ES2261571T3 - Estabilizador para tambor de confeccion de neumaticos montado en voladizo. - Google Patents

Abstract

Método para estabilizar un tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320), donde el tambor de confección de neumáticos tiene dos extremidades, está permanentemente soportado por una única extremidad de soporte en voladizo (125), y la extremidad restante es una extremidad libre (123, 223); el método incluyendo las etapas de: proporcionar un soporte de la extremidad libre (140, 240, 340) acoplado con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos para restringir el movimiento lateral de la extremidad libre; liberar la extremidad libre retrayendo temporalmente el soporte de la extremidad libre; y bloquear el soporte de la extremidad libre en su sitio, acoplado con la extremidad libre, para estabilizar el tambor de confección de neumáticos sin requerir la alimentación de potencia continua; donde la fase de bloqueo de la extremidad libre comprende: suministrar un dispositivo tipo tijera comprendiendo un primer y segundo brazos de soporte (242) y un pivote de tijera (244) conectando de forma pivotante los brazos de soporte, cada brazo de soporte teniendo una primera extremidad (243) formada para acoplar la extremidad libre del tambor de confección de neumáticos y una segunda extremidad; proporcionar unos bloques deslizantes (246, 346) fijados de forma pivotante a la segunda extremidad respectiva de los brazos de soporte y conectados de forma deslizable a un rail deslizante respectivo (248); y bloquear el soporte de la extremidad libre (240) en un estado extendido acoplado con la extremidad libre del tambor de neumáticos.

Description

Estabilizador para tambor de confección de neumáticos montado en voladizo.

Campo técnico de la invención

La presente invención se refiere a máquinas de confección de neumáticos automatizadas y, de forma más particular, a métodos y aparatos para estabilizar la extremidad libre de un tambor de confección de neumáticos montado en voladizo en un sistema de confección de neumáticos automatizado.

Antecedentes de la invención

Es bien sabido que los componentes de la mayoría de las construcciones de neumáticos deben ser ensamblados de tal modo que se fomente una buena uniformidad del neumático para proporcionar un rendimiento del neumático óptimo. Por ejemplo, una banda de rodadura que "serpentea" alrededor de la circunferencia del neumático provocará el tambaleo cuando el neumático sea accionado. Por ejemplo, una tela de carcasa que es asimétrica (hilos más largos por un lado del neumático que por el otro lado) puede provocar una variedad de problemas de no uniformidad del neumático incluyendo el desequilibrio estático y variaciones de la fuerza radial. Por ejemplo, un neumático que no es meridionalmente simétrico (p. ej. banda de rodadura no centrada entre los talones) puede causar una variedad de problemas de no uniformidad del neumático incluido el desequilibrio del par, variaciones de la fuerza lateral, y conicidad. En consecuencia, para reunir los requisitos de rendimiento del neumático típicos, la industria del neumático generalmente se esfuerza considerablemente en producir neumáticos con buena uniformidad. Generalmente se consideraba que la uniformidad del neumático aludía a las dimensiones del neumático y distribuciones de la masa siendo uniformes y simétricas radialmente, lateralmente, circunferencialmente, y meridionalmente, produciendo así resultados aceptables para medir la uniformidad del neumático incluyendo el equilibrio estático y dinámico, e incluyendo también la variación de la fuerza radial, la variación de la fuerza lateral, y la variación de la fuerza tangencial así como cuando se mide en máquinas de uniformidad de neumáticos que ponen una carga sobre el neumático en una rueda de carretera.

Aunque se pueden corregir algunos grados de no uniformidad del neumático durante la producción del postensamblaje (p. ej. por rectificación), y/o durante el uso (p. ej. aplicando contrapesos al borde de un ensamblaje de neumático/rueda), es preferible (y generalmente más eficaz) confeccionar el neumático con uniformidad en la medida de lo posible. Las máquinas de confección de neumáticos típicas comprenden un tambor de confección de neumáticos alrededor del cual los componentes de los neumáticos son envueltos en capas sucesivas incluyendo, por ejemplo, un revestimiento interior de goma, una o más telas de carcasa, enderezadores de los flancos opcionales e insertos en el área de los talones (p. ej. ápice), flancos, y anillos de los cables de los talones (de ahora en adelante simplemente denominados "talones"). Después de esta estratificación, las extremidades de la tela de la carcasa son envueltas alrededor de los talones, los neumáticos son inflados en una forma toroidal, y el paquete de banda de rodadura/correa es aplicado. Normalmente el tambor de confección de neumáticos está en una ubicación fija en el suelo de la planta, y las distintas capas de componentes son aplicadas manualmente o automáticamente usando herramientas que se registran en puntos de referencia en el tambor fijo para asegurar la colocación del componente con el grado deseado de precisión. Las herramientas están generalmente fijadas con respecto al tambor de confección de neumáticos, por ejemplo una rueda de guiado en un brazo que se extiende desde el mismo bastidor (base de la máquina) que soporta el tambor de confección de neumáticos.

El tambor de confección de neumáticos debe ser soportado de manera que permita que los talones, que son círculos completos o anillos, sean aplicados en la carcasa del neumático mientras que se construye en capas que se envuelven sobre el tambor de confección de neumáticos. También, debe haber un modo de retirar un neumático no vulcanizado cuando se completa el proceso de confección de neumáticos en el tambor de confección de neumáticos. El tambor de confección de neumáticos puede ser soportado de forma permanente por sólo una extremidad, de ese modo creando una "extremidad libre" sobre la cual los talones pueden ser aplicados, y el neumático no vulcanizado puede ser retirado. Este soporte por una única extremidad se conoce comúnmente como un montaje en voladizo. Un ejemplo habitual de un montaje en voladizo es un trampolín.

Varios problemas deben estar dirigidos a un tambor de confección de neumáticos montado en voladizo, especialmente considerando los requisitos de uniformidad de los neumáticos confeccionados en el tambor en la industria del neumático, y también se desea la durabilidad del equipo de producción. Por ejemplo, se crean grandes momentos de fuerza en un soporte del tambor de confección de neumáticos en voladizo debido a factores que incluyen el peso del tambor de confección de neumáticos, el peso de los componentes de los neumáticos aplicados al tambor, y las fuerzas laterales (es decir las fuerzas en cualquier dirección radial al eje de rotación del tambor de confección de neumáticos) del equipo de aplicación del componente del neumático (p. ej. rodillos de costura que presionan los componentes entre sí). En los casos en los que el tambor de confección de neumáticos gira durante el proceso de confección de neumáticos, estos momentos de fuerza pueden causar problemas (p. ej. desgaste inusual) en apoyos situados en el soporte para facilitar la rotación del tambor. La uniformidad del neumático se ve afectada si el tambor de confección de neumáticos permite plegarse como respuesta a las fuerzas que se apoyan sobre éste que podrían, por ejemplo, hacer que una capa del neumático se extienda en espiral. Para un tambor montado en voladizo, el plegado podría hacerse a lo largo de la longitud del tambor y/o podría implicar el pivotamiento allí donde el tambor de confección de neumáticos esté sostenido por el soporte permanente. Para estabilizar el tambor de confección de neumáticos, es decir para evitar el plegado del tambor y/u otro movimiento indeseable, un tambor de confección de neumáticos montado en voladizo debe ser más rígido y debe implicar muchos más apoyos sustanciales y otras conexiones al soporte de una única extremidad que los tambores de confección de neumáticos comparables que están soportados en ambas extremidades. Obviamente, esta robustez aumentada cuesta más, generalmente se añade al peso global, y produce un equipo que es más complejo y en consecuencia más difícil y caro de mantener. Finalmente, la presente invención se dirige a los problemas adicionales de estabilización del tambor montado en voladizo que surgen cuando el tambor de confección de neumáticos ya no está fijo, sino que es una pieza de trabajo en un sistema de producción flexible (FMS) donde el tambor de confección de neumáticos es movido entre estaciones de trabajo automatizadas para la aplicación de capas del componente sucesivas en las estaciones de trabajo sucesivas. El contexto de la presente invención es un FMS que tiene piezas de trabajo (tambores de confección de neumáticos) que son demasiado grandes para permitir el uso de un transportador de paletas de precisión, así los tambores de confección de neumáticos son movidos (impulsados) por otros medios que no son necesariamente capaces, por sí mismos, de lograr la exactitud suficiente en la colocación de los tambores de confección de neumáticos con respecto a las estaciones de trabajo. Cada estación de trabajo tiene una línea central, o "eje de trabajo" de los dispositivos de ensamblaje neumático de estación de trabajo (herramientas), y el eje del tambor de confección de neumáticos debe estar alineado de forma precisa con el eje de trabajo en cada estación de trabajo. Esta alineación incluye asegurar que cada punto a lo largo de la longitud de todo el tambor del eje de revolución del tambor de confección de neumáticos esté dentro de una distancia de precisión especifica del eje de trabajo de la estación de trabajo, es decir la alineación comprende el hecho de hacer coincidir el eje de revolución del tambor de confección de neumáticos con el eje de trabajo de la estación de trabajo. Puesto que el tambor de confección de neumáticos está sobre una plataforma en movimiento, debe mantener la alineación deseada sin imponer una carga de peso demasiado grande sobre la plataforma en movimiento. Además, puesto que los tambores de confección de neumáticos en movimiento pueden no estar continuamente conectados a una fuente de energía, es deseable que cualquier soporte/estabilizador del tambor pueda proporcionar un soporte estabilizante sin la aplicación continua de energía, siendo ésta eléctrica o por presión de aire o de cualquier otra forma.

