ES2286452T3 - Metodo y dispositivo para la fabricacion de una llanta para neumaticos. - Google Patents
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Abstract
Reivindicaciones 1. Procedimiento para la fabricación de una llanta con peso óptimo para neumáticos, en el que A. a partir de un elemento (1a) de tubo obtenido con preferencia de un tubo soldado se fabrica por conformado en frío un lecho (1) de llanta con gruesos de pared parcialmente distintos desde el punto de vista de la simetría de rotación y B. a continuación se une con la cazoleta de una llanta caracterizado porque C. la pared del elemento (1a) de tubo se lleva, partiendo de los dos lados finales, a través de una determinada zona con simetría de rotación, que forma un flanco (6), al grueso (S2) de pared ampliamente exacto con formación de un contorno previo, D. siendo desplazado el material excedente, debido a las tolerancias, de los flancos (6) a una zona (7) de base entre los dos flancos (6) y E. después se contornean los flancos (6) por presión y laminado estirándolos hacia la zona del borde libre y su grueso (S4, S5) se reduce, eventualmente de manera en parte desigual, hasta unamedida prefijada.
Description
Método y dispositivo para la fabricación de una
llanta para neumáticos.
El presente invento se refiere a un
procedimiento según el preámbulo de la reivindicación1 para la
fabricación de una llanta con peso óptimo para neumáticos así como
a un procedimiento para la realización del procedimiento.
Para la fabricación de una llanta para
neumáticos de esta clase se conoce, por ejemplo a través del
documento DE-OS 26 47 464, el procedimiento de
adelgazar en un elemento de tubo cilíndrico, denominado también
bandaje, por aplicación con presión de al menos un rodillo de
presión o de estirado rotativo en correspondencia con un mandril
interior el grueso inicial de la pared, es decir del elemento de
tubo, al mismo tiempo, que se alarga, de manera, que se obtengan en
las zonas con simetría de rotación gruesos de pared parcialmente
distintos, dependiendo de su función.
Usualmente se suelda la cazoleta de la llanta
con el lecho de la llanta en la zona de la base, para lo que esta
debe tener un grueso de pared determinado.
Debido a las exigencias de reducción del peso
se deben configurar estas zonas, que contrariamente a la zona de
soldadura mencionada no son sometidas a esfuerzos especiales, lo más
delgadas posible, de manera, que el grueso de pared primitivo, que
en la llanta para neumáticos terminada ya sólo existe en las zonas
sometidas a esfuerzos mencionadas, se reduce correspondientemente
por extrusión.
Sin embargo, esto va unido a una serie de
inconvenientes. Así por ejemplo, son necesarios varios pasos de
trabajo para alcanzar la reducción del grueso de pared, lo que
conduce a tiempos de fabricación relativamente grandes y a los
elevados costes resultantes de ellos.
A ello también contribuye que en los bordes de
los flancos se forman "flecos" debidos al estirado del
material, es decir, que se forma un canto deshilachado en el
sentido más amplio, que requiere un acabado.
A través del documento
WO-A-96/25257 se conoce un
procedimiento para la fabricación de llantas para neumáticos en
el que el lecho de la llanta se lleva en primer lugar hasta un
grueso de pared menor, se ensanchan después los extremos y se
genera finalmente el perfil con un rodillo de forma. Un estado de la
técnica de esta clase también es divulgado por el documento
US-A-5 212 866 y el documento
JP-A-59-185 532.
Teniendo especialmente en cuenta, que estas
llantas para neumáticos se fabrican como piezas en serie en
cantidades grandes, tiene el inconveniente mencionado una
importancia especial.
El presente invento se basa por ello en el
problema de perfeccionar un procedimiento conforme con el género
indicado de tal modo, que se reduzcan los tiempos de fabricación y
sea posible con ello una fabricación más barata.
Este problema se soluciona con un procedimiento,
que posee las características de la reivindicación 1 así como con
un dispositivo con las características de la reivindicación 8.
El elemento de tubo utilizado como preforma
posee, debido al proceso de fabricación, tolerancias relativamente
grandes en el grueso de su pared, que hasta ahora daban lugar,
durante la extrusión hasta una determinado grueso de pared de los
flancos, a los flecos mencionados en los bordes.
Por el contrario, con el nuevo procedimiento se
crea un volumen de material exacto y prefijable, disponible para
el mecanizado posterior de los flancos (aumento de la longitud,
formación de contornos y obtención de gruesos de pared
prefijados).
