ES2262859T3 - Procedimiento y aparato para la fabricacion de neumatico para ruedas de vehiculo. - Google Patents
Procedimiento y aparato para la fabricacion de neumatico para ruedas de vehiculo.Info
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Abstract
Procedimiento para fabricar un neumático para ruedas de vehículos, comprendiendo dicho neumático (1) una estructura de carcasa que tiene al menos una tela de carcasa (2) operativamente asociada con un par de estructuras anulares de refuerzo adecuadas para coincidir con una llanta de montaje, comprendiendo cada estructura anular de refuerzo al menos un núcleo de talón (8) y un elemento anular (9), estando dicha al menos una tela de carcasa (2) plegada al menos sobre uno de dichos elementos anulares (9), comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: alimentar al menos un producto semiacabado sobre un tambor (20), colocar al menos un elemento de separación (26) en una posición radialmente externa a dicho al menos un producto terminado, alimentar dicha al menos una tela de carcasa (2) sobre dicho tambor (20) en una posición radialmente externa respecto a dicho al menos un elemento de separación (26), ubicar dichos elementos anulares (9) en una posición radialmente externa a dicha tela de carcasa (2), plegar dicha tela de carcasa (2) alrededor de dichos elementos anulares (9), retirar dicho al menos un elemento de separación (26), aplicar dichos núcleos de talón (8), aplicar una estructura de cintura (7) a dicha estructura de carcasa en una posición radialmente externa, aplicar una banda de rodadura (6) a dicha estructura de cintura (7) en una posición radialmente externa, formar dicho neumático (1) en una conformación toroidal.
Description
Procedimiento y aparato para la fabricación de
neumático para ruedas de vehículo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de fabricación de neumáticos para ruedas de vehículos
que utilizan un tambor de tipo "etapa única", es decir
consistente en una única etapa.
Los neumáticos para ruedas de vehículos
esencialmente comprenden una estructura de carcasa hecha de una o
más telas de carcasa que, en las realizaciones más clásicas, tiene
los bordes internos respectivos doblados alrededor de inserciones
anulares usualmente llamadas "núcleos de talón" y que son parte
de estructuras anulares de refuerzo ubicadas en posiciones
axialmente opuestas en las regiones usualmente identificadas como
"talones" de neumático.
En una posición radialmente externa a la tela o
telas de carcasa se aplica una estructura de cintura que comprende
una o más capas de cintura radialmente superpuestas en sucesión.
Radialmente superpuesta sobre la estructura de cintura hay una banda
de rodadura de material elastomérico. Los lados exteriores de la
estructura de carcasa también están cubiertas con respectivas
paredes laterales, también hechas de material elastomérico.
Debe señalarse que, para los objetivos de la
presente invención, mediante el término "material elastomérico"
se indica una composición que comprenden al menos un polímero
elastomérico y al menos un relleno de refuerzo. Preferentemente,
esta composición comprende además aditivos tales como agentes
reticulantes y/o plastificadores, por ejemplo. En virtud de la
presencia de los agentes reticulantes, este material puede
reticularse mediante calentamiento para formar el artículo fabricado
final.
Usualmente los talones del neumático, y en
particular las estructuras anulares de refuerzo integradas a los
mismos, están estructurados y formados de una manera adecuada para
coincidir con los respectivos asientos circunferenciales dispuestos
sobre una llanta con la cual debe asociarse el neumático, para
asegurar una conexión estable entre estos dos componentes del
neumático.
Con mayor detalle, el acoplamiento entre cada
talón y el correspondiente asiento circunferencial en la llanta es
de una naturaleza tal que el talón se empuja constantemente, por
efecto de la presión de hinchado, contra un borde de tope que define
el borde axialmente externo de la llanta. Al menos en neumáticos sin
cámara, es decir neumáticos sin una cámara de aire, cada asiento
circunferencial para el acoplamiento del neumático tiene una
superficie de cono truncado, de aquí en más referida como "reborde
de la llanta", que tiene una extensión que converge hacia el eje
de rotación al moverse cerca del plano ecuatorial del neumático.
Cada talón, axialmente empujado lejos del plano ecuatorial mediante
el efecto de la presión de hinchado, actúa en relación de empuje
axial contra el respectivo reborde de la llanta para asegura la
perfecta hermeticidad del aire contenido en el neumático.
Recientemente, se han propuesto llantas de nueva
concepción para ruedas de vehículo en las cuales los asientos de
acoplamiento de los talones de neumático son de conformación
substancialmente tronco-cónica en forma de V que
tienen una extensión sobre la totalidad convergiendo hacia el eje de
rotación alejándose del plano ecuatorial.
Un procedimiento para construir neumáticos que
es ampliamente utilizado en la técnica es comúnmente conocido como
un "procedimiento de dos etapas". Con mayor detalle, la
fabricación del neumático implica primero que una o más telas de
carcasa se colocan sobre un primer tambor usualmente identificado
como "tambor de construcción" o "tambor de primera etapa",
para formar una manga cilíndrica. Las inserciones anulares de
refuerzo de los talones se ajustan sobre aletas opuestas de extremo
de la tela o telas de carcasa, que entonces se doblan alrededor de
las mismas inserciones anulares de forma de encerrarlas en una
suerte de bucle.
