ES2220007T3 - Procedimiento y aparato para colocar materiales de caucho para elementos constituyentes de una cubierta. - Google Patents
Procedimiento y aparato para colocar materiales de caucho para elementos constituyentes de una cubierta.Info
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Abstract
Un material de caucho para un elemento constitutivo de neumático se deposita sobre un soporte giratorio (1) con alta eficacia y alta precisión mediante la disposición de un par de rodillos (11, 12) que giran en sentidos opuestos en la vecindad de una parte superficie radialmente exterior del soporte y utilizando una separación (D{sub,R} definida entre los rodillos y un rodillo matriz. Aparato (10) específico para depositar materiales de caucho para elementos constitutivos de neumático alrededor de un soporte giratorio (1) consta de un extrusor (25) volumétrico para alimentar un material de caucho no curado sobre el soporte giratorio, un par de rodillos (11, 12) situados cerca de una lumbrera de salida del extrusor volumétrico y cercano a una parte radialmente exterior del soporte giratorio y accionados en sentidos opuestos uno respecto del otro, y una separación (D{sub,R} definida entre el par de rodillos y que sirven como matriz para el material de caucho a ser depositado.
Description
Procedimiento y aparato para colocar materiales
de caucho para elementos constituyentes de una cubierta.
Esta invención se refiere a un procedimiento y un
aparato para colocar materiales de caucho para elementos
constituyentes de una cubierta en torno a un soporte rotativo, y
más en particular a un procedimiento y un aparato para colocar
materiales de caucho para los elementos constituyentes de la
cubierta con gran precisión y con alto rendimiento, como se
describe en los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 9.
La cubierta neumática (llamada "cubierta" de
aquí en adelante) comprende elementos reforzadores tales como hilos
cauchutados y elementos similares, y varios elementos de caucho.
Por consiguiente, una cubierta no vulcanizada se hace a base de
colocar materiales reforzadores tales como materiales de caucho no
curados, materiales de hilo cauchutado no curados y materiales
similares en un paso de formación antes de la vulcanización de la
cubierta no vulcanizada.
Recientemente, las propiedades que se requiere
que reúna la cubierta tienden a ir siendo cada vez más sofisticadas
y a estar por lo tanto más diversificadas, y por consiguiente los
elementos constituyentes de la cubierta van siendo más
diversificados de acuerdo con esta tendencia. Como resultado de
ello, el paso de formación resulta ser forzosamente cada vez más
complicado. Por consiguiente, es difícil automatizar por completo
el paso de formación, y en las actuales circunstancias es aún
necesario efectuar un trabajo manual. Sin embargo, cuando se hace
uso del trabajo manual no puede ser de esperar que pueda mejorarse
adicionalmente el rendimiento del trabajo de formación, y se ve
perjudicada la precisión de la colocación de los distintos
materiales. En particular, la calidad de la cubierta depende de la
precisión de la colocación, de manera que hay una fuerte demanda de
que la precisión de la colocación sea incrementada junto con el
incremento del rendimiento de la formación.
A fin de satisfacer tales demandas, el documento
JP-B-7-94155 propone
un método y un aparato en los que un orificio de salida de una
extrusionadora volumétrica está situado cerca de un punto de
aportación de un material de caucho a un soporte rotativo, y el
material de caucho es extrusionado directamente sobre el soporte a
través del orificio de salida de la extrusionadora volumétrica.
En el método y aparato que se proponen en el
documento
JP-B-7-94155 es
difícil mantener la forma de la sección de un material de caucho
extrusionado continuo durante la colocación debido a la pulsación
transitoria, también llamada variación de la cantidad de material
extrusionado, que es inherente a la extrusionadora cuando el
material de caucho extrusionado tiene en particular un pequeño
espesor. Asimismo, debido al hecho de que son colocados sobre el
soporte rotativo varios materiales de caucho es ocasionado el
problema que se indica a continuación.
Puesto que la viscoelasticidad varía según la
clase de material de caucho, varía también la cantidad de
hinchamiento a la salida de la hilera. A este respecto, es
necesario adoptar medidas para controlar la forma de la sección del
material de caucho a colocar. Esto se logra sustituyendo la hilera
por otra hilera, o bien variando la forma de la hilera mediante la
aplicación de determinados métodos. En cualquier caso, tales medios
de control hacen que sea consumida una considerable cantidad de
tiempo para hacer frente a las distintas cantidades de hinchamiento
a la salida de la hilera, y es también ocasionado el problema de
que disminuye la productividad de las operaciones de colocación.
La US-A-4 155 789
describe un procedimiento y un aparato que se ajustan a los
respectivos preámbulos de las reivindicaciones independientes.
Es por consiguiente un objetivo de la invención
aportar un procedimiento para colocar materiales de caucho para los
elementos constituyentes de una cubierta en el que un material de
caucho no curado que constituye cada elemento constitutivo de la
cubierta pueda ser colocado sobre un soporte rotativo con gran
precisión y con alto rendimiento.
