ES2250564T3 - Tambor de construccion de neumaticos que posee unas secciones central y de extremidad independientemente extensibles. - Google Patents
Tambor de construccion de neumaticos que posee unas secciones central y de extremidad independientemente extensibles.Info
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Abstract
Tambor de construcción de neumáticos (700) que posee un eje (704), una sección central (720) y dos secciones finales (722, 724), el tambor es caracterizado por el hecho de que: cada sección final está provista con un ensamblaje de bloqueo de talón expansible (726) que posee una pluralidad de segmentos en forma de dedos que se extienden axialmente, separados los unos de los otros circunferencialmente (F) adaptados para enganchar un talón (514); cada uno de los segmentos en forma de dedo es expansible desde un primer radio de dedo en una condición contraída del ensamblaje de bloqueo del talón hasta un segundo radio de dedo en una condición semiexpandida del ensamblaje de bloqueo del talón y hasta un tercer radio de dedo en una condición totalmente expandida del ensamblaje de bloqueo de talón.
Description
Tambor de construcción de neumáticos que posee
unas secciones central y de extremidad independiente
extensibles.
La presente invención se refiere a unos tambores
de construcción de neumáticos para la disposición de carcasas de
neumático, más particularmente a tambores que son expansibles entre
una posición contraída y una posición expandida. La invención se
refiere también a unos métodos y aparatos para el ajuste de talones
en carcasas de neumáticos no vulcanizadas.
Se sabe que durante la fabricación de neumáticos
de vehículos, por ejemplo para automóviles, la producción de una
carcasa es obtenida en primer lugar mediante un ensamblaje, de
manera sucesiva, de varios componentes diferentes. En otras
palabras, los distintos tipos de carcasa incluidos en una campo de
producción pueden ser distinguidos el uno del otro en función de la
presencia sobre estos mismos de los varios componentes accesorios
y/o de la tipología de los propios componentes accesorios.
Como ejemplo, cuando unas carcasas para
neumáticos sin cámara de aire deben ser producidas, los cuales son
neumáticos que no requieren la presencia de una cámara durante su
uso, se puede considerar que los componentes principales incluyen
un revestimiento también llamado interno que es una capa de
material elastomérico impenetrable al aire, una tela de carcasa, un
par de elementos metálicos anulares, indicados de forma común como
rellenos de talón, alrededor de los cuales las extremidades opuestas
de la tela de carcasa son plegadas, así como un par de flancos
hechos de material elastomérico, que se extienden sobre la tela de
carcasa en posiciones lateralmente opuestas. Los componentes
accesorios pueden a su vez comprender uno o más telas de carcasa
suplementarias, una o más bandas de refuerzo para el revestimiento
de la tela o las telas de carcasa en las áreas dispuestas alrededor
de los rellenos de talón (tira de fijación de talón), y otros.
Se conoce bien el hecho de que los componentes de
la mayoría de las construcciones de neumático deben ser ensamblados
de manera a proporcionar una buena uniformidad de neumático con el
fin de proveer un rendimiento de neumático apropiado. Por ejemplo,
una banda de rodadura que se mueve "en zigzag" al mismo tiempo
que se desplaza alrededor de la circunferencia de neumático va a
provocar un balanceo del neumático durante su utilización. Por
ejemplo, un tela de carcasa que está torcida (con cables más largos
en un lado del neumático que en el otro) puede provocar una serie de
problemas de no uniformidad del neumático que incluyen un
desequilibrio estático y unas variaciones de la fuerza radial. Por
ejemplo, un neumático que no es meridionalmente simétrico (por
ejemplo, con una banda de rodadura no centrada entre los talones)
puede provocar en el neumático una serie de problemas de no
uniformidad que incluyen un desequilibrio estático, unas
variaciones de la fuerza lateral, y una conicidad. Por consiguiente,
con el fin de obtener los requisitos de rendimiento de neumático
habituales, la industria de neumáticos se esfuerza en general de
manera considerable para producir neumáticos que tengan una buena
uniformidad. La uniformidad neumática se define en general por unas
dimensiones de neumático y unas distribuciones de masa que son
uniformes y simétricas radialmente, lateralmente,
circunferencialmente, y meridionalmente, por lo que se obtienen unos
resultados aceptables para medir la uniformidad de neumático que
incluyen un equilibrio estático y dinámico, y también incluyen una
variación de la fuerza radial, una variación de la fuerza lateral,
y una variación de la fuerza tangencial tal como han sido medidas
en máquinas de uniformidad de neumáticos que hacen rodar el
neumático en carga sobre una rueda de carretera.
Aunque ciertos grados de no uniformidad de
neumático pueden ser corregidos durante la producción posterior de
un ensamblaje (p. ej., por trituración), y/o durante el uso (p.
Ej., mediante la aplicación de unos pesos de equilibrio en la
llanta de un ensamblaje de neumático/rueda), es preferible (y en
general más eficaz) disponer de una uniformidad de neumático
máxima.
Las máquinas de construcción de neumáticos
habituales comprenden un tambor de construcción de neumáticos
alrededor del cual los componentes de neumático están enrollados en
capas sucesivas que incluyen, por ejemplo, un revestimiento
interno, una o más telas de carcasa, unos rigidizadores de flanco
opcionales y unos insertos de área de talón (p. Ej., ápices), unos
flancos y unos anillos de cable de talón (talones). Después de esta
disposición, las extremidades de la tela de la carcasa son
enrolladas alrededor de los talones, los neumáticos son inflados en
forma toroidal, y se aplica el conjunto de la banda de
rodadura/correa.
La patente
US-A-5.591.288 del mismo propietario
(indicado a partir de ahora por "Becker") expone unos tambores
de construcción de neumáticos mecánicos para la construcción de
neumáticos de gran movilidad, y más específicamente un tambor de
construcción de neumáticos que posee unos contornos o depresiones
en su superficie para facilitar la construcción de algunos diseños
de neumáticos. También se debe prestar atención a la patente
correspondiente EP-A-0 634 266 A2.
Como lo mencionó Becker, la adición de componentes en el neumático
o el ajuste de la disposición de los componentes de neumático en el
neumático durante el proceso de construcción de neumáticos pueden
influir sobre el rendimiento del neumático. Durante el proceso de
construcción de neumáticos, es importante que los componentes se
ajusten correctamente los unos con los otros con un arrugamiento
mínimo de los componentes de neumático o una retención mínima del
aire entre los componentes. Si el aire está atrapado entre los
componentes de neumático sin vulcanizar, el neumático puede ser
defectuoso y deberá ser retirado. Durante el proceso de
construcción de neumáticos, si el aire ha sido atrapado entre los
componentes de neumático, el constructor de neumáticos debe juntar
las interfaces entre los componentes elastoméricos no vulcanizados
de manera a eliminar cualquier burbuja o aire atrapado entre los
componentes. Este rulado incluye la rodadura una rueda de rodillo a
lo largo de los componentes, forzando el aire a escapar por un
borde de componente. El proceso de unión requiere tiempo y
habilidad por parte del constructor de neumáticos. También como lo
ha mencionado Becker, este problema es posteriormente amplificado
en diseños de neumáticos donde los componentes son más bien espesos
comparados con otros componentes. Por ejemplo, cuando un componente
que posee un corte transversal relativamente cuadrado, tal como un
talón de neumático, está dispuesto adyacente a un componente más
plano, tal como una tela, el aire puede ser atrapado en el lugar
donde los componentes de forma distinta se interconectan. En
diseños de neumático donde los componentes de forma distinta están
dispuestos necesariamente juntos los unos con los otros, el
problema del aire atrapado es aún más complejo. También como lo ha
mencionado Becker, en un diseño de neumático particular de gran
movilidad, unos insertos están situados en el flanco entre las telas
de la carcasa de manera a hacer que el neumático soporte el peso
del vehículo incluso cuando el neumático pierde presión de inflado.
Habitualmente estos insertos son más espesos que las telas que se
extienden adyacentes a éstos y resulta importante confeccionar este
neumático sin retención de aire entre las telas y los insertos. De
acuerdo con la presente invención, un método de construcción de
neumáticos y de tambor inventivos han sido diseñados con
características para satisfacer las necesidades de producción
particulares de estos neumáticos. Estas características
particulares serán descritas a continuación y contribuyen a la
construcción de un neumático de calidad sin retención de aire.
Becker provee por lo tanto un método de construcción de un
neumático que incluye las etapas de formación de un revestimiento al
interior de un cilindro, mediante la disposición de unos primeros
insertos para atravesar circunferencialmente la superficie
cilíndrica del revestimiento en posiciones de inserto separadas
axialmente a lo largo del eje del cilindro, la disposición de una
primera tela de material de refuerzo alrededor de la superficie
cilíndrica del revestimiento y del primer inserto, la disposición
de unos segundos insertos sobre la primera tela en posiciones de
inserto separadas, disposición de una segunda tela de material de
refuerzo sobre la primera tela y los segundos insertos, disposición
de unos talones circulares en cada extremidad del cilindro,
expansión de la primera tela y de la segunda tela de manera a
aumentar el diámetro del cilindro entre los talones circulares para
proporcionar unos soportes en cada extremidad del cilindro,
plegando los bordes de la primera tela alrededor de la segunda tela
sobre cada uno de los talones, y mediante la disposición de un
ensamblaje de correa y de banda de rodadura alrededor de la segunda
tela para formar un neumático prevulcanizado. Becker provee también
un método de ensamblaje de componentes de neumático sobre un tambor
de construcción de neumático que posee una superficie cilíndrica que
incluye las etapas de disposición de un revestimiento en la
superficie del tambor, disposición de unos primeros insertos debajo
de la superficie cilíndrica y alrededor de un tambor en unas
posiciones de inserto separadas de cada extremidad del tambor,
disposición de una primera tela de material de refuerzo alrededor
del tambor sobre la superficie cilíndrica del revestimiento y del
primer inserto, disposición de segundos insertos sobre la primera
tela en las posiciones de inserto separadas de cada extremidad del
tambor, disposición de una segunda tela de material de refuerzo
sobre la primera tela y los segundos insertos, disposición de
talones circulares en cada extremidad del tambor, expansión del
tambor para aumentar el diámetro de la superficie cilíndrica y
proporcionar unos soportes en cada extremidad del tambor, doblando
los bordes de la primera tela y de la segunda tela sobre cada uno
de los talones, disposición de un ensamblaje de correa y de banda
de rodadura alrededor de la segunda capa, y de contracción del
tambor para retirar del tambor los componentes de neumático
ensamblados. Becker provee también un tambor de construcción de
neumáticos que posee una superficie cilíndrica, unas ranuras
circulares en la superficie en las posiciones de inserto separadas
de cada extremidad del tambor para la disposición de unos primeros
insertos debajo de la superficie, unos medios de aplicación de una
primera tela sobre la superficie cilíndrica, unos medios para la
aplicación de unos segundos insertos sobre la primera tela y los
primeros insertos, unos medios para la aplicación de una segunda
tela sobre la primera tela y el segundo inserto, unos medios de
expansión del tambor que provee unos soportes en cada extremidad del
tambor para la aplicación de unos anillos de talón, medios para
elevar las extremidades de la primera tela alrededor de los
talones, unos medios de aplicación de un ensamblaje de correa y de
banda de rodadura alrededor de la segunda tela y unos medios de
contracción del tambor para retirar el neumático ensamblado
del
tambor.
tambor.
La patente
US-A-4.855.008 del mismo
propietario, expone un tambor de construcción de neumáticos
expansible, especialmente un pequeño tambor sólido de una primera
etapa para fabricar una carcasa de un neumático radial, que posee
un tambor de segmentos (10) con una pluralidad de segmentos que se
extienden axialmente, separados circunferencialmente (36) con
articulaciones flexibles (56) en unos pistones de soporte (32) en
las extremidades opuestas de cada segmento (36). Unas barras en
forme de cuña (62) están dispuestas entre los segmentos (36) y
conectadas a unos pistones centrales (64) para forzar las caras
laterales estrechadas (80) de las barras en acoplamiento con las
caras laterales inclinadas (78) de los segmentos (36). Los pistones
de soporte (32) y pistones centrales (64) se desplazan radialmente
hacia fuera para expandir el tambor. Durante la operación de la
primera etapa, las capas de refuerzo, talones y otros componentes
de neumático son ensamblados sobre el tambor de la primera etapa y
posteriormente la carcasa es desplazada hacia otro lugar en el que
se va a formar y donde se le va a aplicar la correa y la banda de
rodadura. Durante el ensamblaje de la carcasa de neumático de la
primera etapa es importante aplicar los componentes de neumático en
las superficies de tambor contraídas y expandidas que son
concéntricas y de diámetro uniforme a lo largo de la longitud del
tambor. Hasta ahora se han utilizado unos tambores expansibles de
distintas confecciones; sin embargo ha sido difícil mantener una
superficie de tambor concéntrica y un diámetro uniforme a lo largo
de la longitud del tambor a la vez en la condición expandida y
contraída del tambor. Por ejemplo, la superficie de tambor puede
ser concéntrica y uniforme en la condición contraída pero se
distorsiona durante la expansión en un diámetro superior. El
resultado obtenido es que, los componentes añadidos a la carcasa en
el tambor expandido no son ensamblados de forma precisa lo que
puede tener un efecto negativo sobre la uniformidad del
neumático.
neumático.
