ES2254582T3 - Metodo y aparato de fabricacion de un ensamblaje de banda de rodadura-correa. - Google Patents
Metodo y aparato de fabricacion de un ensamblaje de banda de rodadura-correa.Info
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Abstract
Método de fabricación de un ensamblaje de banda de rodadura-correa para la aplicación sobre una carcasa de neumático, método que comprende las etapas de: avance de una extremidad delantera (528a) de una longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) a lo largo de un plano tangente a una superficie circunferencial externa un conjunto de correas (222, 322, 522) dispuesto alrededor de un tambor de ensamblaje (230, 330, 530); aplicación de la extremidad delantera (528a) de una longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) sobre la circunferencia externa del conjunto de correas (222, 322, 522); rotación del tambor de ensamblaje (230, 330, 530) para aplicar una sección de la longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) a la circunferencia externa del conjunto de correas (222, 322, 522); corte de la longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) para formar una extremidad trasera de la sección de la longitud de materia prima de banda de rodadura y una extremidad delantera (528a) de la longitud restante de materia prima de banda de rodadura; y aplicación de la extremidad trasera de la sección de la longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) sobre la circunferencia externa del conjunto de correas (222, 322, 522) y disposición de una punta a otra de la extremidad trasera con la extremidad delantera (528a) de la sección de materia prima de banda de rodadura; donde la etapa de avance de la extremidad delantera (528a) de la longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) incluye las etapas de: enganche de la extremidad delantera (528a) de la longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) antes del corte de la longitud de materia prima de banda de rodadura; y en el que la etapa de enganche incluye la etapa de: inserción de una pluralidad de clavijas de transferencia (458a, 458b, 558a, 558b) hacia abajo en los dos bordes exteriores laterales de la materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) de tal manera que cada una de la pluralidad de clavijas de transferencia (458a, 458b, 558a, 558b) forma un ángulo dirigido hacia un borde exterior lateral más próximo a la materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) para el enganche firmemente de la materia prima de banda de rodadura desde arriba.
Description
Método y aparato de fabricación de un ensamblaje
de banda de rodadura-correa.
La presente invención se refiere a sistemas
automatizados de producción de neumáticos y más particularmente, a
métodos y aparatos para la producción automatizada de ensamblajes
de banda de rodadura-correa.
El proceso de fabricación de la banda de rodadura
para neumáticos implica normalmente la construcción de forma
individual de un conjunto de caucho verde (sin vulcanizar) que
incluye un conjunto de correa de una o más correas de banda de
rodadura o "bandaje" además de una banda de rodadura aplicada
sobre las correas para formar un conjunto
correa-banda de rodadura. Puesto que las correas
están destinadas a ser esencialmente inextensibles, el conjunto
correa-banda de rodadura está formado separadamente
sobre una máquina de construcción de neumáticos de segunda etapa, y
es posteriormente aplicado sobre una carcasa de cubierta no
vulcanizada ya ensamblada sobre una máquina de construcción de
neumáticos de primera etapa. Después, la carcasa de neumático es
"inflada" en una forma toroidal al interior del conjunto
correa-banda de rodadura y enviada a un molde donde
el ensamblaje entero es polimerizado hasta obtener el neumático
final. Algunos ejemplos de este proceso están descritos en las
patentes US-A-5,141,587, 5,354,404,
5,554,242, y 6,139,668.
Cuando se construye el conjunto
correa-banda de rodadura, la banda de rodadura está
provista en forma de material "de materia prima de banda de
rodadura" que es una banda continua de caucho no vulcanizado. La
banda continua debe ser cortada en la longitud derecha,
preferiblemente en un ángulo, para juntar una extremidad de corte
con otra extremidad de manera a formar un círculo cerrado que
recubra el conjunto de correa. Normalmente, el conjunto de correa
está situado sobre un tambor de ensamblaje cilíndrico, y una
extremidad delantera de materia prima de banda de rodadura tiene
que ser desplazada de manera a estar dispuesta enrollada de manera
adecuada alrededor de la circunferencia externa del conjunto de
correa sobre el tambor de ensamblaje. Un ejemplo está indicado en la
patente EP-A-387.455. Las
dificultades que deben ser superadas en esta operación incluyen el
mantenimiento de la materia prima de banda de rodadura que es
blanda y pegajosa, y la manipulación de la materia prima de banda
de rodadura desde una cinta o transportador de alimentación hasta
una posición apropiada en el conjunto de correa. Esta manipulación
implica normalmente un levantamiento de la extremidad delantera de
materia prima de banda de rodadura que requiere tiempo y puede
deformar la banda de rodadura de manera no deseada.
La materia prima de la banda de rodadura es en
general cortada a medida con algún tipo de cuchilla de corte. El
proceso de corte ha sido mejorado por un equipamiento moderno
mediante el uso de vibración por ultrasonidos en la cuchilla de
corte, aunque esto introduce un nuevo problema. La vibración por
ultrasonidos de la cuchilla produce un calentamiento importante en
cualquier material que toca la cuchilla accionada por ultrasonidos.
En particular, en el lugar donde las superficies de corte de la
materia prima de banda de rodadura tocan los lados de la cuchilla
de corte, un calentamiento ultrasónico induce la polimerización
parcial del caucho no vulcanizado. Esto no es apropiado ya que las
superficies de corte deben ser juntadas para formar una banda de
rodadura completa, circular, y unas superficies parcialmente
juntadas polimerizadas de caucho no vulcanizado que, en otro caso,
no pueden ser fundidas de manera apropiada durante un proceso de
vulcanización posterior del neumático. Se sabe cómo resolver
parcialmente este problema mediante una insuflación de aire entre
la cuchilla de corte y la superficie de corte adyacente. Para
obtener un corte de cuchilla en un ángulo, éste se realizará sobre
la parte superior de la cuchilla mediante el levantamiento de la
extremidad de corte de materia prima de la banda de rodadura lejos
de la cuchilla, aunque debajo de la cuchilla no existe ningún lugar
donde pueda ir la materia prima de banda de rodadura y ésta no
pueda ser separada de la cuchilla a menos de ser deformada o
comprimida.
El objetivo de la presente invención consiste en
mejorar el proceso de fabricación de la banda de rodadura
resolviendo los problemas descritos anteriormente durante el corte
y el desplazamiento de la materia prima de banda de rodadura para la
aplicación, y la junción sobre la circunferencia externa de un
conjunto de correa.
La patente DE 198 56 720 A1 expone un dispositivo
de transporte de unas bandas de material hechas en caucho o en un
material sintético en forma de caucho y de depósito de dichas
bandas de material sobre un tambor de instalación de neumáticos o
de sus partes, en particular, para depositar unas bandas estrechas
de ápice sobre un tambor de fuelle, en el que las bandas de
material de avance son cortadas en una longitud de material continuo
y situadas sobre una tabla modelo al interior de la región del
dispositivo. El dispositivo contiene dispositivos de receptáculo
rotatorios que pueden ser desplazados en la dirección de transporte
y que son utilizados para enganchar al menos una extremidad de las
bandas de material situadas en la tabla modelo para el transporte
de las bandas de material hasta la posición de depósito y para
depositar dichas bandas de material sobre el tambor de instalación,
donde los dispositivos de receptáculo pueden ser desplazados en una
dirección de transporte esencialmente tangencial hacia la
superficie o circunferencia del tambor de instalación, y donde
dichos dispositivos de receptáculo contienen uno o más elementos de
retención que penetran en las bandas de material y producen una
conexión positiva temporal y despegable con la banda de
material.
La patente U.S. 5.935.377 expone un dispositivo
de unión de unas extremidades de bandas de material de caucho o de
materiales plásticos que poseen unas propiedades de caucho, en el
que las extremidades que deben ser unidas presentan unas áreas de
un espesor de pared reducida y en el que la primera extremidad de
corte es estirada poco antes de la unión de las dos
extremidades.
La patente U.S. 1.423.798 expone un aparato de
corte para tejidos y se refiere a un aparato para cortar unas
bandas o una anchura predeterminada desde una hoja de material.
La patente U.S. 5.882.457 expone un aparato de
construcción de neumáticos y un método en el que el corte de una
longitud de banda de rodadura es transportado hacia un tambor sobre
un transportador que posee unos rodillos de accionamiento movibles
lateralmente y unos rodillos de guía invertidos que se conectan con
las superficies internas de las pestañas salientes de la banda de
rodadura.