El aumento de la longitud, resultante de la
reducción del grueso de pared, eventualmente parcial, realizado con
los cilindros de presión, es limitado, con preferencia con un tope,
previsto de manera corrida en la superficie envolvente del mandril
interior del útil, en el que el flanco correspondiente apoya en la
posición final, es decir una vez finalizado el laminado por
presión.
Debido al volumen definido de los flancos
obtenido después del laminado por presión, también se puede
determinar su longitud una, vez finalizado el conformado y teniendo
en cuenta el grueso de pared deseado.
Con ello no sólo es posible una fabricación
dimensionalmente exacta del lecho de la llanta, sino que también se
puede prescindir del rebordeado posterior de los bordes, ya que,
debido al lecho de la llanta fabricada como producto en serie, se
obtienen los mismos volúmenes de los flancos después del primer paso
del procedimiento.
El material excedente resultante de las
tolerancias del grueso es desplazado durante la igualación del
grueso de pared hacia la zona de la base, donde da lugar a un
regruesamiento de la pared.
Como grueso de pared de partida del elemento de
tubo se puede elegir por lo tanto un grueso, que sea menor que el
grueso de pared final en la zona de la base, cuyo grueso final
resulta a su vez del grueso de pared original y del material de
tolerancia de los flancos aportado.
De acuerdo con otra idea del invento se prevé,
que, antes de la igualación del grueso de pared del elemento de
tubo todavía cilíndrico como producto de partida, se ensancha este
al menos en un extremo, con preferencia en los dos extremos.
El diámetro del elemento de tubo cilíndrico es
en este caso menor que el diámetro exterior más grande del lecho de
la llanta a obtener con el paso de procedimiento siguiente, mientras
que el diámetro del elemento de tubo equivale al diámetro más
grande del lecho de la llanta, cuando se prescinde del
ensanchamiento de los extremos.
Dado que el volumen de material de la llanta es
constante en cualquier caso, se debe prever correspondientemente en
el caso del diámetro más pequeño del elemento de tubo inicial un
mayor ancho o grueso de pared del elemento de tubo.
El ensanchamiento mencionado del elemento de
tubo posee ventajas desde el punto de vista de la fabricación, ya
que durante el prensado ulterior para la formación del contorno se
evita la migración no controlada de las zonas finales.
Un dispositivo para la realización del
procedimiento posee las características de la reivindicación 8.
Otras configuraciones ventajosas, tanto del
procedimiento, como también del dispositivo se caracterizan en las
reivindicaciones subordinadas.
El procedimiento según el invento se describirá
nuevamente en lo que sigue por medio del dibujo, que representa un
ejemplo de ejecución de un dispositivo para la realización del
procedimiento. En él muestran:
Las figuras 1 y 2, un dispositivo, representado
en una sección longitudinal, para la realización de un primer paso
del procedimiento.
Las figuras 3 y 4, igualmente en una sección
longitudinal, otro dispositivo para los pasos de procedimiento
siguientes.
La figura 5, en una sección longitudinal
esquemática, otro ejemplo de ejecución para la realización de un
primer paso del procedimiento.
Un dispositivo, representado en las figuras 1 y
2, para la fabricación de una llanta con peso óptimo para
neumáticos en el que, a partir un elemento 1a de tubo cilíndrico,
con preferencia de acero, se fabrica por conformado en frío un
lecho 1 de llanta con gruesos de pared parcialmente distintos desde
el punto de vista de la simetría de rotación, que se une después
con una cazoleta de llanta no representada, con preferencia por
soldadura.
Este dispositivo posee un mandril 2 interior del
útil, que se compone de una primera pieza 3 de mandril y de una
segunda pieza 4 de mandril, que se pueden desplazar en la dirección
axial una con relación a la otra bajo la fuerza de un resorte.
La envolvente exterior del mandril 2 interior
del útil está provista de un contorno 5 previo en el que se puede
encajar correspondientemente el elemento 1 de tubo por medio de
rodillos 8 de presión/laminado.
De la figura 1 se desprende el comienzo del
procedimiento, en el que el elemento 1a de tubo cilíndrico apoya en
el lado exterior en el mandril 2 interior del útil.