La patente
US-A-5.264.068 expone un tambor
expansible que incluye unos topes ajustables para el ajuste de la
circunferencia de tambor. Se proveen unas estructuras cónicas, cada
una en forma deslizable axialmente, y con respecto a un movimiento
deslizante de la estructura cónica, cada segmento de tambor es
expandido o retraído radialmente. Como mencionado en la presente,
la estructura cónica (12) está en forma de tronco ahuecado
internamente y está montado sobre el eje de tambor (10) deslizable
longitudinal o axialmente por medio de una llave (16), y es alojada
en el tambor (14). El tambor (14) es dividido circunferencialmente
en una pluralidad de segmentos de tambor (17), cada uno en forma de
sector, y cada segmento (17) es soportado internamente por un
soporte de segmento de tambor
(18).
(18).
La patente
US-A-4.976.804 del mismo
propietario, expone un tambor de construcción de neumáticos
expansibles, en segmentos (1) que posee una pluralidad de segmentos
de tambor separados circunferencialmente (28) movibles radialmente
por un grupo de articulaciones (36) conectadas de forma giratoria
con un par de ensamblajes de cubo movibles axialmente (34) montados
de forma deslizable sobre un eje de tambor (12). Cada uno de los
segmentos (28) tiene una porción central cilíndrica (30) y porciones
finales (32) con muescas que proveen unas cavidades (68) para las
porciones de talón de neumático. Las articulaciones (36) están
situadas entre las porciones finales (32) que proporcionan un
espacio para las porciones de talón grandes en las cavidades (68) y
al mismo tiempo los segmentos (28) son retractables hasta un
diámetro pequeño para facilitar el montaje de una banda de neumático
(64) sobre el tambor (10).
La patente
US-A-4.929.298 del mismo propietario
expone un tambor de construcción de neumáticos que incluye un
ensamblaje de cilindro en segmentos expansible y una cámara de
vacío. El tambor (10) posee una pluralidad de segmentos que se
extienden axialmente, separados circunferencialmente (18). Las
extremidades del tambor están selladas para proporcionar una cámara
de vacío (76) al interior del tambor que está en comunicación con
unos agujeros de vacío (78) en una manga de cubierta (48) para
llevar unos componentes de neumático sobre la superficie de tambor
(58) durante el ensamblaje de los componentes de neumático.
La patente
DE-B-12 40 267 expone un tambor
segmentado para la construcción de neumáticos que posee dos grupos
de segmentos que son movibles independiente y radialmente. También
se hace referencia a la patente EP0970802 A2.
Según la reivindicación 1, un tambor de
construcción de neumáticos posee una sección central y dos
secciones finales. Cada sección final está provista con un
ensamblaje de bloqueo de talón expansible. La sección central es
preferiblemente expansible. El ensamblaje de bloqueo de talón
expansible comprende un anillo de soporte y una pluralidad de
articulaciones alargadas que se extienden entre el anillo de
soporte y una pluralidad de segmentos radialmente expansibles.
Cuando el anillo de soporte se desplaza hacia el interior (hacia la
sección central), los segmentos radialmente expansibles se
desplazan radialmente hacia el exterior, empujando hacia el exterior
una pluralidad de segmentos que se extienden axialmente, separados
circunferencialmente los unos de los otros desde una posición
contraída hasta una posición expandida, y al menos una posición
intermedia.
En una forma de realización de la invención, el
ensamblaje de cierre de talón comprende un cilindro y dos pistones
dispuestos al interior del cilindro. Los pistones se desplazan
libres y axialmente al interior del cilindro, en respuesta a una
presión neumática. El primer pistón es forzado por medio de unas
varas a moverse axialmente hacia el interior. El segundo pistón está
conectado por unas varas al anillo de soporte. El aire presurizado
suministrado a través de unos conductos de aire y que es conducido
en el cilindro controlan el movimiento de los pistones de manera
que el ensamblaje de cierre de talón puede ser parcialmente
expandido, totalmente expandido, y retraído.
El ensamblaje de bloqueo de talón de la presente
invención funciona de manera adecuada en combinación con un tambor
de construcción de neumáticos que posee una sección central
expansible. Como se describe en la presente, un tambor de
construcción de neumáticos posee unos segmentos fijos alternantes y
expansibles en una sección central del tambor. Los segmentos
expansibles se extienden axialmente y están separados los unos de
los otros circunferencialmente, y sus porciones finales están
perfiladas (poseen cavidades o ranuras) para alojar unos
componentes de neumático como los insertos de flanco. Dos
mecanismos diferentes de expansión de la sección central están
descritos. Un primer mecanismo incluye dos elementos de cuña que
son movibles axialmente alejados el uno del otro de manera a
expandir la sección central. Unos elementos de rampa asociados con
los segmentos expansibles pueden por lo tanto ser desplazados
radialmente hacia el exterior. Unos elementos diagonales proveen
una fuerza restauradora para contraer la sección central. Un
segundo mecanismo incluye dos anillos guía que son movibles
axialmente el uno hacia al otro de manera a expandir la sección
central, y están separados los unos de los otros para contraer la
sección central. Unos enlaces superpuestos están provistos entre
los anillos guía y un elemento de base que soporta los segmentos de
expansión.
Además, se describe también un proceso de
construcción de un neumático en un tambor de construcción de
neumáticos según la reivindicación 9.
Se va a hacer referencia de manera detallada a
unas formas de realización preferidas de la invención, cuyos
ejemplos están ilustrados en las figuras de los dibujos anexos.
Algunos elementos en unos dibujos seleccionados pueden ser
ilustrados sin escala, para una mejor claridad ilustrativa. Las
vistas en corte transversal presentadas en la presente, si las hay,
pueden ser vistas en corte transversal en forma de "partes", o
"de cerca", omitiendo ciertos líneas de fondo que en otro caso
serían visibles en una vista de corte transversal verdadero, para
una mejor claridad ilustrativa.
Los elementos de las figuras están numeradas
normalmente como se indica a continuación. El dígito principal (de
centenas) del número de referencia corresponde al número de la
figura. Los elementos de la figura 1 están numerados normalmente en
la gama de 100 a 199. Los elementos de la figura 2 están numerados
normalmente en la gama de 200 a 299. Los elementos similares de
todos los dibujos pueden estar indicados por números de referencia
similares. Por ejemplo, el elemento 199 en una figura puede ser
similar, y probablemente sea idéntico al elemento 299 de otra
figura. Los elementos de las figuras pueden estar numerados de tal
manera que unos elementos similares (incluyendo los idénticos)
pueden estar indicados con números similares en un único dibujo.
Por ejemplo, cada uno de una pluralidad de elementos indicados de
manera colectiva por 199 pueden estar indicados individualmente por
199a, 199b, 199c, etc. O bien, unos elementos relacionados pero
modificados pueden tener el mismo número pero estar distinguidos
por un signo prima. Por ejemplo, 109, 109', y 109'' son tres
elementos diferentes que son similares o relacionados de alguna
manera, aunque presentan unas modificaciones significativas. Estas
relaciones, si las hay, entre elementos similares en las mismas o
en unas figuras diferentes se volverán evidentes en cualquier parte
de la especificación, que se incluye, si es aplicable, en las
reivindicaciones y en el resumen. De vez en cuando, los elementos
similares están indicados por los sufijos -L y -R (p. Ej., 133L,
133R), que indican en general la izquierda y la derecha, como se
puede ver en el dibujo.
La estructura, operación, y ventajas de la
presente forma de realización preferida de la invención se hará más
evidente con respecto a la descripción siguiente realizada en
combinación con los dibujos anexos, en los que:
la figura 1A y figura 1B son unas vistas en corte
transversal esquemáticas de dos formas de realización de tambores
de construcción de neumáticos, con una carcasa de neumático que
está expandido sobre éstos, según la patente
US-A-5.591.288 (Becker);
la figura 1C y figura 1D corresponden a las
figuras 10 y 11 de la patente
US-A-5.591.288 (Becker);
la figura 2A es una vista en perspectiva de un
tambor de construcción de neumáticos, según la presente
invención;
la figura 2B es una vista en perspectiva de una
sección central del tambor de construcción de neumáticos de la
figura 2A, en una posición contraída (condición), según la
invención;
la figura 2C es una vista en sección transversal
de la sección central mostrada en la figura 2B, según la
invención;
la figura 2D es una vista en perspectiva de una
sección central del tambor de construcción de neumáticos de la
figura 2A, en una posición expandida (condición), según la
invención;
la figura 2E es una vista en sección transversal
de la sección central mostrada en la figura 2D, según la
invención;
la figura 2F es una vista en perspectiva de un
segmento de expansión habitual de la sección central del tambor de
construcción de neumáticos de la figura 2A, según la invención;
la figura 3A es una vista en perspectiva de la
sección central de un tambor de construcción de neumáticos, según
una forma de realización de la invención;
la figura 3B es una vista en sección transversal
de la sección central de la figura 3A, en una condición totalmente
contraída;
la figura 3C es una vista en sección transversal
de la sección central de la figura 3A, en una condición
semiexpandida;
la figura 3D es una vista en sección transversal
de la sección central de la figura 3A, en una condición totalmente
expandida (o semicontraída);
la figura 4A es una vista en perspectiva de la
sección central de un tambor de construcción de neumáticos, según
una forma de realización alterna de la invención, que muestra la
sección central en una condición totalmente contraída;
la figura 4B es una vista en perspectiva de la
sección central de un tambor de construcción de neumáticos, según
una forma de realización alterna de la invención, que muestra la
sección central en una condición totalmente expandida;
la figura 4C es una ilustración esquemática de
cómo funciona el mecanismo de conexión de la forma de realización
alterna de la figura 4A y Figura 4B, de acuerdo con la
invención;
la figura 4D es una vista en planta de una forma
de realización alterna de un componente del mecanismo de conexión,
de acuerdo con la invención;
la figura 5 es una vista en sección transversal
parcial de una carcasa de neumático dispuesta sobre un neumático
para someter un tambor de construcción, de acuerdo con la
invención;
la figura 6A es una vista en planta esquemática
de un soporte de talón de técnica precedente que puede ser
utilizado en combinación con la practica del método de la presente
invención, en una posición cerrada;
la figura 6B es una vista en planta esquemática
del soporte de talón de la figura 6A, en la posición abierta;
la figura 7 es una vista en sección transversal
detallada de un tambor de construcción de neumáticos con secciones
finales expansibles, de acuerdo con la invención;
la figura 7A es una vista en sección transversal
de una sección final del tambor de construcción de neumáticos de la
figura 7, en una posición totalmente contraída (condición);
la figura 7B es una vista en sección transversal
de la sección final mostrada en la figura 7A, tomada en una línea
7B-7B a través de la figura 7A;
la figura 8A es una vista en perspectiva de la
extremidad externa de la sección final del tambor de construcción
de neumáticos de la figura 7;
la figura 8B es una vista en sección transversal,
similar a la de la figura 7A, que ilustra unos detalles de un
mecanismo de parada de los pistones al interior de la sección de
extremidad;
la figura 9A es una vista en sección transversal,
similar a la de la figura 7A o figura 8B, que ilustra la sección
final del tambor de construcción de neumáticos de la figura 7, en
una condición semiexpandida (o semicontraída);
la figura 9B es una vista en perspectiva de la
extremidad externa de la sección final de la figura 9A, en la
posición semiexpandida (o semicontraída) (condición);
la figura 10A es una vista en sección
transversal, similar a la de la figura 7A o Figura 8B, que ilustra
la sección final del tambor de construcción de neumáticos de la
figura 7, en una condición totalmente expandida; y
la figura 10B es una vista en perspectiva de la
extremidad interna de la sección final (722) de la figura 9A, en la
posición totalmente expandida (condición).
Los términos siguientes pueden ser utilizados en
cualquier parte de las descripciones presentadas en la presente y
en general deben tener el significado indicado a continuación a
menos que se especifique lo contrario o se elabore en base a otras
descripciones publicadas en la presente.
"Ápice" (también "Ápice de talón") se
refiere a un relleno elastomérico localizado radialmente debajo del
relleno del talón y entre las capas y los capas dobladas.
"Axial" y "axialmente" se refieren a
direcciones que son o no son paralelas al eje de rotación de un
neumático.
"Talón" se refiere a esa parte del neumático
que comprende un elemento anular de tensión esencialmente no
expansible, que comprende en general un cable de hilos de acero
revestidos con un material de caucho.
"Estructura de correa" o "correas de
refuerzo" o "conjunto de correa" se refieren al menos a dos
capas o capas anulares de cables paralelos, tejidas o no tejidas,
subyacentes a la banda de rodadura, no fijadas en el talón, y que
poseen a la vez unos ángulos de cable izquierdos y derechos en la
gama de 18 a 30 grados con respecto al plano ecuatorial del
neumático.
"Bandajes" o "bandajes de neumático" se
refiere a una correa o estructura de correa o a correas de
refuerzo.
"Carcasa" se refiere a la estructura de
neumático sin la estructura de correa, la banda de rodadura, la
base de la banda de rodadura sobre los capas y los flancos, pero
que incluye los talones, las capas, y, en el caso de EMT o de
neumáticos en funcionamiento con neumático desinflado, los refuerzos
de flanco de unos insertos de cuña.
"Cubierta" se refiere a la carcasa,
estructura de correa, talones, flancos y todos los otros
componentes del neumático excepto la banda de rodadura y la base de
la banda de rodadura.
"Plano central" se refiere a un plano de
intersección de una línea que es perpendicular al plano en un punto
que está a medio camino entre otros dos puntos sobre la línea. La
línea puede ser un eje de un elemento cilíndrico, tal como un
tambor de construcción de neumáticos. Un neumático final tiene un
plano central que es el "plano ecuatorial" del neumático.
"Tira de fijación del talón" se refiere a un
material de refuerzo (de caucho solo, o de tejido y caucho)
alrededor del talón en el área del borde de la llanta para prevenir
el desgaste por fricción del neumático en la zona de la llanta.