La patente U.S. 4.844.768 expone un aparato de
sujeción de materiales en forma de correa que poseen una unidad de
rotación para la rotación de un tambor de formación, una unidad de
retención situada aparte del tambor de formación para sostener unos
materiales continuos en forma de correa a lo largo de las anchuras
enteras que deben estar provistas en el tambor de formación, y unas
unidades de sujeción situadas entre el tambor de formación y las
unidades de retención que incluyen los materiales en forma de
correa a lo largo de las anchuras enteras.
La patente EP 0 483 973 A2 expone un sistema de
corte por ultrasonidos para el material de materia prima que
conecta temporalmente el material de materia prima a un yunque
incorporado en una tabla de procesamiento y corta el material de
materia prima en un ángulo inferior con una herramienta de corte por
ultrasonidos. La herramienta de corte por ultrasonidos incluye una
cuchilla de corte acoplada mecánicamente en dicha herramienta.
La patente U.S. 4.874.443 expone unos medios y un
método de aplicación de un material de revestimiento interior sobre
un tambor de construcción de neumáticos.
Con el fin de resolver los problemas mencionados
anteriormente, la invención proporciona un método mejorado y un
aparato de fabricación de un ensamblaje de banda de
rodadura-correa según las reivindicaciones 1 y
8.
Según la invención, el método comprende las
etapas: de sujeción desde arriba de la materia prima de banda de
rodadura de caucho no vulcanizado de manera a desplazar la
extremidad de corte delantera de materia prima de banda de rodadura
de caucho no vulcanizado, y de inserción de una pluralidad de
clavijas de transferencia dirigidas hacia abajo en los dos bordes
externos laterales de la materia prima de banda de rodadura en
caucho verde de tal manera que cada clavija de transferencia forma
un ángulo dirigido hacia un borde exterior lateralmente más próximo
a la materia prima de la banda de rodadura de caucho no vulcanizado
para el mantenimiento de la materia prima de banda de rodadura de
caucho no vulcanizado. Cada clavija de transferencia forma un
ángulo situado en la gama de 20 a 80 grados, preferiblemente en la
gama de 40 a 60 grados, y más preferiblemente un ángulo de 45
grados.
Según la invención, el método de fabricación de
un ensamblaje de banda de rodadura-correa para un
neumático comprende también las etapas: de uso de una rampa de
alimentación para suministrar la materia prima de banda de rodadura
de caucho no vulcanizado para la aplicación sobre un conjunto de
correa de caucho no vulcanizado sustancialmente cilíndrico; de
desplazamiento de la materia prima de la banda de rodadura de
caucho no vulcanizado a lo largo de la rampa de alimentación hacia
el conjunto de correa de caucho no vulcanizado sustancialmente
cilíndrico; de fijación de la materia prima de banda de rodadura de
caucho no vulcanizado para el corte; y de corte de la materia prima
de banda de rodadura de caucho no vulcanizado mediante el uso de una
cuchilla de corte accionada por ultrasonidos de manera a crear un
espacio en forma de cuña entre un lado dorsal de la cuchilla de
corte y la superficie de corte de una extremidad de corte adyacente
de materia prima de la banda de rodadura de caucho no
vulcanizado.
Según la invención, el método comprende también
las etapas de: creación del espacio en forma de cuña mediante el
desplazamiento de un borde de corte de la cuchilla de corte a lo
largo de un primer plano que coincide con la superficie de corte de
la extremidad de corte adyacente de materia prima de la banda de
rodadura de caucho no vulcanizado; y de orientación del lado dorsal
de la cuchilla de corte de tal manera que el lado dorsal coincida
con un segundo plano que está dispuesto en forma de ángulo hacia
delante a partir de un primer plano mediante un ángulo de cuchilla
de corte agudo el ángulo de cuchilla de corte se sitúa en una gama
de 1 a 15 grados, y preferiblemente en una gama de 3 a 8 grados.
Según la invención, el método comprende también
las etapas de: insuflación de aire para crear un espacio en forma
de cuña entre una superficie frontal de la cuchilla de corte y la
superficie de corte de una extremidad de corte adyacente de materia
prima de la banda de rodadura de caucho no vulcanizado; y de
fijación de la materia prima de banda de rodadura de caucho no
vulcanizado mediante la inserción de una pluralidad de clavijas de
retención al interior de la materia prima de banda de rodadura de
caucho no vulcanizado. Preferiblemente, se insertan varias clavijas
de retención desde una parte situada debajo de la materia prima de
banda de rodadura de caucho no vulcanizado; la cuchilla de corte
corta hacia abajo desde una parte situada encima de la materia prima
de banda de rodadura de caucho no vulcanizado; y un rodillo fijado
sobre la cuchilla de corte impide el levantamiento de la materia
prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado cuando la
pluralidad de clavijas de retención ha sido insertada desde abajo.
Opcionalmente, también se puede usar el rodillo para proteger la
cuchilla de corte.
Según la invención, el método comprende también
las etapas de: posicionamiento de al menos una parte final de la
rampa de alimentación sustancialmente a lo largo de un plano
tangente a una circunferencia externa del conjunto de correa de
caucho no vulcanizado sustancialmente cilíndrico; y de aplicación
de la materia prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado
sobre la circunferencia externa del conjunto de correa de caucho no
vulcanizado sustancialmente cilíndrico mediante el movimiento de
una extremidad de corte delantera de la materia prima de banda de
rodadura de caucho no vulcanizado desde la rampa de alimentación
hacia el conjunto de correa de caucho no vulcanizado
sustancialmente cilíndrico a lo largo del plano tangente a la
circunferencia externa del conjunto de correa de caucho no
vulcanizado sustancialmente cilíndrico.
Según la invención, el aparato comprende también:
unos medios de rampa de alimentación para suministrar la materia
prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado para una
aplicación sobre un conjunto de correa de caucho no vulcanizado
sustancialmente cilíndrico; unos medios de desplazamiento de la
materia prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado a lo
largo de los medios de rampa de alimentación hacia el conjunto de
correa de caucho no vulcanizado sustancialmente cilíndrico; unos
medios de fijación de la materia prima de banda de rodadura de
caucho no vulcanizado para realizar el corte; y una cuchilla de
corte accionada por ultrasonidos para cortar la materia prima de
banda de rodadura de caucho verde de manera a crear un espacio en
forma de cuña entre una parte dorsal de la cuchilla de corte y la
superficie de corte de una extremidad de corte adyacente de materia
prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado.
Según la invención, el aparato comprende también:
unos medios de creación del espacio en forma de cuña mediante el
movimiento de un borde de corte de la cuchilla de corte a lo largo
de un primer plano que coincide con la superficie de corte de la
extremidad de corte adyacente de materia prima de banda de rodadura
de caucho no vulcanizado; y mediante la orientación de la parte
dorsal de la cuchilla de corte de tal manera que la parte dorsal
coincida con un segundo plano que está dispuesto en forma de ángulo
hacia delante a partir del primer plano mediante un ángulo de
cuchilla de corte agudo \alpha.
Según la invención, el aparato comprende una
pluralidad de clavijas de retención para la fijación de la materia
prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado mediante la
inserción de la pluralidad de clavijas de retención dentro de la
materia prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado. El
aparato comprende además: medios para la inserción de la pluralidad
de clavijas de retención desde la parte inferior de la materia
prima de banda de rodadura de caucho no vulcanizado; medios para el
desplazamiento de la cuchilla de corte hacia abajo desde la parte
superior de manera a cortar la materia prima de banda de rodadura
de caucho no vulcanizado; y unos medios fijados sobre la cuchilla de
corte que protegen el borde de corte, y que impiden también el
levantamiento de la materia prima de banda de rodadura de caucho no
vulcanizado cuando se inserta la pluralidad de clavijas de
retención desde la parte inferior.
Según la invención, el aparato comprende también:
medios de posicionamiento de al menos una porción final de los
medios de rampa de alimentación sustancialmente a lo largo de un
plano tangente a una circunferencia externa del conjunto de correa
de caucho no vulcanizado sustancialmente cilíndrico; y medios de
aplicación de la materia prima de banda de rodadura de caucho no
vulcanizado sobre la circunferencia externa del conjunto de correa
de caucho no vulcanizado sustancialmente cilíndrico mediante el
desplazamiento de una extremidad de corte delantera de materia prima
de banda de rodadura de caucho no vulcanizado desde los medios de
rampa de alimentación hasta el conjunto de correa de caucho no
vulcanizado sustancialmente cilíndrico a lo largo del plano
tangente a la circunferencia externa del conjunto de correa de
caucho no vulcanizado sustancialmente cilíndrico.
