ES2254338T3 - Proceso y aparato para recubrir hilo del cinturon con caucho. - Google Patents
Proceso y aparato para recubrir hilo del cinturon con caucho.Info
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Abstract
Proceso que es para recubrir un hilo del cinturón con caucho y comprende los pasos de: - alinear en forma de un conjunto de hilos una pluralidad de hilos (C) del cinturón que están hechos cada uno de un filamento de acero; - disponer los de una pluralidad de dichos conjuntos de hilos paralelamente entre sí y con un determinado distanciamiento en el mismo plano; y - recubrir todos los hilos con un caucho no curado (R) formando así un todo con una determinada forma del perfil exterior a través de un sistema de aislamiento mientras el hilo se desplaza en su dirección axial inmediatamente después de haber sido dichos conjuntos de hilos dispuestos en línea; estando dicho proceso caracterizado por el hecho de que el proceso comprende adicionalmente el paso de alinear dichos hilos (C) del cinturón pasando una pluralidad de hilos del cinturón a través de cada uno de los de una pluralidad de orificios y poniendo a los de la pluralidad de hilos del cinturón mutuamente en contacto a todo lo largo de los mismos antes de recubrir los hilos del cinturón.
Description
Proceso y aparato para recubrir hilo del cinturón
con caucho.
Esta invención se refiere a un proceso y un
aparato que sirven para recubrir con caucho un hilo del cinturón
que como tal hilo está hecho de filamentos de acero para una capa
del cinturón como refuerzo para una parte que constituye la banda
de rodadura de una cubierta neumática, permitiendo dicho proceso y
dicho aparato lograr una reducción del peso de la capa del cinturón
y por consiguiente de la cubierta mediante el adelgazamiento de tal
caucho de recubrimiento.
En general, el recubrimiento con caucho para el
hilo convencional del cinturón, que como tal hilo está hecho de
filamentos de acero retorcidos, es llevado a cabo por medio de un
sistema que constituye una calandria de calandrado en caliente en
la que se usan cuatro cilindros calandradores para llevar a cabo la
formación de una hoja de caucho y la unión por contacto de la hoja
de caucho con el hilo del cinturón, un sistema de calandrado de
hilos en el que una hoja de caucho formada por una calandria de
formación de hojas de otra línea es unida por contacto al hilo del
cinturón por una calandria de recubrimiento, un sistema que
constituye una calandria de calandrado en condiciones de
semicalentamiento en el que la formación de una hoja de caucho y la
unión de la misma por contacto son llevadas a cabo en una línea
usando cilindros independientes, o sistemas similares.
En cualquiera de estos sistemas, una distancia
relativa entre el cilindro guía o el elemento similar en el que los
de la pluralidad de hilos del cinturón son dispuestos en línea y una
pareja de cilindros de presión que llevan a cabo la unión por
contacto de la hoja de caucho con estos hilos deviene necesariamente
grande de acuerdo con el tamaño del cilindro de presión y del
cilindro de laminación, con la disposición de los mismos y con
aspectos similares de los mismos, por lo que frecuentemente no se
logra que tras el recubrimiento con caucho estos hilos queden
mútuamente dispuestos como se desea, y por consiguiente se ve
deteriorada la uniformidad de la resistencia de la capa del
cinturón, pudiendo producirse fácilmente un doblamiento de la capa
del cinturón en una dirección perpendicular a aquélla en la que
discurre el hilo. Asimismo, el hilo del cinturón se desprende
fácilmente del caucho de recubrimiento en aquellas zonas en las que
los hilos quedan dispuestos con una alta densidad de hilos.
En los sistemas que constituyen calandrias
convencionales, es esencial conformar de una vez el material de
caucho para así darle la forma de una hoja, por lo que resulta muy
difícil reducir extremadamente el espesor de la hoja de caucho.
Como resultado de ello, el espesor del caucho de recubrimiento que
se utiliza para recubrir el hilo del cinturón deviene
necesariamente grande, y es forzoso incrementar el peso de la capa
del cinturón, y por consiguiente el peso de la cubierta.