"Tejido cruzado" se refiere a una banda de
tela estrecha o de cables metálicos colocados en el área de talón
cuya función consiste en reforzar el área de talón y estabilizar la
parte radialmente más interna del flanco.
"Circunferencial" se refiere a unas líneas o
direcciones circulares que se extienden a lo largo del perímetro de
la superficie de la banda de rodadura anular perpendicular a la
dirección axial, y puede referirse también a la dirección de un
conjunto de curvas circulares adyacentes cuyos radios definen la
curvatura axial de la banda de rodadura, tal como se puede ver en
sección transversal.
"Cable" se refiere a uno de los cordones de
refuerzo, que incluyen fibras o metal o tejido, con los que se
refuerzan las capas y las correas.
"Corona" o "Corona de neumático" se
refiere a la banda de rodadura, a unos soportes de la banda de
rodadura y a las porciones inmediatamente adyacentes de los
flancos.
"Neumático EMT" se refiere a Tecnología de
Movilidad Expandida y neumático EMT se refiere a un neumático que
es un "runflat", que se refiere a un neumático diseñado para
proporcionar al menos un servicio operacional limitado en unas
condiciones en las que el neumático tiene una pequeña a ninguna
presión de inflado.
"Plano ecuatorial" se refiere al plano
perpendicular al eje de rotación del neumático y que pasa a través
del centro de su banda de rodadura, o a medio camino entre los
talones del neumático.
"Medidor" se refiere en general a una
medición, y a veces a una dimensión de espesor.
"Revestimiento interno" se refiere a la o a
las capas de elastómero u otro material que forman la superficie
interna de un neumático sin cámara de aire y que contienen el gas o
fluido de inflado al interior del neumático. Halobutilo, que es
altamente impermeable al aire.
"Inserto" se refiere al refuerzo en forma
creciente o en forma de cuña usado habitualmente para reforzar los
flancos de neumáticos de tipo Runflat; también se refiere al
inserto elastomérico de forma no creciente que está debajo de la
banda de rodadura; llamado también "inserto en forma de
cuña"
"Lateral" se refiere a una dirección
paralela a la dirección axial.
"Perfil meridional" se refiere a un perfil
de neumático cortado a lo largo de un plano que incluye el eje de
neumático.
"Tela" se refiere a un elemento (tela) de
refuerzo de carcasa reforzada con cables de cables recubiertos con
caucho dispuestos radialmente o al contrario paralelos.
"Neumático" se refiere a un dispositivo
mecánico laminado en general de forma toroidal (en general un toro
abierto) que posee dos talones, dos flancos y una banda de rodadura
y que está hecho con caucho, productos químicos, tejido y acero u
otros materiales.
"Pestaña" se refiere a la porción superior
de flanco justo debajo del borde de la banda de rodadura.
"Flanco" se refiere a la porción de un
neumático entre la banda de rodadura y el talón.
"Eje de neumático" se refiere al eje de
rotación del neumático cuando el neumático está montado en una
llanta y está en rotación.
"Tapa de banda de rodadura" se refiere a la
banda de rodadura y al material subyacente en el que se moldea el
modelo de banda de rodadura.
"Extremidad doblada" se refiere a una parte
de una tela de carcasa doblada hacia arriba (es decir, radialmente
hacia el exterior) desde los talones alrededor en los que se va a
enrollar la tela.
En términos generales, un proceso convencional
para fabricar un neumático de automóvil de tela radial incluye una
etapa intermedia de disposición de dos talones anulares no
expansibles, y cada uno comprende un cable de filamentos metálicos
recubiertos de caucho verde, sobre los otros componentes de una
carcasa de neumático verde ("verde" significa que todavía no
ha sido vulcanizado y que aún está pegajoso) en un tambor de
construcción de neumáticos. Un relleno de caucho anular de corte
seccional triangular llamado "ápice" puede ser añadido.
Después las porciones de componentes de tela que se extienden lejos
de los talones son posteriormente dobladas alrededor de los
talones, formando unos "bordes doblados". A continuación, la
carcasa no vulcanizada es retirada normalmente del tambor de
construcción de neumáticos y montada sobre una "maquina de
segunda etapa" dónde es inflada (formada de nuevo) en una forma
toroidal, y su superficie radialmente externa es presionada contra
una banda de rodadura y un conjunto de correa. En unas etapas
posteriores, la carcasa no vulcanizada es sometida a un rulado
(comprimida con un rodillo) para eliminar las bolsas de aire y pegar
las superficies internas las unas con las otras. El ensamblaje
obtenido es insertado en un molde (prensa de vulcanización) para la
vulcanización de calor (normalmente a 350 grados Fahrenheit) y a la
presión para formar un neumático acabado.
La figura 1A corresponde en general a la figura 9
de la patente Becker mencionada anteriormente, e ilustra
(esquemáticamente, y de manera extremadamente simplificada) un
ejemplo de tambor de construcción de neumáticos 102 de la técnica
precedente. El tambor 102 es en general cilíndrico, y posee dos
extremidades 102a y 102b, un eje de rotación 104 que se extiende
entre las dos extremidades, y una superficie externa cilíndrica 106.
Un plano central (CP) está indicado en el dibujo, y en general
representa un plano que bisecciona una carcasa colocada sobre en el
tambor de construcción de neumáticos.
En una construcción habitual de neumático (otra
vez extremadamente simplificada, para una mejor claridad
ilustrativa), un revestimiento interno 108 es aplicado sobre la
superficie del tambor 102, y dos componentes de inserto de flanco
de neumático ("insertos") 110a y 110b (en general "110")
están dispuestos en posiciones longitudinalmente (axialmente)
separados el uno del otro sobre el revestimiento interno 108, como
mostrado. Posteriormente, se dispone una primer tela 112 sobre el
revestimiento interno 108 y los insertos 110. Lo cual forma una
carcasa de neumático no vulcanizada que posee una forma cilíndrica
por definición. No obstante, como es evidente según la ilustración
de la figura 1A, la adición de los insertos de flanco 110 entre el
revestimiento interno 108 y la tela 112 produce la formación de dos
"salientes" (protuberancias), que son regiones de diámetro
externo aumentado ("OD"), en la superficie externa de la
carcasa. Como se puede observar, estos salientes sobresalen de
manera significativa hacia arriba desde la superficie externa del
tambor de construcción de neumáticos y crean protuberancias
significativas 18 en esas áreas. Unos componentes de neumático
posteriores tales como una segunda tela de carcasa son difíciles de
colocar en este tipo de contorno no plano. En las posiciones de las
protuberancias, el aire puede estar atrapado al interior del
neumático, lo que implica los problemas mencionados
anteriormente.
Sucesivamente, dos talones 114a y 114b (en
general "114") son añadidos a la carcasa de neumático. Cada
pestaña 114 es un aro circular sustancialmente no expansible, que
tiene un diámetro interno ("ID") que es sustancialmente igual
a o preferiblemente sólo ligeramente superior al OD de la tela 112
(en áreas en las que hay salientes). Los talones 114 son mostrados
dispuestos axialmente ligeramente hacia el exterior de los insertos
110, y son mostrados con una sección de corte transversal redonda
(contra una hexagonal) para una mejor claridad ilustrativa. Una
segunda tela (no mostrada) puede ser añadida a la carcasa, y las
porciones finales externas de la carcasa pueden ser dobladas.
Finalmente la carcasa puede ser transferida a otra máquina (de
segunda fase) para añadir un conjunto de banda de rodadura, etc.
La figura 1B corresponde en general a las Fig. 2
a 7 de la patente "Becker" mencionada anteriormente, e ilustra
una forma de realización alterna de un ejemplo de tambor de
construcción de neumáticos 122 según la técnica precedente. En
general el tambor 122 es cilíndrico, y tiene dos extremidades 122a
y 122b, un eje de rotación 124, y una superficie externa en general
cilíndrica 126. El tambor 122 difiere del tambor 102 de la figura 1A
debido al hecho principalmente de que posee unas cavidades anulares
(bolsas, ranuras) 136a y 136b (en general "136") en su
superficie externa en posiciones longitudinales (axiales)
correspondientes a las posiciones de y relacionadas con las
dimensiones de los insertos 130a y 130b (en general "130") y
que se extienden alrededor de la circunferencia del tambor 122. En
este ejemplo, el revestimiento interno 128 es aplicado en la
superficie 126 del tambor 122. Posteriormente se aplican los
insertos 130, y se ajustan (se acoplan) debajo al interior de las
cavidades 136. Después se aplica un tela 132. Esto produce una
carcasa de neumático no vulcanizado que posee una forma
esencialmente cilíndrica. A diferencia de la carcasa de neumático
formada en la figura 1A, la adición de los insertos 130 entre el
revestimiento interno 128 y la tela 132 no produce en esa zona dos
"salientes" en la superficie externa de la carcasa. En la
medida en que no existe esencialmente ningún saliente, y que la
superficie externa de la carcasa de neumático colocada es
esencialmente cilíndrica, y posee un OD esencialmente uniforme, es
posible (entre otras cosas) montar dos talones 134a y 134b (en
general "134") sobre la carcasa mediante un deslizamiento de
éstos dos desde una extremidad (p. Ej., 122a) del tambor 122.
Las figuras 2A a 2D ilustran, en general, el
tambor de construcción de neumáticos 202 de la presente invención.
El tambor 202 es en general cilíndrico, y posee dos extremidades
202a y 202b, un eje de rotación 204 que se extiende entre las dos
extremidades, y una superficie externa cilíndrica 206. El tambor
202 tiene una longitud axial global "L" entre las dos
extremidades. Un mandril (o eje de soporte del tambor) se extiende
a lo largo del eje 204 y tiene una extremidad 208a que se extiende
desde la extremidad 202a del tambor 202, y una extremidad 208b que
se extiende desde la extremidad 202b del tambor 202.
El tambor 202 tiene una sección central 220 que
es en general cilíndrica, y centrada sobre el eje 204. La sección
central 220 tiene una anchura (más correctamente, una longitud
axial) de "L_{c}". El tambor 202 tiene una primera sección
final 222 que es coaxial con la sección central 220, y que está
dispuesta axialmente en una extremidad de la sección central 220. El
tambor 202 tiene una segunda sección final 224 que es coaxial con
la sección central 220, y que está dispuesta axialmente en un
extremidad opuesta de la sección central 220. Las dos secciones
finales 222 y 224 son, según los objetivos de la presente
invención, esencialmente idénticas (es decir que una es el reflejo
exacto de la otra), y cada una tiene una longitud axial de
(L-L_{c} )/2. Las secciones finales 222 y 224
están dirigidas axialmente hacia el exterior de la sección central
220. El tambor, más precisamente la sección central 220 del tambor,
tiene un plano central (compárese CP, figura 1A), que es una
intersección de plano del eje 204 a medio camino entre las
extremidades de la sección central (normalmente también a medio
camino entre las extremidades 202a, 202b) del tambor
global.
global.
El eje 204 es, por definición, perpendicular con
respecto al plano central.
La sección central 220 es segmentada
circunferencialmente, y tiene una pluralidad de segmentos fijos
alargados 226 alternantes con una pluralidad de segmentos
expansibles alargados 228. Como se puede ver mejor en cualquiera de
las figuras 2B a 2D, existen de manera apropiada 24 (veinticuatro)
segmentos fijos 226 alternantes con 24 (veinticuatro) segmentos
expansibles 228. Los segmentos expansibles 228 se extienden
axialmente y están separados circunferencialmente los unos de los
otros, y las porciones finales de cada uno es perfilado para tener
cavidades anulares (bolsas, ranuras) 236a y 236b (en general
"236"; compárese 136) en su superficie externa en unas
posiciones longitudinales (axiales) correspondientes a las
posiciones de y relacionadas con las dimensiones de los insertos de
flanco (no mostrados, compárese 130) que serán aplicados durante el
proceso de ensamblaje de la carcasa, descrito anteriormente. Se
pueden ver mejor las bolsas 236 en la figura 2F, donde también se
pueden ver dos puntos de anclaje de una membrana (no mostrada) de
borde doblado 238a y 238b en la superficie externa del segmento
expansible. En las figuras 2F y 5A, se puede observar que estas
finales de los segmentos expansibles 238, 538 están perfilados de
manera a tener unas bolsas 236, 536 para recibir unos componentes
(p. Ej., insertos de flanco) de una carcasa de neumático colocada
sobre el tambor.
Los segmentos fijos 226 son alargados, en general
rectangulares en corte transversal y tienen una longitud
esencialmente igual a "L_{c}". Los segmentos fijos 226
presentan normalmente una anchura fija o una anchura proporcional
al número de segmentos totales. Los segmentos expansibles 228
también son alargados, en general rectangulares en sección
transversal, tienen una longitud esencialmente igual a
"L_{c}", y normalmente tienen una anchura fija o una anchura
proporcional al número de segmentos totales. Los segmentos
expansibles 228 también son alargados, en general rectangulares en
sección transversal, y tienen una longitud esencialmente igual a
"L_{c}".
Puede existir cualquier número apropiado de
segmentos fijos y expansibles, por ejemplo, en vez de veinticuatro
de cada, cualquier número de dieciocho a treinta para cada uno. El
número de segmentos fijos no deben ser exactamente igual al número
de segmentos expansibles. Los segmentos expansibles tampoco deben
tener exactamente la misma anchura. Se aplica lo mismo a los
segmentos fijos. Algunos de los segmentos fijos y/o expansibles
seleccionados pueden ser segmentos "de objetivo particular",
tal como para poner en contacto la parte de vacío con un
revestimiento interno colocado sobre el tambor.