Es otro objetivo de la invención aportar un
aparato que sea capaz de ejecutar ventajosamente el procedimiento
anteriormente indicado.
La presente invención aporta un procedimiento
para colocar un material de caucho no curado para un elemento
constituyente de una cubierta sobre un soporte rotativo como se
expone en la reivindicación 1. El procedimiento incluye la
operación de accionar en sentidos contrarios los de una pareja de
rodillos que están situados cerca de una superficie de una parte
radialmente exterior del soporte rotativo. Un intersticio definido
entre los de la pareja de rodillos sirve de matriz de rodillos; un
material de caucho que tiene un espesor que es mayor que el
intersticio es aportado a la matriz de rodillos; y el material de
caucho que es aportado a través de la matriz de rodillos es colocado
en el soporte rotativo.
En el sentido en el que se la utiliza en la
presente, la expresión "soporte rotativo" significa un mandril
metálico que, siendo desmontable, está montado en un eje que está
provisto de una fuente de accionamiento, o un conjunto formado por
el mandril metálico y un material tal como material de caucho para
elementos constituyentes de la cubierta o material de hilo de
refuerzo cauchutado, siendo una parte del mismo colocada sobre una
parte radialmente exterior del mandril metálico.
En una realización preferible del primer aspecto
de la invención, el intersticio de la matriz de rodillos puede ser
ajustado libremente para así ajustar la forma de la sección del
material de caucho que es aportado a través de la matriz de
rodillos.
En otra realización preferible del primer aspecto
de la invención, una abertura de salida de una extrusionadora
volumétrica está situada en las inmediaciones de la matriz de
rodillos frente a las inmediaciones de la superficie de la parte
radialmente exterior del soporte rotativo, y el material de caucho
es extrusionado desde la extrusionadora volumétrica hacia la matriz
de rodillos. Además, en lugar de hacerlo desde la extrusionadora
volumétrica, una tira de caucho a alta temperatura puede ser
aportada directamente a la matriz de rodillos a través de rodillos
calientes, rodillos de calandrado o medios similares.
En la otra realización preferible del primer
aspecto de la invención, la pareja de rodillos es desplazada desde
un lado hacia el otro lado en torno a la parte radialmente exterior
del soporte rotativo. Así, al material de caucho se le da forma
toroidalmente sobre la parte radialmente exterior del soporte
rotativo.
Una característica de la invención es la de que
el material de caucho que es aportado a través de la matriz de
rodillos es guiado por uno de los de la pareja de rodillos hacia la
superficie de la parte radialmente exterior del soporte rotativo.
En consecuencia, el rodillo actúa como un rodillo guía.
A fin de asegurar la precisión del material de
caucho a colocar, es favorable hacer que una velocidad
circunferencial periférica de la parte radialmente exterior del
soporte rotativo sea aproximadamente igual a una velocidad
circunferencial periférica del rodillo durante la colocación del
material de caucho sobre el soporte rotativo.
A fin de hacer que una parte superior del
material de caucho se adhiera con seguridad al soporte rotativo, es
favorable que la velocidad circunferencial periférica de la parte
radialmente exterior del soporte rotativo en la colocación de un
punto inicial del material de caucho sobre el soporte rotativo sea
1,0-1,05 veces la velocidad circunferencial
periférica exterior del rodillo.
En caso de usarse la extrusionadora volumétrica,
es favorable hacer que durante la colocación del material de caucho
sobre el soporte rotativo la velocidad circunferencial periférica
de la parte radialmente exterior del soporte rotativo y la
velocidad circunferencial periférica exterior del rodillo sean
superiores a la velocidad de extrusión del material de caucho desde
la extrusionadora volumétrica.
En caso de usarse la extrusionadora volumétrica,
es favorable usar una bomba de engranajes en la extrusionadora
volumétrica. Así puede prácticamente resolverse el problema del
fenómeno de pulsación transitoria.
Según un segundo aspecto de la invención, se
aporta un aparato para colocar material de caucho no curado para un
elemento constituyente de una cubierta en torno a un soporte
rotativo como se expone en la reivindicación 9.
En una realización preferible del segundo aspecto
de la invención, la pareja de rodillos está provista de un
mecanismo de ajuste del intersticio que ajusta el intersticio de la
matriz.
En otra realización preferible del segundo
aspecto de la invención, se usa una bomba de engranajes en la
extrusionadora volumétrica.
En la otra realización preferible del segundo
aspecto de la invención, el aparato comprende una mesa giratoria
que soporta fijamente la extrusionadora volumétrica y la pareja de
rodillos, y la mesa giratoria está provista de unos medios de
accionamiento para variar las posiciones relativas de la pareja de
rodillos y la extrusionadora volumétrica con respecto a una
superficie de la parte radialmente exterior del soporte
rotativo.