Está descrito en los documentos US 4.126.720,
EP-A2-0 478 258 y US 5.374.324 un
método para formar una tela de refuerzo y en particular una tela
del cuerpo para una cubierta radial.
Es por consiguiente un objeto de la invención el
de resolver los susodichos problemas de la técnica convencional y
aportar un proceso y un aparato para recubrir un hilo del cinturón
con caucho en los cuales se hace que sea regular la disposición de
los hilos en una capa de caucho tras el recubrimiento con caucho y
se acrecienta la uniformidad de la resistencia de la capa del
cinturón lo suficiente como para eliminar riesgos tales como el del
doblamiento de la capa del cinturón, el desprendimiento del hilo del
cinturón y riesgos similares, y también puede lograrse
ventajosamente la reducción del peso de la capa del cinturón y de la
cubierta a base de reducir el espesor del caucho de recubrimiento
del hilo del cinturón, de ser necesario.
Según un primer aspecto de la invención, se
aporta un proceso que es para recubrir un hilo del cinturón con
caucho y comprende los pasos de:
- alinear en forma de un conjunto de hilos una
pluralidad de hilos (C) del cinturón que están hechos cada uno de
un filamento de acero;
- disponer los de una pluralidad de dichos
conjuntos de hilos paralelamente entre sí y con un determinado
distanciamiento en el mismo plano; y
- recubrir todos los hilos con un caucho no
curado (R) formando así un todo con una determinada forma del
perfil exterior a través de un sistema de aislamiento mientras el
hilo se desplaza en su dirección axial inmediatamente después de
haber sido dichos conjuntos de hilos dispuestos en línea;
estando dicho proceso caracterizado por el hecho
de que el proceso comprende adicionalmente el paso de alinear
dichos hilos (C) del cinturón pasando una pluralidad de hilos del
cinturón a través de cada uno de los de una pluralidad de orificios
y poniendo a los de la pluralidad de hilos del cinturón mútuamente
en contacto a todo lo largo de los mismos antes de recubrir los
hilos del cinturón.
Según este proceso, el caucho no curado es
aplicado directamente como recubrimiento a todos los hilos del
cinturón a través del sistema de aislamiento sin conformar una hoja
de caucho inmediatamente después de haber sido estos hilos
dispuestos en línea, con lo que estos hilos pueden ser sometidos a
recubrimiento con caucho antes de que se desordene la disposición
de los hilos en línea, y por consiguiente puede impedirse
suficientemente que se desordenen los hilos en el caucho de
recubrimiento. Asimismo, puede hacerse de manera sencilla y con
facilidad que el espesor del caucho de recubrimiento tenga el valor
previsto, por lo que el espesor del caucho de recubrimiento que
incluye el hilo del cinturón puede ser reducido hasta
aproximadamente 2/3 del espesor que se obtiene en la técnica
convencional.
Puesto que en calidad del hilo del cinturón se
usa el filamento de acero, deviene superfluo el trabajo de torsión
del hilo del cinturón, y por consiguiente se ve mejorado en gran
medida el rendimiento del trabajo para la formación del hilo.
Asimismo, puede impedirse con eficacia la deformación por
alargamiento del hilo del cinturón que es fruto de la torsión.
Además, se hace que el diámetro del hilo sea menor que el del hilo
torcido, por lo que puede reducirse más el espesor del caucho de
recubrimiento que incluye el hilo del cinturón, para así lograr
efectivamente la reducción del peso de la capa del cinturón.
Además, se recubre con caucho el conjunto de
hilos que consta de una pluralidad de filamentos de acero, por lo
que pueden dársele al conjunto de hilos las mismas propiedades como
en el caso del hilo torcido único. Además, los hilos individuales
del conjunto de hilos quedan mútuamente en contacto a todo lo largo
de los mismos, y estos conjuntos de hilos discurren paralelamente
entre sí con un determinado distanciamiento en el mismo plano, por
lo que puede ser acrecentada la rigidez de la capa del cinturón,
para así mejorar efectivamente las características funcionales y la
duración de la cubierta.