US-A- 4 314 864 expone un aparato de confección de neumáticos y un método preferido para confeccionar un neumático. El aparato incluye un carro movible longitudinalmente, una guía para el movimiento longitudinal del carro, un cabezal fijo montado en el carro, un tambor de ensamblaje de neumáticos que tiene una extremidad interior y una extremidad exterior, y un soporte del tambor montado en el carro. El aparato además incluye medios para girar el soporte del tambor de forma pivotante entre una posición activa y una pasiva, respectivamente, para acoplar y desacoplar un ensamblaje de soporte con el cubo del tambor, un cabezal móvil movible a lo largo de una guía y sobre el carro movible longitudinalmente, segmentos de cuchara montados en el cabezal móvil selectivamente para depositar y retirar ensamblajes anulares del tambor.

US-A 4 443 290 expone unos medios de ensamblaje de neumáticos que utilizan un transportador que se utiliza para transportar una pluralidad de tambores de confección de neumáticos hasta una pluralidad de estaciones aplicadoras donde se aplican distintos componentes a los tambores de confección de neumáticos en las distintas estaciones aplicadoras para fabricar un neumático cuando los tambores de confección de neumáticos han hecho una travesía completa del transportador.

GB-A- 372 043 expone una pluralidad de tambores o núcleos de neumáticos montados en un transportador continuo y movidos a través de las estaciones sucesivas. En cada estación se prevé un aparato adecuado para suministrar una capa de tejido u otro material al neumático y/o para realizar una operación definida sobre el material soportado por el núcleo o tambor.

US-A- 4 230 517 expone una máquina de confección de neumáticos que comprende varios paquetes modulares que pueden ser usados de forma intercambiable en un ensamblaje de componentes de neumáticos de una única fase o de primera fase. Uno de los componentes principales es un dispositivo montado en carro para la transferencia de componentes.

La presente invención se destina a superar las limitaciones de la técnica precedente suministrando un método y aparato para estabilizar un tambor de confección de neumáticos montado en voladizo, particularmente uno que gira, y particularmente en el contexto de los tambores de confección de neumáticos que se mueven de estación a estación a través de un sistema de producción flexible para la confección de neumáticos.

Breve resumen de la invención

Con respecto a la invención, se ha descrito un método para estabilizar un tambor de confección de neumáticos en el cual el tambor de confección de neumáticos tiene dos extremidades, está permanentemente soportado por una única extremidad de soporte en voladizo, y la extremidad restante es una extremidad libre. El método comprende las fases de: suministrar un soporte de la extremidad libre acoplado con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre; y liberar la extremidad libre retrayendo temporalmente el soporte de la extremidad libre cuando se desee.

Con respecto a la invención, la fase de liberación de la extremidad libre se realiza para permitir la aplicación de los componentes de neumático anular en el tambor de confección de neumáticos, o para permitir la retirada de un neumático construido del tambor de confección de neumáticos. Preferiblemente, la fase de liberación de la extremidad libre comprende las fases de: retraer el soporte de la extremidad libre para desacoplar el soporte de la extremidad libre de la extremidad libre de forma que permita que los objetos circulares enteros sean aplicados a o retirados del tambor de confección de neumáticos; esperar hasta que la extremidad libre ya no necesite estar libre; y extender el soporte de la extremidad libre hasta que el soporte de la extremidad libre se acople con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre.

Con respecto a la invención, el método también comprende la fase de permitir la rotación del tambor de confección de neumáticos mientras que el soporte de la extremidad libre se acopla con la extremidad libre.

Con respecto a la invención, el método está caracterizado por la estabilización del tambor de confección de neumáticos mediante la restricción del movimiento lateral de la extremidad libre en todas las direcciones radiales con respecto a un eje de rotación del tambor de confección de neumáticos. De forma alternativa, el método está caracterizado por el hecho de: estabilizar el tambor de confección de neumáticos mediante la restricción del movimiento lateral de la extremidad libre en direcciones radiales a un eje de rotación del tambor de confección de neumáticos. Los direcciones están comprendidas entre más o menos 90 grados de la dirección vertical descendente. De forma alternativa, las direcciones están comprendidas entre más o menos 45 grados de la dirección vertical descendente.

Con respecto a la invención, el método además comprende la fase de bloqueo del soporte de la extremidad libre en su sitio, acoplado con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos sin necesitar la alimentación continua de energía. Preferiblemente, la fase de bloqueo comprende: mover los elementos mecánicos que extienden el soporte de la extremidad libre a través del punto que provoca que el soporte de la extremidad libre se acople con la extremidad libre; y proporcionar un tope para los elementos mecánicos en un punto de tal manera que las fuerzas (F, Fh, Fv) que resultan del movimiento lateral de la extremidad libre actúen para sostener el soporte de la extremidad libre en un estado de acoplamiento con la extremidad libre.

Con respecto a la invención, el aparato para estabilizar un tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320), en el cual el tambor de confección de neumáticos tiene dos extremidades, está permanentemente soportado por una única extremidad de soporte en voladizo, y la extremidad restante es una extremidad libre; el aparato comprendiendo: medios para proporcionar un soporte de la extremidad libre acoplado con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos mediante la restricción del movimiento lateral de la extremidad libre; y medios para liberar la extremidad libre retrayendo temporalmente el soporte de la extremidad libre cuando se desee.

Con respecto a la invención, el aparato comprende además: medios para retraer el soporte de la extremidad libre para desacoplar el soporte de la extremidad libre de la extremidad libre de tal manera que permita que los objetos circulares enteros sean aplicados a o retirados del tambor de confección de neumáticos; medios de control para esperar hasta que la extremidad libre ya no necesite estar libre; y medios para extender el soporte de la extremidad libre hasta que el soporte de la extremidad libre se acople con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre.

Con respecto a la invención, el aparato además comprende: medios para permitir la rotación del tambor de confección de neumáticos mientras que el soporte de la extremidad libre se acopla con la extremidad libre.

Con respecto a la invención, el aparato además comprende unos medios para estabilizar el tambor de confección de neumáticos restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre en todas las direcciones (\alpha, \beta) radial a un eje de rotación del tambor de confección de neumáticos. De forma alternativa, el aparato además comprende medios para estabilizar el tambor de confección de neumáticos restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre en las direcciones (\alpha, \beta) radiales a un eje de rotación del tambor de confección de neumáticos, las direcciones estando comprendidas entre más o menos 90 grados de la dirección vertical descendente. De forma alternativa, las direcciones comprendidas entre más o menos 45 grados de la dirección vertical descendente.

Con respecto a la invención, el aparato además comprende unos medios para bloquear el soporte de la extremidad libre en su sitio, acoplado con la extremidad libre, para estabilizar el tambor de confección de neumáticos sin requerir la alimentación de energía. Preferiblemente, el aparato además comprende medios para mover los elementos mecánicos que extienden el soporte de la extremidad libre a través del punto que provoca que el soporte de la extremidad libre se acople con la extremidad libre; y unos medios para suministrar un tope para los elementos mecánicos en un punto de tal manera que las fuerzas (F, Fh, Fv) que resultan del movimiento lateral de la extremidad libre actúen para sostener el soporte de la extremidad libre en un estado de acoplamiento con la extremidad libre.