En una adicional realización preferible del
segundo aspecto de la invención, la extrusionadora volumétrica está
provista de una extrusionadora de husillo conectada a un lado de
una abertura de entrada de la misma, y la mesa giratoria soporta
fijamente la extrusionadora volumétrica a través de la
extrusionadora de husillo.
En otra adicional realización preferible del
segundo aspecto de la invención, la mesa giratoria está provista en
su parte inferior de una mesa desplazable horizontalmente, y la
mesa desplazable horizontalmente comprende un mecanismo que efectúa
libremente un desplazamiento en una dirección paralela a una línea
axial de rotación del soporte rotativo y un mecanismo que efectúa
libremente un desplazamiento en una dirección perpendicular a la
línea axial de rotación. Así, mediante estas dos mesas es posible
desplazar automáticamente la pareja de rodillos a lo largo de una
periferia exterior del soporte rotativo que tiene una forma
toroidal en la sección de su perfil exterior.
Se describe a continuación la invención haciendo
referencia a los siguientes dibujos, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista lateral de un soporte
rotativo y un aparato para colocar materiales de caucho según la
invención;
la Fig. 2 es una vista frontal del soporte
rotativo y una vista trasera del aparato para colocar materiales de
caucho según la invención;
la Fig. 3 es una vista lateral ampliada que
ilustra una pareja de rodillos y su parte de accionamiento según la
invención;
la Fig. 4 es una vista trasera ampliada de la
parte de accionamiento de los rodillos que está ilustrada en la
Fig. 3;
la Fig. 5 es una vista trasera de una
extrusionadora volumétrica y una extrusionadora de husillo según la
invención; y
la Fig. 6 es una vista lateral que está realizada
parcialmente en sección e ilustra la extrusionadora volumétrica y
la extrusionadora de husillo según la invención.
Se describe primeramente la invención con
respecto al aparato para colocar el material de caucho.
En las Figs. 1-3, un soporte
rotativo 1 indica un mandril 1a como una parte radialmente exterior
del mismo, o un estado en el que es colocado en torno al mandril 1a
un material de caucho no curado que constituye un elemento de la
cubierta (llamado de aquí en adelante "material de caucho") y
un material de hilo cauchutado no curado. En este caso, el aparato
de colocación del material de caucho está limitado a un aparato
para colocar el material de caucho. Las Figs. 1-3
muestran solamente el mandril 1a antes de la colocación del material
de caucho.
El soporte rotativo 1 es soportado por un eje
rotativo 2 que está conectado a unos medios de accionamiento (no
ilustrados) y puede ser puesto en rotación en los sentidos tanto de
rotación hacia adelante como de rotación hacia atrás. En la
realización ilustrada, un sentido de rotación R_{1} es el sentido
contrario al de las agujas del reloj. El material de caucho es
colocado sobre una parte radialmente exterior del mandril 1a del
soporte rotativo 1 (véase la Fig. 2). La parte en la que debe ser
colocado el material de caucho tiene una forma toroidal en su
superficie. Por consiguiente, a la parte en la que debe ser
colocado el material de caucho se la denomina parte toroidal 1a de
aquí en adelante. Además, el mandril 1a está montado en un eje
rotativo 2 que tiene una línea axial central X de forma tal que
dicho mandril puede ser desmontado, teniendo dicho mandril una
estructura formada por una pluralidad de segmentos que constituyen
el mandril y pueden ser montados o desmontados.
El dispositivo de colocación 10 comprende una
pareja de rodillos 11, 12 que al ser colocado el material de caucho
es situada cerca de una superficie de la parte toroidal 1a del
soporte rotativo 1. Al menos la parte de la superficie periférica
exterior de cada uno de los rodillos superior e inferior 11, 12 en
la realización ilustrada está hecha de un metal que indica una
ausencia de pegajosidad y presenta una superficie irregular tal
como una superficie con acabado satinado o una superficie similar,
de un metal cubierto con un caucho no pegajoso, o de un metal que
presenta una superficie con acabado especular e indica una
pegajosidad. Al menos el rodillo superior 11 queda situado cerca de
la superficie de la parte toroidal 1a. Cada uno de los rodillos 11,
12 está soportado por un soporte 13 de forma tal que el rodillo es
giratorio. Asimismo, cada uno de los rodillos 11, 12 está provisto
de unos medios de accionamiento que sirven para poner al rodillo en
rotación. La estructura de estos medios de accionamiento no es
decisiva.
Haciendo referencia a las Figs.