La manga de carcasa así construida se transfiere
entonces a un segundo tambor, un llamado "tambor de formado" o
"tambor de segunda etapa" sobre el cual bandas de material
elastomérico adaptadas para constituir las paredes laterales del
neumático pueden ya estar colocadas.
Luego el formado de la carcasa en una
configuración toroidal se lleva a cabo de forma de acoplarla con una
manga externa o manga de corona (generalmente preparada de manera
separada), ubicada en una posición centrada respecto a la manga de
carcasa, que comprende una estructura de cintura y una banda de
rodadura radialmente superpuesta sobre la misma.
Después de formar la estructura de carcasa,
porciones expansibles apropiadas del tambor de formado consistentes
en sistemas de palancas o bolsas hinchables por ejemplo, dan lugar a
una acción de dar la vuelta a dichas bandas de material elastomérico
para aplicar dichas bandas contra las superficies laterales de la
estructura de carcasa.
En un procedimiento de etapa única, todas las
etapas previas antes mencionadas, es decir, construir y formar,
tienen lugar sobre un único tambor. En este caso, con frecuencia
asociados con este tambor se hallan dispositivos auxiliares que
incluyen sistemas de transferencia por ejemplo, para
pre-montar y transferir algunos productos
semiacabados (estructura de cintura y banda de rodadura, por
ejemplo) sobre el tambor en sí.
La patente EP 1 174 253 A2 describe un tambor de
etapa única para producir un neumático radial para vehículos
agrícolas. El tambor tiene un cuerpo central fijo para soportar una
porción central relativamente fina de la carcasa del neumático y dos
mitades móviles dispuestas sobre lados opuestos del cuerpo central
para soportar respectivamente porciones laterales más gruesas de la
carcasa; teniendo cada mitad un dispositivo de sujeción del talón
respectivo y siendo, al menos a lo largo de una porción que se
proyecta hacia fuera del respectivo dispositivo de sujeción del
talón, de un diámetro menor que el diámetro del cuerpo central para
compensar las diferencias en grosor entre la porción central y las
porciones laterales de la
carcasa.
carcasa.
La patente US Nº 4.214.940 describe un
dispositivo de plegado para un tambor de construcción de neumático.
El dispositivo de plegado comprende un soporte arqueado que tiene al
menos tres elementos cónicos de aleta montados sobre él. Dichos
elementos están ubicados progresivamente más cerca de una línea
axial central del tambor de construcción en una dirección de
rotación del tambor en sí. Un rodillo prensor se monta rotativamente
sobre el soporte en una posición entre dichos elementos cónicos. El
soporte está montado de forma pivotante sobre una transmisión de
pivote para rotar alrededor de un eje dispuesto en ángulos rectos
respecto a la línea central axial del tambor de construcción.
Transmisión de pivote significa que está montado sobre medios de
guía paralelos para moverse en una dirección paralela a la línea
axial central del tambor de construcción.
La patente US 6.250.356 describe un tambor de
primera etapa y un procedimiento de construcción para fabricar
neumáticos. Dicho tambor incluye un cuerpo montado sobre un eje
central y que tiene una superficie de recepción para los productos
semiacabados a montar, los extremos de los cuales, de diámetros
diferentes, soportan medios retráctiles capaces de cubrir el extremo
de la superficie receptora de diámetro menor, y medios para expandir
el tambor hacia dos posiciones diferentes de expansión. El
procedimiento de construcción comprende: utilizar una primera
superficie que tiene extremos de diámetro diferente; mover hacia
dicha primera superficie, una segunda superficie de casi el mismo
diámetro que el extremo del diámetro mayor con el propósito de
cubrir el extremo de diámetro menor de la primera superficie y
creando una superficie receptora total generalmente cilíndrica;
colocar un refuerzo de carcasa sobre dicha superficie total; colocar
un elemento en forma de anillo hecho de caucho o de metal sobre cada
uno de los extremos de refuerzo de carcasa, respectivamente;
contraer la segunda superficie y expandir la primera superficie;
plegar hacia arriba cada extremo de la porción de carcasa para
doblarla alrededor del correspondiente elemento en forma de
anillo,
respectivamente.
respectivamente.
La patente EP 974 448 también describe un tambor
y un proceso para fabricar el tipo de neumáticos antes mencionado
que comprende núcleos de talón y perfiles de caucho en forma de
anillo.
A partir de las afirmaciones precedentes es
posible inferir que generalmente en la estructura de talón de un
neumático la tela está provista para doblarse alrededor de una
inserción anular rígida (el núcleo de talón antes mencionado) que se
usa para mantener anclado el neumático a la llanta. Para alcanzar
este resultado, el neumático generalmente se construye en una forma
tal que el núcleo de talón en sí, una vez sujetado a la tela, actúa
como un elemento alrededor del cual tiene lugar la envoltura de la
tela en sí. En particular, como ya se ha mencionado, durante la
etapa de construcción del neumático, después que los productos
semiacabados se han colocado sobre un tambor de primera etapa o un
tambor del tipo de etapa única, se lleva a cabo la ubicación de los
núcleos de talón de forma tal que los últimos son axialmente
internos a los bordes laterales exteriores de la tela. Se realiza la
acción de plegado, mediante bolsas hinchables o dispositivos
mecánicos, mediante el empuje de la porción de tela axialmente
externa al núcleo de talón hacia el plano ecuatorial de la carcasa.