Partiendo de los dos lados finales del elemento
1a de tubo se desplaza por medio de los rodillos 8 de
presión/laminado, igualando al mismo tiempo el grueso S1 de pared,
el material excedente debido a las tolerancias de cada zona
definida con simetría de rotación, que forma un flanco 6, hacia la
zona de una base 7 de la que se extienden a ambos lados los flancos
6 formados con el mismo grueso S2 de pared. Tanto la zona 7 de la
base, como también los flancos 6 adoptan la forma determinada por
el contorno 5 previo.
El material excedente debido a las tolerancias
da lugar a un aumento del grueso S3 de pared de la zona de la base
con relación al grueso de pared original, mientras que esta es
igualada en la zona de los flancos 6 hasta el punto, que equivalga
por ejemplo al valor inferior de la tolerancia.
Como grueso de pared de partida del cilindro 1a
tubular se indica, por ejemplo, un grueso de 3,5 \pm 0,1, de
manera, que el grueso S2 de pared de los flancos 6 es 3,4, mientras
que el grueso S3 de la zona 7 de la base puede ser aproximadamente
3, 85. En este caso, la igualación del grueso de pared en la zona
de los flancos dio lugar a un regruesamiento de la zona 7 de la
base frente al material original.
Para mantener el elemento 1a de tubo en la
dirección axial y para impedir, que durante el laminado se produzca
un alargamiento axial poseen, tanto la primera pieza 3 del mandril,
como también la segunda pieza 4 del mandril un tope 9 corrido, en
el que apoya en primer lugar el elemento 1a de tubo y después,
durante el desarrollo ulterior del procedimiento, el lecho 1 de la
llanta precontorneado con su extremo.
De manera correspondiente con la reducción de la
longitud del elemento 1a de tubo, debida al contorneado previo, se
arrastra la segunda pieza 4 del mandril con la fuerza de un resorte,
hasta que alcance una posición final como la representada con línea
de trazo discontinuo en la figura 1 y la que representa la figura
2.
En el paso siguiente del procedimiento se
contornean nuevamente los flancos 6 con alargamiento hacia el
exterior, como se puede apreciar en la figura 3.
En ella se representa otro mandril 2a interior
del útil, cuyas primera y segunda pieza 3a, respectivamente 4a de
mandril poseen con relación a la primera y segunda pieza 3,
respectivamente 4 según las figuras 1 y 2 una forma modificada y
alargada del contorno 5a.
Por medio de este dispositivo, que posee al
menos un rodillo 8 de presión/laminado, se pueden fabricar los
diferentes gruesos de pared de los flancos 6.
Con el aumento de longitud se lleva uno de los
dos flancos 6, partiendo de la zona 7 de la base, por medio del
rodillo 8 de presión/laminado, que presiona de dentro afuera, hasta
un grueso S4 de pared, que puede ser por ejemplo 2,6 con referencia
a las medidas precedentes.
Por el contrario, el flanco 6 situado enfrente
es alargado hasta que se obtengan en el interior del flanco 6 una
zona con simetría de rotación, igualmente con el grueso de pared S4
= 2,6 y otra zona con el grueso de pared S5 = 1,8.
La deformación de los flancos 6 es limitada en
el lado del extremo con topes 9a previstos de manera corrida en la
primera, respectivamente segunda pieza 3a, respectivamente 4a de
mandril y que forman cada uno el cierre del contorno 5a.
El volumen, definido exactamente con
anterioridad por la igualación de los flancos 6 se reencuentra en la
mayor extensión axial frente a ello y al grueso de pared reducido
en parte parcialmente.
En cualquier caso, la altura del lecho 1 de la
llanta y el grueso de pared de los flancos 6 pueden ser prefijados
exactamente.
En el mecanizado ulterior del lecho 1 la
llanta, como el que se muestra en la figura 4, se mecanizan de
manera final con rodillos 10 de forma las zonas finales de los
flancos 6. De manera en sí conocida se conforman al mismo tiempo
los cuernos 11 de la llanta y las protuberancias 12 (humps), que
sirven para el alojamiento de un neumático.
También aquí se prevé un mandril 2b interior del
útil, que se compone de una primera pieza 3b de mandril y de una
segunda pieza 4b de mandril conformadas en el lado exterior al menos
en parte de acuerdo con el contorno del lecho 1 de la llanta.
En la figura 5 se aprecia, que el diámetro más
grande de las piezas 3, 4 de mandril es, en la zona de mecanización,
respectivamente en la zona de apoyo en el elemento 1a de tubo mayor
que el diámetro interior de este elemento 1a de tubo, de manera,
que el elemento 1a de tubo, inicialmemnte cilíndrico apoya con sus
cantos finales en el correspondiente contorno 5 previo de las
piezas 3, 4 de mandril.