1-6, los medios de accionamiento de la realización
ilustrada comprenden un motor 14, dos ruedas dentadas 15, 16 para
cadena articulada que están dispuestas en una parte superior de un
eje del motor, dos ruedas dentadas 17, 18 para cadena articulada
que están fijadas cada una a sendos respectivos rodillos 11, 12, y
cadenas de rodillos o cadenas silenciosas 19, 20 que conectan cada
una las ruedas dentadas 15, 16 para cadena articulada a las ruedas
dentadas 17, 18 para cadena articulada. Los sentidos de rotación de
las ruedas dentadas 15, 16 para cadena articulada son contrarios uno
al otro, y por consiguiente los sentidos de rotación de los
rodillos 11, 12 son también contrarios uno al otro. En la
realización ilustrada, el sentido de rotación R_{11} del rodillo
superior 11 es el sentido de las agujas del reloj, y el sentido de
rotación R_{12} del rodillo inferior 12 es contrario al de las
agujas del reloj.
Sobre un hipotético segmento de línea que une las
líneas axiales centrales de rotación 11c, 12c entre sí queda
definido entre los rodillos 11, 12 un intersticio D_{R}. Tal
intersticio D_{R} sirve de matriz de rodillos como se menciona
más adelante. El intersticio D_{R} tiene un determinado tamaño
constante a lo ancho de los rodillos 11, 12 y puede ser ajustado
automáticamente dentro de una gama de tamaños de
0,3-1,2 mm por medio de un dispositivo (no
ilustrado).
Con esta finalidad, el rodillo superior 11 puede
ser preferiblemente desplazado hacia arriba y hacia abajo a lo
largo de una guía 21 que está formada en el soporte 13. Por otro
lado, el rodillo inferior 12 está fijado al soporte 13. Además, el
rodillo inferior 12 puede ser usado como rodillo móvil. Además, es
favorable que el hipotético segmento de línea que une las líneas
axiales centrales de rotación 11c, 12c entre sí esté inclinado con
respecto a un plano vertical que pasa por el centro de rotación del
mandril. A pesar de que la dirección de inclinación en la
realización ilustrada es hacia arriba hacia la izquierda, la misma
puede ser hacia la izquierda o hacia la derecha.
La matriz de rodillos D_{R} tiene una anchura
determinada que corresponde a la anchura del material de caucho
justo antes de la colocación sobre el soporte rotativo 1, siendo
dicha anchura p. ej. de 10-20 mm. Asimismo, las
anchuras de los rodillos 11, 12 son iguales a la de la matriz de
rodillos D_{R}, siendo los centros de los rodillos 11, 12 a lo
ancho coincidentes entre sí. Es aportado a la matriz de rodillos
D_{R} un material de caucho con forma de cinta continua que está
ajustado a una determinada anchura y a un determinado espesor y
está a una alta temperatura.
La aportación del material de caucho con forma de
cinta continua es efectuada a través de una hilera 27 de un cabezal
de extrusión 26 de una extrusionadora volumétrica. Una parte que
constituye la abertura de la hilera 27 está situada cerca de la
matriz de rodillos D_{R} frente a las inmediaciones de la
superficie de la parte toroidal 1a del soporte rotativo 1. Es
necesario que la hilera 27 tenga una forma de la sección de la
parte que constituye la abertura que sea tal que el espesor del
material de caucho con forma de cinta continua que es extrusionado a
través de la hilera 27 sea mayor que la altura del intersticio de
la matriz de rodillos D_{R}. Además, el material de caucho que
tiene forma de cinta gruesa y presenta la forma de la sección que ha
sido indicada anteriormente puede ser aportado directamente a la
matriz de rodillos D_{R} a través de otros rodillos de
calandrado.
En calidad de extrusionadora volumétrica pueden
adoptarse cualesquiera tipos, pero es ventajosamente adaptable en
la invención una bomba de engranajes. Una bomba de engranajes 25
ilustrada en las Figs. 2 y 5 es del tipo de engranaje exterior. En
este caso, una parte inferior de la bomba de engranajes 25 es una
entrada del material de caucho y una parte superior de la misma es
una salida del material de caucho, y una de dos ruedas dentadas
28-1, 28-2 es accionada por un
motor 29. Además, puede usarse una bomba rotativa de engranaje
interior.
En la Fig. 3 está ilustrado con líneas de trazos
un pasaje 30 que es para el material de caucho y va desde la salida
de la bomba de engranajes 25 y a través del cabezal de extrusión 26
hasta la parte que constituye la abertura de la hilera 27. El
pasaje 30 está acodado pasando de la dirección vertical a la
dirección horizontal en el cabezal de extrusión 26. El cabezal de
extrusión 26 y la hilera 27 están montados en un elemento 31 que
forma el pasaje 30 de forma tal que dicho cabezal de extrusión y
dicha hilera pueden ser desmontados de dicho elemento.