Con respecto a la invención, se describe un aparato para bloquear en su sitio un soporte de la extremidad libre de un tambor de confección de neumáticos, extendido y acoplado con la extremidad libre, para estabilizar el tambor de confección de neumáticos sin requerir la alimentación de energía, el aparato comprendiendo: dos brazos de soporte que son extensibles para acoplarse con la extremidad libre; un bloque deslizante conectado a cada brazo de soporte y deslizándose sobre un raíl deslizante para extender los brazos de soporte; un accionador giratorio para usar la alimentación de energía para extender los brazos de soporte; conexiones del accionador conectadas entre el accionador giratorio y los bloques deslizantes para convertir el movimiento giratorio en movimiento deslizante horizontal, las conexiones del accionador comprendiendo: una conexión giratoria unida por su centro a un árbol del accionador giratorio, una primera conexión deslizante conectada de forma pivotante por una extremidad a una primera extremidad de la conexión giratoria y conectada de forma pivotante por la otra extremidad a un primer bloque deslizante, y una segunda conexión deslizante conectada de forma pivotante por una extremidad a una segunda extremidad de la conexión giratoria y conectada de forma pivotante por la otra extremidad a un segundo bloque deslizante; el movimiento rotacional de la conexión giratoria estando caracterizado por el hecho de que: un ángulo de rotación de cero grados provoca que las conexiones del accionador se alineen de manera que se aparten los bloques deslizantes lo más lejos posible, de ese modo retrayendo completamente los brazos de soporte; y un ángulo de rotación de 180 grados provoca que las conexiones del accionador se alineen de tal manera que empuje conjuntamente los bloques deslizantes tanto como sea posible, de ese modo extendiendo completamente los brazos de soporte; y un tope de la extensión que detiene la rotación de la conexión giratoria en un estado rebasado caracterizado por el hecho de que la conexión giratoria ha girado más de 180 grados lo cual provoca la extensión completa de los brazos de soporte.

La presente invención es particularmente útil en conjunto con un sistema para construir simultáneamente una pluralidad de carcasas de neumáticos, tal como se describe en la solicitud de patente estadounidense copendiente de propietarios comunes, titulada "Method for manufacturing tires on a flexible manufacturing system", SN 09.957.785, depositada el 21 de Septiembre de 2001. El método que aquí se describe generalmente comprende las fases de confección de neumáticos de establecer una secuencia de al menos tres y hasta diez estaciones de trabajo; avance de al menos tres tambores de confección de neumáticos desconectados a lo largo de un eje de trabajo que se extiende a través de al menos tres estaciones de trabajo; y aplicación de uno o más componentes de neumáticos a los tambores de confección de neumáticos en cada una de las estaciones de trabajo. Luego la carcasa del neumático no vulcanizada resultante es retirada en la última estación de trabajo. Finalmente, el tambor de confección de neumáticos es avanzado desde la última estación de trabajo después de que la carcasa no vulcanizada haya sido retirada hasta la primera estación de trabajo. Cada tambor de confección de neumáticos es avanzado independientemente a lo largo del eje de trabajo. Cada tambor de confección de neumáticos desconectado es avanzado a lo largo del eje de trabajo de manera que el eje de rotación de los tambores de confección de neumáticos desconectados esté alineado con el eje de trabajo. La pluralidad de tambores de confección de neumáticos desconectados (es decir movibles independientemente, no conectados entre sí) puede ser sustancialmente avanzada simultáneamente a lo largo de un eje de trabajo con dispositivos autopropulsados sobre el cual se montan los tambores de confección de neumáticos desde una estación de trabajo a otra. Los tambores de confección de neumáticos son avanzados a lo largo del eje de trabajo de modo que un eje de rotación a través del tambor de confección de neumáticos esté mantenido a una altura y ubicación predeterminadas constantes y en alineación paralela con el eje de trabajo. Un servidor de alimentación está localizado en cada una de las estaciones de trabajo para accionar los tambores de confección de neumáticos. Los servidores de alimentación se acoplan a los tambores de confección mientras que se mantiene el eje de rotación a través de los tambores de confección con la altura y ubicación predeterminadas constantes y en alineación paralela con el eje de trabajo. El servidor de alimentación en cada una de las estaciones de trabajo se mueve desde su posición normalmente retraída hacia afuera a través del eje de trabajo hasta una posición para acoplarse a este tambor de confección de neumáticos. Después los tambores de confección son desacoplados de los servidores de alimentación después de que el(los) componente(s) del neumático hayan sido aplicados a los tambores de confección. Después, el servidor de alimentación en cada una de las estaciones de trabajo es retraído hasta su posición normalmente retraída, antes de que el tambor de confección de neumáticos ahora desacoplado avance hasta la siguiente estación de trabajo. La fase de aplicación de uno o más componentes de neumáticos a los tambores de confección de neumáticos en cada una de las estaciones de trabajo incluye la aplicación de los componentes de neumáticos a los tambores de confección de neumáticos mientras que se mantiene el eje de rotación a través de los tambores de confección con la altura y ubicación predeterminadas constantes y en alineación paralela con el eje de trabajo. Esto se realiza suministrando uno o más tambores de aplicación en cada una de las estaciones de trabajo para aplicar el(los) componente(s) de neumáticos a los tambores de confección. Los tambores de aplicación son movidos desde su posición retraída normal fuera del eje de trabajo hasta una ubicación en la que los componentes de neumáticos pueden ser aplicados a los tambores de confección mientras que se mantiene el eje de rotación a través de los tambores de confección en la altura y ubicación predeterminadas constantes y en alineación paralela con el eje de trabajo. Después los tambores de aplicación son retraídos en cada una de las estaciones de trabajo hasta su posición normalmente retraída, antes de que avance el tambor de confección de neumáticos hasta la siguiente estación de trabajo.

Breve descripción de los dibujos

Se hará referencia con detalle a las formas de realización preferidas de la invención, cuyos ejemplos están ilustrados en las figuras anexas. Las figuras están destinadas a ser ilustrativas, no limitadoras. Algunos elementos en los dibujos seleccionados pueden ser ilustrados sin escala, para una mayor claridad ilustrativa. Las vistas en corte transversal, en su caso, aquí presentadas pueden estar en forma de "secciones", o vistas en corte transversal "de cerca", omitiendo algunas líneas traseras por el contrario serían visibles en una vista en sección transversal real, para una mayor claridad ilustrativa.

Los elementos de las figuras están numerados normalmente como sigue. El dígito (centenas) más significante del número de referencia corresponde al número de la figura. Los elementos de la figura 1 están normalmente numerados en la gama de 100-199. Los elementos de la figura 2 están normalmente numerados en la gama de 200-299. En todos los dibujos se puede hacer referencia a elementos similares por números de referencia similares. Por ejemplo, el elemento 199 en una figura puede ser similar, y posiblemente idéntico al elemento 299 en otra figura. Los elementos de las figuras pueden estar numerados de manera que se pueda hacer referencia a elementos similares (incluso idénticos) con números similares en un único dibujo. Por ejemplo, cada uno de una pluralidad de elementos a los que se hace referencia colectivamente como 199 se les puede hacer referencia individualmente como 199a, 199b, 199c, etc. O bien, los elementos relacionados pero modificados pueden tener el mismo número pero ser distinguidos por números primos. Por ejemplo, 109, 109', y 109'' son tres elementos diferentes que son similares o están relacionados de alguna forma, pero tienen modificaciones significantes, p. ej. un neumático 109 que tiene un desequilibrio estático versus un neumático diferente 109' del mismo diseño, pero que tiene un desequilibrio del par. Tales relaciones, si las hay, entre elementos similares en las mismas figuras o diferentes se volverán evidentes en toda la especificación, incluso, si fuera aplicable, en las reivindicaciones y resumen.