El solicitante ha verificado que esto puede tener lugar debido al
hecho de que el núcleo de talón, a pesar de la carga ejercida por el
tambor expandido y las bolsas hinchadas o mediante el empuje de
palanca, es capaz de mantener en su lugar la porción de tela
acoplada con él.
Por lo tanto el solicitante ha percibido que, si
se desea fabricar un neumático que tiene la tela de carcasa plegada
alrededor de un elemento anular, preferentemente de material
elastomérico (dicho neumático está particularmente adaptado para
acoplarse con las llantas previamente ilustradas de nueva
concepción) y un núcleo de talón ubicado sobre la porción plegada
completa de dicha tela, debido a que no se proporciona la colocación
de una tela plegada sobre los elementos de relleno, los dispositivos
tradicionales pierden su efectividad. De hecho, en este caso ya no
es posible ejercer grandes empujes sobre la tela para evitar
irregularidad en la porción plegada porque ya no hay ningún elemento
anular de refuerzo que, estando bloqueado sobre el tambor, ejerza
una acción de retención sobre la tela evitando todos los movimientos
de la misma.
En consecuencia, en la percepción del
solicitante, es adecuado buscar dispositivos capaces de plegar la
tela de carcasa en la forma descrita con anterioridad. Más
específicamente, dichos dispositivos, para cumplir su tarea, en la
opinión del solicitante, mantienen los bordes de dicha tela
separados de los otros productos semiacabados dispuestos sobre dicho
tambor para permitir el plegado de la tela en sí alrededor de dicho
elemento anular. Además, los dispositivos de plegado llevan a cabo
el plegado de dichos bordes de tela también sin la ayuda de un
elemento rígido de retención tal como un núcleo de talón.
El solicitante ha encontrado que utilizando un
elemento para separar al menos una porción de la tela de carcasa de
los otros productos semiacabados ubicados sobre dicho tambor durante
la construcción del neumático, las aletas de dicha tela se doblan
alrededor de un producto semiacabado (preferentemente de material
elastomérico) sólo mediante la acción de retención debida a dicho
producto semiacabado y a la adhesión de dicha tela a la región no
implicada con la porción plegada y por lo tanto en contacto con los
otros productos semiacabados.
En un primer aspecto la invención se refiere a
un procedimiento de fabricación de un neumático para ruedas de
vehículos, comprendiendo dicho neumático una estructura de carcasa
que tiene al menos una tela de carcasa operativamente asociada con
un par de estructuras anulares de refuerzo adecuadas para coincidir
con una llanta de montaje, comprendiendo cada estructura anular de
refuerzo al menos un núcleo de talón y un elemento anular, estando
dicha al menos una tela de carcasa plegada sobre al menos uno de
dichos elementos anulares, comprendiendo dicho procedimiento las
etapas de: alimentar al menos un producto semiacabado sobre un
tambor, colocar al menos un elemento de separación en una posición
radialmente externa a dicho al menos un producto semiacabado,
alimentar dicha al menos una tela de carcasa sobre dicho tambor en
una posición radialmente externa respecto a dicho al menos un
elemento de separación, colocar dichos elementos anulares en una
posición radialmente externa a dicha tela de carcasa, plegar dicha
tela de carcasa alrededor de dichos elementos anulares, extraer
dicho al menos un elemento de separación, aplicar dichos núcleos de
talón, aplicar una estructura de cintura a dicha estructura de
carcasa en una posición radialmente externa, aplicar una banda de
rodadura a dicha estructura de cintura en una posición radialmente
externa, formar dicho neumático en una conformación toroidal.
En un aspecto adicional la invención se refiere
a un tambor para fabricar un neumático para ruedas de vehículo,
comprendiendo dicho neumático una estructura de carcasa que tiene al
menos una tela de carcasa operativamente asociada con un par de
estructuras anulares de refuerzo adecuadas para coincidir con una
llanta de montaje, comprendiendo cada estructura anular de refuerzo
al menos un núcleo de talón y un elemento anular, estando dicha al
menos una tela de carcasa plegada sobre al menos uno de dichos
elementos anulares; comprendiendo dicho tambor al menos: una porción
central asociada operativamente con dos porciones laterales, al
menos un dispositivo de transporte para dichos núcleos de talón, al
menos un dispositivo de presión adaptado para consolidar los
diferentes productos semiacabados entre sí, al menos un dispositivo
de plegado para dicha tela de carcasa y un dispositivo adaptado para
modificar radialmente la superficie de dicho tambor, donde dicho
dispositivo de plegado comprende al menos un elemento tubular de
separación abierto al menos en un extremo, asociado externamente con
dicho
tambor.
tambor.
Se definen realizaciones preferidas de la
invención en las reivindicaciones adjuntas.
Características y ventajas adicionales de la
invención serán más evidentes a partir de la descripción detallada
de algunas realizaciones preferidas pero no exclusivas de un
procedimiento y de un aparato para fabricar un neumático para ruedas
de vehículos según la presente invención.
Una descripción como tal se expone a
continuación con referencia a los dibujos adjuntos, dados a modo de
ejemplo no limitante, en los cuales:
- La figura 1 es una vista parcial en forma de
diagrama en sección derecha que muestra un neumático para ruedas de
vehículos fabricada según la invención.