Está conectado al lado de entrada de la bomba de
engranajes 25 el lado de salida de extrusión de la habitual
extrusionadora de husillo 35. Un husillo 36 de la extrusionadora 35
es puesto en rotación por un motor 37. Un material de caucho es
aportado desde una abertura de entrada 38 para el material de caucho
al interior de la extrusionadora de husillo 35 y es amasado en la
misma para formar un material de caucho a alta temperatura que
tiene una fluidez incrementada y es aportado al interior de la
bomba de engranajes 25. Además, un material de caucho con forma de
barra a alta temperatura puede ser aportado directamente a la bomba
de engranajes 25 desde otro equipo en lugar de la extrusionadora de
husillo 35.
La bomba de engranajes 25 mejora en gran medida
el fenómeno de pulsación transitoria (variación de la cantidad de
extrusión) en estrecha cooperación con la extrusionadora de husillo
35, o sirve para uniformizar la variación del área de la sección en
la dirección longitudinal del material de caucho con forma de barra
cuando tal material de caucho con forma de barra es aportado desde
otro equipo. En cualquier caso, la bomba de engranajes 25 puede
aportar a la matriz de rodillos D_{R} el material de caucho con
gran precisión de su forma de la sección en la dirección
longitudinal de extrusión.
Haciendo referencia a las Figs.
1-3, el soporte 13 provisto de la pareja de
rodillos 11, 12 y una parte que constituye el extremo superior del
elemento 31 que forma el pasaje 30 y está provisto del cabezal de
extrusión 26 de la bomba de engranajes 25 están fijados a la misma
placa 40, quedando la pareja de rodillos 11, 12 y la hilera 27
unidos solidariamente entre sí mediante la placa 40. Por otro lado,
la extrusionadora de husillo 35 está fijada a una mesa giratoria
41. Por consiguiente, la pareja de rodillos 11, 12, la bomba de
engranajes 25, el cabezal de extrusión 26 y la hilera 27 quedan
soportados por la mesa giratoria 41 por medio de la extrusionadora
de husillo 35.
La mesa giratoria 41 está provista de unos medios
de accionamiento. Estos medios de accionamiento comprenden un motor
42, un engranaje en ángulo o engranaje hiperbólico (no ilustrado),
el eje rotativo 43 fijado a uno de los elementos del engranaje, y
un cojinete 44 que está situado encima de una caja del engranaje y
soporta al eje rotativo 43. Como engranaje en ángulo es adaptable
un engranaje cónico o un engranaje de dentadura frontal en ángulo, y
como engranaje hiperbólico es adaptable un engranaje de sinfín y
corona o un engranaje hipoide.
En cualquier caso, puede usarse un engranaje que
ponga en rotación al eje rotativo 43, que tiene una línea axial
perpendicular a una línea axial horizontal de rotación del motor
42. En la realización ilustrada se usa el engranaje de sinfín y
corona, en el que un sinfín está conectado a un eje de rotación del
motor 42 y una corona de sinfín está fijada al eje rotativo 43. Un
extremo superior del eje rotativo 43 está fijado a la mesa giratoria
41.
La mesa giratoria 41 está provista en su parte
inferior de una mesa desplazable horizontalmente 45. La mesa
desplazable horizontalmente 45 está acoplada a una primera base 46
de forma tal que dicha mesa puede deslizarse por sobre dicha base
para así desplazarse libremente en una dirección paralela a una
línea axial central X del soporte rotativo 1. Asimismo, la primera
base 46 está acoplada en forma desplazable a una segunda base 47
que está fijada a una superficie del suelo FL de forma tal que
dicha primera base puede desplazarse libremente en una dirección Y
que es perpendicular a la línea axial central X del soporte
rotativo 1.
Como se ha mencionado anteriormente, la mesa
desplazable horizontalmente 45 tiene un mecanismo para desplazarse
con respecto a la primera base 46 paralelamente a la línea axial
central X del soporte rotativo 1. Asimismo, la mesa desplazable
horizontalmente 45 tiene un mecanismo para desplazarse con respecto
a la segunda base 47 a través de la primera base 46 en una dirección
perpendicular a la línea axial central X del soporte rotativo 1. La
mesa giratoria 41 lleva a cabo el movimiento en las dos susodichas
direcciones a través del eje rotativo 43.
Además, el aparato de colocación 10 está provisto
de un mecanismo de control automático (no ilustrado) para controlar
cada uno de los medios de accionamiento, con lo cual la operación
de colocación del material de caucho es efectuada plena y
automáticamente. El aparato de colocación 10 no usa componentes
especiales y tiene una estructura sencilla, y el coste es bajo, el
grado de fiabilidad es alto y se logra una alta precisión.
Haciendo referencia al aparato de colocación se
describe a continuación el método de colocación del material de
caucho.
El soporte rotativo 1 es puesto en las
inmediaciones de los rodillos 11, 12 en el aparato de colocación
10. En este caso, es aproximado a la superficie de la parte
toroidal 1a el rodillo superior 11, que tiene un mayor diámetro. A
continuación, el soporte rotativo 1 es puesto en rotación para
accionar la pareja de rodillos 11, 12, la bomba de engranajes 25 y
la extrusionadora de husillo 35, respectivamente.