Por añadidura, los de la pluralidad de conjuntos
de hilos sometidos a recubrimiento con caucho por medio del proceso
según la invención son sucesivamente cortados a un determinado
ángulo de oblicuidad que corresponde al requerido ángulo al que
discurre el hilo del cinturón, siendo así cortados sucesivos largos
que corresponden a la requerida anchura del cinturón, y los bordes
laterales de tales largos cortados con forma de cinta son entonces
unidos regularmente entre sí dando así lugar a un perfil que
presenta una forma exterior constante para la formación de la capa
del cinturón.
Con vistas a reducir el peso de la capa del
cinturón, es posible reducir el peso al devenir menor el diámetro
del hilo del cinturón, pero cuando el diámetro es demasiado pequeño
la cuenta de hilos aumenta para mantener la resistencia del
cinturón, y por consiguiente deviene menor la distancia entre los
hilos y disminuye la resistencia a la peladura en el extremo del
cinturón. Por otro lado, cuando el diámetro es demasiado grande
aumenta el esfuerzo de deformación que se produce entre el hilo del
cinturón y el caucho de recubrimiento al producirse la deformación
por doblamiento de la capa del cinturón, y por consiguiente el hilo
es fácilmente doblado al producirse una gran deformación. A este
respecto, es preferible que el diámetro del filamento del hilo de
acero esté situado dentro de una gama de valores de
0,18-0,35 mm.
Además, es favorable que el espesor del caucho de
recubrimiento no curado que incluye el hilo del cinturón esté
situado dentro de una gama de espesores de 0,5-1,2
mm a fin de lograr efectivamente la adicional reducción del peso de
la capa del cinturón.
Según un segundo aspecto de la invención, se
aporta un aparato que es para recubrir hilos del cinturón con
caucho y comprende un cabezal aislante (4) que está dispuesto en un
extremo de un cilindro (3) que está provisto de un husillo en una
extrusionadora (1) para un caucho no curado, un introductor (5) para
guiar una pluralidad de hilos (C) del cinturón para pasarlos en la
requerida postura relativa, y una matriz (6) para recubrir los
hilos del cinturón tras el paso a través del introductor con un
caucho no curado (R) aportado desde el cilindro para así lograr la
requerida forma del perfil exterior; estando dicho aparato
caracterizado por el hecho de que el introductor (5) queda
dispuesto en el cabezal aislante y está provisto de una pluralidad
de orificios ovalados (5a) a través de cada uno de los cuales es
susceptible de pasar una pluralidad de hilos (C) del cinturón,
siendo el perfil de cada orificio tal que la postura relativa de los
hilos es mantenida y los hilos se mantienen mútuamente en contacto
a todo lo largo de los mismos.
El aparato según la invención es adecuado para
ejecutar el susodicho proceso de recubrimiento. En este aparato, un
material de caucho aportado al interior de la extrusionadora es
calentado en el cilindro y extrusionado a través de la matriz en el
cabezal aislante con la requerida forma del perfil exterior,
mientras los de la pluralidad de hilos del cinturón dispuestos en
la postura relativa en el introductor en línea son pasados a través
de la matriz, con lo cual inmediatamente tras haber pasado a través
del introductor cada uno de estos hilos es recubierto en la matriz
con el caucho no curado o material de caucho calentado. De esta
manera se asegura el recubrimiento con caucho para cada uno de
estos hilos que son dispuestos en línea por el introductor, y
también puede ser reducido según lo previsto el espesor del caucho
de recubrimiento sin que sea de temer que el caucho de
recubrimiento se desprenda del hilo o que sucedan cosas
similares.
En una realización preferible del segundo
aspecto, está dispuesto en el cabezal aislante un sensor de presión
para el caucho no curado. En este caso, los resultados detectados
por el sensor constituyen una realimentación con la que se reajusta
la velocidad de rotación del husillo en el cilindro para mantener al
nivel de un valor constante la presión del caucho no curado en la
matriz, con lo cual puede mantenerse constante el espesor del
caucho de recubrimiento no curado que es extrusionado a través de la
matriz o cosa similar, para así lograr una mayor estabilidad de la
calidad del producto recubierto con caucho.