La estructura, puesta en funcionamiento, y ventajas de la presente forma de realización preferida de la invención se volverán también evidentes considerando la descripción siguiente tomándose conjuntamente con los dibujos anexos, donde:

Figura 1A es una vista esquemática de un sistema de confección de neumáticos automatizado (FMS), según la invención;

Figura 1B es una vista en perspectiva de una estación de trabajo del FMS que muestra un tambor de confección de neumáticos colocado con precisión con respecto a un tambor de aplicación, según la invención;

Figura 1C es una vista lateral de un tambor de confección de neumáticos montado en voladizo sobre un bastidor de soporte del tambor con la extremidad libre estabilizada por un soporte de la extremidad libre, según la invención;

Figuras 2A y 2B son vistas posteriores de una primera forma de realización de un soporte de la extremidad libre, que muestra el soporte retraído en la figura 2A, y extendido para soportar un tambor de confección de neumáticos en la figura 2B, según la invención;

Figuras 3A y 3B son vistas posteriores de una segunda forma de realización preferida de un soporte de la extremidad libre, que muestra el soporte retraído en la figura 3A, y extendido para soportar un tambor de confección de neumáticos en la figura 3B, según la invención;

Figuras 3C y 3D son vistas posteriores en perspectiva de la forma de realización preferida de un soporte de la extremidad libre, mostrando el soporte retraído en la figura 3C, y extendido en la figura 3D, según la invención;

Figura 4A es una vista lateral esquemática de una conexión del accionador para el soporte de la extremidad libre de las Figuras 3A-3D, mostrando las conexiones del accionador en posición para el estado retraído del soporte de la extremidad libre como se muestra en Figura 3C, según la invención;

Figura 4B es una vista lateral esquemática de las conexiones del accionador de la figura 4A, mostrando las conexiones del accionador en posición cuando el soporte de la extremidad libre está parcialmente extendido, según la invención; y

Figura 4C es una vista lateral esquemática de las conexiones del accionador de la figura 4A, mostrando dos de las tres conexiones del accionador en posición para el estado extendido del soporte de la extremidad libre como se muestra en la Figura 3D, con las conexiones bloqueadas en posición por rebasamiento, según la invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a la estabilización de una extremidad libre de un tambor de confección de neumáticos montado en voladizo. La extremidad libre del tambor de confección de neumáticos es la extremidad axial opuesta a la extremidad axial que está montada en voladizo en un soporte del tambor fijo. La estabilización está destinada a proporcionar un soporte extra de la extremidad libre para minimizar el doblado, inclinación u otro movimiento del tambor de confección de neumáticos, especialmente durante las operaciones de confección de neumáticos. Un objetivo secundario de la estabilización es reducir la tensión y el desgaste resultante en los cojinetes y otros elementos mecánicos del tambor de confección de neumáticos y componentes asociados. El montaje en voladizo es generalmente utilizado de manera que los talones (anillos con talones cableados), que son anillos completos preensamblados, puedan ser aplicados al tambor de confección de neumáticos enroscándose sobre la extremidad libre; y también de manera que las carcasas de neumáticos completadas puedan ser retiradas del tambor de confección de neumáticos después de la confección, deslizando la carcasa construida fuera de la extremidad libre. En consecuencia, un requisito del estabilizador es que debe ser desmontable o por el contrario desconectable para permitir la aplicación del talón y la retirada de la carcasa.

La presente invención está descrita en el contexto de un sistema de confección de neumáticos automatizado (FMS o sistema de producción flexible) que requiere la colocación precisa de los componentes de la máquina tales como el tambor de confección de neumáticos para producir neumáticos con un alto grado de uniformidad en los neumáticos. Aunque las formas de realización y conceptos descritos aquí están descritos en este contexto, debe ser entendido que los dispositivos y métodos de la invención para la estabilización son aplicables a cualquier tambor de confección de neumáticos montado en voladizo, giratorio o no giratorio, movible entre estaciones de trabajo o fijado en su sitio.

El sistema de confección de neumáticos automatizado está diseñado para permitir la colocación con precisión de un tambor de confección de neumáticos con respecto a las herramientas (dispositivos de confección de neumáticos tales como "tambores de aplicación") de una estación de trabajo cuando el tambor de confección de neumáticos comprende una pieza de trabajo móvil en un sistema de confección de neumáticos automatizado con una o más estaciones de trabajo, y el tambor de confección de neumáticos es movido (impulsado) dentro y fuera de cada estación de trabajo. Los tambores de aplicación de cada estación de trabajo se alinean verticalmente y horizontalmente con respecto a un eje de trabajo, y se posicionan longitudinalmente a lo largo del eje de trabajo, este eje de trabajo preferiblemente se extiende linealmente a través de toda la o las estaciones de trabajo en secuencia desde la primera a la última, de manera que las primeras operaciones de confección de neumáticos se realizan en la primera estación de trabajo, y las últimas operaciones de confección de neumáticos se realizan en la última estación de trabajo. Así, la colocación con precisión del tambor de confección de neumáticos en cada estación de trabajo puede realizarse alineando con precisión el eje del tambor de confección de neumáticos con respecto al eje de trabajo en cada estación de trabajo, y colocando con precisión un punto de referencia longitudinal del tambor de confección de neumáticos hasta un punto de referencia longitudinal de la estación de trabajo correspondiente en cada estación de trabajo. Los tambores de confección de neumáticos están montados en voladizo, de manera que un soporte de la extremidad libre que estabiliza la extremidad libre del tambor de confección de neumáticos también ayude a mantener la alineación del eje del tambor de confección de neumáticos con el eje de trabajo en cada estación de trabajo. Los tambores de confección de neumáticos son normalmente demasiado grandes para permitir el uso de un transportador de paletas con precisión de modo que, en el sistema descrito, los tambores de confección de neumáticos son movidos por vehículos autopropulsados que giran sobre ruedas sobre el suelo de la planta. Puesto que los vehículos, por sí mismos, son incapaces de conseguir la exactitud suficiente para posicionar los tambores de confección de neumáticos con respecto a los tambores de aplicación de la estación de trabajo, el sistema incluye unos métodos adicionales y unos medios para la colocación con precisión del tambor de confección de neumáticos.

La Figura 1A ilustra una forma de realización de un sistema de confección de neumáticos (FMS) 100 como se describe en la solicitud de patente estadounidense copendiente de propietarios comunes SN 09/957, 785, titulada "Method for manufacturing tires on a flexible manufacturing system", depositada el 21 de Septiembre de 2001, que incorpora los métodos estabilizantes del tambor y los medios de la presente invención. Una pluralidad de vehículos guiados automáticos autopropulsados (AGVs) 102a, 102b, 102c, 102d, 102e (colectivamente denominados "102") mueven los tambores de confección de neumáticos correspondientes 120a, 120b, 120c, 120d, 120e (colectivamente denominados "120") a través de una pluralidad de estaciones de trabajo 110a, 110b, 110c, 110d (colectivamente denominadas "110"), en la dirección mostrada por las flechas 105. Los AGVs 102 siguen un recorrido determinado por un cable de guiado 104 introducido en el suelo de la planta, mostrado en la figura 1A como un recorrido ovalado que pasa a través de las estaciones de trabajo 110 de una primera estación de trabajo 110a hasta una última estación de trabajo 110d, luego dando una vuelta hacia atrás alrededor desde la primera estación de trabajo 110a. Las estaciones de trabajo 110 están alineadas con, y distanciadas a lo largo de, un eje de trabajo común lineal 111, y el cable de guiado 104 del AGV es aproximadamente paralelo al eje de trabajo 111 donde el cable de guiado 104 pasa a través de las estaciones de trabajo 110. También en paralelo al eje de trabajo 111 y pasando a través de las estaciones de trabajo 110 hay un sistema de rail 130 que comprende un rail en V 131 (paralelo de forma precisa al eje de trabajo 111), un rail plano 132 (aproximadamente paralelo al eje de trabajo 111), una rampa de entrada al rail en V 133, una rampa de salida del rail en V 135, una rampa de entrada del rail plano 134, y una rampa de salida del rail plano 136. Cada estación de trabajo 110 comprende uno o más tambores de aplicación 112a, 112b, 112c, 112d, 112e, 112f, 112g (colectivamente denominados "112"), una o más bobinas suministradoras 113a, 113b, 113c, 113d, 113e, 113f, 113g (colectivamente denominadas "113"), y un servidor de alimentación 114a, 114b, 114c, 114d (colectivamente denominado "114"). Los tambores de aplicación 112 son precisamente alineados verticalmente y horizontalmente al eje de trabajo 111, y están posicionados longitudinalmente a lo largo del eje de trabajo 111 con respecto a un punto de referencia longitudinal 115a, 115b, 115c, 115d (colectivamente denominado "115") de la estación de trabajo establecido para cada estación de trabajo 110, por ejemplo en una superficie delantera del servidor de alimentación 114. Aunque sea autopropulsado, y automatizado para seguir el cable de guiado 104, los AGVs 102 son también sometidos a control externo, por ejemplo por radioseñal y/o interruptores de proximidad, de modo que los AGVs 102 puedan ser controlados para detenerse en cada estación de trabajo 110 durante una cantidad adecuada de tiempo antes de seguir hasta la siguiente estación de trabajo 110.