Un material de caucho es aportado continua o
discontinuamente desde la abertura de entrada 38 para el material
de caucho, y es amasado en la extrusionadora de husillo 35, siendo
aportado al interior de la bomba de engranajes 25. El material de
caucho extrusionado desde la bomba de engranajes 25 pasa por el
pasaje 30 y es extrusionado desde la hilera 27 a través del cabezal
de extrusión 26 en forma de un material de caucho con forma de cinta
relativamente gruesa. El material de caucho con forma de cinta así
extrusionado es aportado a la matriz de rodillos D_{R}, que está
situada cerca de la parte que constituye la abertura de la hilera
27.
El sitio al que el material de caucho con forma
de cinta es aportado desde la parte que constituye la abertura de
la hilera 27 es un punto situado en las inmediaciones de la matriz
de rodillos D_{R}, que está situada frente a la superficie de la
parte toroidal 1a. En este caso, el material de caucho con forma de
cinta que es aportado a la matriz de rodillos D_{R} tiene un
espesor que es mayor que el intersticio de la matriz de rodillos
D_{R}. Como resultado de ello, es colocado sobre la parte toroidal
1a en rotación un material de caucho con forma de cinta
relativamente delgada que ha sido estirado y ajustado a una
determinada forma de la sección por la matriz de rodillos
D_{R}.
El material de caucho con forma de cinta continua
pasado por la matriz de rodillos D_{R} no desarrolla el fenómeno
de hinchamiento a la salida de la hilera que es observado en los
sistemas convencionales, por lo cual no se da la influencia
ejercida por la variación de la viscoelasticidad. Incluso si varía
el material de caucho o si varía la viscoelasticidad, el material
de caucho con forma de cinta continua pasado por la matriz de
rodillos D_{R} mantiene el mismo espesor como el intersticio
D_{R}. Por consiguiente, la operación de colocación tiene un
rendimiento considerablemente alto.
Asimismo, es siempre uniforme y tiene una alta
precisión la distribución del espesor del material de caucho con
forma de cinta continua en la dirección longitudinal y a lo ancho.
Esto es debido al hecho de que los rodillos 11, 12 giran en
sentidos contrarios R_{11}, R_{12} y están situados en las
inmediaciones de la parte toroidal 1a, con lo cual se ve acortada la
distancia entre la matriz de rodillos D_{R} y el punto de
colocación, con lo cual no es ocasionada variación alguna de la
forma del material de caucho con forma de cinta. Además, el uso de
la matriz de rodillos D_{R} permite controlar libremente el
material de caucho a colocar para que el mismo pueda presentar una
determinada forma de la sección, incluyendo un espesor muy pequeño,
manteniendo un alto nivel de precisión del espesor. Ello contribuye
a mejorar la calidad de la cubierta.
En este caso, una velocidad circunferencial
periférica exterior V_{1} (m/min.) de la parte toroidal 1a, una
velocidad circunferencial periférica exterior V_{2} (m/min.) del
rodillo superior 11, una velocidad circunferencial periférica
exterior V_{3} (m/min.) del rodillo inferior 12 y una velocidad de
extrusión V_{4} (m/min.) de la hilera 27 satisfacen las
siguientes relaciones (1)-(3):
(1) V_{1} = V_{2} > V_{4} y V_{3} >
V_{4}
(2) V_{2} = V_{3} excepto para el estado
siguiente: Cuando la superficie del rodillo inferior 12 es pegajosa
y la parte que constituye el extremo inicial del material de caucho
con forma de cinta pasado a través de la matriz de rodillos D_{R}
es colocada sobre el mandril no pegajoso 1a, es adaptable en un
estado inicial que V_{2} > V_{3}.
(3) En una etapa inicial de la colocación de una
parte que constituye el extremo inicial del material de caucho con
forma de cinta pasado a través de la matriz de rodillos D_{R}
sobre la parte toroidal no pegajosa 1a, V_{1} = (1,01 \sim
1,05) x V_{2}. Esto quiere decir que la velocidad V_{1} es
incrementada en un 1-5% en comparación con la
velocidad V_{2}. Así, el material de caucho con forma de cinta
puede ser colocado con seguridad y con uniformidad sobre la
superficie de la parte toroidal 1a. Sin embargo, cuando la
superficie de la parte toroidal 1a tiene una pegajosidad o cuando ha
sido previamente colocado sobre la parte toroidal 1a un material
pegajoso (incluyendo material de hilo cauchutado), V_{1} =
V_{2}. Esto quiere decir que la velocidad V_{1} es
aproximadamente igual a la velocidad V_{2}.