- Las figuras 2 a 13 son vistas en forma de
diagrama en sección derecha del aparato de la invención durante
algunas etapas del procedimiento de referencia según una primera
realización.
- Las figuras 14 a 17 son vistas en forma de
diagrama en sección derecha del aparato de la invención durante
algunas etapas del procedimiento de referencia según una realización
adicional.
- La figura 18 es una vista parcial en sección
vertical del aparato de la invención.
- La figura 19 es una vista general en sección
vertical del aparato de referencia.
Como se muestra en la figura 1, el neumático 1
construido mediante el procedimiento según la invención comprende
una estructura de carcasa que tiene al menos una tela de carcasa 2,
una estructura anular de refuerzo 3 para cada talón y un para de
rellenos 4 para dichos talones, estando dicha estructura de carcasa
asociada con al menos un par de paredes laterales 2, una banda de
rodadura 6 en posición radialmente externa a la misma, y una
estructura de cintura 7 ubicada entre dicha estructura de carcasa y
la banda de rodadura. Ventajosamente, para cada estructura anular de
refuerzo, se preve un núcleo de talón anular 8 (hecho de acero por
ejemplo, siguiendo metodologías conocidas) y un elemento anular 9,
cuyo perfil de la sección transversal tiene una conformación en
forma de cuña cuyo lado de base es esencialmente paralelo al reborde
de una llanta sobre la cual se monta dicho neumático 1. Dicha cuña
en una posición axialmente externa de la misma es adyacente al
núcleo de talón y su extremo afilado perteneciente a dicho lado de
base está en una posición radialmente interna respecto a dicho
núcleo de talón 8. Dicha tela de carcasa 2 está preferentemente
enrollada de forma parcial alrededor de dichos núcleos de talón 8
mientras que está enrollada completamente alrededor de dichos
elementos anulares o cuñas 9, presentando en última instancia cada
extremo de aleta 10 en contacto con la porción radialmente interna
del correspondiente núcleo de talón 8. Según una realización
preferida, dichas cuñas anulares 9 están hechas de material
elastomérico de una dureza SHORE A incluida entre 80 y 110 grados,
preferentemente de 95 grados.
El aparato de la invención (figuras
18-19) para construir y formar un neumático 1
preferentemente consiste en un tambor 20 del tipo etapa única que
comprende una porción central 32 provista de una cubierta rígida 33
(en todos los casos adaptada para ser desmantelada para su reemplazo
con cubiertas de diferentes anchos) y dos porciones laterales
axialmente opuestas 34 cada una provista de una membrana auxiliar a
modo de cámara radialmente expansible.
La cubierta rígida 33 cubre telescópicamente los
extremos axialmente internos de las porciones laterales 34 del
tambor 20, de forma que en la etapa inicial de construcción se crea
una superficie cilíndrica continua sobe la totalidad del tambor para
la deposición de los productos semiacabados encima de ella.
Dicho tambor 20 comprende además dispositivos 24
adaptados para llevar un par de dichos núcleos de talón 8 alrededor
hasta que se alcanza una distancia mutua predeterminada para
permitir llevar a cabo las etapas de construcción que se describen
mejor a continuación. El movimiento requerido para transporte se
obtiene preferentemente mediante un motor eléctrico 40 por ejemplo,
asociado operativamente con un tornillo de transmisión 41 a su vez
conectado a dichos dispositivos 24.
El tambor 20 en cuestión comprende además un
primer dispositivo de presión que a través de un rodillo prensor 21
(figura 4) que actúa sobre las cuñas anulares 9 lleva a cabo, como
se ilustra mejor a continuación, la consolidación de la adhesión
entre la tela de carcasa 2 y las paredes laterales subyacentes 5 en
los puntos de contacto de la misma; un segundo dispositivo 22 para
plegar en forma de bucle las aletas 10 de dicha tela de carcasa
alrededor de dichas cuñas anulares 9; y un tercer dispositivo 23
para el desplazamiento radial hacia fuera de las cuñas 9 una vez que
han sido rodeadas por los bucles de la tela de carcasa 2, contra la
superficie de los núcleos de talón 8 soportados mediante dichos
dispositivos de transporte 24, siendo dicho tercer dispositivo
interno a la superficie tubular de cada uno de dichas membranas
auxiliares a modo de cámaras.
Ventajosamente, dichos dispositivos de
transporte 24 para núcleos de talón 8 y dicho tercer dispositivo 23
para expansión radial se disponen de forma tal que aseguran la
detención de la superficie interior de cada núcleo de talón 8 en al
menos una porción de extremo de la aleta plegada de la tela de
carcasa 2 alrededor de la correspondiente cuña 9.
En una realización preferida, el tambor en
cuestión está provisto de un dispositivo de presión adicional
diseñado para actuar, como se ilustra mejor a continuación, sobre
las aletas 10 de la tela de carcasa 2 formadas alrededor de dichas
cuñas 9, estando dicho dispositivo asociado operativamente con dicho
segundo dispositivo de plegado 22. Dicho dispositivo adicional de
presión convenientemente tiene forma de saco hinchable 25 de forma
anular, coaxial con dicho tambor y de mayor diámetro que éste
último, siendo dicho saco expansible durante la operación de dicho
tambor hacia la superficie del tambor.
