en un cilindro con su émbolo actúe para hacer que el rodillo de presión 17 avance en sincronismo con el movimiento de rotación del mandril 2, de forma tal que el elemento de refuerzo es aplicado a presión contra la superficie exterior del elemento de caucho por el rodillo de presión 17 con una fuerza deseada.

El cortador 13, que está dispuesto entre el mecanismo 12 de alimentación con longitud constante y los rodillos de alimentación principales 14, puede constar de una palanca acodada que tiene un par de brazos y una parte intermedia entre ellos que está conectada en una conexión pivotante a la placa de montaje 22. Un brazo de la palanca acodada 13 tiene un filo 13a que está dispuesto a un ángulo de oblicuidad predeterminado con respecto a la dirección de aportación de la tira continua del material de refuerzo. El filo 13a está adaptado para cortar con precisión la tira continua 13 una vez que el mecanismo 12 de alimentación con longitud constante ha hecho que dicha tira continua haya avanzado recorriendo una distancia predeterminada. Con esta finalidad, el otro brazo de la palanca acodada 13 puede estar conectado a un dispositivo consistente en un cilindro con su émbolo, y puede ser con ello girado en torno al pivote hacia abajo para así obligar al filo 13a a cortar la tira 3.

Un dispositivo de guía 23 está previsto en el lado de entrada del mecanismo 12 de alimentación con longitud constante para asegurar que la tira continua 3 del material de refuerzo en el lado de salida del festón 8 sea adecuadamente guiada al interior del mecanismo 12 de alimentación con longitud constante, mitigando o eliminando al mismo tiempo la tendencia de la tira 3 a curvarse, en caso de existir dicha tendencia. El dispositivo de guía 23 tiene huelgos predeterminados con respecto a la tira 3 en las direcciones tanto del espesor como de la anchura de la tira 3. Estos huelgos sirven para evitar que se produzca deformación tal como deformación por flexión y/o deformación por torsión en el festón 8 al tener lugar el desplazamiento lateral y la inclinación de la placa de montaje 22 y de los elementos situados sobre la misma como se describirá más adelante, para asegurar normalmente que en el lado de salida del festón 8 la tira continua 3 entre con regularidad en el mecanismo 12 de alimentación con longitud constante.

A fin de ocasionar el anteriormente mencionado desplazamiento lateral de la placa de montaje 22, es decir el desplazamiento de la placa de montaje 22 en la dirección axial del mandril 2, sobre el armazón de soporte 9 está previsto un cabezal 25, como se muestra en la Fig. 5(a) y en la Fig. 5(b). El cabezal 25 está adaptado para ser desplazado dentro de un plano horizontal en una dirección perpendicular al eje central del mandril 2 y también en la dirección axial del mandril 2. El cabezal 25 tiene una placa horizontal superior 26 que está conectada a la placa de montaje 22. Se señala que en aras de la claridad se han omitido en la Fig. 5(b) la placa de montaje 22 y la placa horizontal superior 26 del cabezal 25.

El cabezal 25 tiene una placa horizontal inferior 27 que está adaptada para ser desplazada horizontalmente junto con la placa horizontal superior 26 en una dirección perpendicular al eje central del mandril. Con esta finalidad, un elemento 28 que constituye un tornillo macho y está unido a una rueda de mano discurre en una dirección perpendicular al eje central del mandril 2 y está soportado por un apoyo de manera que es giratorio en el armazón de soporte 9. El elemento 28 que constituye un tornillo macho está enroscado en un elemento 29 que constituye un tornillo hembra, estando éste último unido a la cara inferior de la placa horizontal inferior 27. La placa horizontal inferior 27 del cabezal 25 está acoplada a un par de carriles 30 que están previstos sobre el armazón de soporte 9 discurriendo en la dirección perpendicular al eje central del mandril. Así, accionando la rueda de mano y girando con ello el elemento 28 que constituye un tornillo macho es posible producir un desplazamiento horizontal de la placa horizontal superior 26 y de la placa horizontal inferior 27 del cabezal 25 en la dirección perpendicular al eje central del mandril 2. Otro elemento 32 que constituye un tornillo macho discurre en la dirección axial del mandril 2 y está conectado rotativamente a un motor 31 que está montado sobre la placa horizontal inferior 27. El elemento 32 que constituye un tornillo macho está enroscado en un elemento 33 que constituye un tornillo hembra, estando éste último previsto sobre la placa horizontal superior 26. La placa horizontal superior 26 está acoplada a un par de carriles 34 que están previstos en la placa horizontal inferior 27 discurriendo en la dirección axial del mandril 2. Así, haciendo que actúe el motor 31 y haciendo con ello que gire el elemento 32 que constituye un tornillo macho, es posible ocasionar un desplazamiento lateral y horizontal de la placa horizontal superior 26 del cabezal 25 en la dirección axial del mandril 2.