Como se ve por la relación (1) de V_{1} =
V_{2} > V_{4} y V_{3} > V_{4}, el material de caucho
con forma cinta pasado a través de la matriz de rodillos D_{R} es
invariable en cuanto a la anchura pero tiene un espesor de
V_{4}/V_{2} veces en comparación con la forma de la sección
(rectángulo superplano) del material de caucho con forma de cinta
gruesa que es extrusionado a través de la hilera 27. En otras
palabras, la relación de velocidades V_{4}/V_{2} es ajustada
para obtener un espesor deseado sin que varíe el tamaño de la
anchura.
Por ejemplo, cuando la relación de velocidades
V_{4}/V_{2} es ajustada a 0,5, el material de caucho con forma
de cinta gruesa que es extrusionado a través de la hilera 27 y
tiene una anchura de 15 mm y un espesor de 1,0 mm es convertido en
un material de caucho con forma de cinta continua que tiene una
anchura de 15 mm y un espesor de 0,5 mm tras haber pasado a través
de la matriz de rodillos D_{R}. Como se ve por este ejemplo, el
material de caucho con forma de cinta continua es de poca
anchura.
En la realización ilustrada, el tamaño del
intersticio de la matriz de rodillos D_{R} es ajustado haciendo
que actúe un dispositivo de control automático del intersticio
D_{R} (no ilustrado) para desplazar al rodillo superior 11 hacia
arriba y hacia abajo. Esto corresponde a las variaciones de los
materiales de caucho que presenten distintos hinchamientos a la
salida de la hilera, o a las requeridas variaciones del espesor.
Esta correspondencia es llevada a cabo fácilmente en un periodo de
tiempo más corto en comparación con el cambio de hilera de la
extrusionadora convencional.
Asimismo, la mesa giratoria 41 es girada por los
medios de control automático (no ilustrados) para desplazar la mesa
desplazable horizontalmente 45 en una dirección paralela a la línea
axial X y en la dirección Y. En virtud de estos movimientos de giro
y horizontales, la pareja de rodillos 11, 12 es desplazada en torno
a la parte toroidal 1a en rotación, que constituye la parte
radialmente exterior del soporte rotativo 1, desde un lado 1aA de la
parte toroidal 1a hacia el otro lado 1aB de la misma (véase la Fig.
2). En virtud de este movimiento, el material de caucho con forma
de cinta continua de pequeña anchura es sucesivamente colocado
sobre la superficie de la parte toroidal 1a en rotación, que tiene
una complicada superficie curvada, para formar un agregado de
material de caucho acabado.
En la colocación del material de caucho con forma
de cinta sobre la parte toroidal 1a, uno de los rodillos 11, 12
sirve de rodillo guía que guía al material de caucho con forma de
cinta al ser éste colocado sobre la parte toroidal 1a. En la
realización ilustrada, el rodillo superior 11 sirve de rodillo
guía. Así, pueden lograrse simultáneamente el mejoramiento de la
precisión de la colocación y la simplificación del aparato.
Con respecto al susodicho método de colocación
del material de caucho, son dispuestos a ambos lados del soporte
rotativo 1 sendos aparatos de un par de aparatos de colocación 10,
con lo cual el material de caucho puede ser colocado
simultáneamente sobre la superficie de la parte toroidal 1a en
rotación. Incluso cuando se usa un solo aparato de colocación 10,
el rendimiento del trabajo se ve mejorado en gran medida en
comparación con el método de colocación convencional, pero cuando
se usa el par de aparatos de colocación 10 puede ser
considerablemente mejorado el rendimiento del trabajo.
Según la invención, es usado como matriz de
rodillos un intersticio definido entre los de una pareja de
rodillos rotativos, con lo cual varios materiales de caucho que
constituyen los elementos constructivos de la cubierta pueden ser
colocados sobre el soporte en rotación con gran precisión y con un
rendimiento considerablemente más alto, independientemente de la
variación del hinchamiento a la salida de la hilera de la
extrusionadora. Además, el aparato que ejecuta el susodicho método
de colocación es económico y de gran fiabilidad.
Claims (15)
1. Procedimiento para colocar un material de
caucho no curado para un elemento constituyente de una cubierta
sobre un soporte rotativo (1), comprendiendo el procedimiento los
pasos de:
accionar los de una pareja de rodillos (11, 12)
en sentidos contrarios, definiendo los rodillos entre ellos un
intersticio (D_{R}) que sirve de matriz de rodillos;
aportar un material de caucho no curado a la
matriz de rodillos, teniendo el material de caucho un espesor mayor
que el intersticio (D_{R}); y
colocar el material de caucho, tras haber sido el
mismo aportado a través del intersticio (D_{R}), sobre el soporte
rotativo (1);
estando dicho procedimiento caracterizado
por el hecho de que:
la pareja de rodillos (11, 12) está situada cerca
de la superficie de una parte radialmente exterior del soporte
rotativo (1), pasando el material de caucho de la matriz de
rodillos directamente al soporte rotativo (1); y de que
uno de los rodillos (11, 12) sirve de rodillo
guía (11) que guía al material de caucho al aplicarlo a la parte
radialmente exterior del soporte rotativo (1).
2. Procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
intersticio (D_{R}) de la matriz de rodillos es ajustable
libremente y es ajustado para ajustar la forma de la sección del
material de caucho que es aportado a través de la matriz de
rodillos.
3. Procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que una
abertura de salida de una extrusionadora volumétrica está situada
en las inmediaciones de la matriz de rodillos frente a las
inmediaciones de la superficie de la parte radialmente exterior del
soporte rotativo (1), y el material de caucho es extrusionado desde
la extrusionadora volumétrica hacia la matriz de rodillos.
4. Procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que se hace
que la velocidad circunferencial periférica de la parte radialmente
exterior del soporte rotativo (1) y la velocidad circunferencial
periférica exterior del rodillo guía (11) sean superiores a la
velocidad de extrusión del material de caucho desde la
extrusionadora volumétrica durante la colocación del material de
caucho sobre el soporte rotativo.
5. Procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 3 ó 4, caracterizado por el hecho de que la
extrusionadora volumétrica comprende una bomba de engranajes
(25).
6. Procedimiento como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por
el hecho de que la pareja de rodillos (11, 12) es desplazada en
torno a la parte radialmente exterior del soporte rotativo (1)
desde un lado hacia el otro lado.
7. Procedimiento como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por
el hecho de que se hace que una velocidad circunferencial
periférica de la parte radialmente exterior del soporte rotativo
(1) sea aproximadamente igual a una velocidad circunferencial
periférica exterior del rodillo guía (11) durante la colocación del
material de caucho sobre el soporte rotativo.
8. Procedimiento como el reivindicado en la
reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que en la
colocación de un punto inicial del material de caucho sobre el
soporte rotativo la velocidad circunferencial periférica de la
parte radialmente exterior del soporte rotativo (1) es
1,0-1,5 veces la velocidad circunferencial
periférica exterior del rodillo guía (11).
9. Aparato (10) para colocar un material de
caucho no curado para un elemento constituyente de una cubierta
sobre un soporte rotativo (1), comprendiendo el aparato:
una pareja de rodillos (11, 12) que definen entre
ellos un intersticio (D_{R}), sirviendo dicha pareja de rodillos
de matriz de rodillos;
medios para accionar los rodillos (11, 12) en
sentidos contrarios; y
una extrusionadora volumétrica para aportar un
material de caucho no curado a la matriz de rodillos, la cual está
situada cerca de una abertura de salida de la extrusionadora
volumétrica;
estando dicho aparato caracterizado por el
hecho de que:
la pareja de rodillos (11, 12) está situada cerca
de la superficie de una parte radialmente exterior del soporte
rotativo (1), de forma tal que el material de caucho pasa de la
matriz de rodillos directamente al soporte rotativo; y
uno de los rodillos (11, 12) constituye un
rodillo guía (11) que guía al material de caucho aplicándolo a la
parte radialmente exterior del soporte rotativo (1).
10. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que la
pareja de rodillos (11, 12) está provista de un mecanismo (21) de
ajuste del intersticio para ajustar el intersticio (D_{R}).
11. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 9 ó 10, caracterizado por el hecho de que la
extrusionadora volumétrica comprende una bomba de engranajes
(25).
12. Aparato como el reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por el hecho de
que el aparato comprende adicionalmente una mesa giratoria (41) que
soporta fijamente la extrusionadora volumétrica y la pareja de
rodillos (11, 12), y de que la mesa giratoria está provista de unos
medios de accionamiento (42, 43, 44) para variar las posiciones de
la pareja de rodillos y de la extrusionadora volumétrica con
respecto a una superficie de la parte radialmente exterior del
soporte rotativo (1).
13. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que la mesa
giratoria (41) está provista en su parte inferior de una mesa
desplazable horizontalmente (45), y de que la mesa desplazable
horizontalmente comprende un mecanismo que produce un desplazamiento
libre en una dirección paralela a una línea axial de rotación del
soporte rotativo (1) y un mecanismo que produce un desplazamiento
libre en una dirección perpendicular a la línea axial de
rotación.
14. Aparato como el reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado por el hecho de
que la extrusionadora volumétrica está provista de una
extrusionadora de husillo (35) conectada a un lado de una abertura
de entrada de la misma, y una mesa giratoria (41) soporta fijamente
la extrusionadora volumétrica a través de la extrusionadora de
husillo.
15. Aparato como el reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 14, caracterizado por el hecho de
que el rodillo guía (11) tiene un diámetro que es mayor que el del
otro rodillo (12).
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