Se hará referencia de forma detallada a unas
formas de realización preferidas de la invención, cuyos ejemplos
están ilustrados en las figuras anexas. Ciertos elementos en
algunos de los dibujos seleccionados pueden ser ilustrados fuera de
escala, para una mayor claridad ilustrativa. Las vistas de sección
transversal, si las hay, presentadas aquí pueden ser
"porciones", o vistas de sección transversal "de vista
cercana", en las que se omiten ciertas líneas de antecedentes
que en otro caso serían visibles en una vista real de sección
transversal, para una mayor claridad ilustrativa.
Típicamente, algunos elementos de las figuras son
numerados tal y como se indica a continuación. El dígito más
importante (cientos) del número de referencia corresponde al número
de figura. Algunos elementos de la figura 1 son numerados
típicamente en la serie de 100-199. Algunos
elementos de la figura 2 son numerados típicamente en la serie de
200-299. Algunos elementos similares de un lado a
otro de los dibujos pueden estar indicados con números de
referencia similar. Por ejemplo, el elemento 199 en una figura puede
ser similar, y probablemente es idéntico al elemento 299 de otra
figura. Los elementos de las figuras pueden estar numerados de tal
manera que unos elementos similares (incluyendo elementos
idénticos) pueden estar indicados con números similares en un único
dibujo. Por ejemplo, cada uno de una pluralidad de elementos
indicados colectivamente con 199 puede ser indicado individualmente
por 199a, 199b, 199c, etc. O bien, unos elementos relacionados
aunque modificados, pueden tener el mismo número pero son
distinguidos por prima. Por ejemplo, 109, 109', y 109'' son tres
elementos diferentes que son similares o relacionados de alguna
manera, aunque presentan modificaciones importantes, por ejemplo,
un neumático 109 posee un desequilibrio estático en comparación con
un neumático diferente 109' del mismo diseño, pero presentan un
desequilibrio de par. Estas relaciones, si las hay, entre unos
elementos similares de figuras idénticas o diferentes serán
evidentes a través de la especificación, incluyendo, si son
aplicables, las reivindicaciones y el
resumen.
resumen.
La estructura, operación, y ventajas de la
presente forma de realización preferida de la invención serán más
evidentes teniendo en cuenta la descripción siguiente tomada en
combinación con los dibujos anexos, en los que:
La figura 1 es un diagrama esquemático de un
sistema de construcción de neumáticos automatizado que incluye un
sistema de construcción de primera y segunda etapas de ensamblaje
de un conjunto correa-banda de rodadura, de acuerdo
con la invención;
La figura 2 es una vista lateral de un conjunto
correa-banda de rodadura, de acuerdo con la
invención;
Las figuras 3A, 3B y 3C son vistas laterales de
esquema simplificado de unas partes importantes de una máquina de
ensamblaje de conjunto correa-banda de rodadura, e
ilustran una secuencia de etapas en un método de ensamblaje de
conjunto correa-banda de rodadura, de acuerdo con
la invención;
La figura 4 es una vista en sección transversal
de una extremidad de materia prima de banda de rodadura que está
sostenida por una cabeza de transferencia, de acuerdo con la
invención;
Las figuras 5A, 5B, y 5C son vistas laterales
ampliadas de porciones en corte transversal de unos elementos
seleccionados de la máquina de ensamblaje del conjunto
correa-banda de rodadura de las figuras 3A, 3B y 3C
con énfasis en los detalles de un dispositivo de corte por
penetración, de acuerdo con la invención; y
Las figuras 5D y 5E son vistas laterales
parciales de dos formas de realización alternativas de unas
cuchillas de corte para el dispositivo de corte por penetración de
las figuras 5A, 5B, y 5C, de acuerdo con la invención.
Los términos siguientes pueden ser empleados a lo
largo de las descripciones presentadas aquí y en general tendrán el
significado indicado a continuación a menos que se diga lo
contrario o que éstos sean establecidos en función de otras
descripciones publicadas en la presente.
"Axial" y "axialmente" se refieren a
direcciones que están sobre o son paralelas al eje de rotación del
neumático.
"Talón" se refiere a esa parte del neumático
que comprende un elemento anular de tensión sustancialmente
inextensible, que comprende en general un cable de hilos en acero
revestidos con un material de caucho.
"Estructura de correa" o "correas de
refuerzo" o "conjunto de correa" se refieren a al menos dos
capas anulares o capas de cables paralelos, tejidas o no tejidas,
subyacentes a la banda de rodadura, no fijadas en el talón, y que
tienen las dos unos ángulos de cable izquierdo y derecho en la gama
de 18 a 30 grados con respecto al plano ecuatorial del
neumático.
"Bandajes" o "bandajes de neumático" se
refieren a una correa o estructura de correa o correas de
refuerzo,
"Carcasa" se refiere a la estructura de
neumático separada de la estructura de correa, banda de rodadura,
base de la banda de rodadura sobre las capas y los flancos; pero
que incluyen talones, capas, y, en el caso de EMT o neumáticos de
flancos reforzados, unos refuerzos de flanco de insertos en forma
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.
"Circunferencial" se refiere a las 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 una
serie de curvas circulares adyacentes cuyos radios definen la
curvatura axial de la banda de rodadura, en una vista de sección
transversal.
"Cable" se refiere a uno de los cordones de
refuerzo, que incluyen fibras o metal o tejido, con el que las
capas y correas son reforzadas.
"Corona" o "corona de neumático" se
refiere a la banda de rodadura, a soportes de la banda de rodadura
y a las porciones inmediatamente adyacentes a los flancos.
"Neumático EMT" significa Tecnología de
Movilidad Expandida y neumático EMT se refiere a un neumático
"runflat", definido como un neumático diseñado para
proporcionar al menos un servicio operacional limitado en unas
condiciones en las que el neumático presenta una presión de inflado
baja o ninguna.
"Plano ecuatorial" se refiere a un plano
perpendicular al eje de rotación de neumático y que pasa por el
centro de su banda de rodadura, o a medio camino entre los talones
de neumático.
"Medidor" se refiere en general a una
medición, y a menudo a una dimensión del 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 contiene el gas o
fluido de inflado al interior del neumático.
"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 corte de
perfil de neumático a lo largo de un plano que incluye el eje de
neumático.
"Tela" se refiere a un elemento de refuerzo
(capa) de carcasa reforzada con cables dispuestos radialmente
recubiertos de caucho, o al contrario con cables paralelos.
"Neumático" se refiere a un dispositivo
mecánico laminado en general de forma toroidal (en general de toro
abierto) que posee dos talones, dos flancos y una banda de rodadura
y está hecho con caucho, productos químicos, tejido y acero u otros
materiales.
"Pestaña" se refiere a la parte superior del
flanco justo situada debajo del borde de banda de rodadura.
"Flanco" se refiere a la porción de
neumático situada 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.
"Banda de rodadura" y "tapa de banda de
rodadura" se refieren a la banda de rodadura y al material
subyacente en el que el se moldea el modelo de banda de
rodadura.
"Extremidad doblada" se refiere a una parte
de tela de carcasa doblada hacia arriba (es decir, radialmente
hacia el exterior) desde los talones alrededor de los cuales se
enrolla la capa.
Como mostrado en la figura 1, se ha descrito un
sistema de construcción de neumáticos automatizado 100 que incluye
un sistema de construcción de neumáticos de primera etapa 102 y un
sistema de construcción de segunda etapa 106, tal y como descrito
en detalle en la solicitud de patente estadounidense SN 09/957.785
titulada "Método de fabricación de neumáticos en un sistema de
fabricación flexible". Una carcasa de neumático es construida en
cada uno de una pluralidad de tambores de construcción de neumáticos
108a, 108b, 108c, 108d, 108e (indicados colectivamente por
"108") a medida que avanzan a través del sistema de
construcción de neumáticos de primera etapa 102. Un sistema de
construcción de neumáticos de segunda etapa 106 incluye un torno de
conformación 104 que después de girar hacia el sistema de primera
etapa 102, recibe la carcasa de neumático de un dispositivo de
transferencia de carcasa (no mostrado). Posteriormente, el torno de
conformación 104 es desplazado hacia un segundo lugar, tal y como
lo indica la flecha 105.