En otra realización preferible del segundo
aspecto, el introductor está provisto de una pluralidad de orificios
a través de cada uno de los cuales pasa como conjunto de hilos una
pluralidad de hilos del cinturón, especificando cada uno de dichos
orificios la postura relativa de estos hilos en cada conjunto de
hilos.
En este caso, los hilos pueden ser sometidos a
recubrimiento con caucho mientras se mantiene constante la postura
relativa de los hilos como conjunto de hilos, y la postura relativa
puede ser también mantenida en la dirección longitudinal del hilo y
entre los conjuntos de hilos, con lo cual puede estabilizarse más la
calidad del producto recubierto con caucho.
Por otro lado, si en lugar del introductor se usa
el cilindro guía convencional que tiene una pluralidad de surcos o
entrantes anulares y si los de la pluralidad de hilos del cinturón
como conjunto de hilos son guiados por cada uno de los surcos o
entrantes, es prácticamente imposible mantener constante la postura
relativa de los hilos en la dirección longitudinal del hilo y entre
los conjuntos de hilos debido al hecho de que la posición de cada
hilo no puede ser eficazmente controlada tan sólo por el surco o
cosa similar, y por consiguiente se da una dispersión de la calidad
y de las características funcionales de la cubierta.
Se describe a continuación la invención haciendo
referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales:
La Fig. 1A es una vista esquemática en
perspectiva de una realización del aparato según la invención;
la Fig. 1B es una vista esquemática en sección
practicada por el plano de sección I-I de la Fig.
1A;
la Fig. 2A es una vista esquemática y parcial en
sección que ilustra una realización del orificio practicado en el
introductor según la invención, estando la sección practicada por el
plano de sección II-II de la Fig. 1B;
la Fig. 2B es una vista esquemática de otra
realización del orificio del introductor según la invención;
la Fig. 3 es una vista parcial en perspectiva que
ilustra cómo los hilos del cinturón pasan a través de los orificios
del introductor según la invención; y
la Fig. 4A es una vista esquemática parcial de
una realización de la capa del cinturón según la invención; y
la Fig. 4B es una vista esquemática parcial en
sección practicada por el plano de sección IV-IV de
la Fig. 4A.
En las Figs. 1A y 1B se muestra una realización
del aparato de recubrimiento con caucho según la invención. En este
aparato, una extrusionadora 1 comprende una tolva 2 que permite
efectuar la alimentación con caucho de corte en tiras u otro
material de caucho y un cilindro 3 que está provisto de un husillo
en su interior. El material de caucho es calentado en virtud de la
acción del husillo y es transferido a la punta del cilindro 3.
Está unido a la punta del cilindro 3 un cabezal
aislante 4. Como se muestra en la Fig. 1B, está dispuesto en el
cabezal aislante 4 un introductor 5 para guiar una pluralidad de
hilos C del cinturón de forma tal que los mismos pasan a través del
mismo en la requerida postura relativa, y también está dispuesta
junto al introductor 5 y delante del mismo en el cabezal 4 una
matriz 6 para recubrir los hilos C del cinturón tras el paso de los
mismos a través del introductor 5 con un caucho no curado R aportado
desde el cilindro 3 para así obtener la requerida forma del perfil
exterior.
El introductor 5 es incorporado al cabezal 4 en
un portaintroductor 7, mientras que la matriz 6 consta de una parte
superior 6a de la matriz y una parte inferior 6b de la matriz. Una
zona que constituye un espacio libre entre estas partes 6a y 6b, y
en particular una zona de salida de las mismas, especifica la forma
del perfil exterior incluyendo el espesor, la anchura y
características similares del caucho no curado R y por consiguiente
del caucho de recubrimiento incluyendo los hilos. Además, la matriz
6 y el portaintroductor 7 quedan aprisionados mútuamente, por lo
que no se desplazan relativamente entre sí tanto hacia arriba y
hacia abajo como hacia adelante y hacia atrás.