Como una alternativa a la solución que involucra
los sacos hinchables 25, pueden emplearse uno o más rodillos de
prensores también asociados con el dispositivo 22.
Preferentemente, dicho segundo dispositivo 22
está provisto, cerca de cada pared lateral de dicho tambor 20, de al
menos un elemento tubular 26 de menor diámetro o del mismo diámetro
que dicho tambor y coaxial con el mismo, siendo dicho segundo
dispositivo 22 axialmente móvil tanto en las direcciones del tambor
y libre para rotar alrededor del eje del tambor. La posibilidad de
movimiento de dicho dispositivo 22 alrededor del eje del tambor es
particularmente ventajosa porque permite que cualquier movimiento de
rotación de dicho tambor 20, como se muestra mejor a continuación,
no altere la integridad de dicho elemento tubular 26 mientras que
éste último está asociado con uno o más de los productos
semiacabados durante el proceso de construcción del
neumático.
neumático.
Como se describe mejor a continuación, para
separar ambas aletas 10 de los extremos axialmente externos de la
tela de carcasa 2, dicho dispositivo de plegado 22 está previsto que
esté dividido en dos partes o mitades cada una de las cuales se
coloca en una posición axialmente externa sobre lados opuestos
respecto a dicho tambor (figura 19). Preferentemente dicho
dispositivo de plegado 22 es accionado por un motor 42
operativamente asociado con un tornillo de transmisión 43 que
controla el movimiento de dicho dispositivo.
Opcionalmente, también se proporciona una cuerda
extendida hacia fuera, que comprende una pluralidad de elementos a
modo de banda de rodadura circunferencialmente dispuestos alrededor
de dicho elemento tubular 26, cuya cuerda cuando se opera
adecuadamente lleva a cabo la ampliación o liberación de los
extremos abiertos del elemento tubular 26 permitiendo el ajuste del
mismo sobre el tambor 20 sin ninguna fricción inicial de los
productos semiacabados ya presentes.
El elemento tubular está hecho preferentemente
de manera de tener características de elasticidad en la dirección
radial y substancialmente sin elasticidad en la dirección
transversal. Además, para fabricar dicho elemento tubular 26, se
emplea un tejido hecho de material anti-adhesivo,
realizando por lo tanto dicho elemento tubular un aislamiento
mecánico, es decir, siendo un verdadero elemento de separación para
los productos semiacabados con los cuales entra en contacto.
Preferente, pero no exclusivamente, el uso de
dicho tercer dispositivo 23 para el desplazamiento de dichas cuñas 9
en una dirección radialmente externa comprende, sobre cada lado del
tambor, dispositivos primero y segundo de expansión radial, 27 y 28
respectivamente, que son móviles axial y radialmente entre sí
mediante mecanismos apropiados. Más específicamente, un pistón 35,
preferentemente del tipo neumático, se asocia operativamente con una
cuña de elevación 36 a su vez conectada a dichos primeros
dispositivos de expansión radial 27 para operar el movimiento de
éste último. El movimiento de retorno, que detiene el empuje causado
por dicho pistón 35, preferentemente es llevado a cabo mediante
dispositivos elásticos tales como un anillo elástico o muelles. El
movimiento de dichos segundos dispositivos de expansión radial 28
está controlado por un pistón 37, preferentemente de tipo neumático,
que opera una cuña de elevación 38 a su vez asociada con dichos
segundos dispositivos 28. También en este caso, se proporcionan
dispositivos elásticos tales como un anillo elástico o muelle para
el movimiento de retorno del dichos dispositivos 28.
Los primeros dispositivos de expansión radial 27
están formados de una pluralidad de sectores cuya superficie más
exterior, al menos cuando dichos sectores están en una posición
radialmente externa, crean un asiento de alojamiento 29 con una
superficie cóncava, mientras que dichos segundos dispositivos de
expansión radial 28 están formados preferentemente de una pluralidad
de sectores cuya superficie más exterior termina con un cabezal
convexo 30 (figura 11). Los sectores de dichos dispositivos 27 y 28
sumados forman, en la configuración expandida, una superficie
cóncava exterior adecuada para crear el perfil apropiado de
deposición de los rellenos 4 y una acción apropiada de retención
axial contra el deslizamiento del núcleo de talón 8 y las cuñas 9
hacia el interior del tambor.
También se apreciará que cada dispositivo de
expansión radial 27 puede hacerse de material rígido de una pieza de
construcción o, en una realización diferente (figura 18) puede estar
formado por dos partes, siendo la superior 27' preferentemente hecha
de material elastomérico para mitigar ventajosamente la superficie
cóncava de dicho asiento de alojamiento 29. Substancialmente, dicha
parte superior 27' permite obtener una superficie continua formada
sobre los primeros dispositivos de expansión radial 27, siendo dicha
superficie ventajosamente adecuada para mantener un sellado
substancialmente hermético para permitir que el neumático se forme
al final del proceso de construcción del neumático.