De esta manera, la placa de montaje 22 que está conectada a la placa horizontal superior 26, así como los respectivos elementos que están montados sobre la placa de montaje 22, pueden ser desplazados en un plano horizontal lateralmente con respecto a la dirección axial del mandril 2.

Como se muestra además en la Fig. 6, la placa de montaje 22 y la placa horizontal superior 26 están conectadas una a otra de forma tal que se permite la anteriormente mencionada inclinación de la placa de montaje 22. Más en particular, un lado de la placa de montaje 22, que es el que está alejado de los motores 18, 19, 20, está conectado en una conexión pivotante a la placa horizontal superior 26 a través de un soporte 35, y otro lado de la placa de montaje 22, que es el situado frente a los motores 18, 19, 20, está conectado en una conexión pivotante a la placa horizontal superior 26 a través de un dispositivo 36 consistente en un cilindro con su émbolo. La placa de montaje 22, que es normalmente mantenida en una postura horizontal paralela a la placa horizontal superior 26, puede ser puesta en una postura inclinada tal como está ilustrado en la Fig. 6 a base de extender el vástago del émbolo del dispositivo 36 consistente en un cilindro con su émbolo, siendo con ello asimismo puestos en dicha postura inclinada todos los elementos que están montados sobre la placa de montaje 22. En este caso, la cantidad de inclinación puede ser adecuadamente ajustada a base de seleccionar la carrera del émbolo del dispositivo 36 consistente en un cilindro con su émbolo.

Un ajuste similar de la cantidad de inclinación puede lograrse mediante unos adecuados medios consistentes en tornillos macho y hembra y previstos en lugar del cilindro 36.

El corte de la tira continua 3 del material de refuerzo es llevado a cabo junto al sitio en el que se encuentra el mecanismo de unión 5 constituido como se ha indicado anteriormente, a base de hacer que la tira 3 avance recorriendo una distancia predeterminada hacia el cortador 13 a través del dispositivo de guía 23 y en virtud de un funcionamiento intermitente de los medios 12 de alimentación con longitud constante, y haciendo a continuación que actúe el cortador 13 y que el filo 13a corte la tira continua 3 como se ha descrito anteriormente. La unión del elemento de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2 es llevada a cabo aportando el elemento de refuerzo por su extremo anterior hacia el mandril 2 por medio de los rodillos de alimentación principales 14 y de los rodillos de alimentación auxiliares 15. En este caso se supone que la posición angular de la rueda de mano que está asociada al elemento 28 que constituye un tornillo macho como se muestra en las Figs. 5(a) y 5(b) ha sido ajustada de antemano para que la placa de montaje 22 y los diversos elementos que están montados sobre la misma queden situados suficientemente cerca del mandril 2. El elemento de refuerzo es desviado por el elemento de guía 16 siendo así dispuesto en una dirección tangencial al mandril 2, y siendo asimismo posicionado simultáneamente a lo ancho por la guía realizada a la manera de un faldón. Una vez concluido el movimiento angular de división del mandril 2, el dispositivo 21 consistente en un cilindro con su émbolo hace que el rodillo de presión 17 avance para con ello aplicar a presión la parte que constituye el extremo anterior del elemento de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2 con una predeterminada fuerza de aplicación a presión. Se hace entonces que el mandril 2 gire en un sentido predeterminado a fin de aplicar sucesivamente a presión el elemento de refuerzo contra la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2 a todo lo largo de dicho elemento de refuerzo, es decir desde el extremo anterior hasta el extremo posterior del elemento de refuerzo, para con ello unir a presión todo el elemento de refuerzo a la superficie exterior del elemento de caucho sobre el mandril 2.