La sección central 220 es expansible, entre una
condición contraída (o retraída, o retractada), mostrada en las
figuras 2B y 2C y una condición expandida (o expandida) (o posición
"totalmente" expandida), mostrada en las figuras 2D y 2E. Unos
mecanismos para efectuar la expansión y la contracción de la
sección central 220 están descritos a continuación, y comprenden
parcialmente la expansión de la sección central en una (o más)
posiciones "semiexpandidas". En general, cada uno de dichos
segmentos expansibles 228 es expansible desde un primer radio de
tambor en una condición contraída del tambor a un segundo radio
superior de tambor en una condición semiexpandida del tambor y
finalmente a un tercer radio de tambor, superior al segundo radio
en una condición totalmente expandida del
tambor.
tambor.
Las figuras 3A a 3D ilustran los componentes más
importantes de una sección central expansible 320 (compárese 220)
de un tambor de construcción de neumáticos, según una forma de
realización de la invención. En la vista de la figura 3A, se
muestra un segmento de una pluralidad (p. Ej., 24) de segmentos
expansibles 328 (compárese 228), y se muestra un segmento
correspondiente a una pluralidad (p. Ej., 24) de segmentos fijos 326
(compárese 226). En las figuras 3B a 3D, se muestra el segmento
expansible 328, pero no el segmento fijo 326, para una mejor
claridad ilustrativa. Un mandril 308 está ilustrado de forma muy
esquemática en las figuras 3B a 3D, y no aparece en la figura 3A,
para una mejor claridad ilustrativa. En la figura 3A sólo se
muestra un elemento de base 346 para el segmento fijo 326, para una
mejor claridad ilustrativa. En las figuras 3B a 3D se ve mejor un
elemento de base (rampa) 348 para el segmento expansible 328.
Dos elementos de guía (llantas) 340a y 340b (en
general "340") están dispuestos en unas posiciones axialmente
separados el uno del otro en un 308 (compárese 208) que se extiende
a lo largo del eje 304. Las llantas 340 están en general de manera
apropiada en forma de discos planos que están centrados sobre el
eje 304, y son paralelas entre sí. Cada llanta 340 posee una
superficie interna que está enfrente de, y es paralela a la
superficie interna de la otra llanta 340. Las llantas 340 están
fijadas esencialmente en el mandril 308, lo que significa que éstas
van a girar con el mandril, y que están a una distancia axial fija
separadas las unas de las otras. Las llantas 340 están
preferiblemente centradas sobre el plano central. Las llantas 340
están separadas las unas de las otras a una distancia que es, como
ilustrada, inferior a la longitud "L_{c}" de los segmentos
326, 328.
Las superficies internas de las llantas 340a y
340b están provistas con una pluralidad de ranuras 342a y 342b que
se extienden radialmente, respectivamente. Una ranura determinada
342a sobre la placa de guía 340a corresponde a una ranura
determinada 342b sobre la placa de guía 340b, y está en la misma
posición circunferencial sobre el mandril. Estas dos ranuras
determinadas 342a, 342b forman un par de ranuras determinadas y, por
ejemplo, existen 24 (veinticuatro) pares de ranuras, separadas en
intervalos idénticos alrededor de las superficies internas de las
llantas 340. Cada uno de estos pares determinados de ranuras
funciona en forma de vía par guiar un elemento de soporte de un
segmento expansible (elemento de rampa) 348 asociado con un
segmento expansible 328, radialmente interno y externo, como
indicado a continuación.
Cada segmento expansible 328 posee un elemento de
rampa 348 asociado con éste. (para 24 segmentos expansibles 328,
hay 24 elementos de rampa 348). El elemento de rampa 348 es un
elemento esencialmente horizontal plano que posee cuatro bordes
(lados) - un borde superior para soportar el segmento expansible
328, un borde inferior "de rampa" que funciona como una
superficie de rampa accionada por dos elementos de cuña movibles
358 (descritos de manera más detallada a continuación), un primer
borde lateral que se desliza en la ranura 342a de un par de ranuras
determinado, y un segundo borde lateral que se desliza en la ranura
342b del par de ranura determinado. Preferiblemente, el elemento de
rampa 348 está separado del segmento expansible 328, pero también
puede estar formado íntegramente en éste. En caso de que el
elemento de rampa 348 no esté formado íntegramente con el segmento
expansible 328, el segmento expansible 328 puede estar unido al
elemento de rampa 348 en una forma cualquiera adecuada.
Las superficies internas de las llantas 340a y
340b están provistas también de una pluralidad de ranuras 343a y
343b que se extienden radialmente, respectivamente. Cada una de las
ranuras que se extienden radialmente 343a y 343b está intercalada
entre las ranuras que se extienden radialmente 342a y 342b. Las
ranuras 343a y 343b que se extienden radialmente son más cortas que
las ranuras 342a y 342b que se extienden radialmente. Un ranura
determinada 343a sobre la placa de guía 340a corresponde a, y está
en la misma posición circunferencial sobre el mandril 308 que una
ranura determinada 343b sobre la placa de guía 340b. Estas dos
ranuras determinadas 343a, 343b forman un par de ranuras
determinadas y, por ejemplo, existen 24 (veinticuatro) pares de
ranuras, separadas en intervalos idénticos alrededor de las
superficies internas de las llantas 340. Cada par de ranuras 343a,
343b funciona como una vía para recibir y fijar un elemento de
soporte del segmento fijo 346 asociado con un segmento fijo 326,
como indicado a continuación. El elemento de base 346 es
esencialmente un bloque rectangular, que se extiende entre las
ranuras de las llantas y que posee cuatro bordes (lados) - una
borde superior para soportar el segmento fijo 326, un primer borde
lateral que se inserta en una ranura 343a, un segundo borde lateral
que se inserta en una ranura 343b, y un borde inferior en general
plano. En caso de tener 24 (veinticuatro) segmentos fijos 326,
existen 24 (veinticuatro) elementos de base 346 que se extienden
entre 24 pares de ranuras 343a, 343b. (Los bordes laterales de los
elementos de base son recibidos en las ranuras.) Esto representa un
número total de ranuras en cada llanta (y el número total de pares
de ranuras en las llantas) de 48 (cuarenta y ocho) - 24 pares de
ranuras para guiar los segmentos expansibles 328 durante el
movimiento de éstos radialmente hacia dentro y hacia fuera, y 24
pares de ranuras para localizar los segmentos fijos 326 entre los
segmentos de expansión 328 incluso si el movimiento radial no ha
sido completado o necesario (al contrario, los segmentos fijos
deberían permanecer en posiciones radiales seleccionadas).
Preferiblemente, el elemento de base 346 está separado del segmento
fijo 326, pero también puede estar formado íntegramente con éste.
En caso de que el elemento de base 346 no esté formado íntegramente
con el segmento fijo 326, el segmento fijo 326 puede estar unido al
elemento de base 346 en una forma cualquiera adecuada.
Cada segmento fijo 326 posee un elemento de base
326 asociado. (Para 24 segmentos fijos 326, existen 24 elementos de
base 346.). El elemento de base 346 es un bloque esencialmente
rectangular, que se extiende entre las ranuras de las llantas y que
posee cuatro bordes (lados) - un borde de parte superior para
soportar el segmento fijo 326, un primer borde lateral que se
inserta en una ranura 342a, un segundo borde lateral que se inserta
en una ranura 342b, y un borde inferior en general plano. En caso
de tener 24 (veinticuatro) segmentos fijos 326, existen 24
(veinticuatro) elementos de base 346 que se extienden entre 24
pares de ranuras. (Los bordes laterales de los elementos de base
son recibidos en las ranuras.) Esto representa el número total de
ranuras en cada borde (y el número total de pares de ranuras en las
llantas) que es de 48 (cuarenta y ocho) - 24 pares de ranuras para
guiar los segmentos expansibles 328 durante su movimiento
radialmente hacia el interior y hacia el exterior, y 24 pares de
ranuras para colocar los segmentos fijos 326 entre los segmentos
expansibles 328 incluso si el movimiento radial no ha sido
completado o necesario (al contrario, los segmentos fijos deberían
permanecer en posiciones radiales seleccionadas). Preferiblemente,
el elemento de base 346 está separado del segmento fijo 326, pero
también puede estar formado íntegramente con éste. En caso de que
el elemento de base 346 no esté formado íntegramente con el
segmento fijo 326, el segmento fijo 326 puede estar unido al
elemento de base 346 en una forma cualquiera adecuada.
En la figura 3A, se puede observar que el
segmento fijo 326 tiene una longitud axial que es sustancialmente
la misma que la longitud axial del segmento expansible 328, y que
la longitud axial "L_{c}" de ambos segmentos es superior a
la distancia entre las dos llantas 340, y que éstas están
"centradas" con respecto a las llantas 340 (y al plano
central).
Dos elementos diagonales 338a y 338b (en general
"338") están provistos. Uno de los elementos de soporte (338b)
es mostrado en líneas discontinuas en la figura 3A. El otro
elemento de soporte, 338a, está mostrado en líneas discontinuas en
las Figuras 3B a 3D, para una mejor claridad ilustrativa. Los
elementos de soporte 338 están dispuestos en posiciones axialmente
separados el uno del otro alrededor del mandril 308, y están de
manera adecuada en forma de bandas de caucho que se extienden a
través de unos agujeros correspondientes 342a y 342b en cada uno de
los elementos de rampa 348. Estas bandas de caucho 338 ejercen una
fuerza de "contracción" radial en los elementos de rampa 348
en la dirección del eje 304. Como se muestra en la figura 3A, los
elementos de base 346 para los segmentos fijos 326 puede estar
también provistos de agujeros 344a y 344b, a través de los cuales
se extienden las bandas de caucho 338.
Dos elementos cónicos (de cuña) 358a y 358b (en
general "358") están dispuestos en posiciones axialmente
separados el uno del otro sobre el mandril 308 (sobre cada lado del
plano central). Los elementos de cuña 358 están de manera adecuada
en forma de discos en general planos (anillos, ya que son discos
con un agujero en el centro) que están centrados sobre el eje 304, y
son paralelos entre sí. Las caras externas de los elementos de cuña
358 son cónicas. Por lo que, los elementos de cuña 358 son
troncocónicos, y pueden estar indicados como "conos", o
"elementos en forma de cono", o "elementos cónicos". Los
elementos de cuña 358 no están fijados en el mandril 308. Al
contrario, aunque pueden estar unidos (o bloqueados) al mandril de
manera a girar con el mandril, éstos son libres de moverse
axialmente (atravesar) a lo largo del mandril, el uno hacia el otro
y lejos el uno al otro, desde una distancia mínima (esencialmente
tocándose el uno con el otro), hasta una distancia máxima el uno
del otro, permaneciendo paralelos entre sí sin tener en cuenta la
distancia axial del uno al otro.
En la figura 3B, la sección central 320 es
mostrada en su posición contraída (o "totalmente contraída").
En esta posición, los elementos de cuña 358 están cerca el uno del
otro (p. Ej., esencialmente con una distancia entre sí de cero, con
sus bases tocándose o casi), y el elemento de rampa 348 y en
consecuencia, el segmento expansible 328 se encuentra en su
distancia radial mínima del eje 304. En otras palabras, el diámetro
de la sección central 320 es mínimo en esta posición contraída
(retractada). En dicha posición contraída, la superficie externa de
la sección central 320 posee esencialmente el mismo diámetro que el
de las superficies externas 306 (compárese 206) de las secciones
finales adyacentes 322 y 324 (compárese 222, 224). En esta posición
contraída, se puede aplicar un componente de neumático, tal como el
revestimiento interno (p. Ej., 504, ver más abajo) de una carcasa de
neumático.
En la figura 3C, la sección central 320 es
mostrada en su posición semiexpandida. En esta posición, los
elementos de borde 358 se extienden separados los unos de los otros
(pero no tan lejos como pueden llegar a situarse), y el elemento de
rampa 348 y, en consecuencia, el segmento expansible 328 se sitúa a
una distancia radial superior del eje 304. En otras palabras, el
diámetro de la sección central 320 es entonces mayor, o expandido.
En esta posición semiexpandida, la superficie externa de la sección
central 320 posee un diámetro ligeramente superior al de las
superficies externas 306 (compárese 206) de las secciones finales
adyacentes 322 y 324 (compárese 222, 224). En esta posición
semiexpandida, se puede aplicar un componente de neumático, como la
tela (p. Ej., 508, ver más abajo) de una carcasa de neumático.
En la figura 3D, la sección central 320 es
mostrada en su posición totalmente expandida. En esta posición, los
elementos de cuña 358 se separan (se han movido) muy lejos los unos
de los otros (esencialmente tan lejos los unos de los otros como lo
permite su capacidad de expansión, con sus bases separadas las unas
de las otras), y el elemento de rampa 348 y, en consecuencia, el
segmento expansible 328 está a una distancia radial todavía mayor
del eje 304. En otras palabras, el diámetro de la sección central
320 es ahora aún mayor o más expandido. En esta posición totalmente
expandida, la superficie externa de la sección central 320 posee un
diámetro mucho mayor al de las superficies externas 306 (compárese
206) de las secciones finales adyacentes 322 y 324 (compárese 222,
224). En esta posición totalmente expandida, los talones están
destinados a estar fijados firmemente en la carcasa, cuyas
extremidades dobladas pueden ser dobladas por lo tanto, en una
etapa final de construcción de carcasa. Posteriormente, la sección
central 320 del tambor puede ser parcialmente contraída (p. Ej.,
volver a una posición semiexpandida), y la carcasa puede ser
retirada para un proceso ulterior, tal como la aplicación de un
conjunto de banda de rodadura en una máquina de construcción de
neumáticos de una segunda etapa.