Una secuencia ejemplar de operaciones para la confección de neumáticos FMS 100 es la siguiente, donde una carcasa de neumático no vulcanizada es construida. Para la primera fase de un proceso de confección de carcasa de neumático no vulcanizada, el AGV 102a mueve un tambor de confección de neumáticos vacío 120a dentro de la primera estación de trabajo 110a y se detiene aproximadamente en un punto de parada deseado dentro de la primera estación de trabajo 110a. El servidor de alimentación 114a se extiende lateralmente (en la dirección de la flecha 107) hasta una posición detrás del tambor de confección de neumáticos 120a, se acopla al tambor de confección de neumáticos 120a mientras que desacopla el tambor de confección de neumáticos 120a del AGV 102a, y mueve el tambor de confección de neumáticos 120a en una posición longitudinal con precisión haciendo que un punto de referencia del tambor tope contra el punto de referencia longitudinal de la estación de trabajo 115a. Simultáneamente, el tambor de confección de neumáticos 120a está alineado de forma precisa con el eje de trabajo 111 por el sistema de rail 130, proporcionando así una colocación de precisión en tres dimensiones del tambor de confección de neumáticos 120a con respecto a los tambores de aplicación 112a, 112e de la primera estación de trabajo 110a. Ahora los tambores de aplicación 112 pueden aplicar las primeras capas de los componentes del neumático, empujando los componentes desde sus bobinas suministradoras 113. Las señales de energía y de control son comunicadas a/desde el tambor de confección de neumáticos 120 por el servidor de alimentación 115. Por ejemplo: un revestimiento interior de goma es empujado desde la bobina suministradora 113e y aplicado por el tambor de aplicación 112e, y un par de guardapiés son empujados desde la (doble) bobina suministradora 113a y aplicadas por el tambor de aplicación 112a. Cuando los procesos de aplicación son completados en la estación de trabajo 110a, el servidor de alimentación 114a libera el tambor de confección de neumáticos 120a y lo vuelve a acoplar al AGV 102a, se desacopla y retrae hasta una posición clara del recorrido de los AGVs 102 y de los tambores de confección de neumáticos 120, permitiendo así que el AGV 102a mueva el tambor de confección de neumáticos 120a hasta la siguiente estación de trabajo 110b. Para despejar el camino, todos los AGVs 102 presentes en las estaciones de trabajo 110 se mueven aproximadamente simultáneamente, pero no deben conectarse entre sí. De forma alternativa, aquí pueden haber espacios entre los AGVs 102 que permiten que los AGVs se muevan asincrónicamente. Para la siguiente fase del proceso de confección de carcasas de neumáticos no vulcanizadas, el AGV 102a mueve el tambor de confección de neumáticos 120a dentro de la segunda estación de trabajo 110b a partir de lo cual las operaciones similares a las descritas para la primera estación de trabajo 110a son realizadas, de ese modo aplicando los demás componentes de la carcasa del neumático desde las bobinas suministradoras 113b, 113f de la segunda estación de trabajo 110b. Aproximadamente al mismo tiempo, el AGV 102e mueve un tambor de confección de neumáticos vacío 102e hasta la primera estación de trabajo 110a para la aplicación de los primeros componentes de la carcasa del neumático. Las fases anteriores son repetidas mientras que los AGVs 102 mueven los tambores de confección de neumáticos 120 a través de todas las estaciones de trabajo 110 en secuencia, de modo que los componentes de la carcasa del neumático son aplicados en su secuencia apropiada en los tambores de confección de neumáticos 120. Después de la finalización de la aplicación de los componentes en la última estación de trabajo 110d, la carcasa del neumático no vulcanizada confeccionada puede ser retirada del tambor de confección de neumáticos 120 para el posterior tratamiento en las etapas de producción del neumático posteriores (no mostradas), vaciando así el tambor de confección de neumáticos 120e de modo que pueda ser movido por el AGV 102e hacia atrás alrededor del recorrido del cable de guiado 104, preparado para iniciar otro proceso de confección de carcasa de neumático no vulcanizada en la primera estación de trabajo 110a. Un anillo de cable de talón interior puede ser aplicado al tambor de confección de neumáticos vacío 120e en cualquier momento después de retirar la carcasa de neumático no vulcanizado confeccionado, convenientemente como parte de la operación de retiro de la carcasa en la última estación de trabajo 110d.

La Figura 1B ilustra una estación de trabajo 110 con un tambor de confección de neumáticos 120 colocado con precisión con respecto a un tambor de aplicación 112 (parcialmente mostrado en corte transversal). El servidor de alimentación 114 está extendido y acoplado al tambor de confección de neumáticos 120, de ese modo estableciendo una posición longitudinal precisa para el tambor de confección de neumáticos 120. El tambor de confección de neumáticos 120 está soportado por un bastidor de soporte del tambor 122 que a su vez reposa sobre el AGV 102. Una parte del sistema de rail 130 que comprende el rail en V 131 y el rail plano 132 está mostrada soportando y alineando el tambor de confección de neumáticos 120 mediante patines (un patín plano 137 visible) fijados en la parte inferior del bastidor de soporte del tambor 122, de ese modo alineando con precisión el tambor de confección de neumáticos 120 con el eje de trabajo 111, es decir haciendo un eje de rotación 121 del tambor de confección de neumáticos 120 coincidente de forma precisa con el eje de trabajo 111. Una forma de realización del soporte de la extremidad libre inventivo 140 está mostrada fijada al bastidor de soporte del tambor 122. El soporte de la extremidad libre 140 está extendido verticalmente de modo que está en posición para soportar y estabilizar una extremidad libre 123 del tambor de confección de neumáticos 120 que está montado en voladizo sobre la otra extremidad 125 en el bastidor de soporte del tambor 122, de ese modo ayudando a mantener la alineación con precisión (es decir, la coincidencia) del eje de rotación 121 del tambor de confección de neumáticos 120 con el eje de trabajo 111 de la estación de trabajo 110. Para facilitar la rotación del tambor de confección de neumáticos 120, el soporte de la extremidad libre 140 se acopla con un cojinete anular de la extremidad libre 124 que está montado en la extremidad libre 123 del tambor de confección de neumáticos
120.

La Figura 1C ilustra una vista transversal del bastidor de soporte del tambor 122 con elementos importantes unidos sobre éste. El bastidor de soporte del tambor 122 está mostrado desplazándose en la parte superior de un AGV 102. El tambor de confección de neumáticos 120 está montado en voladizo en una extremidad 125 al bastidor de soporte del tambor 122 para permitir que los anillos completos así como los talones de los neumáticos sean aplicados durante la confección de los neumáticos, y también para permitir que una carcasa de neumático no vulcanizada completada sea retirada. El tambor de confección de neumáticos 120 es giratorio sobre un eje de rotación central 121 que gira en uno o más cojinetes (no mostrados) entre el tambor de confección de neumáticos 120 y el bastidor del soporte del tambor 122. El cojinete anular de la extremidad libre 124 está mostrado montado en la extremidad libre 123 del tambor de confección de neumáticos 120, y el soporte de la extremidad libre 140 está mostrado en un estado extendido, acoplado con el cojinete anular de la extremidad libre 124 para estabilizar el tambor de confección de neumáticos 120 permitiendo a la vez que el tambor de confección de neumáticos 120 gire sobre su eje 121.

Las Figuras 2A y 2B son vistas posteriores esquemáticas de una primera forma de realización de un soporte de la extremidad libre 240 (correspondiente con 140), montado en un bastidor de soporte del tambor 222 (correspondiente con 122). El bastidor de soporte del tambor 222 reposa en un AGV 202 (correspondiente con 102), y soporta un tambor de confección de neumáticos 220 (correspondiente con 120) que está montado en voladizo sobre el bastidor de soporte del tambor 222. La extremidad libre 223 (correspondiente con 123) del tambor de confección de neumáticos 220 tiene un cojinete anular de la extremidad libre 224 (correspondiente con 124) montado en ésta. La Figura 2A muestra el soporte de la extremidad libre 240 en una posición retraída (o "estado"), y la Figura 2B muestra el soporte de la extremidad libre 240 en una posición extendida adecuada para estabilizar el tambor de confección de neumáticos 220 por su extremidad libre 223. El tambor de confección de neumáticos 220 tiene un eje de revolución 221 (correspondiente con 121).