El elemento de refuerzo que es unido a presión al elemento de caucho sobre el mandril 2 puede ser usado para formar una capa del cinturón para reforzar una parte que constituye la banda de rodadura de una cubierta. Se señala que los hilos de una capa del cinturón de una cubierta discurren típicamente en una dirección que se interseca con la línea ecuatorial de la cubierta. Así, cuando el elemento de refuerzo consta de una pluralidad de hilos individuales o hilos retorcidos que discurren paralelamente entre sí en la dirección longitudinal del elemento de refuerzo, por ejemplo, se prefiere que el propio elemento de refuerzo discurra en una dirección que forme un predeterminado ángulo \alpha con respecto a la línea ecuatorial del mandril 2, como está ilustrado en la Fig. 7.

En este caso, la zona en la que cada elemento de refuerzo 37 es aplicado a presión contra la superficie exterior del elemento de caucho 2a sobre el mandril 2 es desplazada gradualmente a lo ancho del mandril 2, junto con la rotación del mandril 2 en torno a su eje central y con la resultante dislocación aparente del propio elemento de refuerzo 37 en la dirección axial del mandril 2, como está ilustrado en la Fig. 7. Con esta finalidad, el cabezal 25 que está ilustrado en la Fig. 5 es desplazado en sincronismo con la rotación del mandril 2 en una dirección predeterminada, con lo cual los rodillos de alimentación 15 y el rodillo de presión 17 son desplazados lateralmente junto con la placa de montaje 22 en la dirección axial del mandril 2. Aquí, el ángulo de oblicuidad \alpha formado entre la línea ecuatorial del mandril 2 y el elemento de refuerzo 37 puede ser seleccionado apropiadamente a base de ajustar la velocidad de rotación del mandril 2 y la velocidad de desplazamiento lateral del cabezal 25 una con respecto a la otra.

Para unir a presión el elemento de refuerzo 37 a la superficie exterior del elemento de caucho 2a sobre el mandril 2 de la manera que ha sido descrita anteriormente, se prefiere que sea extendido como está ilustrado en la Fig. 6 el vástago del émbolo del dispositivo 36 que consiste en un cilindro con su émbolo y conecta la placa de montaje 22 a la placa horizontal superior 26, para que la placa de montaje 22 quede inclinada en torno a su punto de pivotación previsto en el soporte 35 quedando así situada en una predeterminada posición en altura. Esto significa que la placa de montaje 22 que ha sido inclinada adoptando la posición en altura predeterminada queda situada dentro de un plano que es perpendicular a la deseada dirección en la cual el elemento de refuerzo 37 debe discurrir con respecto al elemento de caucho 2a sobre el mandril 2. En otras palabras, la zona del elemento de refuerzo 37 que es unida al elemento de caucho 2a puede ser fácil y positivamente alineada con la dirección deseada en la cual el elemento de refuerzo 37 debe discurrir con respecto al elemento de caucho 2a. Así, incluso cuando el elemento de refuerzo 37 es unido al elemento de caucho 2a con un ángulo de oblicuidad \alpha predeterminado como se muestra en la Fig. 7 es posible impedir positiva y suficientemente una indeseada deformación por torsión o una indeseada deformación similar del elemento de refuerzo 37 y asegurar con ello una unión regular y precisa del elemento de refuerzo 37 al elemento de caucho 2a sobre el mandril 2.