Al aproximar centralmente las piezas 3, 4 de
mandril se transforma cada una de las zonas finales del elemento 1a
de tubo en un ensanchamiento 1b.
La mecanización ulterior, es decir el
contorneado en las zonas finales, tiene lugar, como se describió,
con los rodillos 8 de presión/laminado.
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1
\tabulLecho de la llanta
1a
\tabulElemento de tubo
1b
\tabulEnsanchamiento
2
\tabulMandril interior del útil
2a
\tabulMandril interior del útil
3
\tabulPrimera pieza del mandril
3a
\tabulPrimera pieza del mandril
4
\tabulSegunda pieza del mandril
4a
\tabulSegunda pieza del mandril
5
\tabulContorno previo
5a
\tabulContorno
6
\tabulFlanco
7
\tabulZona de la base
8
\tabulRodillo de presión/laminado
9
\tabulTope
9a
\tabulTope
10
\tabulRodillo de forma
11
\tabulCuerno de la llanta
12
\tabulProtuberancia
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Claims (12)
1. Procedimiento para la fabricación de una
llanta con peso óptimo para neumáticos, en el que
- A.
- a partir de un elemento (1a) de tubo obtenido con preferencia de un tubo soldado se fabrica por conformado en frío un lecho (1) de llanta con gruesos de pared parcialmente distintos desde el punto de vista de la simetría de rotación y
- B.
- a continuación se une con la cazoleta de una llanta
caracterizado porque
- C.
- la pared del elemento (1a) de tubo se lleva,
- partiendo de los dos lados finales,
- a través de una determinada zona con simetría de rotación, que forma un flanco (6), al grueso (S2) de pared ampliamente exacto con formación de un contorno previo,
- D.
- siendo desplazado el material excedente, debido a las tolerancias, de los flancos (6) a una zona (7) de base entre los dos flancos (6) y
- E.
- después se contornean los flancos (6) por presión y laminado estirándolos hacia la zona del borde libre y su grueso (S4, S5) se reduce, eventualmente de manera en parte desigual, hasta una medida prefijada.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque antes de la igualación del grueso (S1)
de pared se ensancha el elemento (1a) de tubo cilíndrico en al
menos uno de los extremos, con preferencia en los dos extremos.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los
flancos (6) son presionados durante el estiraje con sus lados
frontales contra un tope (9a).
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
contorneado previo de los flancos (6) y la igualación del grueso
(S1) de pared se realiza por laminado.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material excedente, debido a las tolerancias, de los flancos (6) se
utiliza para un regruesamiento lo más uniforme posible del grueso
(S3) de pared de la base (7).
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el lecho
(1) de la llanta se conforma durante el estiraje de los flancos (6)
con el contorno definitivo.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las zonas
finales libres de los flancos (6) se someten a un acabado después
del estiraje con rodillos de forma.
8. Dispositivo para la realización del
procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque
para el contorneado previo del lecho (1) de la llanta y para la
igualación del grueso de pared de los flancos (6) se prevé un
mandril (2) interior del útil, que posee una primera pieza (3) de
mandril y una segunda pieza (4) de mandril, que pueden ser
desplazadas una con relación a la otra en la dirección axial y cuyas
superficies envolventes exteriores poseen un contorno (5) previo y
porque se prevé otro mandril (2a) interior del útil, que se compone
de una primera pieza (3a) de mandril y de una segunda pieza (4a) de
mandril, que posee en el lado exterior un contorno (5a), que
equivale al contorno de lecho (1) de la llanta terminado y porque se
prevé al menos un rodillo (8) de presión/laminado con el que se
puede introducir el elemento (1a) de tubo en el contorno (5)
previo, respectivamente el contorno (5a).
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque el contorno (5) previo es limitado con
topes (9) corridos con forma de canto.
10. Dispositivo según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado porque la pieza (3) o (4) de mandril
desplazable axialmente puede ser desplazado contra la otra pieza
(3) o (4) de mandril bajo la fuerza de un resorte.
11. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el contorno
(5a) es limitado en su extremo por medio de un tope (9a)
corrido.
12. Dispositivo según una de las
reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque se prevén
rodillos (10) de forma con los que se pueden mecanizar las zonas
finales del lecho de la llanta contorneado.
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