De forma simultánea, con la construcción de la
carcasa de neumático sobre cada tambor de confección de cubiertas
108, un conjunto de correa recubierto con una banda de rodadura
(conjunto correa-banda de rodadura) es construido
en el sistema de construcción de segunda etapa 106. El sistema de
construcción de segunda etapa 106 incluye un torno de Bandaje -
Banda de rodadura (B&T) con dos tambores B&T. Contra un
lado de un tambor B&T están dispuestos dos instaladores de
bandaje y un instalador de revestimiento en espiral (de banda sin
junta). Contra el otro tambor B&T está dispuestos el instalador
de banda de rodadura y la máquina de junción de bandaje con la
banda de rodadura. Un anillo de transferencia B&T está montado
sobre una base de raíl que transporta el conjunto
correa-banda de rodadura completo desde el tambor
B&T hasta el tambor de conformación 104. Allí, el conjunto
completado de correa-banda de rodadura es montado
sobre la carcasa de neumático dispuesto previamente sobre el tambor
de conformación 104. Posteriormente, la carcasa de neumático no
vulcanizado es inflada al interior del conjunto
correa-banda de rodadura para formar un neumático
no vulcanizado. Una máquina de junción de banda de rodadura de
neumático, dispuesta adyacente al torno de conformación 104,
funciona de manera a consolidar el conjunto de correa y banda de
rodadura con la carcasa inflada. Una vez finalizado el neumático no
vulcanizado, se retira del torno de conformación y se dispone al
interior de un transportador para ser moldeado.
La presente invención se refiere principalmente a
un método y aparato para una construcción automatizada del conjunto
correa-banda de rodadura, en particular de la
porción de construcción donde la banda de rodadura ha sido aplicada
en forma de capa superior sobre la circunferencia externa del
conjunto correa-banda de rodadura. La figura 2
ilustra una vista lateral de un conjunto
correa-banda de rodadura habitual 220, comprendiendo
una banda de rodadura 224, y un conjunto de correa 222 que incluye
una o más correas o interruptores introducidos en el elastómero y
que están en forma de toro continuo. Un revestimiento en espiral
(no mostrado) se incluye opcionalmente en forma de capa superior
del conjunto de correa 222. La banda de rodadura 224 es
generalmente cortada en longitud a partir de una banda más larga de
materia prima de banda de rodadura, con la longitud calculada para
que se toquen las extremidades de corte 228a, 228b (indicadas
colectivamente por 228) de la banda de rodadura 224 en una junta
226. La junta 226 en general está dispuesta en forma de ángulo con
respecto a la dirección radial de manera a formar una junta más
fuerte. Para mantener una forma generalmente circular, el conjunto
correa-banda de rodadura 220 es construido en
general en un tambor de ensamblaje cilíndrico 230, el cual, por
comodidad, en general gira alrededor de un eje 232.
El elastómero utilizado en el conjunto de correa
222 y en la banda de rodadura 224 no está vulcanizado y en
consecuencia durante la construcción del conjunto
correa-banda de rodadura 220 es blando y pegajoso,
por lo que el conjunto de correa 222 y las capas de la banda de
rodadura 224 se pegan entre sí, y de manera importante, los cortes
228 en la junta 226 se pegan también entre sí en una forma que
permite una fusión completa de las extremidades de corte 228
durante una polimerización posterior. Un aspecto importante de la
presente invención es el aparato y el método con los que se realiza
un corte automatizado de una banda de rodadura sin modificar la
naturaleza no vulca-
nizada, pegajosa de las extremidades de corte 228.
nizada, pegajosa de las extremidades de corte 228.
En la técnica precedente, una extremidad de corte
delantera 228a de la banda de rodadura 224 es en general levantada
o al contrario manipulada en una posición de manera a ser aplicada
sobre la circunferencia externa del conjunto de correa 222. Otro
aspecto importante de la presente invención es el aparato y método
de aplicación automatizado de una banda de rodadura con los que se
simplifica la aplicación de la banda de rodadura de manera a mejorar
la exactitud de disposición de la banda de rodadura, mediante el
desplazamiento de la extremidad de corte delantera 228a de la banda
de rodadura 224 a partir de una rampa de alimentación hacia la
circunferencia externa del conjunto de correa 222 a lo largo de una
tangente respecto a la circunferencia del conjunto de correa
222.
Las figuras 3A, 3B y 3C ilustran colectivamente
una vista lateral de unas partes importantes esquemáticas
simplificadas de una máquina de ensamblaje del conjunto
correa-banda de rodadura 340 que representa una
parte del sistema de construcción de segunda etapa 106, de acuerdo
con la invención. No se muestran los protectores laterales,
estructuras, y otros mecanismos, y sólo se muestran algunos
elementos parcialmente con unas porciones cortadas indicadas por
unas líneas discontinuas onduladas. Las figuras 3A, 3B y 3C
ilustran también una secuencia de etapas durante un método de
ensamblaje del conjunto correa-banda de rodadura
según la invención.
La máquina de ensamblaje del conjunto
correa-banda de rodadura 340 comprende
principalmente un tambor de ensamblaje cilíndrico 330 (Cf. 230), una
rampa de alimentación 342, una cabeza de transferencia 354, una
cuchilla penetrante 360, y un rodillo de ligadura 350. Una porción
de una longitud de materia prima de banda de rodadura de caucho no
vulcanizado 325 mostrada está provista sobre la rampa de
alimentación 342, en desplazamiento en la dirección general
indicada por la flecha 345. La materia prima de banda de rodadura
325 puede estar provista, por ejemplo, desde una bobina de
alimentación (no mostrada). El tambor de ensamblaje 330 está
ilustrado con un conjunto de correa de caucho no vulcanizado 322
(Cf. 222) situado alrededor de la circunferencia del tambor de
ensamblaje 330. El conjunto de correa 322 puede incluir una capa en
espiral opcional como superficie externa. Se tendrá en cuenta que
todos los componentes de la máquina de ensamblaje del conjunto
correa-banda de rodadura 340, mostrados en una vista
lateral, presentan unas dimensiones de anchura (en la página)
adecuadas para la anchura de la materia prima de banda de rodadura
325 y del conjunto de correa 322. Con el fin de incluir distintas
anchuras ergonómicas de banda de rodadura, ciertos componentes (por
ejemplo, la cabeza de transferencia 354) poseen una capacidad de
ajuste de la anchura, mientras que otros componentes (por ejemplo,
algunas partes de la cuchilla penetrante 360) puede estar conectados
con componentes similares que poseen anchuras adecuadas. El tambor
de ensamblaje 330 y la rampa de alimentación 342 están montadas (no
se muestra ninguna estructura) de manera a poder ajustar la
posición relativa del tambor de ensamblaje 330 y de la rampa de
alimentación 342 para instalar unos conjuntos
correa-banda de rodadura de diámetro diferente 320.
Asimismo, el rodillo de ligadura 350 está montado sobre un brazo
352 que permite ajustar distintos espesores de materia prima de
banda de rodadura 325. La cabeza de transferencia 354 está montada
sobre un brazo 356 que puede estar fijado sobre el brazo de
ligadura enrollable 352 de manera a poder ajustar la posición de la
cabeza de transferencia 354 para distintos espesores de materia
prima de banda de rodadura 325 con la posición del rodillo de
ligadura 350.
La cuchilla penetrante 360, que debe ser descrita
de forma más detallada a continuación, comprende una cuchilla de
corte 366 montada sobre la extremidad de un convertidor y propulsor
por ultrasonidos 368, y un rodillo de sujeción 362 montado sobre un
brazo de pivote 364 que está fijado de forma rotatoria al
convertidor y propulsor por ultrasonidos 368 en un pivote 365 que es
accionado por resorte (no mostrado) de manera a forzar el
pivotamiento en sentido contrario a las agujas de un reloj del
brazo de pivote 364 alrededor del pivote 365.
El método de fabricación de la banda de rodadura
de la presente invención incluye las etapas siguientes tal y como
están ilustradas en las figuras 3A, 3B, y 3C.
La figura 3A muestra la materia prima de banda de
rodadura 325 desplazada por debajo de la rampa de alimentación 342
de tal manera que una extremidad de corte delantera 328a (Cf. 228a)
se ha desplazado hasta una posición en una porción final 341 de la
rampa de alimentación 342 cerca del tambor de ensamblaje 330. Un
conjunto de correa 322 está situado sobre el tambor de ensamblaje
330. La cabeza de transferencia 354 está ilustrada situada encima
de la extremidad de corte delantera 328a de materia prima de banda
de rodadura 325, lista para desplazarse hacia abajo de manera a
conectarse con la parte superior de la materia prima de banda de
rodadura 325. La cuchilla penetrante 360 está en una posición
retractada con el rodillo de sujeción 362 pivotado hacia abajo
(bajo la fuerza de resorte) situado enfrente de la cuchilla de
corte 366 para servir de protector a la cuchilla de corte. La
función protectora del rodillo de sujeción 362 se define a la vez
como una característica de seguridad, para la protección de los
operadores/mecánicos de máquina humanos, y en forma de
característica protectora con el fin de impedir unos daños
eventuales en la cuchilla de corte 366.