La primera forma de realización de un soporte de la extremidad libre 240 es un dispositivo tipo tijera simple que tiene un primer y segundo brazos de soporte 242a y 242b, respectivamente, (a los que se hace referencia colectivamente como 242) que son comparables a las cuchillas de unas tijeras, y un pivote de tijera 244 que conecta de forma pivotante los dos brazos de soporte 242, con un primer brazo de soporte 242a localizado delante de un segundo brazo de soporte 242b como se ve en las Figuras 2A-2B. La acción de tijera es realizada por el primer y segundo bloques deslizantes 246a y 246b, respectivamente, (a los que se hace referencia colectivamente como 246) fijados de forma pivotante a una extremidad de los brazos de soporte 242 y conectados de forma deslizable a un rail deslizante 248. El primer bloque deslizante 246a se conecta al primer brazo de soporte 242a, y el segundo bloque deslizante 246b se conecta al segundo brazo de soporte 242b. Se puede observar que para extender completamente el soporte de la extremidad libre 240, los bloques deslizantes 246 deben deslizarse uno tras otro, en consecuencia el primer bloque deslizante 246a se desliza sobre un lado frontal del rail deslizante 248, y el segundo bloque deslizante 246b se desliza sobre un lado trasero del rail deslizante 248. Encima del soporte de la extremidad libre 240, cada uno de los dos brazos de soporte 242 tiene un calzo arqueado 243 formado para acoplarse con el cojinete anular de la extremidad libre 224 para proporcionar un soporte estabilizante al tambor de confección de neumáticos 220. Un primer calzo 243a está formado en el primer brazo de soporte 242a, y un segundo calzo 243b está formado en el segundo brazo de soporte 242b. Los brazos de soporte 242 y calzos 243 están dimensionados de tal manera que, mientras que los bloques deslizantes 246 se mueven juntos, el soporte de la extremidad libre 240 se alza y alcanza una altura máxima "H" a la vez que el calzo 243 se acopla con el cojinete anular de extremidad libre 224. El calzo 243 conforma la circunferencia exterior del cojinete anular de la extremidad libre 224, y la altura máxima H es la altura necesaria para mantener el eje 221 del tambor de confección de neumáticos 220 nivelado desde la extremidad libre 223 hasta la extremidad montada en voladizo del tambor de confección de neumáticos 220.

La extensión y retirada del soporte de la extremidad libre 240 puede ser automatizada proporcionando, por ejemplo, cilindros de aire (no mostrados) para mover los bloques deslizantes 246 a lo largo del rail deslizante 248. Será evidente que el soporte de la extremidad libre 240 no puede permanecer en un estado extendido a menos que se proporcione algún tipo de fijador para bloquearlo en su sitio, resistiendo a las fuerzas de la gravedad y a las operaciones de confección de neumáticos que principalmente actúan de modo que tienden a empujar los calzos 243 fuera del cojinete anular de extremidad libre 224, de ese modo "abriendo las tijeras", es decir retrayendo el soporte de la extremidad libre 240. Por ejemplo, un pasador de bloqueo activado por solenoide podría ser accionado para acoplarse con un orificio en un bloque deslizante 246. De forma alternativa, la presión del aire en los cilindros de aire podría ser mantenida para continuar forzando el soporte de la extremidad libre 240 en su estado completamente extendido contra el cojinete anular de la extremidad libre. Esta última opción tiene la desventaja de que requiere una presión de aire continua que puede no estar disponible para el soporte de la extremidad libre 240 conforme avanza en el AGV 202 entre las estaciones de trabajo 110. Otro método para bloquear el soporte de la extremidad libre 240 en su sitio comprende colocarlo en un estado "rebasado". Si hay la eslasticidad suficiente en los componentes mecánicos del soporte de la extremidad libre 240, entonces puede ser posible empujar los bloques deslizantes 246 más allá del punto en el que provocan la extensión completa de los brazos de soporte 242 y en consecuencia empiezan a provocar la retracción del soporte de la extremidad libre 240. Si un tope mecánico (no mostrado) es colocado para detener el deslizamiento de los bloques deslizantes más allá del estado de rebasamiento, entonces las fuerzas que empujan los calzos fuera del anillo del cojinete de la extremidad libre 224 sostendrán los bloques deslizantes contra el tope, de ese modo bloqueándolo en su sitio sin necesidad de alimentación de continua de energía.

Las Figuras 3A y 3B son vistas posteriores esquemáticas de una segunda forma de realización preferida de un soporte de la extremidad libre 340 (correspondiente con 140), montado en un bastidor de soporte del tambor 322 (correspondiente con 122). El bastidor de soporte del tambor 322 reposa en un AGV 302 (correspondiente con 102), y soporta un tambor de confección de neumáticos 320 (correspondiente con 120) que está montado en voladizo sobre el bastidor de soporte del tambor 322. La extremidad libre 323 (correspondiente con 123) del tambor de confección de neumáticos 320 tiene un cojinete anular de la extremidad libre 324 (correspondiente con 124) montado en ésta. La Figura 3A muestra el soporte de la extremidad libre 340 en una posición retraída (o "estado"), y la Figura 3B muestra el soporte de la extremidad libre 340 en una posición extendida adecuada para estabilizar el tambor de confección de neumáticos 320 por su extremidad libre 323. El tambor de confección de neumáticos 320 tiene un eje de revolución 321 (correspondiente con 121).

Las Figuras 3C y 3D son vistas posteriores en perspectiva de la forma de realización preferida de un soporte de la extremidad libre 340, la cual muestra el soporte 340 retraído en la figura 3C, y extendido en la figura 3D.

Haciendo referencia ahora a las Figuras 3A-3D, la forma de realización preferida de un soporte de la extremidad libre 340 es similar a un dispositivo tipo tijera, pero las dos "cuchillas de la tijera" son accionadas independientemente mejor que estando conectadas de forma pivotante entre sí. Además, el soporte de la extremidad libre 340 tiene un medio más sofisticado para realizar la acción de tijera, un medio que también proporciona ventajosamente un medio para bloquear el soporte 340 en un estado extendido sin requerir disponibilidad de energía continua. El soporte de la extremidad libre 340 tiene un primer y segundo brazos de soporte 342a y 342b, respectivamente, (a los que se hace referencia colectivamente como 342), con un primer brazo de soporte 342a localizado detrás de un segundo brazo de soporte 342b como se ve en las Figuras 3A- 3D. La primera y segunda barras verticales 345a y 345b, respectivamente, (a las que se hace referencia colectivamente como 345), están conectadas entre los brazos de soporte 342 y el bastidor 341 del soporte de la extremidad libre 340. La primera barra vertical 345a está conectada de forma pivotante al primer brazo de soporte 342a por un primer pivote brazo-barra vertical 347a (sólo visto en la figura 3C), y conectado de forma pivotante por su otra extremidad al bastidor de soporte de la extremidad libre 341. La segunda barra vertical 345b está conectada de forma pivotante al segundo brazo de soporte 342b por un segundo pivote brazo-barra vertical 347b, y conectada por su otra extremidad al bastidor de soporte de la extremidad libre 341. La acción de tijera es realizada por el primer y segundo bloques deslizantes 346a y 346b, respectivamente, (a los que se hace referencia colectivamente como 346) fijados de forma pivotante a una extremidad de los brazos de soporte 342 y conectados de forma deslizable a un rail deslizante 348. El primer bloque deslizante 346a está conectado al primer brazo de soporte 342a, y el segundo bloque deslizante 346b está conectado al segundo brazo de soporte 342b. Para extender el soporte de la extremidad libre 340 desde el estado retraído (ver Figura 3C) hasta el estado extendido (ver Figura 3D), los bloques deslizantes 346 se mueven juntos, empujando la extremidad conectada de forma pivotante de los brazos de soporte 342 horizontalmente. Las barras verticales 345 son inextensibles, en consecuencia el movimiento horizontal de una extremidad de los brazos de soporte 342 es convertido en movimiento vertical de la otra extremidad de los brazos de soporte 342.

En la parte superior del soporte de la extremidad libre 340, cada uno de los dos brazos de soporte 342 tiene un calzo arqueado 343 formado para acoplarse con el cojinete anular de la extremidad libre 324 para proporcionar un soporte estabilizante al tambor de confección de neumáticos 320. Un primer calzo 343a está formado en el primer brazo de soporte 342a, y un segundo calzo 343b está formado en el segundo brazo de soporte 342b. Los brazos de soporte 342 y calzos 343 están dimensionados de modo que, cuando los bloques deslizantes 346 se muevan juntos, el soporte de la extremidad libre 340 se alzará y alcanzará una altura máxima "H" al mismo tiempo que los calzos 343 se acoplan con el cojinete anular de la extremidad libre 324. Los calzos 343 conforman la circunferencia exterior del cojinete anular de la extremidad libre 324, y la altura máxima H es la altura necesaria para mantener el eje 321 del tambor de confección de neumáticos 320 nivelado desde la extremidad libre 323 hasta la extremidad montada en voladizo del tambor de confección de neumáticos 320.