Dichos dispositivos de expansión radial 27, 28
finalmente comprenden superficies de contacto 31 inclinadas entre
sí.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, el
procedimiento de la invención al principio implica una primera etapa
en la cual mientras los dispositivos 23 están en una configuración
contraída, un primer producto semiacabado se coloca sobre la
superficie radialmente externa de dicho tambor 20. Dicho producto
semiacabado preferentemente comprende un revestimiento (es decir una
porción que cuando el neumático se haya completado esté en una
posición radialmente interna y es responsable de la hermeticidad al
aire en neumáticos sin cámara) y las paredes laterales.
Opcionalmente cada pared lateral puede consistir de dos partes.
Una vez que dicho producto semiacabado se coloca
sobre el tambor y posiblemente se mantiene en el sitio mediante la
acción del vacío aplicado desde el interior del tambor, dicho
dispositivo de plegado 22 en sus mitades se mueve mediante dicho
motor 42 en una dirección axialmente interna relativa al tambor 20,
preferentemente mediante el movimiento recíproco del tipo vaivén que
permite que los elementos tubulares 26 se ubiquen para enrollarse
alrededor del producto semiacabado antes mencionado y dejar la
región central del tambor totalmente libre para la deposición de la
tela de carcasa 2 sobre la misma. La ubicación de los elementos
tubulares se lleva a cabo dependiendo del punto en el cual se desea
que comience el subsiguiente plegado de la tela de carcasa 2 sobre
las cuñas anulares 9. Ventajosamente, debido a que dicho elemento
tubular 26 está hecho de un material textil
anti-adhesivo, la tela de carcasa 2 colocada después
de dicho primer producto semiacabado no puede adherirse sobre la
totalidad de la longitud de la misma, a las piezas ya presentes
sobre el tambor, sino que las mantiene mayormente separadas del
mismo. Como se ha ilustrado previamente, para separar ambas aletas
de extremo axialmente externas 10 de la tela de carcasa 2, dicho
dispositivo de plegado 22 está dividido en dos partes o mitades:
cada una de las cuales por lo tanto realiza un movimiento de vaivén
que también puede no ser contemporáneo para provocar la envoltura de
dichos elementos tubulares 26 alrededor de dicho tambor.
Como se muestra en la figura 4, en una etapa
subsiguiente del procedimiento en cuestión, otros productos
semiacabados se colocan sobre dicho tambor en una posición
radialmente externa, más específicamente dicha tela de carcasa 2 y
dichas cuñas anulares 9, cerca de cada una de dichas aletas 10 de la
tela de carcasa 2. Esta operación puede llevarse a cabo, como se ha
descrito con anterioridad, con los elementos tubulares 26 ubicados
sobre el tambor debido a la libertad de rotación de dichos elementos
alrededor del eje del tambor en sí. Además, opcionalmente, puede
proporcionarse el uso de un rodillo prensor 21 para promover y
consolidar la adhesión entre la tela 2 y las paredes laterales 5 en
los puntos de contacto del mismo, es decir donde dichas paredes
laterales no están cubiertas por dichos elementos tubulares
26.
26.
Subsiguientemente, como se muestra en la figura
5, un movimiento adicional hacia delante (es decir en una dirección
axialmente interna) de dicho dispositivo de plegado 22 permite que
una porción de cada elemento tubular 26 eleve las respectivas aletas
10 iniciando la envoltura de cada una de ellas alrededor de la
correspondiente cuña anular 9.
En una etapa adicional (figura 6), dichos
dispositivos de transporte 24 accionados por dicho motor 40, llevan
a cabo el posicionamiento de cada núcleo de talón 8 mediante
substancialmente la colocación de cada uno de ellos en una posición
radialmente externa relativa a cada cuña 9 y en una posición
substancialmente adyacente y axialmente externa a la respectiva
aleta 10 parcialmente plegada alrededor de dicha cuña 9.
Subsiguientemente (figura 7) cada elemento
tubular 26 se retira mediante el movimiento de cada mitad del
dispositivo 22 hacia dentro en una dirección axial, hasta que llega
cerca del eje transversal de simetría de dicho tambor, que permite
desenganchar cada aleta 10 de dicho dispositivo 22.
Como se muestra en la figura 8, cada núcleo de
talón - dispositivo de transporte 24 coloca dichos núcleos de talón
en una posición radialmente externa a cada cuña anular 9, estado
cada aleta 10 de dicha tela de carcasa 2 interpuesta entre dicha
cuña 9 y el núcleo de talón 8.
En una etapa adicional del procedimiento en
cuestión, como se muestra en la figura 9, los dispositivos 23 se
accionan mediante el empuje de dichas cuñas 9 y los productos
semiacabados subyacentes en una dirección radialmente externa,
mientras cada núcleo de talón 8 se mantiene estacionario en una
posición radial mediante dichos dispositivos de transporte 24.
Alternativamente, dichos dispositivos 24 también
pueden ubicarse ligeramente externos a la posición axial final del
núcleo de talón 8 de forma que durante la acción de los dispositivos
23 en una dirección radialmente externa y con el pronto
desacoplamiento de los núcleos de talón 8 de los dispositivos 24,
los núcleos de talón se friccionarán levemente sobre las aletas 10
de la tela de carcasa 2 llevando a cabo una acción compresiva y que
consolida el bucle antes que dichos núcleos de talón ocupen su
asiento final.