Los dos elementos de cuña 358 están en forma de
cono (más precisamente, troncocónicos), dispuestos coaxialmente
(con el mismo eje) con sus bases opuestas (cara a cara) las unas a
las otras, y sus ápices (aunque truncados) se alejan los unos de
los otros. Es preferible que los dos elementos de cuña 358
permanezcan siempre, por todo su campo de movimiento axial,
equidistante al plano central de la sección central 320 del tambor.
El borde inferior (superficie interna) del elemento de rampa 348
está en forma de V, con dos superficies de rampa de intersección,
una para cada uno de los elementos de cuña 358. De esta manera, las
fuerzas ejercidas por los elementos de cuña 358 son distribuidas
uniformemente a lo largo de la longitud del elemento de rampa 348 y
en consecuencia, el segmento expansible 328. El ángulo a lo largo
de los bordes externos (caras) de los elementos de cuña 358, y el
ángulo correspondiente a lo largo de los bordes internos
(superficies) de los elementos de rampa 348 está situado de manera
adecuada entre 20 y 45 grados, aproximadamente de 30 grados, más
particularmente a 33 grados, con respecto al eje, o más paralelo al
eje que perpendicular a éste. Este ángulo, por supuesto, permanece
constante sin tener en cuenta las posiciones axiales de los
elementos de cuña 358. Como los elementos de cuña 358 se alejan los
unos de los otros, los segmentos expansibles 328 son forzados
radialmente hacia el exterior del eje 304.
El segmento expansible 328 posee una longitud
"L_{c}". El segmento fijo 326 posee una longitud
sustancialmente igual a la "L_{c}". Las llantas 340 están
separadas las unas de las otras en una distancia inferior a la
longitud "L_{c}". En las ilustraciones de las figuras 3A a
3D, un total de 48 (cuarenta y ocho) agujeros 342 son mostrados en
cada llanta 340. Como se ha indicado anteriormente, 24 de estas
ranuras sobre cada llanta forman un par de agujeros determinado
para guiar los elementos de rampa 348 cuando éstos son forzados
radialmente hacia el exterior y vuelven radialmente hacia el
interior. Como se puede ver mejor en la figura 3A, el elemento de
base 346 se extiende entre unos pares intermedios de agujeros 342
en las llantas 340. Además, los elementos de base 346 deben pasar
(por, a través de) los elementos de cuña 358. En consecuencia, los
elementos de cuña 358 poseen 24 muescas 356 en posiciones
circunferenciales separadas a igual distancia sobre la superficie
externa de sus bases respectivas para recibir un borde inferior del
elemento de base 346 durante su paso. Esto sirve para
"bloquear" los elementos de cuña 358 en una relación de
posición circunferencial con respecto a las llantas 340, al mismo
tiempo que los elementos de cuña 358 pueden moverse axialmente
hacia atrás y hacia adelante en el espacio entre los elementos de
llanta 340.
En consecuencia se ha observado que una expansión
de la sección central 320 de un tambor de construcción de neumático
puede ser realizada utilizando un mecanismo cónico dual transversal
que ejerce unas fuerzas radiales sobre los segmentos expansibles
328 que son simétricos sobre el plano central del tambor (es decir
de la sección central 320). Con sólo una estructura cónica, como en
la patente US-A-5.264.068, no se
puede conseguir tal simetría. La aplicación de unas fuerzas de
expansión, con una simetría sobre el plano central, puede ser
fundamental para conseguir una uniformidad en la formación de una
carcasa de neumático.
Aunque no esté mostrado, cualquier mecanismo
adecuado puede ser utilizado para mover axialmente los elementos de
cuña en forma de punta 358 hacia el exterior de manera a obtener la
expansión de la sección central 320, y axialmente hacia el interior
(el uno hacia al otro) para permitir la retracción de la sección
central 320.
Las dimensiones adecuadas para la sección central
320 son:
- -
- diámetro contraído = 400 mm
- -
- diámetro semiexpandido = 420 mm
- -
- diámetro totalmente expandido 476 mm (expansión de 76 mm)
- -
- anchura mínima de sección central (L_{c}) de 250 mm
Cuando la sección central 320 está contraída, la
superficie del tambor es sustancialmente continua, lisa, sin
interrupciones (plana), y esto es ventajoso para una aplicación de
revestimiento interno. Se pueden prever unos medios para proveer un
vacío, a través de algunos segmentos seleccionados (sean fijos o
expandidos) sobre la superficie del tambor, para fijar el
revestimiento interno en un modo seguro sobre éste de cualquier
manera apropiada. Cuando la sección central está semiexpandida, la
superficie también es sustancialmente plana, lo que resulta
ventajoso para la aplicación de de la tela.
Las figuras 4A a 4C ilustran una forma de
realización alterna de un mecanismo para la expansión y la
contracción de la sección central de un tambor de construcción de
neumáticos. Mientras que la forma de realización de las figuras 3A
a 3D utilizaba un mecanismo de cono doble y de rampa para la
expansión, y unas bandas de caucho para contraer la sección central,
en esta forma de realización la conexión puede a la vez expandir y
contraer los segmentos expansibles de la sección central.
Las figuras 4A a 4C ilustran los componentes
principales de una sección central expansible 420 (compárese 320)
de un tambor de construcción de neumáticos, según una forma de
realización alterna de la invención. En la ilustración de la figura
4C, se muestra un segmento de una pluralidad (p. Ej., 24) de
segmentos expansibles 428 (compárese 328). En las vistas de las
figuras 4A y 4B, el segmento expansible es omitido, para una mejor
claridad ilustrativa. Se entenderá que la disposición alternante
habitual de unos segmentos fijos y expansibles es sustancialmente
la misma en esta forma de realización que en la forma de
realización descrita anteriormente. En la descripción de esta forma
de realización, la posición totalmente contraída de la sección
central 420 está mostrada en la figura 4A, y la posición totalmente
expandida de la sección central 420 está mostrada en la figura 4B.
Se entenderá que en esta forma, como en la forma de realización
anterior, el tambor puede ser expandido (o contraído) en cualquier
posición (diámetro) entre totalmente contraído y totalmente
expandido. Un mandril (compárese 308) se extiende a lo largo del
eje 404 del tambor, pero es omitido para una mejor claridad
ilustrativa. Aunque no esté mostrada, la sección central está
provista con unos segmentos fijos (p. Ej., 326), de la misma (o
similar) manera que en la forma de realización descrita
anteriormente.
Dos llantas 440a y 440b (en general indicadas con
el número "440"; compárese 340) están dispuestas en posiciones
axialmente separadas sobre el mandril. Las llantas 440 son
sustancialmente similares a las llantas 340 de la forma de
realización anterior, y de manera apropiada en general están en
forma de discos planos centradas sobre el eje (304), y son paralelas
entre sí. Cada elemento de guía 440 tiene una superficie interna
enfrente, y es paralela a la superficie interna del otro elemento
de guía 440. Las llantas 440 están fijadas esencialmente en el
mandril (308), lo que significa que girarán con el mandril (308), y
que están separadas en una distancia axial fija.
Las superficies internas de las bridas 440a y
440b están provistas con una pluralidad de ranuras que se extienden
radialmente 442a y 442b y de ranuras intercaladas 443a y 443b,
respectivamente. De nuevo, esto es comparable a las ranuras 342a y
342b y 343a y 343b de la forma de realización descrita
anteriormente. Una ranura determinada 442a sobre la placa de guía
440a corresponde a, y está en la misma posición circunferencial
sobre el mandril que una ranura determinada 442b sobre la placa de
guía 440b. Estas dos ranuras determinadas 442a, 442b forman un par
de ranuras y, por ejemplo, existen 24 pares de ranuras, separadas
en intervalos regulares sobre las superficies internas de las
llantas. Cada par de ranuras funciona como una vía para guiar un
soporte de segmento expansible, o elemento de base (soporte) 448
(compárese 348) al mismo tiempo que se mueve radialmente hacia el
interior o hacia el exterior del eje, como indicado a
continuación.
Cada segmento expansible 428 tiene un elemento de
soporte 448 asociado con éste. (Para 24 segmentos expansibles, hay
24 elementos de base) El elemento de soporte 448 es esencialmente
un elemento plano que posee cuatro bordes (lados) - un borde
superior para soportar el segmento expansible 328, un primer borde
lateral que se desplaza en la ranura 442a de un par de ranuras
determinado, y un segundo borde lateral que se desplaza en la
ranura 442b del par de ranuras determinado. El elemento de soporte
448 tiene además un borde inferior, pero la forma de este borde no
supone una importancia particular (en contraste con la superficie
de rampa de borde inferior del elemento de rampa 348).
Preferiblemente, el elemento de soporte 448 está separado del
segmento expansible 428, aunque también puede estar formado
íntegramente con éste. En caso de que el elemento de soporte 448 no
esté formado íntegramente con el segmento expansible 428, el
segmento expansible 428 puede estar fijado de cualquier manera
apropiada en el elemento de soporte 448.
Dos anillos de guía (cubos) 458a y 458b (en
general indicado con el número "458") están dispuestos en
posiciones axialmente separados sobre el mandril (sobre cada lado
del plano central). Los anillos de guía 458 están de manera
apropiada en forma de discos generalmente planos (anillos, ya que
son discos con un agujero en el centro) que están centrados sobre el
eje 404, y son paralelos entre sí. Los anillos de guía 458 no están
fijados en el mandril. Al contrario, aunque pueden estar unidos (o
bloqueados) al mandril de manera a girar con el mandril, éstos son
libres de moverse axialmente a lo largo del mandril, el uno hacia
el otro y alejados el uno del otro, en una distancia mínima
(esencialmente tocándose el uno con el otro), en una distancia
máxima entre sí, permaneciendo paralelos el uno con el otro sin
tener en cuenta la distancia axial entre sí.
Un mecanismo de conexión de superposición 460
está provisto entre los anillos de guía 458 y el elemento de
soporte 448. El mecanismo de conexión comprende:
- una primera articulación alargada 462 que posee una extremidad fijada en pivote en uno (458a; a la izquierda, como ilustrado) de los anillos de guía 458, y una extremidad opuesta fijada en pivote adyacente (cerca de) a una (a la derecha, como ilustrado) extremidad del elemento de soporte 448; y
- una segunda articulación alargada 464 que posee una extremidad fijada en pivote al otro (458b; a la derecha, como ilustrada) anillo de guía 458, y una extremidad opuesta fijada en pivote adyacente (cerca de) a una extremidad opuesta (a la izquierda, como ilustrado) del elemento de soporte 448.
Las juntas 462 y 464 se superponen entre sí
(pasan la una sobre la otra), pero no están fijadas en pivote entre
sí, como sería el caso con una conexión de tipo "tijeras", y
tampoco son paralelo entre sí, como sería el caso con una conexión
tipo de dos juntas "articuladas".
En la figura 4A (en comparación con la figura 3B)
se muestra la sección central 420 en su posición contraída (o
"totalmente contraída"). En esta posición, los anillos de guía
458 están muy separados el uno del otro (esencialmente lo más lejos
que les sea posible), y el elemento de soporte 448 y,
consecuentemente, el segmento expansible 428 está en una distancia
radial mínima con respecto al eje 404. En otras palabras, el
diámetro de la sección central 420 es mínimo en esta posición
contraída. En esta posición contraída, la superficie externa de la
sección central 420 tiene sustancialmente el mismo diámetro que el
de las superficies externas (306) de las secciones finales
adyacentes (324). En esta posición contraída, se puede aplicar el
revestimiento interno de una carcasa de neumático.
En la figura 4B (compárese con la figura 3D), se
muestra la sección central 420 en su posición totalmente expandida.
En esta posición, los anillos de guía 458 están cerca el unos del
otro (p. Ej., en una distancia entre sí esencialmente igual a
cero), y el elemento de soporte 448 y, por lo tanto, el segmento
expansible 428 está en su distancia radial máxima con respecto al
eje 404. En otras palabras, la sección central 420 está en ese
momento totalmente expandida. En esta posición totalmente
expandida, la superficie externa de la sección central 420 tiene un
diámetro mucho mayor que el de las superficies externas (306) de
las secciones finales adyacentes (p. Ej., 222, 224).
Simultáneamente con el tambor en la posición totalmente expandida,
los bloqueos de talón accionados separadamente (no mostrados)
fuerzan los talones en una posición muy firme. A continuación, las
extremidades de la carcasa pueden después ser dobladas, en una
etapa final de la construcción de carcasa. Posteriormente, la
sección central 420 del tambor puede ser parcialmente contraída (p.
Ej., volver a una posición semiexpandida), los bloqueos de talón
contraídos y la carcasa puede ser retirados mediante otro proceso,
tal como la aplicación de un conjunto de banda de rodadura en una
máquina de construcción de neumáticos de una segunda etapa.
En la condición contraída (Figura 4A), ambas
articulaciones 462 y 464 son casi paralelas al eje 404. Por
ejemplo, en un ángulo de 19,6 grados con respecto a éste. En la
condición expandida (Figura 4B) las articulaciones 462 y 464 se
sitúan en un ángulo más o menos entre unas situaciones paralela y
perpendicular al eje 303, tal como en un ángulo de 46,2 grados con
respecto a éste. Esto proporciona un mecanismo relativamente
compacto con un buen campo operativo.
Aunque no está ilustrada, la sección central
puede ser expandida en cualquier diámetro entre una posición
contraída y totalmente expandida, tal como determinado por la
distancia entre los anillos de guía 458. Por ejemplo, en una
posición semiexpandida, se puede aplicar la tela de una carcasa de
neumático. Es preferible que los dos anillos de guía 458 permanezcan
equidistantes al plano central de la sección central 420 del tambor
cuando están en movimiento en su campo de posiciones. De esta
manera, las fuerzas son distribuidas uniformemente (simétricamente)
a lo largo de la longitud ("L_{c}") del elemento de soporte
448 y del segmento expansible 428.