Tras haber sido una hoja del elemento de refuerzo 37 unida al elemento de caucho 2a en un sitio predeterminado sobre su superficie exterior, y tras haber sido sometido el mandril 2 a una rotación de división, una sucesiva hoja del elemento de refuerzo 37 es unida al elemento de caucho 2a esencialmente de la misma manera, quedando el borde lateral del sucesivo elemento de refuerzo 37 estrechamente unido al correspondiente borde lateral del elemento de refuerzo 37 precedente a todo lo largo del mismo, como está ilustrado en la Fig. 8(a). Repitiendo sucesivamente estos pasos del proceso con respecto a toda la superficie exterior del elemento de caucho 2a, es posible formar una capa de refuerzo completa sobre el mandril 2.

La operación de división del mandril 2 al ser formada la capa de refuerzo de la manera que ha sido descrita anteriormente puede ser llevada a cabo a base de combinar una rotación normal del mandril 2 para unir el elemento de refuerzo 37 al elemento de caucho 2 como se indica con la flecha "a" en la Fig. 8(a) con una subsiguiente rotación del mandril 2 en sentido inverso para que dicho mandril sea devuelto a la posición de partida para unir el sucesivo elemento de refuerzo 37 al elemento de caucho 2a como se indica con la flecha "b" en la Fig. 8(a).

La operación de división del mandril 2 puede ser usada como una rotación normal del mandril 2 para unir el elemento de refuerzo 37 al elemento de caucho 2a. En este caso, la unión a presión de los elementos de refuerzo 37 a la superficie exterior del elemento de caucho 2a puede ser llevada a cabo por medio de una primera vuelta de rotación del mandril 2, de forma tal que queda una separación entre las hojas adyacentes de los elementos de refuerzo 37, como se muestra en la Fig. 8(b). La separación tiene un tamaño que corresponde a la anchura de al menos una hoja del elemento de refuerzo 37. Sucesivas hojas de los elementos de refuerzo 37 son entonces unidas a presión a la superficie exterior del elemento de caucho 2a por medio de una segunda vuelta y de subsiguientes vueltas de rotación del mandril 2, en zonas correspondientes a las separaciones entre las hojas adyacentes de los elementos de refuerzo 37 precedentes, para con ello formar una capa de refuerzo completa sobre el mandril 2.

En cualquier caso, los elementos móviles tales como los rodillos de alimentación auxiliares 15 y el rodillo de presión 17 son desplazados lateralmente a lo ancho del mandril 2, desde un lado del mismo hasta el otro, a fin de llevar a cabo la unión a presión de los elementos de refuerzo 37 al elemento de caucho 2a sobre el mandril 2. Se señala que después de haber sido concluida una secuencia del proceso de unión a presión, los elementos móviles deben ser devueltos a sus posiciones iniciales por medio del funcionamiento del cabezal 25, para que pueda ser iniciado un subsiguiente proceso de unión a presión.

Se prefiere que el mecanismo extractor 4 esté provisto de un grupo de rodillos de corrección 38 sobre el armazón de soporte 6 en el lado de entrada de los rodillos de tracción 7. Como se muestra en particular en la Fig. 9 a escala ampliada, los rodillos de corrección 38 pueden constar de los de una pluralidad de rodillos superiores 38a y rodillos inferiores 38b que están dispuestos al tresbolillo, es decir alternativamente en las partes superiores e inferiores. Así, antes de que la tira continua 3 del material de refuerzo que es extraída del rollo de alimentación 1 llegue a los rodillos de tracción 7, la tira 3 es pasada alternativamente por las partes de las superficies inferiores de los rodillos superiores 38a y por las partes de las superficies superiores de los rodillos inferiores 38b, para con ello eliminar efectivamente una deformación por flexión, tal como una tendencia a curvarse, en la dirección del espesor de la tira continua 3 del material de refuerzo.

Los rodillos superiores 38a y los rodillos inferiores 38b de los rodillos de corrección 38 pueden ser mutua y alternativamente desplazados en las respectivas direcciones axiales para que la tira continua 3 del material de refuerzo deba seguir un recorrido que describe meandros y que queda definido por las valonas de los rodillos 38a, 38b según se apreciaría en la vista en planta de los rodillos de corrección 38. Un sistema así resulta particularmente ventajoso para una tira continua 3 del material de refuerzo que tenga una indeseable deformación por flexión de la tira continua 3 a lo ancho de la misma, puesto que el paso de la tira 3 por el trayecto que describe meandros sirve para eliminar considerablemente la deformación.