La figura 3B muestra la extremidad de corte 328a
de materia prima de banda de rodadura 325 después de haber sido
transferida desde la parte final 341 de la rampa de alimentación
342 que debe ser pegada a la superficie circunferencial externa
pegajosa, sustancialmente cilíndrica del conjunto de correa 322
sobre el tambor de ensamblaje 330. Un aspecto importante de la
presente invención es que la rampa de alimentación 342, o al menos
la porción final 341 de ésta que se termina cerca del tambor de
ensamblaje 330, tiene una superficie plana que coincide con un
plano 343 que es tangencial a la superficie sustancialmente
cilíndrica del conjunto de correa 322 sobre el tambor de ensamblaje
330. Esto permite que la cabeza de transferencia 354 desplace la
extremidad de corte delantera 328a de materia prima de banda de
rodadura 325 a lo largo de una vía recta que coincide con el plano
343, minimizando y simplificando de este modo la manipulación de la
materia prima de banda de rodadura 325 de manera a permitir un
posicionamiento fácil, rápido y preciso de la materia prima de
banda de rodadura 325 sobre el conjunto de correa 322.
La figura 3C muestra la materia prima de banda de
rodadura 325 después de que ésta haya avanzado suficientemente para
enrollarse esencialmente alrededor del conjunto de correa 322,
formando la mayor parte de una banda de rodadura 324 (Cf. 224) para
un conjunto correa-banda de rodadura recién
construido 320 (Cf. 220). Se utilizan técnicas conocidas para
desplazar y enrollar la materia prima de banda de rodadura 325, por
ejemplo, mediante la activación de la rotación del tambor de
ensamblaje 330 de manera a estirar la materia prima de banda de
rodadura 325 que está pegada sobre la superficie del conjunto de
correa 322 debido a la naturaleza pegajosa del caucho no vulcanizado
a la vez en la materia prima de banda de rodadura 325 como en el
conjunto de correa 322. El rodillo de ligadura 350 se desplaza
sobre la superficie externa de la banda de rodadura 324 mientras
que la banda de rodadura 324 gira alrededor debajo del rodillo de
ligadura. El rodillo de ligadura 350 funciona según unas técnicas
conocidas (por ejemplo, de fuerza de resorte) con el fin de aplicar
una presión adecuada para realizar la " ligadura" de la banda
de rodadura 324 con el conjunto de correa 322. La cabeza de
transferencia 354 no está en uso en ese momento, y está parada en
una posición retractada, encima de y sin entrar en contacto con la
materia prima de banda de rodadura 325. El avance de la materia
prima de banda de rodadura 325 ha sido detenido temporalmente en un
punto adecuado de manera a poder realizar el corte de la materia
prima de banda de rodadura 325 en una longitud predeterminada de la
banda de rodadura 324 de manera a obtener una junta de banda de
rodadura adecuada 226 (ver figura 2). En un proceso que debe ser
descrito a continuación, la cuchilla penetrante 360 se ha
desplazado para cortar la materia prima de banda de rodadura 325,
formando de ese modo una extremidad de corte 328b y una extremidad
de corte de pieza siguiente delantera 328a'. Después de la etapa
mostrada en la figura 3C, el tambor de ensamblaje 330 puede girar
de nuevo, desplazando de ese modo la porción restante de la banda
de rodadura 324 para terminar de envolver la banda de rodadura 324
en la que la extremidad de corte trasera 328b se extiende sobre la
extremidad de corte delantera 328a de manera a formar una junta
226. El tambor de ensamblaje 330 puede girar suficientemente para
que las extremidades juntadas 328a y 328b pasen debajo del rodillo
de ligadura 350 que va a presionar firmemente estas extremidades
juntadas 328a y 328b la una contra la otra. El tambor de ensamblaje
330 puede continuar girando el nuevo conjunto
correa-banda de rodadura 320 debajo del rodillo de
ligadura 350 hasta completar suficientemente el proceso de
ligadura. Posteriormente, el rodillo de ligadura 350 se retracta,
se retira el conjunto correa-banda de rodadura 320 y
se dispone un nuevo conjunto de correa 322 sobre el tambor de
ensamblaje 330. A continuación, el rodillo de ligadura 350, la
cabeza de transferencia 354, y la cuchilla penetrante 360 son
situados de nuevo en posición con el fin de que la materia prima de
banda de rodadura 325 pueda empezar un nuevo avance, volviendo así
a la etapa ilustrada en la figura 3A. De forma alternativa, el
tambor de ensamblaje 330 con el conjunto
correa-banda de rodadura completado 320 es retirado
del rodillo de ligadura 350, y opcionalmente reemplazado por otro
tambor de ensamblaje 330 que posee un conjunto de correa 322 sobre
éste.
La cabeza de transferencia 354 es un efector de
extremidad inventivo montado sobre una unidad lista para montar
disponible comercialmente que puede realizar dos movimientos de eje
controlados: de traslación a lo largo de un eje (por ejemplo, un
brazo 356, para transferir la extremidad de corte delantera 328a de
materia prima de banda de rodadura 325), y de extensión/retracción a
lo largo de un eje ortogonal (para el enganche/desenganche de la
cabeza de transferencia 354 con/desde la materia prima de banda de
rodadura 325). Aunque la unidad lista para montar esté disponible
comercialmente, la instalación/montaje de la unidad, la orientación
de los ejes, el dimensionamiento de unas gamas de movimiento de
ejes, y la programación de control de la unidad forman todos parte
del ámbito de la presente invención, puesto que son factores que
permiten obtener el método inventivo de transferencia de la
extremidad de corte delantera 328a de materia prima de banda de
rodadura 325 desde la rampa de alimentación 342 hasta el tambor de
ensamblaje 330.
La figura 4 es una vista en sección transversal
de extremidad de la materia prima de banda de rodadura 425 (Cf.
325) que está sostenida por una cabeza de transferencia 454 (Cf.
354) que está conectada (en contacto) con la materia prima de banda
de rodadura 425. Una característica importante de la presente
invención es la manera con la que las clavijas de transferencia 458a
y 458b (indicadas colectivamente por 458) son utilizadas por la
cabeza de transferencia 454 para sostener la materia prima de banda
de rodadura 425. Preferiblemente, existe varios pares de clavijas
458a/458b, más preferiblemente cuatro pares de clavijas 458a/458b,
dispuestas a lo largo de la longitud de la cabeza de transferencia
454, al dorso de la página tal como ilustrado en la figura 4. Se
puede ver cuatro clavijas de transferencia 558b (Cf. 458b) en la
vista lateral, parcial en sección transversal de la figura 5A. Las
clavijas de transferencia 458a y 458b se desplazan a lo largo de
unas vías respectivas 457a y 457b. Las dos vías 457a y 457b se
extienden preferiblemente en el mismo plano que es preferiblemente
más o menos perpendicular al plano de la superficie superior de la
materia prima de banda de rodadura 425. En gran medida, las vías
457a y 457b están formadas en ángulo dirigidas hacia el exterior
(en ángulo hacia el borde exterior situado lateralmente más cerca de
la materia prima de banda de rodadura 425) mediante una cantidad
indicada en la figura 4 como el ángulo \theta entre cada vía
457a, 457b y una línea que es normal respecto a la superficie
inferior de la materia prima de banda de rodadura 425. El ángulo se
sitúa en la gama de 20º a 80º, preferiblemente de 40º a 60º, y más
preferiblemente de 45º (grados). Como se muestra en la figura 5A, la
formación en ángulo expuesta de las clavijas de transferencia 558a
(no mostradas) y 558b, permite a la cabeza de transferencia 554
sostener desde arriba la materia prima de banda de rodadura 525, y
controlar el movimiento de transferencia de la materia prima de
banda de rodadura 325, 425, 525 desde la rampa de alimentación 542,
(Cf. 342) al tambor de ensamblaje 530 (Cf. 330). En las figuras 4 y
5, las clavijas de transferencia 458a/458b, 558a/558b,
respectivamente, son mostradas extendidas a lo largo de sus vías
respectivas 457a/457b de tal manera que las clavijas de
transferencia 458a/458b, 558a/558b son insertadas al interior de la
materia prima de banda de rodadura 425, 525 para sostener la materia
prima de banda de rodadura. Cuando la cabeza de transferencia 454,
554 no está sosteniendo la materia prima de banda de rodadura 425,
525, las clavijas de transferencia 458a/458b, 558a/558b se
retractan a lo largo de sus vías respectivas 457a/457b de tal
manera que las clavijas de transferencia están situadas dentro de
la cabeza de transferencia 454, 554, es decir, que no sobresalen
por debajo de una superficie inferior 455, 555 de la cabeza de
transferencia 454, 554. Para sostener la materia prima de banda de
rodadura 425, la cabeza de transferencia 454, con las clavijas de
transferencia retractadas 458, se extiende en dirección hacia la
materia prima de banda de rodadura 425 hasta la superficie inferior
455 que se conecta con la superficie superior de la materia prima
de banda de rodadura 425. Posteriormente, las clavijas de
transferencia 458a/458b se extienden a lo largo de sus vías
respectivas 457a/457b de tal manera que las clavijas de
transferencia 458a/458b son insertadas en la materia prima de banda
de rodadura 425 para sostener la materia prima de banda de rodadura
425. Después de transferir la materia prima de banda de rodadura 425
al tambor 430, la cabeza de transferencia 454 libera la materia
prima de banda de rodadura 425 mediante una retracción de las
clavijas de transferencia 458a/458b a lo largo de sus vías
respectivas 457a/457b de manera a disponer las clavijas de
transferencia dentro de la cabeza de transferencia 454.