Como se muestra en la Fig. 2A, el introductor 5
está provisto de una pluralidad de orificios 5a, y concretamente de
orificios ovalados 5a en la realización ilustrada, cada uno de los
cuales sirve para pasar una pluralidad de hilos del cinturón que
como tales hilos están hechos cada uno de un filamento de acero,
siendo dicha pluralidad de hilos del cinturón de tres hilos C1, C2,
C3 del cinturón en la realización ilustrada, siendo cada una de
dichas pluralidades de hilos pasada como conjunto de hilos a través
de cada uno de dichos orificios y especificando cada uno de dichos
orificios la postura relativa de estos hilos, estando estos
orificios 5a dispuestos a un determinado intervalo en línea y
sirviendo una pared periférica de cada orificio 5a para impedir con
eficacia que varíe la postura relativa de estos hilos C1, C2, C3.
Como forma del perfil del orificio 5a, puede estar formada entre
los hilos una parte estrechada como se muestra en la Fig. 2B, con lo
cual la postura del hilo C1, C2, C3 puede ser especificada más
eficazmente.
En la Fig. 3 se ilustra en perspectiva el estado
en el que los hilos pasan a través de los orificios 5a formados en
el introductor 1, siendo sacados continuamente de los orificios 5a
de forma tal que discurren paralelamente entre sí con un
determinado distanciamiento en el mismo plano los de una pluralidad
de conjuntos de hilos, constando cada uno de dichos conjuntos de
tres hilos C dispuestos en la requerida postura relativa en línea
por la pared periférica del orificio 5a.
Por otro lado, el caucho no curado calentado R es
suministrado a través de la zona del espacio que existe entre la
matriz 6 y el introductor 5, e inmediatamente después de haber
pasado a través de los orificios 5a los hilos individuales son
íntimamente recubiertos en torno a sus periferias y unidos formando
un todo con dicho caucho no curado R, siendo ello extrusionado a
través de una abertura de salida de la matriz 6 con la requerida
forma del perfil exterior como se muestra en la Fig. 1B.
Así, los hilos individuales C dispuestos tras su
paso a través del introductor 5 son inmediatamente aprisionados por
el caucho de recubrimiento no curado R, con lo cual puede impedirse
suficientemente que se desordenen estos hilos C. Asimismo, el
espesor del caucho de recubrimiento del hilo C puede ser
adecuadamente ajustado especificando las dimensiones de extrusión
del caucho no curado calentado R a través de la matriz 6, de ser
necesario, con lo cual puede hacerse que el espesor incluyendo el
hilo C sea suficientemente menor que el que se obtiene con la
técnica convencional.
En la Fig. 1A, el número de referencia 8 es un
sensor de presión que está unido al cabezal aislante 6 para medir
una presión del caucho no curado calentado R que es aportado a la
zona que constituye el espacio que existe entre el introductor 5 y
la matriz 6. Los resultados medidos por el sensor de presión 8
pueden ser aportados como realimentación por ejemplo a unos medios
de accionamiento del husillo en el cilindro 3 para controlar la
velocidad de rotación del husillo, con lo cual la presión del caucho
no curado R puede ser ajustada para que se mantenga dentro de una
determinada gama de valores para así asegurar suficientemente la
obtención de las distintas dimensiones de un cuerpo con forma de
cinta extrusionado a través de la matriz 6 y que consta del caucho
no curado R de recubrimiento y de los hilos C del cinturón.
Como se muestra en la Fig. 4A, el cuerpo con
forma de cinta que es formado por el susodicho aparato y consta del
caucho no curado R de recubrimiento y de los hilos C del cinturón
(como p. ej. filamentos de acero que tienen un diámetro de 0,2 mm)
es cortado sucesivamente a un ángulo de oblicuidad que corresponde
al requerido ángulo \alpha al que discurre el hilo C del
cinturón, correspondiendo cada largo a la requerida anchura BW del
cinturón, y los largos CC cortados con forma de cinta son entonces
unidos entre sí por sus bordes laterales como se muestra en la Fig.