Se prefiere también que, como se muestra en la Fig. 1, entre el mecanismo extractor 4 y el mecanismo de unión a presión 5 esté previsto un sensor 39 para detectar la cantidad de flojedad del festón 8 en la tira continua 3 del material de refuerzo. El sensor 39 incluye un brazo basculante 39a que tiene una parte intermedia que está conectada en una conexión pivotante al armazón de soporte 6. Una varilla 39b que es susceptible de quedar en contacto con la parte inferior del festón 8 está prevista en un extremo del brazo basculante 39a, y un correspondiente contrapeso 39c está previsto en el otro extremo del brazo basculante 39a. Un imán permanente está previsto en el brazo basculante 39a y está adaptado para ser acoplado electromagnéticamente y de manera selectiva a interruptores de fin de carrera 39d superior e inferior.

El sensor 39 está conectado a un controlador (no ilustrado) para estabilizar efectivamente la cantidad de flojedad del festón 8. Así, cuando el interruptor de fin de carrera inferior 39d es accionado por el imán permanente que está previsto en el brazo basculante 39a debido a una incrementada cantidad de flojedad del festón 8, es impedido un adicional incremento de la cantidad de flojedad a base de reducir la velocidad de rotación de los rodillos de tracción 7. Por el contrario, cuando el interruptor de fin de carrera superior 39d es accionado por el imán permanente que está previsto en el brazo basculante 39a debido a una reducida cantidad de flojedad del festón 8, es impedida una adicional disminución de la cantidad de flojedad a base de incrementar la velocidad de rotación de los rodillos de tracción 7.

Se apreciará por la anterior descripción que una capa de refuerzo de una cubierta puede ser formada sobre un mandril rígido con un rendimiento del trabajo y una productividad marcadamente mejorados, puesto que elementos de refuerzo que constan de una pluralidad de hilos son preparados y usados como conjunto para ser sucesivamente unidos a presión a la superficie exterior de un elemento de caucho sobre el mandril. El elemento de refuerzo puede ser unido a presión al elemento de caucho de manera que establezca con el mismo una unión suficientemente estrecha, sin que haya riesgo de que quede atrapado aire entre la superficie exterior del elemento de caucho y el elemento de refuerzo, puesto que el elemento de refuerzo es aplicado a presión contra el elemento de caucho desde uno de los extremos de dicho elemento de refuerzo por los medios de unión a presión. Además, la unión a presión del elemento de refuerzo puede ser llevada a cabo con alto rendimiento incluso en el caso de un elemento de refuerzo de gran longitud, puesto que el elemento de refuerzo es unido al elemento de caucho a base de un movimiento de rotación del propio mandril a una velocidad predeterminada.

Claims (13)

1. Método para formar una capa de refuerzo de una cubierta, en cuyo método una tira continua (3) de un material de refuerzo que comprende una pluralidad de hilos individuales o hilos retorcidos es cortada para así formar a partir de la misma elementos de refuerzo (37) que tienen una longitud predeterminada, y los elementos de refuerzo (37) son unidos cada uno a toda una superficie circunferencial exterior de un elemento de caucho (2a) soportado por un mandril rígido (2) que está siendo sometido a un movimiento de división angular en torno a su eje central, comprendiendo dicho método los pasos de:

aportar sucesivamente los elementos de refuerzo (37) a la superficie circunferencial exterior del mandril (2) desde un lado del mismo, en sincronismo con el movimiento de división del mandril (2); y

aplicar a presión los respectivos elementos de refuerzo (37) contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) a lo largo de la dirección longitudinal de los mismos y unir con ello progresivamente a presión los elementos de refuerzo (37) al elemento de caucho (2a).