En este ejemplo, con la conexión de
superposición, la relación entre la distancia del anillo de guía y
el diámetro de la sección central es inversa - cuanto más cerca
están los anillos de guía el uno del otro, mayor es el diámetro de
la sección central. En el ejemplo precedente (cuña/rampa), la
relación entre la distancia de los anillos de guía y el diámetro de
la sección central es directa - cuanto más cerca están los anillos
de guía el uno del otro, menor es el diámetro de la sección
central. En cualquier caso sin embargo, el diámetro de la sección
central 320 y 420 es proporcional (directamente o inversamente,
respectivamente) a la distancia entre los elementos de cuña 358 o
los anillos de guía 458, respectivamente.
El mecanismo de conexión de superposición de las
figuras 4A a 4C es superior a una conexión articulada, por ejemplo
como mostrada en la patente susodicha
US-A-4.929.298 con respecto al hecho
de poder aplicar unas fuerzas al segmento expansible de tal manera
que éste sea simétrico sobre el plano central, en todo el campo de
expansión del tambor. Una conexión articulada, en la que dos
articulaciones se mueven al unísono paralelas entre sí, es
esencialmente no simétrica sobre el plano central. Esta simetría,
como en la forma de realización precedente (de cuña), puede ser de
gran importancia para conseguir una uniformidad en la construcción
de la carcasa de neumático.
La forma de realización con una conexión de
superposición de las figuras 4A a 4C es similar a la forma de
realización de la cuña/rampa de la figuras 3A a 3D, en relación con
los aspectos siguientes:
- -
- ambos sirven para expandir y contraer una sección central (420) de un tambor de construcción de neumáticos;
- -
- ambos actúan sobre segmentos expansibles (428) de la sección central;
- -
- ambos no actúan sobre los segmentos fijos (426) de la sección central;
- -
- ambos utilizan unas llantas (440) que poseen unas ranuras (442) para guiar un elemento de rampa (348) o elemento de soporte (448) de soporte del segmento expansible (428);
- -
- ambos poseen elementos (458) que se mueven axialmente para efectuar la expansión/contracción de la sección central;
- -
- ambos ejercen unas fuerzas de expansión sobre los segmentos expansibles de manera a ser simétricas sobre el plano central.
La simetría de las fuerzas ejercidas (impulsadas)
en los segmentos expansibles, sobre el plano central, no es
insignificante. Como se ha mencionado anteriormente, una tela de
carcasa que es asimétrica (con cables más largos sobre un lado del
neumático que sobre el otro) puede producir una serie de problemas
de no uniformidad del neumático que incluyen un desequilibrio
estático y unas variaciones de la fuerza radial. La presente
invención se refiere a una fuente potencial de dichas no
uniformidades - es decir, a la expansión imprecisa (p. Ej., no
cilíndrica) del tambor.
En ambas formas de realización, cuando la sección
central (320, 420) está contraída, la superficie del tambor es
sustancialmente continua, lisa, sin interrupciones (plana), y esto
es ventajoso para la aplicación de un revestimiento interno. Se
pueden prever, en cualquier forma apropiada, unos medios para
proporcionar un vacío, a través de algunos de los segmentos
seleccionados (sean fijos o expansibles), en la superficie del
tambor, para sostener el revestimiento interno firmemente sobre
ésta. Cuando la sección central es semiexpandida, también la
superficie es sustancialmente plana, de manera a ser ventajosa para
la aplicación de una tela. Ambas formas de realización pueden
utilizar un sistema de rodillo por tornillo para la expansión de la
sección central. El mecanismo para mover las cuñas 358 o los anillos
de guía 458 depende en gran medida de otros factores presentes en
la construcción global del tambor, y puede ser adaptado caso por
caso.
La forma de realización de conexión en
superposición de las figuras 4A a 4C es diferente de la forma de
realización de cuña/rampa de las figuras 3A- 3D, en los siguientes
aspectos:
- -
- en la forma de realización de una cuña/rampa, las bandas de caucho 338 son utilizadas para contraer la sección central 320;
- -
- en la conexión en superposición, las propias articulaciones 462, 462 efectúan la contracción de la sección central;
- -
- en la forma de realización de una cuña/rampa, la sección central 320 se extiende cuando las cuñas 358 se alejan axialmente, y se contrae cuando las cuñas 358 se acercan la unas de las otra.
- -
- en la conexión en superposición, la sección central 420 se extiende cuando los anillos de guía 458 se acercan el uno del otro, y se contrae cuando los anillos de guía 458 se alejan al máximo el uno del otro.
El diseño de conexión en superposición tiende a
proporcionar más campo de expansión en una anchura más estrecha
(L_{c}), permitiendo la reducción de la anchura mínima del
tambor, por ejemplo de 250 mm (para la forma de realización de una
cuña) a 200 mm (para la forma de realización de conexión).
Algunas dimensiones habituales para la sección
central 420 de la forma de realización de conexión están
presentadas en la tabla siguiente.
| Tamaño de neumático (pulgadas) | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| Diámetro interno (pulgadas) | 14 | 15 | 16 | 17.2 | 18.2 | 19.2 | 20.2 |
| Expandido (mm) | 391 | 416 | 441 | 472 | 497 | 523 | 548 |
| Intermedio (mm) | 338 | 364 | 390 | 420 | 444 | 468 | 493 |
| Contraído (mm) | 308 | 334 | 350 | 380 | 404 | 428 | 453 |
| Expansión (mm) | 83 | 82 | 91 | 92 | 93 | 95 | 95 |
La figura 4D ilustra una forma de realización
alterna de un elemento de soporte 448' que está provisto con dos
agujeros 442a y 442b (compárese 342a y 342b) para recibir unos
elementos de soporte comparables a los elementos de soporte 338
mostrados en las figuras 3A a 3D. Los elementos de soporte, en una
manera adecuada en forma de bandas de caucho, van a ejercer una
fuerza "de contracción" radial sobre el elemento de soporte
448'.
La figura 5 es una vista en sección transversal
parcial de una carcasa de neumático habitual cuando está dispuesta
sobre un tambor de construcción de neumáticos, según la invención.
Se muestra una extremidad de un segmento expansible 528. En primer
lugar, se instala un manguito central 502 sobre la superficie del
tambor y se extiende sobre el segmento expansible 528. Una membrana
de borde doblado superior 503 y una membrana de borde doblado
inferior 505 se extiende más allá del tambor. La carcasa de
neumático comprende los siguientes componentes más importantes, en
el orden siguiente:
- -
- un revestimiento interno 504;
- -
- un primer inserto de flanco (columna) 506;
- -
- una primera tela (tela 1) 508;
- -
- un segundo inserto de flanco (en forma de montante) 510;
- -
- una segunda tela (tela 2) 512;
- -
- un talón 514;
- -
- un ápice 516;
- -
- un tira de fijación 518; y
- -
- un flanco 520.
Otros componentes, tal como un tejido cruzado, un
parachoques de goma y un parachoques de tejido puede ser añadido a
la carcasa, como deseado, pero no forma parte en particular de la
presente invención.
Las figuras 1A y 1B ilustran unos talones 114 y
134 colocados sobre una carcasa de neumático dispuesta sobre unos
tambores de construcción de neumáticos 102 y 122, respectivamente.
Como se ha mencionado anteriormente, cada talón 114 y 134 es un aro
circular, sustancialmente no expansible, que posee un diámetro
interno ("ID") que es sustancialmente igual o preferiblemente
sólo ligeramente superior al diámetro OD de la tela 112 o 132,
respectivamente. Los talones 114 y 134 están mostrados instalados
axialmente ligeramente hacia el exterior de los insertos 110 y 130,
respectivamente.
Las figuras 2A a 2D ilustran un tambor de
construcción de neumáticos 202 que es en general cilíndrico, y
posee dos extremidades 202a y 202b, un eje de rotación 204 que se
extiende entre las dos extremidades, y una superficie externa
cilíndrica 206. Como se ha mencionado anteriormente, el tambor 202
posee una sección central 220 que es en general cilíndrica, y que
está centrada sobre el eje 204. El tambor 202 tiene una primera
sección final 222 que es coaxial con la sección central 220, y que
está dispuesta axialmente en una extremidad de la sección central
220. El tambor 202 tiene una segunda sección final 224 que es
coaxial con la sección central 220, y que está dispuesta axialmente
en un extremidad opuesta de la sección central 220. Las dos
secciones finales 222 y 224 son sustancialmente idénticas (es decir,
que una es el reflejo exacto de la otra). Las secciones finales 222
y 224 están dispuestas axialmente hacia el exterior de la sección
central 220
En general, se pueden instalar los dos talones de
neumático, uno de cada extremidad del tambor, sobre la carcasa
instalada, sobre una sección final respectiva de ésta. Como
descrito en las figuras siguientes, las dos secciones finales de un
tambor de construcción de neumático son expansibles, para el
"ajuste" de los talones. Por lo tanto, cada sección final
incluye un "conjunto de bloqueo de talón" que se extiende para
el ajuste del talón dispuesto en esa sección. Esto está mencionado
de manera más detallada a continuación.
También se recordará que la sección central del
tambor es expansible, y posee (por ejemplo) una pluralidad de
segmentos fijos alargados 226 alternantes con una pluralidad de
segmentos expansibles alargados 228. Los talones son desplazados en
general sobre las secciones finales respectivas del tambor mediante
el uso de un soporte de talón que soporta el talón y lo lleva hasta
una posición sobre la carcasa instalada. La posición en la que son
instalados los dos talones corresponde a aproximadamente el borde
interno de la sección final respectiva.
Las figuras 6A y 6B ilustran un soporte de talón
622 en una posición cerrada y abierta, respectivamente. El soporte
de talón 622 comprende un soporte (base) 602 y un anillo 604. El
anillo 604 tiene un diámetro interno "d". El anillo 604
comprende tres segmentos - un segmento izquierdo 604a, un segmento
central 604b y un segmento derecho 604c. Los tres segmentos 604a,
604b y 604c poseen habitualmente la misma expansión arqueada - es
decir, cada uno de 120 grados aproximadamente. El segmento central
604b está fijado en el soporte 602. Los segmentos izquierdos y
derechos 604a y 604c están fijados en pivote en el segmento central
604b (como mostrado), o directamente en el soporte 602.
Un mecanismo 606 está provisto para forzar el
segmento izquierdo 604a a girar desde su posición cerrada (Figura
6A) hasta su posición abierta (Figura 6B). Un mecanismo 607 está
provisto para forzar el segmento derecho 604a a girar desde su
posición cerrada (Figura 6A) hasta su posición abierta (Figura 6B).
En la posición abierta, las extremidades distales de los segmentos
izquierdo y derecho 604a y 604c están separados por una distancia
"e" que es superior al diámetro (OD) de un tambor de neumático
(más particularmente, de una carcasa instalada sobre el tambor), de
manera a poder ser retiradas del tambor simplemente por elevación
de éstas (radialmente, con respecto al tambor) del tambor. Esta
dirección radial para retirar el soporte de talón abierto 622 de un
tambor (no mostrado) que posee un eje 634 está indicada con la
flecha 636.
Una pluralidad de imanes 608 están dispuestos
justo al interior del borde interno del anillo 604. Estos imanes
sirven para soportar un talón 612 (mostrado sólo parcialmente, para
una mejor claridad ilustrativa) sobre el anillo 604. Los imanes 608
son suficientemente fuertes para soportar el talón 612, pero
bastante flojos para dejar el talón 612 en su posición sobre un
tambor, o en una carcasa de neumático colocada sobre el tambor
cuando el soporte de talón 622 es retirado del tambor.
Como descrito anteriormente en la presente con
respecto a la figura 5, un manguito central 502 está instalado
sobre la superficie del tambor y se extiende sobre el segmento
expansible 528 de la sección central del tambor. Unas membranas de
borde doblado superior e inferior 503 y 505 se extienden más allá
de una sección final adyacente del tambor. La construcción y el
funcionamiento de las membranas de borde doblado están descritos de
manera más detallada a continuación.
La figura 7 ilustra un tambor de construcción de
neumáticos 700 (compárese 202). El tambor 700 es cilíndrico en
general, con dos extremidades (compárese 202a, 202b), un eje 704
(compárese 204), y una superficie externa cilíndrica en general 706
(compárese 206). El tambor 700 tiene una longitud axial total
(compárese "L") entre las dos extremidades. El tambor 700 tiene
una sección central 720 (compárese 220) que es cilíndrica en
general, y centrada sobre el eje 704. La sección central 720 tiene
una anchura (compárese "L_{c}"). El tambor 700 tiene una
primera sección final 722 (compárese 222) que es coaxial con la
sección central 720, y que está dispuesta axialmente en una
extremidad de la sección central 720. El tambor 700 tiene una
segunda sección final 724 (compárese 224) que es coaxial con la
sección central 720, y que está dispuesta axialmente en un
extremidad opuesta de la sección central 720. Las dos secciones
finales 722 y 274 son, para los objetivos de la presente invención,
sustancialmente idénticas (es decir, que una es el reflejo exacto de
la otra).
Como descrito anteriormente con respecto a la
figura 2, la sección central 720 está segmentada de manera
apropiada circunferencialmente, y posee una pluralidad de segmentos
fijos alargados (no mostrados; compárese 226) alternantes con una
pluralidad de segmentos expansibles alargados 728 (compárese 228).