4B, con lo cual puede formarse una capa B del cinturón con un
determinado valor del espesor t del caucho de recubrimiento
incluyendo el hilo C, y por ejemplo con un espesor t de 0,87 mm.
Como se ha mencionado anteriormente, según la
invención los hilos del cinturón, que constan cada uno de un
filamento de acero, son recubiertos con el caucho no curado formando
así un todo con el mismo a través del sistema de aislamiento usando
la matriz inmediatamente después de haber sido estos hilos
dispuestos en línea, con lo que se hace que sea la prevista la
postura en la que estos hilos quedan dispuestos tras el
recubrimiento, y también si es necesario puede reducirse el espesor
del caucho de recubrimiento incluyendo el hilo, para así lograr la
reducción del peso de la capa del cinturón y por consiguiente de la
cubierta.
Claims (7)
1. Proceso que es para recubrir un hilo del
cinturón con caucho y comprende los pasos de:
- alinear en forma de un conjunto de hilos una
pluralidad de hilos (C) del cinturón que están hechos cada uno de
un filamento de acero;
- disponer los de una pluralidad de dichos
conjuntos de hilos paralelamente entre sí y con un determinado
distanciamiento en el mismo plano; y
- recubrir todos los hilos con un caucho no
curado (R) formando así un todo con una determinada forma del
perfil exterior a través de un sistema de aislamiento mientras el
hilo se desplaza en su dirección axial inmediatamente después de
haber sido dichos conjuntos de hilos dispuestos en línea;
estando dicho proceso caracterizado por el
hecho de que el proceso comprende adicionalmente el paso de alinear
dichos hilos (C) del cinturón pasando una pluralidad de hilos del
cinturón a través de cada uno de los de una pluralidad de orificios
y poniendo a los de la pluralidad de hilos del cinturón mutuamente
en contacto a todo lo largo de los mismos antes de recubrir los
hilos del cinturón.
2. Proceso como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el
diámetro del filamento del hilo (C) del cinturón está situado
dentro de una gama de diámetros de 0,18-0,35 mm.
3. Proceso como el reivindicado en la
reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el
espesor del caucho de recubrimiento no curado (R) que incluye el
hilo (C) del cinturón está situado dentro de una gama de espesores
de 0,5-1,2 mm.
4. Aparato que es para recubrir hilos del
cinturón con caucho y comprende un cabezal aislante (4) que está
dispuesto en un extremo de un cilindro (3) que está provisto de un
husillo en una extrusionadora (1) para un caucho no curado, un
introductor (5) para guiar una pluralidad de hilos (C) del cinturón
para pasarlos en la requerida postura relativa, y una matriz (6)
para recubrir los hilos del cinturón tras el paso a través del
introductor con un caucho no curado (R) aportado desde el cilindro
para así lograr la requerida forma del perfil exterior; estando
dicho aparato caracterizado por el hecho de que el
introductor (5) queda dispuesto en el cabezal aislante y está
provisto de una pluralidad de orificios ovalados (5a) a través de
cada uno de los cuales es susceptible de pasar una pluralidad de
hilos (C) del cinturón, siendo el perfil de cada orificio tal que
la postura relativa de los hilos es mantenida y los hilos se
mantienen mutuamente en contacto a todo lo largo de los mismos.
5. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 4, en el que pasan a través de cada orificio (5a)
practicado en el introductor (5) al menos tres hilos (C1, C2,
C3).
6. Aparato como el reivindicado en la
reivindicación 4 o la reivindicación 5, en el que cada orificio (5a)
tiene un perfil que presenta al menos una parte estrechada, estando
el perfil configurado para mantener la alineación de los hilos (C)
del cinturón.
7. Aparato como el reivindicado en cualquiera de
las reivindicaciones 4, 5 o 6, en el que está dispuesto en el
cabezal aislante (4) o unido al mismo un sensor de presión (8) para
el caucho no curado (R).
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| ES01308653T Expired - Lifetime ES2254338T3 (es) | 2000-10-12 | 2001-10-10 | Proceso y aparato para recubrir hilo del cinturon con caucho. |
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