En una etapa subsiguiente, como se muestra en la
figura 10, al continuar los dispositivos 23 con su acción, se
obtiene una conformación particular de los productos semiacabados
hasta aquí colocados para la construcción del neumático. En detalle,
los núcleos de talón y las cuñas substancialmente tendrán la misma
posición radial con cada cuña ubicada en una posición axialmente
externa respecto al núcleo de talón, y cada aleta 10 estará
completamente envuelta alrededor de dicha cuña 9 y en una posición
radialmente interna a dicho núcleo de talón 8.
La figura 11 muestra una etapa adicional en la
cual el dispositivo 22 en sus mitades se lleva nuevamente a su
posición axialmente externa a dicho tambor.
En la siguiente etapa ilustrada en la figura 12,
con la ayuda de dichos dispositivos 23, dichos rellenos 4 se añaden
al neumático en construcción y en la configuración anterior.
La construcción del neumático prosigue como se
muestra en la figura 13, actuando mediante los medios de empuje
axial a partir de dichos dispositivos 23 y el hinchado de las
membranas auxiliares de las partes laterales del tambor. Las etapas
siguientes que implican la deposición de dicha estructura de cintura
7 y la banda de rodadura 6, y la conformación toroidal final del
neumático en crudo listo para su vulcanización substancialmente se
llevan a cabo como en los tambores conocidos de construcción y
formación, según las técnicas llamadas "pared lateral de
recubrimiento" o "pared lateral subyacente" II siguiendo las
especificaciones para el neumático a obtener (cuyas etapas son
substancialmente conocidas en la técnica y por lo tanto no se
ilustran).
En una realización alternativa importante del
procedimiento de referencia, la etapa mostrada en la figura 14 es
similar a la mostrada en la figura 5, pero en el último caso
mencionado se proporciona el dispositivo 22 en cada mitad, además
del elemento tubular 26, de una bolsa hinchable 25 que se lleva a
posición radialmente externa a cada cuña anular 9 y cada aleta
10.
En la etapa siguiente mostrada en la figura 15,
el hinchado de dicha bolsa 25 provoca que dicha aleta 10 se envuelva
alrededor de dicha cuña 9, substancialmente llevando a cabo y
completando el plegado de cada aleta 10.
La etapa siguiente ilustrada en la figura 16
muestra el movimiento de separación de las mitades del dispositivo
22 en una dirección axialmente externa, lo que provoca que los
elementos tubulares 26 se retiren y las bolsas hinchables 25 se
alejen en la condición deshinchada.
La etapa adicional de esta realización
alternativa del procedimiento de referencia (figura 17) contempla la
ubicación de dichos núcleos de talón 8 mediante dichos dispositivos
de transporte 24 a una posición radialmente externa a dichas aletas
10 envueltas alrededor de dichas cuñas 9.
A continuación, se determinan las mismas
configuraciones que se han comentado con anterioridad para las
etapas de la realización alternativa precedente del procedimiento de
referencia descrito en las figuras 10, 12 y 13; finalmente, pueden
realizarse las mismas observaciones anteriores para el montaje final
de la estructura de cintura y la banda de rodadura y para la
conformación toroidal de dicho neumático.
Claims (25)
1. Procedimiento para fabricar un neumático para
ruedas de vehículos, comprendiendo dicho neumático (1) una
estructura de carcasa que tiene al menos una tela de carcasa (2)
operativamente asociada con un par de estructuras anulares de
refuerzo adecuadas para coincidir con una llanta de montaje,
comprendiendo cada estructura anular de refuerzo al menos un núcleo
de talón (8) y un elemento anular (9), estando dicha al menos una
tela de carcasa (2) plegada al menos sobre uno de dichos elementos
anulares (9), comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:
alimentar al menos un producto semiacabado sobre un tambor (20),
colocar al menos un elemento de separación (26) en una posición
radialmente externa a dicho al menos un producto terminado,
alimentar dicha al menos una tela de carcasa (2) sobre dicho tambor
(20) en una posición radialmente externa respecto a dicho al menos
un elemento de separación (26), ubicar dichos elementos anulares (9)
en una posición radialmente externa a dicha tela de carcasa (2),
plegar dicha tela de carcasa (2) alrededor de dichos elementos
anulares (9), retirar dicho al menos un elemento de separación (26),
aplicar dichos núcleos de talón (8), aplicar una estructura de
cintura (7) a dicha estructura de carcasa en una posición
radialmente externa, aplicar una banda de rodadura (6) a dicha
estructura de cintura (7) en una posición radialmente externa,
formar dicho neumático (1) en una conformación toroidal.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dos elementos de separación
(26) se colocan sobre dicho producto semiacabado mediante un
movimiento axial dirigido desde el exterior hacia el interior desde
extremos opuestos de dicho tambor (20).
3. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicha superposición radial
sobre dicho tambor (20) entre dicho primer producto semiacabado y
dicha tela de carcasa (2) está consolidada en los puntos de contacto
del mismo mediante un dispositivo de prensado (21).
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicha etapa de plegar dicha
tela de carcasa (2) alrededor de dichos elementos anulares (9)
contempla un movimiento axial de dicho al menos un elemento de
separación (26), para levantar las aletas (10) de dicha tela de
carcasa (2), provocando que cada una de dichas aletas se envuelva
alrededor del respectivo elemento anular (9).
5. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que en el final de dicho
movimiento axial de dicho al menos un elemento de separación (26),
se proporciona una etapa durante la cual cada núcleo de talón (8) se
coloca en una posición radialmente externa respecto a cada elemento
anular (9) y a una posición substancialmente adyacente y axialmente
externa a cada una de dichas aletas (10).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que la etapa de extraer dicho
al menos un elemento de separación (26) está seguida por una etapa
de llevar dichos núcleos de talón (8) a una posición radialmente
externa respecto a dichos elementos anulares (9), mientras cada
aleta (10) se interpone entre dichos núcleos de talón (8) y los
elementos (9).
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que se preve una etapa para
empujar dichos elementos anulares (9) y los productos semiacabados
subyacentes en una dirección radialmente externa, mientras cada
núcleo de talón (8) se mantiene estacionario en una posición
radial.
8. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que se preve una etapa para
empujar dichos elementos anulares (9) y los productos semiacabados
subyacentes en una dirección radialmente externa, mientras cada
núcleo de talón (8) se fricciona sobre la aleta correspondiente (10)
llevando a cabo una acción de compresión y de consolidación de la
porción plegada de dicha tela de carcasa (2) alrededor de dichos
elementos anulares (9).
9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8,
caracterizado por el hecho de que dicha etapa de empuje en
una dirección radialmente externa prosigue hasta que dichos núcleos
de talón (8) y los elementos anulares (9) substancialmente toman la
misma posición radial, manteniéndose cada elemento anular (9) en una
posición axialmente externa respecto al correspondiente núcleo de
talón (8), envolviéndose cada aleta (10) alrededor de dicho elemento
anular (9) y manteniendo una posición radialmente interna a dicho
núcleo de talón (8).
10. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que la etapa de plegado de cada
aleta (10) alrededor del respectivo elemento anular (9)
principalmente es llevada a cabo mediante el hinchado de al menos
una bolsa hinchable (25).
11. Procedimiento según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que la etapa de plegado de cada
aleta (10) alrededor del respectivo elemento anular (9)
principalmente es llevada a cabo mediante rodillos de prensado.
12. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho elemento anular (9)
tiene una sección transversal de forma alargada que se afila en un
extremo.
13. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho elemento anular (9)
es de material elastomérico.
14. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que todas dichas etapas se
llevan a cabo sobre dicho tambor (20).
15. Tambor para la fabricación de un neumático
para ruedas de vehículos, comprendiendo dicho neumático (1) una
estructura de carcasa que tiene al menos una tela de carcasa (2)
operativamente asociada con un par de estructuras anulares de
refuerzo adecuadas para coincidir con una llanta de montaje,
comprendiendo cada estructura anular de refuerzo al menos un núcleo
de talón (8) y un elemento anular (9), estando dicha al menos una
tela de carcasa (2) plegada al menos sobre uno de dichos elementos
anulares (9); comprendiendo dicho tambor (20) al menos; una porción
central (32) operativamente asociada con dos porciones laterales
(34), al menos un dispositivo de transporte (24) para dichos núcleos
de talón (8), al menos un dispositivo de prensado adaptado para
consolidar los diferentes productos semiacabados entre sí, al menos
un dispositivo de plegado (22) para dicha tela de carcasa (2) y un
dispositivo (23) adaptado para modificar radialmente la superficie
de dicho tambor (20), en donde dicho dispositivo de plegado (22)
comprende al menos un elemento tubular de separación (26) abierto en
al menos un extremo, asociado externamente con dicho tambor
(20).
16. Tambor según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de
prensado comprende un rodillo de prensado (21) para consolidar la
adhesión entre dicha tela de carcasa (2) y al menos un producto
semiacabado dispuesto por debajo de ella.
17. Tambor según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo de
plegado (22) está dividido en dos mitades, estando ubicada cada
mitad en una posición axialmente externa sobre lados opuestos de
dicho tambor (20) y comprendiendo cada mitad al menos un elemento
tubular de separación (26).
18. Tambor según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que cada una de dichas mitades
es axialmente móvil y libre para rotar sobre el eje de dicho tambor
(20).
19. Tambor según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que cada uno de los elementos
tubulares (26) es del mismo diámetro, o de un diámetro inferior a
dicho tambor (20).
20. Tambor según la reivindicación 17,
caracterizado por el hecho de que se proporciona una
pluralidad de elementos a modo de banda de rodadura
circunferencialmente dispuestos alrededor de cada elemento tubular
(26).
21. Tambor según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que se asocia un segundo
dispositivo de prensado con dicho dispositivo de plegado (22).
22. Tambor según la reivindicación 21,
caracterizado por el hecho de que dicho segundo dispositivo
de prensado comprende al menos una bolsa hinchable (25), siendo
dicha bolsa hinchable (25) expansible durante la operación de dicho
tambor (20) hacia la superficie del tambor.
23. Tambor según la reivindicación 22,
caracterizado por el hecho de que dicha bolsa hinchable (25)
es de forma anular, coaxialmente con dicho tambor (20) y de diámetro
mayor.
24. Tambor según la reivindicación 21,
caracterizado por el hecho de que dicho segundo dispositivo
de prensado comprende uno o más rodillos de prensado.
25. Tambor según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que dicho elemento tubular (26)
está hecho de un material elástico
anti-adherente.
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