Los segmentos expansibles 728 se extienden axialmente y están
separados circunferencialmente el uno del otro, y las porciones
finales de cada uno de ellos está perfilada para tener cavidades
anulares (bolsas, ranuras; compárese 236a y 236b) en su superficie
externa en posiciones longitudinales (axiales) correspondientes a
las posiciones y relacionadas con las dimensiones, de los insertos
de flanco (p. Ej., 506, 510) que van a ser aplicados durante el
proceso de ensamblaje de la carcasa. Los segmentos expansibles 728
también tienen puntos de anclaje (compárese 238a y 238b) para el
anclaje de un manguito central 713a, 713b que se extiende hasta la
membrana 714a, 714b, respectivamente. Aunque la presente invención
no está limitada a cualquier dimensión particular, las dimensiones
habituales para un tambor de construcción de neumáticos han sido
indicadas anteriormente. Las dimensiones habituales para las
secciones finales 722 y 724 pueden ser extrapoladas a partir de las
dimensiones de la sección central 720, en base a la figura 7.
Como se ha descrito anteriormente, la sección
central 720 (220) es adecuadamente expansible, entre una condición
contraída (o retractada, o retraída), y una condición expandida (o
expandida) (o posición "totalmente" expandida), y varios
mecanismos han sido descritos anteriormente para efectuar la
expansión y contracción de la sección central, y los mecanismos
alojan parcialmente la expansión de la sección central en una
posición (o más) "semiexpandida" (o semicontraída). Se ha
indicado anteriormente que distintos componentes de neumático
pueden ser aplicados sobre la carcasa de neumático colocada sobre
el tambor en distintas posiciones de expansión
\hbox{(condiciones) de la sección central.}
La figura 7 ilustra dos secciones finales 722 y
724, una en cada extremidad de la sección central 720. Las
secciones finales 722.724 están provistas con ensamblajes de
bloqueo de talones expansibles 726a, 726b, que incluyen unos
mecanismos para expandir los ensamblajes de bloqueo de talones para
la aplicación de componentes de neumático seleccionados (p. Ej.,
talones) sobre la carcasa de neumático colocada sobre el tambor en
distintas posiciones de expansión (condiciones) de las secciones
finales, tal como está descrito de manera más detallada a
continuación. Puesto que las dos secciones finales son
esencialmente unos reflejos exactos de sí mismas, sólo se necesita
describir de manera detallada una de estas secciones finales.
La figura 7 ilustra también unas membranas de
borde doblado dispuestas sobre las secciones finales 722.724. Una
membrana de borde doblado inferior 712a está dispuesta sobre la
superficie externa de la sección final 722. Una membrana de borde
doblado inferior 712b está dispuesta sobre la superficie externa de
la sección final 724. Una membrana de borde doblado superior 714a
está dispuesta sobre la membrana de borde doblado inferior 712a
sobre la superficie externa de la sección final 722. Una membrana de
borde doblado superior 714b está dispuesta sobre la membrana
inferior de borde doblado 712b sobre la superficie externa de la
sección final 724. Como se sabe, en general las membrana de borde
doblado 712a/b y 714a/b sirven para plegar las extremidades
dobladas de la carcasa no vulcanizada alrededor de los talones
respectivos 734a y 734b (compárese134a y 134b; también 512).
Cada una de las secciones finales 722 y 724 está
provista de un ensamblaje de bloqueo de talón 726a, 726b (en
general "726"). Puesto que las secciones finales 722 y 724 son
sustancialmente "reflejos exactos" de sí mismas, sólo se
necesita describir en detalle el ensamblaje de bloqueo de talón 726
de una única sección final 722.
Como está ilustrado en la figura 7, la sección
final 722 provista con un ensamblaje de bloqueo de talón 726a
comprende los componentes principales siguientes:
- -
- un primer pistón "P1";
- -
- un segundo pistón "P2";
- -
- un anillo de soporte "CR";
- -
- una pluralidad de segmentos alargados "S"; y
- -
- una pluralidad de articulaciones alargadas (brazos de conexión) "K".
Los pistones P1 y P2 están en general cada uno en
forma de discos planos, ambos centrados sobre el eje 704 (por lo
tanto, "coaxiales"), y cada uno tiene sustancialmente el mismo
diámetro externo que el otro. El eje 704 es perpendicular a los
planos de los pistones P1 y P2. Los pistones P1 y P2 están
dispuestos en un bloque cilíndrico (o simplemente "cilindro")
730, cuya porción interna cilíndrica 732 ("porción de pistón")
posee un diámetro interno correspondiente al diámetro externo de
los pistones P1 y P2. Los pistones P1 y P2 están dispuestos sobre
esta porción de pistón 732 del cilindro 730, y son libres de
moverse axialmente dentro de ésta hacia el interior y hacia el
exterior (con respecto a la sección central 720).
Se proveen unas juntas adecuadas en los bordes
externos de los pistones P1 y P2 ya que, como se describirá de
manera más detallada a continuación, los pistones P1 y P2 se mueven
axialmente hacia el interior y hacia el exterior por medio de una
aplicación selectiva de una presión de aire (o hidráulica) hacia
sus caras interna (hacia la sección central 720) o externa (lejos
de la sección central 720).
El primer pistón P1 está dispuesto axialmente
hacia el exterior (lejos de la sección central 720) del segundo
pistón P2. El segundo pistón P2 está dispuesto por lo tanto
axialmente hacia el interior del primer pistón P1. En la figura 7,
se muestran los dos pistones P1 y P2 colindantes el uno con el otro,
y el ensamblaje de bloqueo de talón 726 está en su posición
contraída. Como está descrito de manera más detallada a
continuación, los dos pistones P1 y P2 son movibles axialmente, y
cuando se mueven, éstos transmiten un movimiento axial al anillo de
soporte CR. La pluralidad de articulaciones (brazos de conexión)
"K" se extiende entre el anillo de soporte CR y las
extremidades radialmente internas de los segmentos expansibles S.
Una extremidad de una articulación K está conectada de forma
giratoria al anillo de soporte CR, la otra extremidad está
conectada de forma giratoria a un extremidad radialmente interna de
un segmento expansible S. Los segmentos expansibles S son forzados
en un movimiento axial, y limitados en un movimiento radial. Cuando
el anillo de soporte CR se mueve axialmente hacia el interior
(hacia la sección central 720), los segmentos expansibles S se
mueven radialmente hacia el exterior. En modo corolario, cuando el
anillo de soporte CR se mueve axialmente hacia el exterior (lejos
de la sección central), los segmentos expansibles S se mueven
radialmente hacia el interior. Los segmentos expansibles S son
alargados, y de manera adecuada sustancialmente cuadrados en corte
transversal (ver p. Ej., Figura 10B).
Una placa final 734 está dispuesta en la
extremidad externa del cilindro 730 - más particularmente, en la
extremidad externa de la porción de pistón 732 del cilindro 730.
Esta placa final 734 define la extremidad externa de la porción de
pistón 732, cerrándola y estableciendo un limite al movimiento
externo de los pistones P1 y P2. También cierra herméticamente la
extremidad externa de la porción de pistón 732. Una proyección
anular 736 se extiende desde la superficie interna del cilindro 730
en una posición separada axialmente hacia el interior de la placa
final 734, y define una extremidad interna de la porción de pistón
732. Esta proyección anular 736 establece un limite al movimiento
interno de los pistones P1 y P2. Los pistones P1 y P2 son libres de
moverse axialmente, en la porción de pistón 732 del cilindro, entre
la placa final 734 y la proyección anular 736. De esta manera, se
define una
\hbox{porción de pistón hermética 732.}
Dos conducto neumático (p. Ej., de aire) 742 y
744 están mostrados en la figura 7, ambos tienen una extremidad que
acaba en la placa final 734, y están dispuestos en la extremidad
externa del cilindro 730. Como se describe a continuación, la
presión en estos conductos 742 y 744, en combinación con un tercer
conducto 745 (se puede ver mejor en la figura 8A) controla el
movimiento de los pistones P1 y P2.
Como está mostrado en la figura 7, un conducto
neumático 744 suministra el aire presurizado a través de la vía de
paso del aire PW1 detrás del pistón P1. El conducto neumático 742
dirige el aire presurizado por una vía de paso del aire PW2 entre
los pistones P1 y P2. Aunque no se haya mostrado, el conducto
neumático 742 suministra el aire presurizado a través de vía de
paso del aire no visible PW3 entre el pistón P2 y la proyección
anular 736.
Como se ha mencionado anteriormente, los
segmentos expansibles S están forzados a un movimiento axial, y
limitados en un movimiento radial. Como está ilustrado en la figura
7, los segmentos expansibles S se mueven radialmente en un canal
radial que está formado entre la extremidad interna (hacia la
sección central 720) 730a de un cilindro 731a y una placa final 723a
en la extremidad interna 722a de la sección final 722. De manera
adecuada los segmentos expansibles S están en forma de ejes
alargados cuadrados. Unos segmentos en forma de dedos "F" que
son segmentos circunferenciales están dispuestos en las
extremidades radialemente externas de los segmentos expansibles S.
Existe una pluralidad, por ejemplo doce, segmentos expansibles S, y
una pluralidad, por ejemplo doce, segmentos en forma de dedos F. Los
segmentos en forma de dedos F están separados parcialmente, por
ejemplo de aproximadamente 30 grados, sobre la circunferencia de la
sección final 722.
La invención de un ensamblaje de bloqueo de talón
expansible 726 para unas secciones finales 722 y 724 de un tambor
de construcción de neumáticos 700 fue descrita, en general, con
respecto a la figura 7. En las figuras siguientes, se muestran unos
detalles de la operación de ensamblaje de bloqueo del talón, que
incluyen el ensamblaje de bloqueo del talón en distintas posiciones
o condiciones (p. Ej., contraída, parcialmente expandida, totalmente
expandida).
Las figuras 7A, 7B, 8A y 8B ilustran la sección
final 722 del tambor de construcción de neumáticos 700, en una
condición totalmente contraída. Esta situación es bastante análoga
a la situación en la que, en la figura 3, se mostraba la sección
central (220) en una condición totalmente contraída. Las figuras 9A
y 9B ilustran la sección final 722 del tambor de construcción de
neumáticos 700, en una condición semiexpandida (o semicontraída).
Esta situación es bastante análoga a la situación en la que, en la
figura 3C, se mostraba la sección central (220) en una condición
semiexpandida (o semicontraída). Las figuras 10A y 10B ilustran la
sección final 722 del tambor de construcción de neumáticos 700, en
una condición totalmente expandida. Esta situación es bastante
análoga a la situación en la que, en la figura 3D, se mostraba la
sección central (220) en una condición totalmente expandida.
En el modo descrito anteriormente, los
componentes mecánicos del ensamblaje de bloqueo de talón 726
incluyen:
- -
- un primer pistón "P1";
- -
- un segundo pistón "P2";
- -
- un anillo de soporte "CR";
- -
- una pluralidad de segmentos radialmente expansibles "S"; y
- -
- una pluralidad de articulaciones alargadas (brazos de conexión) "K"; y
- -
- una pluralidad de segmentos en forma de dedos "F".
El ensamblaje de bloqueo de talón 726 comprende
también los siguientes componentes mecánicos:
- -
- tres varillas R1P1, R2P1, R3P1 asociadas al pistón P1;
- -
- bloques de parada B1 asociados a las tres varillas R1P1, R2P1, R3P1; y
- -
- tres varillas R1P2, R2P2, R3P2 de conexión del pistón P2 al CR.
Se proveen tres conductos neumáticos 742 y 744,
con unas vías de paso asociadas PW1, PW2 y PW3 en el bloque
cilíndrico (730) para suministrar el aire presurizado en las zonas
siguientes:
- -
- en el lado externo del pistón P1, para mover el pistón P1 hacia el interior;
- -
- entre el pistón "P1" y el pistón "P2", para mover el pistón P2 hacia el interior; y
- -
- en el lado interno del pistón "P2" para retraer los pistones P1 y P2 forzando el ensamblaje de bloqueo de talón a retraerse.
Un ciclo de utilización va a ser descrito ahora,
empezando por el ensamblaje de bloqueo del talón 726 retraído (con
la sección final 722 en su condición contraída). Esto puede ser
observado mejor en las figuras 7A, 7B, 8A y 8B. Los pistones P1 y
P2 están en su posición más externa, con el pistón P1 apoyado
contra la placa final 734, y el pistón P2 apoyado contra el pistón
P1. Los segmentos expansibles S están en su posición retraída, así
como los segmentos en forma de dedos F. Los segmentos en forma de
dedos F están situados en un primer radio con respecto a la línea
central a través del tambor. La sección final 722 está en una
condición de diámetro mínimo.
Como se puede observar mejor en las figuras 9A y
9B, en una primera fase de expansión (semiexpandida), se provee
aire presurizado a través del conducto 744, por la vía de paso PW1
hasta la superficie externa del pistón P1. Esto hace que el pistón
P1 se mueva axialmente hacia el interior, hacia la sección central
720. Cuando el pistón P1 se mueve hacia el interior, éste empuja el
pistón P2 hacia el interior. El movimiento interior axial del pistón
P1 está limitado por tres varillas R1P1, R2P1, R3P1 que se
extienden a través de la placa final 734 dentro del pistón P1, como
descrito más abajo. Tres varillas R1P2, R2P2, R3P2 se extienden
axialmente entre el pistón P2 y el anillo de soporte CR. Por lo
tanto, cuando el pistón P2 se mueve hacia el interior, el anillo de
soporte CR se mueve hacia el interior. Las articulaciones alargadas
K se extienden entre el anillo de soporte CR y los segmentos
expansibles S. Cuando el anillo de soporte CR se mueve hacia el
interior, los segmentos expansibles S se mueven radialmente hacia el
exterior. La pluralidad de segmentos en forma de dedos F está
dispuesta en las extremidades externas de los segmentos expansibles
alargados S. Cuando los segmentos en forma de dedos F se mueven
radialmente hacia el exterior en un segundo radio, superior al
primero, el diámetro del ensamblaje de bloqueo de talón 726 en la
sección final 722 aumenta. De esta manera, cuando el aire
presurizado está provisto en el conducto 744, el ensamblaje de
bloqueo de talón 726 se vuelve parcialmente expandido.