Posteriormente, la cabeza de transferencia 454, 554 se desengancha
saliendo del tambor 430, 530, separando así la cabeza de
transferencia, la superficie inferior 455, 555 de la superficie
superior de la materia prima de banda de rodadura 425, 525.
En referencia a las figuras 5A, 5B, y 5C, el
aparato y método inventivos para el corte por penetración de la
materia prima de banda de rodadura 525 serán descritos más
detalladamente a continuación. Unas etapas seleccionadas del método
de fabricación de la banda de rodadura de la presente invención
están ilustradas consecutivamente en la figura 5A, seguidas por la
figura 5B, seguidas por la figura 5C. Las vistas de las figuras 5A,
5B, y 5C son vistas laterales ampliadas de porciones en corte
transversal de unos elementos seleccionados de una máquina de
ensamblaje de conjunto correa-banda de rodadura 540
(Cf. 340) con énfasis en los detalles de una cuchilla penetrante 560
(Cf. 360). Los protectores laterales, estructuras, y otra variedad
de mecanismos no son mostrados, y algunos elementos son mostrados
sólo parcialmente con porciones cortadas indicadas con líneas
discontinuas onduladas. Ciertos elementos, como indicado a
continuación, son en realidad elementos internos mostrados en una
vista casi de "rayos X". Las vistas de las figuras 5A, 5B, y 5C
están orientadas con respecto a una rampa de alimentación 542 (Cf.
342) que está ilustrada en una posición horizontal de conveniencia
ilustrativa. Se entenderá que la posición horizontal no es
limitada, y que el objetivo de la invención incluye rampas de
alimentación 542 que poseen cualquier ángulo adecuado, aunque
preferiblemente en inclinación hacia abajo tal y como está
ilustrado en las figuras 3A, 3B, y 3C.
La figura 5A muestra una extremidad de corte
delantera 528a (Cf. 328a) de materia prima de banda de rodadura 525
(Cf. 425) transferida por una cabeza de transferencia 554 (Cf. 354)
desde la parte final 541 (Cf. 341) de la rampa de alimentación 542
(Cf. 342) que debe ser pegada en la superficie circunferencial
externa pegajosa, sustancialmente cilíndrica de un conjunto de
correa 522 (Cf. 322) sobre un tambor de ensamblaje 530 (Cf. 330).
La extremidad de corte delantera 528a es transferida a lo largo de
una vía que coincide con un plano 543 (Cf. 343) que es tangencial a
la superficie sustancialmente cilíndrica del conjunto de correa 522
sobre el tambor de ensamblaje 530. La cabeza de transferencia 554
está conectada a la materia prima de banda de rodadura 525 y está
sostenida por la materia prima de banda de rodadura 525 mediante
unas clavijas de transferencia, de las cuales cuatro clavijas de
transferencia 558b (Cf. 458b) a lo largo de un lado de la cabeza de
transferencia 554 son mostradas en una vista de rayos X. La
cuchilla penetrante 560 comprende una cuchilla de corte 566 (Cf.
366) montada sobre la extremidad de un convertidor y propulsor por
ultrasonidos 568 (Cf. 368), y un rodillo de sujeción 562 (Cf. 362)
montado sobre un brazo de pivote 564 (Cf. 364) que está fijado de
forma rotatoria al convertidor y propulsor por ultrasonidos 568 en
un pivote 565 (Cf. 365) que está accionado por resorte mediante un
resorte 563 de manera a forzar el pivotamiento en sentido contrario
al de las agujas de un reloj del brazo de pivote 564 alrededor del
pivote 565. La cuchilla penetrante 560 está mostrada en su posición
retractada, con el rodillo de sujeción 562 forzado por resorte
hacia abajo situado enfrente de la cuchilla de corte 566 de manera
a proteger un borde de corte 569 de cuchilla de corte 566. Aunque
preferiblemente el rodillo de sujeción 562 no toca la materia prima
de banda de rodadura 525 hasta empezar el proceso de corte, se
incluye en el campo de la invención el hecho de que el rodillo de
sujeción 562 presione la superficie superior de la materia prima de
banda de rodadura 525 durante el avance de la materia prima de
banda de rodadura, para ayudar a controlar el movimiento de la
materia prima de banda de rodadura. Una muesca de corte 572 está
mostrada en forma de recesión en la superficie superior de la rampa
de alimentación 542, que se extiende a lo largo de la anchura de la
rampa de alimentación 542 con el fin de permitir el corte de la
cuchilla de corte 566 completamente al interior, y ligeramente más
lejos, del espesor de la materia prima de banda de rodadura 525 sin
que el borde de corte 569 choque contra la rampa de alimentación
542. Una de una pluralidad (preferiblemente dos o más) de clavijas
de retención 570 está mostrada en una vista de rayos X. La
pluralidad de las clavijas de retención 570 están dispuestas
separadas a lo largo de la anchura de la rampa de alimentación 542,
y están en general conectadas entre sí en una manera tal que
permite que las clavijas de retención 570 se desplacen hacia arriba
y hacia abajo por la superficie superior de la rampa de alimentación
542, por ejemplo, por unas aberturas o ranuras 571. En la figura
5A, las clavijas de retención 570 son mostradas en una posición
retractada, y no interfieren en el avance de la materia prima de
banda de rodadura 525 a lo largo de la rampa de alimentación
542.
La orientación de la cuchilla penetrante 560 es
una característica importante de la presente invención. En
particular tal y como lo muestra la figura 5D, una superficie
dorsal 561a, de una forma de realización de la cuchilla de corte
566, es plana y se cruza con un plano 567 indicado por una línea
discontinua 567. Durante el corte de la materia prima de banda de
rodadura 525, el borde de corte 569 se mueve a lo largo de una vía
577 que está en un ángulo \theta de la cuchilla de corte con
respecto a la línea discontinua 567. El ángulo de cuchilla de corte
a es un ángulo agudo situado en una gama de 1º a 15º, y
preferiblemente en la gama de 3º a 8º (grados), y en gran medida, la
superficie dorsal de la cuchilla de corte 561a está situada
enfrente de la vía 577 del borde de corte 569, tal como mostrado.
Una superficie frontal 561b de la cuchilla de corte 566 posee una
porción biselada o inclinada 561c en al menos una distancia corta
que se extiende desde el borde de corte 569 de manera a obtener un
espesor normal para la cuchilla de corte 566 y seguir formando un
borde de cuchilla para el borde de corte 569. Unos diseños
convencionales conocidos pueden ser utilizados para la superficie
frontal 561b de la cuchilla de corte 566 puesto que un aspecto de
la presente invención se refiere especialmente al diseño de la
superficie dorsal 561a de la cuchilla de corte 566. En el ámbito de
la presente invención se incluye el hecho de que el plano 567 de la
superficie dorsal 561a de la cuchilla de corte 566a coincida con
una porción plana de la superficie dorsal 561a que se extiende
hacia atrás desde un bisel o una pendiente en el borde de corte 569.