2. Método según la reivindicación 1, en el que los elementos de refuerzo (37) son desplazados gradualmente en una dirección axial del mandril (2), con lo que los elementos de refuerzo son unidos a presión a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) en puntos del mandril que se desplazan gradualmente a lo ancho de dicho mandril.

3. Método según la reivindicación 1, en el que los elementos de refuerzo (37) son dispuestos unos junto a otros de forma tal que los bordes laterales enfrentados de los elementos de refuerzo adyacentes son sucesivamente unidos unos a otros sobre la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a).

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el movimiento de división del mandril (2) es llevado a cabo por medio de un movimiento angular normal del mandril para unir el elemento de refuerzo (37) a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) y de un movimiento angular en sentido inverso del mandril para regresar a una posición predeterminada en la que un siguiente elemento de refuerzo debe ser unido a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que dicho movimiento de división del mandril (2) es llevado a cabo por medio de un movimiento angular normal del mandril para unir el elemento de refuerzo (37) a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a), de forma tal que los elementos de refuerzo durante una primera vuelta del mandril son unidos a presión a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho dejando una separación entre los respectivos elementos de refuerzo, teniendo dicha separación un tamaño que corresponde a al menos una hoja del elemento de refuerzo, y los elementos de refuerzo durante la segunda vuelta y las vueltas subsiguientes son unidos a presión a una zona de la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho que corresponde a dicha separación, para así formar una capa de refuerzo de una cubierta.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los elementos de refuerzo (37) son unidos a presión a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) por un rodillo de presión (17) que está adaptado para rodar por sobre el elemento de refuerzo desde un extremo del mismo hasta el otro.

7. Aparato para formar una capa de refuerzo de una cubierta, comprendiendo dicho aparato:

un mandril rígido (2) que tiene una superficie circunferencial exterior que presenta una anchura predeterminada, siendo dicho mandril para soportar un elemento de caucho (2a) sobre el mismo y estando dicho mandril adaptado para ser puesto en rotación en torno a su eje central en un sentido de rotación normal y en un sentido de rotación inverso;

medios (14, 15) de aportación del elemento de refuerzo para aportar un elemento de refuerzo (37) que es obtenido a base de cortar una tira continua (3) de material de refuerzo a una longitud predeterminada, desde una dirección de alimentación predeterminada a una superficie exterior del elemento de caucho (2a) sobre el mandril (2);

medios (17) de unión a presión para aplicar a presión el elemento de refuerzo (37) contra la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) y para con ello unir a presión el elemento de refuerzo al elemento de caucho (2a) a todo lo largo del elemento de refuerzo; y

medios (25) de desplazamiento lateral para desplazar juntamente los medios (14, 15) de aportación y los medios (17) de unión a presión en una dirección axial del mandril (2).

8. Aparato según la reivindicación 7, que comprende además medios de inclinación (36) para inclinar los medios (14, 15) de aportación del elemento de refuerzo y los medios de unión a presión (17) dentro de un plano que es perpendicular a dicha predeterminada dirección de aportación del elemento de refuerzo (37).

9. Aparato según la reivindicación 7 u 8, que comprende además medios de alimentación auxiliares para ayudar a los medios (14, 15) de aportación del elemento de refuerzo a aportar el elemento de refuerzo (37) a la superficie circunferencial exterior del elemento de caucho (2a) en sincronismo con la rotación del mandril (2).

10. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende además medios de accionamiento para hacer que los medios (17) de unión a presión avancen y retrocedan con respecto a la superficie circunferencial exterior del mandril (2).

11. Aparato según cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende además medios (13) que constituyen un cortador y son para cortar una tira continua de material de refuerzo para así formar a partir de la misma elementos de refuerzo (37) que tienen una longitud predeterminada.

12. Aparato según la reivindicación 11, que comprende además medios extractores (4) para extraer la tira continua del material de refuerzo de un rollo de alimentación (1) hacia los medios (13) que constituyen un cortador.

13. Aparato según la reivindicación 12, que comprende además medios de corrección (38) para eliminar una tendencia de la tira continua del material de refuerzo a deformarse al haber sido extraída del rollo de alimentación (1) por los medios extractores (4).