Las tres varillas R1P1, R2P1, R3P1 se extienden a
través de la placa final 734 dentro del pistón P1, preferiblemente
en posiciones circunferenciales separadas uniformemente (120
grados) sobre el eje 704. En combinación con un bloque de parada
B1, estas varillas limitan el movimiento axial hacia el interior
del pistón P1. Esta es la condición intermedia, parcialmente
expandida del ensamblaje de bloqueo de talón 726. Para ajustar la
posición intermedia, se pueden usar distintos bloques de parada de
distinta longitud B1.
Como se puede ver mejor en las figuras 10A y 10B,
se realiza otra expansión del ensamblaje de bloqueo de talón
mediante el suministro de aire presurizado a través del conducto
742 en la vía de paso PW2 que está entre los dos pistones P1 y P2.
Esto produce el movimiento del pistón P2 también hacia el interior,
moviendo de esta manera mediante las varillas R1P2, R2P2, R3P2, el
anillo de soporte CR hacia el interior. Otro movimiento del anillo
de soporte CR hacia el interior, produce el movimiento de las
articulaciones K que mueven los segmentos expansibles S y los
segmentos en forma de dedos F radialmente hacia el exterior en un
tercer radio superior al segundo, aumentando así el diámetro del
ensamblaje de bloqueo del talón 726 en su condición totalmente
expandida. En esta fase, el pistón P1 puede en general retraerse
(moverse axialmente hacia el exterior hasta ser detenido por la
placa final 734), como está ilustrado en la figura 10A.
La retracción del ensamblaje de bloqueo del talón
726 se realiza mediante el suministro de aire presurizado a través
del conducto 743 dentro de la vía de paso PW3 (ver figura 7A) en el
lado axialmente hacia el interior del pistón P2. AI mismo tiempo
que se detiene el aire presurizado en los conductos 742 y 744. El
aire presurizado en el conducto 743 obliga al pistón P2 a moverse
axialmente hacia el exterior, moviendo de esta manera mediante las
varillas R1P2, R2P2, R3P2 el anillo de soporte CR axialmente hacia
el exterior, moviendo de esta manera mediante las articulaciones K
los segmentos expansibles S y los segmentos en forma de dedos F
radialmente hacia el interior, disminuyendo así el diámetro del
ensamblaje de bloqueo del talón 726 en su condición totalmente
contraída. El pistón P2 se mueve axialmente hacia el exterior hasta
que es detenido por el pistón P1. Si en la etapa precedente, el
pistón P1 ha sido retenido por la retracción, en su posición
intermedia, éste podría estar mantenido selectivamente en la
posición no retraída, y el movimiento axialmente hacia el exterior
del pistón P2 estaría limitado por el pistón P1, estableciéndose de
esta manera una condición parcialmente contraída para el ensamblaje
de bloqueo de talón, después de lo cual, permitiendo al pistón P1
retraerse totalmente, el pistón P2 podría moverse también
axialmente hacia el exterior para permitir que el ensamblaje de
bloqueo del talón consiga su condición totalmente contraída.
Por lo que parece evidente que la sección final
722 (y, por supuesto, la sección final 724) puede ser expandida y
contraída de manera selectiva y controlada. A diferencia de la
sección central 720, de la cual esencialmente la superficie externa
entera puede ser expandida y contraída, sólo un pequeño segmento de
las secciones finales 722.724 debe ser expandido y contraído, es
decir una banda definida por la pluralidad de segmentos en forma de
dedos F. La banda definida por los segmentos F se extiende
axialmente desde una extremidad interna de la sección final
respectiva 722, 724 hasta la extremidad externa de ésta, y
circunferencialmente en su totalidad alrededor de la sección final.
Los segmentos en forma de dedos F, y por lo tanto la banda, es
expansible desde un primer radio en una condición contraída de las
secciones finales 722.724 del tambor hasta un segundo radio en una
condición intermedia, parcialmente expandida y posteriormente hasta
un tercer radio en una condición totalmente expandida de las
secciones finales del tambor.
Para resumir la expansión/contracción del
ensamblaje de bloqueo del talón 726, el aire presurizado
suministrado a través del primer conducto 744 mediante la primera
vía de paso PW1 hasta un lado externo del primer pistón P1 obliga
al primer pistón P1 a moverse axialmente hacia el interior,
empujando el segundo pistón P2 también axialmente hacia el
interior, hasta que esté sea parado por las varillas
R1P1.R2P1.R3P1, de tal manera que el ensamblaje de bloqueo del talón
726 es parcialmente expandido. El aire presurizado suministrado a
través del segundo conducto 742 por la segunda vía de paso PW2 en
un lugar entre el lado interno del primer pistón P1 y el lado
externo del segundo pistón P2 obliga al segundo pistón P2 a moverse
ulteriormente axialmente hacia el interior, hasta que éste sea
parado por una proyección 736, de tal manera que el ensamblaje de
bloqueo del talón 726 está totalmente expandido. El aire
presurizado suministrado a través del tercer conducto 743 por la
tercera vía de paso PW3 en un lugar sobre el lado interno del
segundo pistón P2 obliga al segundo pistón P2 a moverse axialmente
hacia el exterior, de tal manera que el ensamblaje de bloqueo del
talón 726 es totalmente contraído a menos que sea parado por el
primer pistón P1 como se ha mencionado anteriormente.
Se describirá a continuación una secuencia
habitual de operaciones para la instalación de una carcasa de
neumático, teniendo en cuenta la expansión a la vez de la sección
central 720 y de las secciones finales 722 y 724.
(a) En primer lugar, en la posición contraída
(ver p. Ej., las figuras 3A, 3B, 4A, 7A, 7B, 8A, 8B), el
revestimiento interno 504 es aplicado sobre los manguitos centrales
713a, 713b que garantizan una superficie de aplicación plana.
(b) Sucesivamente, tanto la sección central 720
como las secciones finales 722 y 724 son expandidas en una
condición intermedia, de tal manera que existe una superficie plana
a través del tambor entero (ver, p. Ej., las figuras 3C, 9A,
9B).
- -
- en ese momento, en la condición intermedia, el inserto de columna 506 es aplicado en la cavidad 236 sobre el segmento expansible 228 de la sección central 220.
- -
- en ese momento, en la condición intermedia, se aplica la primera tela 508.
- -
- en ese momento, en la condición intermedia, se aplica el inserto en forma de montante 510, sobre la primera tela 508 y sustancialmente sobre el inserto de columna 506.
- -
- en ese momento, en la condición intermedia, se aplica la segunda tela 512.
(c) Sucesivamente, los talones 514, 716a, 716b
son movidos en posición con un aparato de soporte de talón 622, y
sujetos encima de dedos F de los ensamblajes de bloqueo del talón
726.
(d) Sucesivamente, los ensamblajes de bloqueo de
talón 726 son expandidos, y la sección central 720 es expandida
también, ambos en la posición totalmente expandida de manera a que
los dedos F enganchen los talones no expansibles. Los talones son
bloqueados sobre las extremidades de las membranas de borde doblado
superiores 714A, 714b y forman un cierre hermético.
(e) En ese momento, las membranas de borde
doblado superiores 714a, 714b son infladas e inician el plegado de
los componentes de neumático sobre los talones 514, 716b.
(f) A continuación, las membranas de borde
doblado inferiores 712a, 712b son infladas para completar el
plegado de los componentes de neumático sobre los talones.
(g) Entonces se pueden aplicar los flancos en la
carcasa mientras que el tambor y los ensamblajes de bloqueo del
talón están en la posición totalmente expandida.
(h) Después, los ensamblajes de bloqueo del talón
726 y la sección central 720 son contraídos. Se debe tener en
cuenta que los ensamblajes de bloqueo del talón están obligados a
contraerse debido al desbloqueo positivo de los dedos F producido
por el aire que desplaza el pistón P2 lejos del centro del
tambor.
(i) Finalmente, un anillo de soporte puede
moverse sobre los talones de la carcasa de neumático. Un vacío
extrae la carcasa del tambor y la carcasa de neumático no
vulcanizada es retirada del tambor.
Claims (10)
1. Tambor de construcción de neumáticos (700) que
posee un eje (704), una sección central (720) y dos secciones
finales (722, 724), el tambor es caracterizado por el hecho
de que:
- cada sección final está provista con un ensamblaje de bloqueo de talón expansible (726) que posee una pluralidad de segmentos en forma de dedos que se extienden axialmente, separados los unos de los otros circunferencialmente (F) adaptados para enganchar un talón (514);
- cada uno de los segmentos en forma de dedo es expansible desde un primer radio de dedo en una condición contraída del ensamblaje de bloqueo del talón hasta un segundo radio de dedo en una condición semiexpandida del ensamblaje de bloqueo del talón y hasta un tercer radio de dedo en una condición totalmente expandida del ensamblaje de bloqueo de talón.
2. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 1, en el que cada ensamblaje de bloqueo de talón
comprende:
- un anillo de soporte (CR);
- una pluralidad de segmentos radialmente expansibles (S); y
- una pluralidad de articulaciones alargadas (K) que se extienden entre el anillo de soporte y las extremidades radialmente internas de los segmentos expansibles (S);
- donde los segmentos en forma de dedo (F) están dispuestos en las extremidades radialmente externas de los segmentos expansibles (S); y
- donde el movimiento axial del anillo de soporte (CR) provoca el movimiento radial de los segmentos expansibles (S) y de los elementos en forma de dedo.
3. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 2, que comprende también:
- un cilindro (730) que posee una porción de pistón cilíndrica (732);
- un primer pistón (P1) dispuesto en la porción de pistón;
- un segundo pistón (P2) dispuesto en la porción de pistón; y
- al menos una varilla (R1P2.R2P2, R3P2) que conecta el segundo pistón al anillo de soporte;
- donde el movimiento axial del segundo pistón provoca el movimiento axial del anillo de soporte.
4. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 3, que comprende también:
- al menos una varilla (R1P1, R2P1, R3P1) que se extiende a partir del primer pistón (P1) a través de una placa final (734) del cilindro (730), para limitar el movimiento axial del primer pistón (P1).
5. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 4, que comprende también:
- unos conductos neumáticos (742, 743, 744) que se conectan a unas vías de paso (PW1, PW2, PW3) al interior del cilindro;
- en el que, mediante la aplicación selectivamente de aire presurizado en los conductos neumáticos, los pistones pueden ser movidos axialmente al interior de la porción de pistón del cilindro.
6. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 5, en el que:
- el primer pistón y el segundo pistón están en general en forma de discos planos, y ambos están centrados sobre el eje, y cada uno posee sustancialmente el mismo diámetro externo que el otro.
7. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 1, en el que:
- la sección central es segmentada circunferencialmente, y posee una pluralidad de segmentos fijos alargados (226) alternantes con el mismo número de segmentos expansibles alargados (728).
\newpage
8. Tambor de construcción de neumáticos según la
reivindicación 7, en el que:
- los segmentos expansibles se extienden axialmente y están separados los unos de los otros circunferencialmente, y las porciones finales de los segmentos expansibles están perfiladas de manera a tener cavidades anulares (236) en sus superficies externas en unas posiciones correspondientes a las posiciones de unos insertos de flanco (506, 510) que van a ser aplicados en una carcasa de neumático colocada sobre el tambor; y
- cada uno de los segmentos expansibles está situado en un primer radio de tambor cuando el tambor está en la condición contraída, en un segundo radio de tambor cuando el tambor está en la condición semiexpandida, y en un tercer radio de tambor cuando el tambor está en la condición totalmente expandida.
9. Proceso de construcción de un neumático sobre
un tambor de construcción de neumático (700) que posee una sección
central expansible (720) y dos secciones finales expansibles (722,
724) caracterizado por las etapas de:
- (a)
- aplicación de un revestimiento interior (504) sobre una superficie de aplicación plana del tambor de construcción de neumático mientras que el tambor de construcción de neumático y las secciones finales están en su condición contraída, no expandida;
- (b)
- expansión a la vez de la sección central (720) y de las secciones finales (722, 724) para obtener sus condiciones expandidas intermedias;
- (c)
- aplicación de unos insertos de columna (506) seguido de una primera tela (508) seguido de unos insertos en forma de montante (510) seguido de una segunda tela (512) sobre la sección central;
- (d)
- desplazamiento de un par de talones (514) a un lugar situado encima de un ensamblaje de bloqueo de talón (726) en cada una de las secciones finales expansibles (726);
- (e)
- expansión de cada uno de los ensamblajes de bloqueo de talón y de la sección central (720) hasta sus posiciones totalmente expandidas de manera a fijar los talones en posición;
- (f)
- doblar el revestimiento interno, la primera tela y la segunda tela alrededor de los talones;
- (g)
- contracción de los ensamblajes de bloqueo de talón (726) y de la sección central (720) hasta la posición contraída; y
- (h)
- retirar del tambor una carcasa de neumático no vulcanizado completada.
10. Proceso de construcción de un neumático sobre
un tambor de construcción de neumático según la reivindicación 9,
que comprende también:
- en la etapa (b), la formación de un par de cavidades separadas en la sección central del tambor; y
- en la etapa (c) la aplicación de los insertos de columna en las cavidades.
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