Por ejemplo, dos formas de realización alternativas de la cuchilla
de corte 566 y 566' son ilustradas en una vista lateral parcial en
las figuras 5D y 5E, respectivamente.
En referencia a la figura 5D, la cuchilla de
corte 566 presenta una superficie dorsal 561a que es plana durante
todo el recorrido desde el borde de corte 569 y coincide con el
plano 567 situado enfrente de la vía de corte 577 y forma el ángulo
de cuchilla de corte a con respecto a la vía de corte 577. La
superficie frontal 561b se extiende hacia atrás desde una porción
biselada 561c que conecta el borde de corte 569 al resto de la
superficie frontal 561b. La superficie frontal 561b puede ser, pero
no es necesariamente, paralela a la superficie dorsal 561a.
En referencia a la figura 5E, una forma de
realización alternativa de la cuchilla de corte 566' tiene una
superficie dorsal 561a' que se extiende hacia atrás desde una
porción biselada 561d' que conecta el borde de corte 569' a la
porción restante plana de la superficie dorsal 561a'. La porción
plana de la superficie dorsal 561a' es plana durante todo el
recorrido de la porción biselada 561d' y coincide con el plano 567'
que está enfrente de la vía de corte 577 y forma el ángulo de la
cuchilla de corte a con respecto a la vía de corte 577. La
superficie frontal 561b' se extiende hacia atrás desde una parte
biselada 561c' que conecta el borde de corte 569' al resto de la
superficie frontal 561b'. La superficie frontal 561b' puede ser,
pero no es necesariamente, paralela a la superficie dorsal
561a'.
La figura 5B muestra la materia prima de banda de
rodadura 525 fijada cuando se inicia el proceso de corte inventivo.
La materia prima de banda de rodadura 525 ha avanzado
suficientemente para que una banda de rodadura 524 (Cf.324) sea
formada casi completamente alrededor de la superficie
circunferencial externa del conjunto de correa 522 sobre el tambor
de ensamblaje 530, y la materia prima de banda de rodadura 525 está
en ese momento en una posición adecuada para ser cortada en la
longitud de banda de rodadura, es decir, una longitud de corte
"Lc" de la materia prima de banda de rodadura 525, medida a
partir de la línea en la que la materia prima de banda de rodadura
525 toca primero el conjunto de correa 522 en la línea 577 de la vía
de corte, es igual a una longitud en arco "La" de
circunferencia que aún necesita materia prima de banda de rodadura
525 para completar la banda de rodadura 524, donde la longitud en
arco La es medida a partir de la extremidad de corte delantera 528a
alrededor de la circunferencia del conjunto de correa 522 hasta la
línea en la que la extremidad de corte trasera 528b de materia
prima de banda de rodadura 525 toca finalmente el conjunto de
correa 522, para formar la junta de conexión con la extremidad
delantera 528a. Cuando se consigue la condición La = Lc, la materia
prima de banda de rodadura 525 es detenida de tal manera que no se
produce el avance, el tambor de ensamblaje 530 detiene también la
rotación, y las clavijas de retención 570 se extienden al interior
de la materia prima de banda de rodadura 525 de manera a fijar la
materia prima de banda de rodadura 525 en posición para el corte.
Para impedir el levantamiento de la materia prima de banda de
rodadura 525 por las clavijas de retención 570, el rodillo de
sujeción 562 es desplazado hacia una posición directamente sobre
las clavijas de retención 570, como se muestra en la figura 5B,
mediante el avance de la cuchilla penetrante 560 a lo largo de su
vía de corte 577. Preferiblemente, se controla el ritmo de la
máquina de manera a extender las clavijas de retención 570
inmediatamente después de detener el avance de la materia prima de
banda de rodadura, y también se controla para el avance de la
cuchilla penetrante 560 de manera a mover el rodillo de sujeción
562 sobre las clavijas de retención 570 mientras que éstas se
extienden para presionar hacia abajo la materia prima en conexión
firme con la rampa de alimentación 542. Se puede observar que se
obtiene una fuerza de sujeción a partir de la fuerza de resorte en
sentido contrario a la agujas de un reloj del resorte 563. También
se puede observar que el avance de la cuchilla penetrante 560 a lo
largo de su vía de corte 577 hace que el brazo de pivote 564 gire
en el sentido de las agujas de un reloj alrededor del pivote 565
mientras que el rodillo de sujeción 562 se mueve a lo largo de la
superficie superior de la materia prima de banda de rodadura 525,
balanceando de ese modo el rodillo de sujeción 562 y el brazo de
pivote 564 fuera de su posición de protección enfrente de la
cuchilla de corte 566.
La figura 5C muestra el resultado de un corte
completado de materia prima de banda de rodadura 525 por la
cuchilla penetrante inventiva 560, creando de ese modo una
extremidad de corte trasera 528b adecuada para una unión con la
extremidad de corte delantera 528a de la banda de rodadura 524, y
simultáneamente creando otra extremidad de corte delantera 528a' que
será el inicio de la banda de rodadura siguiente sobre el conjunto
de correa siguiente (no mostrado). Después de la etapa de fijación
mostrada en la figura 5B, la cuchilla penetrante 560 ha avanzado de
tal manera que el borde de corte 569 sigue la vía de corte 577
durante todo el recorrido a través de la materia prima de banda de
rodadura 525 y se detiene cuando el borde de corte 569 pasa por
dicha materia prima para sobresalir ligeramente al interior de la
muesca de corte 572. El brazo de pivote 564 sigue girando en el
sentido de las agujas de un reloj alrededor del pivote 565 mientras
que el rodillo de sujeción 562 se enrolla a lo largo de la
superficie superior de la materia prima de banda de rodadura
525.
Una característica única de la presente invención
es el espacio en forma de cuña 529 que se ha creado entre la
superficie dorsal plana 561a, 561a' de la cuchilla de corte 566,
566', respectivamente, y una superficie adyacente de corte de la
extremidad de corte siguiente 528a' de materia prima de banda de
rodadura 525. Se crea la sección de espacio en forma de cuña 529 ya
que la superficie dorsal 561a, 561a' está formada en ángulo lejos
de la superficie de corte de la extremidad de corte delantera
siguiente 528a' con el ángulo de cuchilla de corte \alpha,
teniendo en cuenta que la superficie de corte delantera de la
extremidad de corte delantera siguiente 528a' coincide con la vía
577 del borde de corte 569. La sección de espacio en forma de cuña
529 es esencial ya que reduce el calor producido entre el material
de materia prima y la cuchilla de corte 566, 566' y de ese modo
impide una polimerización parcial de la superficie de corte de la
extremidad de corte delantera siguiente 528a'. La polimerización
parcial puede estar provocada por el calor generado mediante el
contacto del material de materia prima con un lado de la cuchilla
de corte dirigida por ultrasonidos 566. Durante el corte de la
materia prima de banda de rodadura 525, la acción de corte de la
cuchilla de corte 566, 566' crea una extremidad de corte trasera, en
forma de pestaña 528b de la materia prima de banda de rodadura que
tiene tendencia a levantarse de la superficie frontal 561b, 561b'
de la cuchilla de corte 566, 566' para formar una segunda sección
de espacio en forma de cuña 527. Esa pestaña tiene tendencia a
levantarse del material de materia prima y la cuchilla de corte
permite la disipación de calor natural de la superficie de la
extremidad de corte trasera 528b. Donde se necesite, se puede
aumentar la transferencia de calor utilizando unos medios
conocidos, por ejemplo, de insuflación de aire en la dirección
indicada por la flecha 579 al interior de la segunda sección de
espacio en forma de cuña 527 entre la superficie frontal 561b,
561b' de la cuchilla de corte 566, 566' y la superficie de corte de
la extremidad de corte trasera 528b de la materia prima de banda de
rodadura 525. El control de la temperatura del material alrededor
de la extremidad de corte trasera 528b ayuda a impedir la
polimerización parcial de la superficie de corte de la extremidad
de corte trasera 528b.
Inmediatamente después de completar la etapa de
corte mostrada en la figura 5C, el tambor de ensamblaje 530 puede
girar suficientemente para extender la extremidad de corte trasera
528b sobre la circunferencia externa del conjunto de correa 522 y
pasar debajo del rodillo de ligadura 350 para completar la unión de
la extremidad de corte trasera 528b con la extremidad de corte
delantera 528a, formando de ese modo una banda de rodadura no
vulcanizada 524 completa y un conjunto de correa (Cf. 220).