Los calzos 343 tienen longitudes de arco adecuadas para envolver el cojinete anular de la extremidad libre 324 para estabilizar el tambor de confección de neumáticos 320 contra el movimiento debido a las fuerzas laterales dirigidas en ángulos que no sean verticales descendentes ("lateral" significa una dirección radial al eje de rotación del tambor de confección de neumáticos 321). El primer calzo 343a se extiende alrededor de un ángulo \alpha según se ha medido a partir de la dirección vertical descendente (radial al eje del tambor de confección de neumáticos 321), y el segundo calzo 343b se extiende alrededor de un ángulo \beta según se ha medido a partir de la dirección vertical descendente (radial al eje del tambor de confección de neumáticos 321). Generalmente los dos ángulos \alpha y \beta son iguales, aunque no es necesario y los ángulos de la longitud de arco del calzo pueden ser confeccionados para contrarrestar cualquier fuerza y las direcciones de la fuerza están anticipadas en el contexto del equipo de confección de neumáticos 100 así como las operaciones de los tambores de aplicación 112. De hecho, dado un diseño adecuado para los recorridos de los calzos 343 cuando el soporte de la extremidad libre 340 se extiende, sería posible incluir completamente el cojinete anular de la extremidad libre 324 haciendo ambos ángulos \alpha y \beta de la longitud de arco de los calzos iguales a 180 grados. En el contexto de la presente invención, los ángulos \alpha y \beta de la longitud de arco iguales a 90 grados o inferiores son suficientes, y son preferiblemente aproximadamente 45 grados. En otras palabras, cada calzo 343 se extiende preferiblemente alrededor del cojinete anular de la extremidad libre 324 desde cero grados hasta aproximadamente más o menos 45 grados desde la dirección vertical descendente.

La extensión y retracción del soporte de la extremidad libre 340 está automatizada por el uso de un accionador giratorio 350 es decir, por ejemplo, potenciado por presión de aire. Mediante un grupo inventivo de conexiones del accionador 460 (ver Figura 4A), el movimiento giratorio del accionador giratorio 350 es utilizado para mover los bloques deslizantes 346 a lo largo del rail deslizante 348. Debe ser evidente que el soporte de la extremidad libre 340 no es probable que permanezca en un estado extendido a menos que se proporcione algún tipo de fijador para bloquearlo en su sitio, resistiendo a las fuerzas (p. ej. fuerza "F" como se muestra en Figura 3B) de la gravedad y las operaciones de confección de neumáticos que principalmente en cierto modo actúan de modo que tienden a empujar los calzos 343 fuera del cojinete anular de la extremidad libre 324, de ese modo "abriendo las tijeras", es decir retrayendo el soporte de la extremidad libre 340 para separar con fuerza los bloques deslizantes 346 (p. ej. como se muestra por la flecha de fuerza horizontal "Fh"). Las conexiones del accionador de la invención 460 proporcionan la función de bloqueo deseada, como se describirá a continuación. Como se ve mejor en los dibujos detallados de las Figuras 3C y 3D, una conexión giratoria 352 es unida por su centro a un árbol 353 del accionador giratorio de modo que la conexión giratoria 352 gire con el árbol 353 del accionador giratorio siempre que el accionador giratorio 350 provoque la rotación de su árbol 353 del accionador giratorio. Simétricamente distanciado del árbol 353 del accionador giratorio, en las extremidades opuestas de la conexión giratoria 352, una extremidad cada una de una primera y segunda conexiones deslizantes 354a y 354b, respectivamente, (a las que se hace referencia colectivamente como 354) se conecta de forma pivotante a la conexión giratoria 352. La otra extremidad de cada conexión deslizante 354 se conecta de forma pivotante a un bloque deslizante 346, la primera conexión deslizante 354a estando conectada de forma pivotante al primer bloque deslizante 346a, y la segunda conexión deslizante 354b estando conectada de forma pivotante al segundo bloque deslizante 346b. Se puede observar que cuando el soporte de la extremidad libre 340 está en el estado retraído como en la Figura 3C, la rotación de la conexión giratoria 352 hacia la derecha (en la dirección indicada por la flecha 355) empujará las conexiones deslizantes 354 de manera que provoque que los bloques deslizantes 346 se deslicen uno hacia el otro, de ese modo provocando que el soporte de la extremidad libre 340 se mueva hacia el estado extendido mostrado en la figura 3D.

La operación de las conexiones del accionador 460 se describirá con más detalle con referencia a las Figuras 4A-4C que son vistas posteriores esquemáticas de una conexión giratoria 452 (correspondiente con 352) y conexiones deslizantes 454 (correspondiente con 354) sólo, aisladas del resto del soporte de la extremidad libre 340 para permitir una vista clara de la operación de las conexiones del accionador 460. Se puede observar que sólo una de las dos conexiones deslizantes 454 está mostrada en la figura 4C, nuevamente para mayor claridad. La conexión giratoria 452 está unida por su centro a un árbol 453 del accionador giratorio (correspondiente con 353). Simétricamente distanciada del árbol 453 del accionador giratorio, en las extremidades opuestas de la conexión giratoria 452, una extremidad cada una de la primera y segunda conexiones deslizantes 454a y 454b, respectivamente, (a las que se hace referencia colectivamente como 454, correspondiente con 354) son conectadas de forma pivotante a la conexión giratoria 452. Una primera conexión giratoria al pivote de conexión deslizante 459a conecta de forma pivotante una extremidad de la conexión giratoria 452 a una extremidad de la primera conexión deslizante 454a. Una segunda conexión giratoria al pivote de conexión deslizante 459b conecta de forma pivotante la extremidad opuesta de la conexión giratoria 452 a una extremidad de la segunda conexión deslizante 454b. La conexión giratoria a los pivotes de conexión deslizante 459a y 459b (a los que se hace referencia colectivamente como 459) se distancia simétricamente en los lados opuestos del árbol 453 del accionador giratorio de modo que la rotación de la conexión giratoria 452 provocará sustancialmente la misma cantidad de movimiento para las dos conexiones deslizantes 454. La otra extremidad de cada conexión deslizante 454 está conectada de forma pivotante a un bloque deslizante (no mostrado, p. ej. bloques deslizantes 346), mediante una conexión deslizante al pivote del bloque deslizante 457a, 457b. La primera conexión deslizante 454a está conectada de forma pivotante al primer bloque deslizante (no mostrado, p. ej. 346a) mediante la primera conexión deslizante al pivote del bloque deslizante 457a, y la segunda conexión deslizante 354b está conectada de forma pivotante al segundo bloque deslizante (no mostrado, p. ej. 346b) mediante la segunda conexión deslizante al pivote del bloque deslizante 457b. Una línea horizontal indica la línea del recorrido 449, paralela al rail deslizante (no mostrado, p. ej. 348), que la conexión deslizante a los pivotes del bloque deslizante 457 están forzados a seguir ya que están conectados a los bloques deslizantes (no mostrados, p. ej. 346) que se deslizan a lo largo del rail deslizante 348. Preferiblemente, las conexiones del accionador 460 están dispuestas de modo que la línea del recorrido 449 también pase a través del centro del árbol 453 del accionador giratorio.

La Figura 4A muestra las conexiones del accionador 460 en posición para el estado retraído del soporte de la extremidad libre 340 como se muestra en la figura 3C; la Figura 4B muestra las conexiones del accionador 460 en posición cuando el soporte de la extremidad libre 340 está parcialmente extendido; y la Figura 4C muestra parte de las conexiones del accionador 460 en posición para el estado extendido del soporte de la extremidad libre 340 como se muestra en la Figura 3D. Cuando el soporte de la extremidad libre 340 está en el estado retraído como en las Figuras 3C y 4A, la rotación de la conexión giratoria 452 en la dirección indicada por una flecha 455 (correspondiente con 355) empujará la conexión deslizante 454 de manera que provoque que la conexión deslizante a los pivotes del bloque deslizante 457 se deslicen uno hacia el otro, de ese modo provocando que el soporte de la extremidad libre 340 se mueva hacia el estado extendido como en la figura 3D y 4C. Como se ha descrito anteriormente con referencia a la Figura 3B, una fuerza F que empuja el calzo 343 fuera del cojinete anular de la extremidad libre es trasladada por el soporte de la extremidad libre 340 en una fuerza horizontal Fh. En las Figuras 4B y 4C, la fuerza Fh está mostrada por una flecha marcada "Fh", dicha flecha indica la dirección de la fuerza Fh cuando actúa en la segunda conexión deslizante 454b a través de la segunda conexión deslizante al pivote del bloque deslizante 457b. Una línea de la conexión deslizante de efecto 456 está mostrada pasando a través de los centros de la segunda conexión deslizante al pivote del bloque deslizante 457b y la segunda conexión giratoria al pivote de conexión deslizante 459b. Una línea de recorrido hasta el ángulo 0 de la conexión deslizante muestra la relación angular entre la segunda conexión deslizante 454b y la línea de recorrido 449.