Simultáneamente, la cuchilla penetrante 560 y las clavijas de
retención 570 pueden retractarse, después de lo cual la materia
prima de banda de rodadura 525 puede iniciar el avance para volver
a una primera etapa del proceso de construcción de un conjunto
correa-banda de rodadura siguiente.
Claims (10)
1. Método de fabricación de un ensamblaje de
banda de rodadura-correa para la aplicación sobre
una carcasa de neumático, método que comprende las etapas de:
avance de una extremidad delantera (528a) de una
longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) a lo
largo de un plano tangente a una superficie circunferencial externa
un conjunto de correas (222, 322, 522) dispuesto alrededor de un
tambor de ensamblaje (230, 330, 530);
aplicación de la extremidad delantera (528a) de
una longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525)
sobre la circunferencia externa del conjunto de correas (222, 322,
522);
rotación del tambor de ensamblaje (230, 330, 530)
para aplicar una sección de la longitud de materia prima de banda de
rodadura (325, 425, 525) a la circunferencia externa del conjunto de
correas (222, 322, 522);
corte de la longitud de materia prima de banda de
rodadura (325, 425, 525) para formar una extremidad trasera de la
sección de la longitud de materia prima de banda de rodadura y una
extremidad delantera (528a) de la longitud restante de materia prima
de banda de rodadura; y
aplicación de la extremidad trasera de la sección
de la longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525)
sobre la circunferencia externa del conjunto de correas (222, 322,
522) y disposición de una punta a otra de la extremidad trasera con
la extremidad delantera (528a) de la sección de materia prima de
banda de rodadura;
donde la etapa de avance de la extremidad
delantera (528a) de la longitud de materia prima de banda de
rodadura (325, 425, 525) incluye las etapas de:
enganche de la extremidad delantera (528a) de la
longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) antes
del corte de la longitud de materia prima de banda de rodadura;
y
en el que la etapa de enganche incluye la etapa
de:
inserción de una pluralidad de clavijas de
transferencia (458a, 458b, 558a, 558b) hacia abajo en los dos bordes
exteriores laterales de la materia prima de banda de rodadura (325,
425, 525) de tal manera que cada una de la pluralidad de clavijas de
transferencia (458a, 458b, 558a, 558b) forma un ángulo dirigido
hacia un borde exterior lateral más próximo a la materia prima de
banda de rodadura (325, 425, 525) para el enganche firmemente de la
materia prima de banda de rodadura desde arriba.
2. Método según la reivindicación 1, que incluye
la etapa de:
inserción de cada una de la pluralidad de
clavijas de transferencia mediante un ángulo situado en la gama de
20 a 80 grados en una superficie de materia prima de banda de
rodadura dispuesta entre los bordes exteriores laterales de materia
prima de banda de rodadura donde el ángulo es medido a partir de una
perpendicular en la base de la materia prima de banda de rodadura
lateralmente hacia el exterior en dirección de una vía de inserción
de la clavija de transferencia.
3. Método según la reivindicación 2, en el que el
ángulo está en la gama de 40 grados a 60 grados.
4. Método según la reivindicación 1, en el
que:
el ensamblaje de banda de rodadura comprende un
ensamblaje de banda de rodadura-correa para
un
neumático;
neumático;
en el que el plano está definido por una rampa de
alimentación (342);
en el que dicha etapa de corte incluye la
fijación de la materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) en
la rampa de alimentación (342) para el corte; y en el que
dicha etapa de corte incluye la etapa de corte de
la materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) con una
cuchilla de corte por ultrasonidos (566) dispuesta de tal manera que
una parte posterior dorsal (561a) de la cuchilla de corte (566) está
dispuesta en un ángulo con respecto a una superficie de la materia
prima de banda de rodadura (325, 425, 525) de manera a crear un
espacio en forma de cuña (529) entre la parte posterior (561a) de la
cuchilla de corte (566) y la extremidad delantera (528a) de la
longitud restante de materia prima de banda de rodadura.
5. Método según la reivindicación 4,
en el que el espacio en forma de cuña es creado
mediante el desplazamiento de un borde de corte (569) de la cuchilla
de corte (566) a lo largo de un primer plano que coincide con la
superficie de corte de la extremidad delantera (528a) de la longitud
restante de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525);
y
que comprende también el hecho de situar el lado
dorsal de la cuchilla de corte (566) de manera a coincidir con un
segundo plano que forma un ángulo dirigido hacia delante con
respecto al primer plano mediante un ángulo de cuchilla de corte que
se sitúa en una gama de 1 a 15 grados.
6. Método según la reivindicación 4, que incluye
la etapa de:
insuflación de aire en un espacio en forma de
cuña entre una superficie frontal de la cuchilla de corte (566) y la
superficie de corte de la extremidad trasera de la sección de
materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525).
7. Método según la reivindicación 5, en el que el
ángulo de la cuchilla de corte se sitúa en una gama de 3 a 8
grados.
8. Aparato de fabricación de un ensamblaje de
banda de rodadura-correa para un neumático, dicho
aparato comprendiendo:
unos medios de avance de una extremidad delantera
(528a) de una longitud de materia prima de banda de rodadura (325,
425, 525) a lo largo de una rampa de alimentación (342) que es
tangente a una superficie circunferencial externa de un conjunto de
correas (222, 322, 522) dispuesto alrededor de un tambor de
ensamblaje (230, 330, 530) hasta aplicar la extremidad delantera
(528a) de la materia prima de banda de rodadura sobre la
circunferencia externa del conjunto de correa;
unos medios de rotación para el tambor de
ensamblaje (230, 330, 530) de manera a aplicar una sección de la
longitud de materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) sobre
la circunferencia externa del conjunto de correas (222, 322,
522);
unos medios de corte de la longitud de materia
prima de banda de rodadura (325, 425, 525) para formar una
extremidad trasera de la sección de materia prima de banda de
rodadura y una extremidad delantera (528a) de la longitud restante
de materia prima de banda de rodadura;
unos medios de aplicación de la extremidad
trasera de la sección de materia prima de banda de rodadura (325,
425, 525) sobre la circunferencia del conjunto de correas (222, 322,
522) y de disposición de un extremo a otro de la extremidad trasera
con la extremidad delantera (528a) de la sección de materia prima de
banda de rodadura;
unos medios de enganche (458a, 458b, 558b) de la
extremidad delantera (528a) de la materia prima de banda de rodadura
(325, 425, 525) antes del corte de la longitud de materia prima de
banda de rodadura;
unos medios de avance (354, 454) de la extremidad
delantera (528a) de la longitud de materia prima de banda de
rodadura (325, 425, 525) mediante el desplazamiento de la extremidad
delantera enganchada (528a ); y
una pluralidad de clavijas de retención (570)
para fijar la materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525)
sobre la rampa de alimentación (342);
caracterizado por el hecho de que los
medios de enganche comprenden una pluralidad de clavijas de
transferencia (458a, 458b, 558a, 558b) y cada una de éstas forma un
ángulo dirigido hacia un borde exterior lateral más próximo a la
materia prima de banda de rodadura (325, 425, 525) de manera a
mantener la materia prima de banda de rodadura.
9. Aparato según la reivindicación 8, en el que
los medios de corte incluyen una cuchilla de corte por ultrasonidos
(366, 566) dispuesta de tal manera que un lado dorsal (561a) de la
cuchilla de corte está dispuesta en forma de ángulo con respecto a
una superficie de materia prima de banda de rodadura de manera a
crear un espacio en forma de cuña (529) entre el lado dorsal de la
cuchilla de corte y la superficie de materia prima de banda de
rodadura.
10. Aparato según la reivindicación 9, que
incluye también
un rodillo (362, 562) dispuesto para ejercer una
presión contra la materia prima de banda de rodadura para reducir el
levantamiento de la materia prima de banda de rodadura provocada por
la inserción de la pluralidad de clavijas de retención desde abajo
de la materia prima de banda de rodadura;
en el que el rodillo está montado sobre un brazo
de pivote (364, 564) cargado por resorte (563) que está fijado de
forma rotatoria a la cuchilla de corte de manera a proteger un borde
de corte de la cuchilla de corte excepto cuando el avance de la
cuchilla de corte presiona el rodillo contra la materia prima de
banda de rodadura, lo que provoca también el pivotamiento del
rodillo alejado de su posición de protección.
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