En la figura 4B, en la que el soporte de la extremidad libre 340 está parcialmente extendido, la línea de recorrido hasta el ángulo 0 de la conexión deslizante tiene un valor positivo (con un ángulo sobre la línea de recorrido 449), la línea de la conexión deslizante de efecto 456 está sobre el centro del árbol 453 del accionador giratorio y en consecuencia un componente de fuerza vertical Fv resultante que actúa en la segunda conexión giratoria al pivote de conexión deslizante 459b está dirigido hacia arriba como muestra la flecha marcada "Fv". Se puede observar que una fuerza ascendente Fv se opondrá a la rotación de la conexión giratoria 452 en la dirección 455. En otras palabras, si no está sobrecargada por el accionador giratorio 350, una fuerza ascendente Fv tenderá a retraer el soporte de la extremidad libre 340.

En la figura 4C, el soporte de la extremidad libre 340 está esencialmente completamente extendido. Un tope 462 de la extensión evita que la conexión giratoria 452 gire en la dirección 455 más allá de lo mostrado. Por ejemplo, un borde 461 de la segunda conexión deslizante 454b es detenido contra la primera conexión giratoria al pivote de conexión deslizante 459a. Una característica de la presente invención es que el tope 462 de la extensión se situe de modo que la conexión del accionador 460 se detenga (alcance un punto de detención) cuando la conexión giratoria 452 ha girado lo bastante lejos como para estar en un estado "rebasado". En otras palabras, la línea del recorrido al ángulo \theta de la conexión deslizante ha pasado de cero grados y se ha detenido a algunos grados en la dirección negativa (con un ángulo por debajo de la línea del recorrido 449) de este modo la línea de la conexión deslizante de efecto 456 está por debajo del centro del árbol 453 del accionador giratorio y en consecuencia un componente de fuerza vertical Fv resultante que actúa en la segunda conexión giratoria al pivote de conexión deslizante 459b está dirigido hacia abajo como muestra la flecha marcada "Fv" en la figura 4C. Se puede observar que una fuerza descendente Fv asistirá la rotación de la conexión giratoria 452 en la dirección 455. En otras palabras, aunque el accionador giratorio 350 no sea alimentado, una fuerza descendente Fv resultante de la fuerza horizontal Fh (resultante de la fuerza F que empuja los calzos 343 fuera del cojinete anular de la extremidad libre 324) actuará para sostener la conexión del accionador 460 contra el tope 462 de la extensión, de ese modo reteniendo el soporte de la extremidad libre 340 en un estado extendido, estabilizando la extremidad libre 323 del tambor de confección de neumáticos 320. Se puede observar que la extensión completa del soporte de la extremidad libre 340 ocurre cuando la línea de recorrido hasta el ángulo \theta de la conexión deslizante es igual a cero grados, por ello preferiblemente los calzos 343 son completamente acoplados con el cojinete anular de la extremidad libre 324 justo antes (p. ej. 1 a 2 grados antes) de que la línea de recorrido hasta el ángulo 0 de la conexión deslizante sea igual a cero grados, y preferiblemente la magnitud de rebasamiento del punto de rebasamiento es justo después de que (p. ej. 1 a 2 grados después de que) la línea de recorrido hasta el ángulo \theta de la conexión deslizante sea igual a cero grados.

Claims (9)

1. Método para estabilizar un tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320), donde el tambor de confección de neumáticos tiene dos extremidades, está permanentemente soportado por una única extremidad de soporte en voladizo (125), y la extremidad restante es una extremidad libre (123, 223); el método incluyendo las etapas de:

proporcionar un soporte de la extremidad libre (140, 240, 340) acoplado con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos para restringir el movimiento lateral de la extremidad libre; liberar la extremidad libre retrayendo temporalmente el soporte de la extremidad libre; y

bloquear el soporte de la extremidad libre en su sitio, acoplado con la extremidad libre, para estabilizar el tambor de confección de neumáticos sin requerir la alimentación de potencia continua;

donde la fase de bloqueo de la extremidad libre comprende:

suministrar un dispositivo tipo tijera comprendiendo un primer y segundo brazos de soporte (242) y un pivote de tijera (244) conectando de forma pivotante los brazos de soporte, cada brazo de soporte teniendo una primera extremidad (243) formada para acoplar la extremidad libre del tambor de confección de neumáticos y una segunda extremidad;

proporcionar unos bloques deslizantes (246, 346) fijados de forma pivotante a la segunda extremidad respectiva de los brazos de soporte y conectados de forma deslizable a un rail deslizante respectivo (248); y

bloquear el soporte de la extremidad libre (240) en un estado extendido acoplado con la extremidad libre del tambor de neumáticos.

2. Método según la reivindicación 1, donde el bloqueo del soporte de la extremidad libre (240) en el estado extendido comprende accionar un fijador de bloqueo activado por solenoide para acoplarse con un orificio en un bloque deslizante (246).

3. Método según la reivindicación 1, donde el bloqueo del soporte de la extremidad libre (240) en el estado extendido comprende el hecho de mantener la presión del aire en los cilindros de aire para continuar forzando el soporte de la extremidad libre (240) en su estado completamente extendido acoplado con la extremidad libre del tambor de neumáticos.

4. Método según la reivindicación 1, donde el bloqueo del soporte de la extremidad libre (240) en el estado extendido comprende colocarlo en un estado de rebasamiento.

5. Método según la reivindicación 1, donde la fase de liberación de la extremidad libre se realiza para permitir la aplicación de los componentes de neumáticos anulares en el tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320), o para permitir la retirada de un neumático confeccionado del tambor de confección de neumáticos.

6. Método según la reivindicación 1, donde la fase de liberación de la extremidad libre comprende las fases de: retraer el soporte de la extremidad libre (140, 240, 340) para desacoplar el soporte de la extremidad libre de la extremidad libre (123, 223) de tal modo que permita que los objetos circulares enteros sean aplicados a o extraídos del tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320); y extender el soporte de la extremidad libre hasta que el soporte de la extremidad libre sea acoplado con la extremidad libre para estabilizar el tambor de confección de neumáticos restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre.

7. Método según la reivindicación 1, que además comprende la fase de girar el tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320) mientras que el soporte de la extremidad libre (140, 240, 340) es acoplado con la extremidad libre (123, 223).

8. Método según la reivindicación 1, caracterizado por la estabilización del tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320) restringiendo el movimiento lateral de la extremidad libre (123, 223) en todas las direcciones radiales a un eje de rotación (121, 221) del tambor de confección de neumáticos.

9. Aparato para bloquear en su sitio un soporte de la extremidad libre (140, 240, 340) del tambor de confección de neumáticos (120, 220, 320), extendido y acoplado con la extremidad libre (123;223), para estabilizar el tambor de confección de neumáticos sin requerir alimentación de energía, el aparato caracterizado por:

- dos brazos de soporte (342) que son extensibles para acoplarse con la extremidad libre;

- un bloque deslizante (346) conectado a cada brazo de soporte y deslizándose en un rail deslizante (348) para extender los brazos de soporte;

- un accionador giratorio (350) para usar la alimentación de energía para extender los brazos de soporte;

- unas conexiones del accionador (460) conectadas entre el accionador giratorio y los bloques deslizantes para convertir el movimiento giratorio en movimiento deslizante horizontal, las conexiones del accionador comprendiendo: una conexión giratoria (352, 452) unida por su centro a un árbol del accionador giratorio (353;453), una primera conexión deslizante (354a, 454a) conectada de forma pivotante por una extremidad a una primera extremidad de la conexión giratoria y conectada por la otra extremidad a un primer bloque deslizante (346a), y una segunda conexión deslizante (354b, 454b) conectada de forma pivotante por una extremidad a una segunda extremidad de la conexión giratoria y conectada de forma pivotante por la otra extremidad a un segundo bloque deslizante (346b);

- un movimiento rotacional (355, 455) de la conexión giratoria donde un ángulo de rotación de cero grados provoca que las conexiones del accionador se alineen de manera que se separan bastante los bloques deslizantes, retrayendo así completamente los brazos de soporte; y un ángulo de rotación de 180 grados provoca que las conexiones del accionador se alineen juntando así los bloques deslizantes tanto como sea posible, de ese modo extendiendo completamente los brazos de soporte; y

- un tope de extensión (461) que detiene la rotación de la conexión giratoria en un estado de rebasamiento donde la conexión giratoria ha girado más de 180 grados dando lugar a la extensión completa de los brazos de soporte.