ES2287459T3 - Procedimiento y dispositivo de fabricacion de neumaticos para ruedas de vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Cierre inviolable para una botella, particularmentProcedimiento de fabricación de neumáticos para rue para una botella adaptada para contener bebidas edas de vehículo, que comprende la utilización de de valor, - presentando dicha botella (2, 51) un cun soporte de confección (9) que tiene una cámara uello (5, 54) que se extiende axialmente a lo larginflable (14) con unos bordes circunferenciales (1o del eje longitudinal (X-X) de la botella (2, 51)4a) separados coaxialmente, y que comprende las et desde su base mediante el cual se une al cuerpo dapas de: - disponer la cámara inflable (14) en un e la botella; - presentando dicho cuello (5, 54) uestado inflado, de modo que la forma de una superfna abertura (7, 56) en su extremo libre; - comprenicie exterior de la misma se corresponda con la fodiendo dicho cierre unos medios para tapar (11, 59rma de la superficie interior de un neumático en b) dicha abertura de dicho cuello (5, 54) y estandoruto (2) a confeccionar; - aplicar una pluralidad acoplado por medio de una unión de rosca a una unde componentes básicos en el soporte de confecciónidad de vertido (6, 55); - estando dicha unidad de (9) a efectos de confeccionar dicho neumático en vertido (6, 55) acoplada a un manguito (17, 65) dbruto (2); - introducir el neumático en bruto (2) ispuesto axialmente a lo largo de la superficie exy el soporte de confección (9) en un molde de vulcterior de dicho cuello (5, 54); - estando unos medanización (13); - curar el neumático en bruto (2),ios anulares (18, 70) dispuestos entre la base de en el que durante la vulcanización se lleva a cabdicho cuello (5, 54) y el extremo inferior del mano una etapa de sobre-inflado de la cámara inflableguito (17A, 65B); - presentando dichos medios anul (14), durante la cual los bordes circunferencialeares (18, 70) y dicho extremo inferior (17A, 65B) s (14a) de la cámara inflable (14) son sometidos ade dicho manguito (17, 65) unas respectivas superf un movimiento orientado radialmente hacia afuera.icies(11A, 18E, 65C, 70D) enfrentadas entre sí; caracterizado porque dichos medios anulares están unidos mediante unos medios de acoplamiento rompibles (24, 64, 81) a dicho manguito (17, 65) - estando por lo menos una de dichas superficies orientadas (11A, 18E, 65C, 70D) de dichos medios anulares (18, 70) y de dicho extremo inferior (17A, 65B) inclinada con respecto al eje con respecto al eje longitudinal (X-X) del cuello (5, 54), de forma que, debido a un desplazamiento axial de dichos medios anulares (18, 70) hacia dicha abertura en dicho cuello (5, 54) se produce la rotura de dichos medios rompibles (24, 64, 82) y un posterior desplazamiento radial de por lo menos una zona circunferencial de dichos medios anulares (18, 70).
Description
Procedimiento y dispositivo de fabricación de
neumáticos para ruedas de vehículo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo de fabricación de neumáticos para
ruedas de vehículo.
En la vulcanización de neumáticos, es conocida
la utilización de un molde que comprende un soporte toroidal rígido
cuya forma se corresponde con la de la configuración interior del
neumático, por ejemplo, por el documento US 4.895.692. El soporte
toroidal en el interior del molde define un volumen predeterminado
dentro del cual debe moldearse el neumático. La utilización de este
tipo de molde implica la ejecución de una vulcanización denominada
de tipo de "volumen impuesto".
También existen procedimientos de moldeado
denominados de tipo de "presión impuesta", en los que la
presión del neumático contra las paredes interiores del molde se
obtiene mediante una membrana expansible dispuesta en el interior
del propio neumático que se infla con vapor a presión.
Por ejemplo, el documento DE 32 42 241 da a
conocer un dispositivo de curado con una envolvente preferiblemente
dividida, en la que se moldea la superficie exterior del neumático,
y dos placas que pueden moverse axialmente entre sí para fijar los
bordes de una cámara que se utiliza para presionar la superficie
interior del neumático. Según el documento DE 32 42 241, a efectos
de poder cambiar la influencia de las placas en la superficie
interior del neumático en bruto, el diámetro de las placas también
puede modificarse, por ejemplo, dividiéndolas en segmentos que
pueden moverse radialmente. Un diseño de este tipo también abre la
posibilidad de reducir el diámetro de las placas si el producto
vulcanizado debe extraerse axialmente.
En las solicitudes de patente WO 01/32409 y EP
876533, a nombre del presente solicitante, se da a conocer la
confección de un neumático mediante el montaje de los componentes
individuales del mismo en una secuencia predeterminada en un
soporte toroidal rígido, cuya configuración exterior se corresponde
con la configuración de la superficie interior del neumático a
obtener, aunque dicho soporte presenta unas medidas ligeramente
menores que las del neumático. Cuando finaliza el montaje, el
soporte toroidal rígido y el neumático en bruto conformado en el
mismo se introducen en un molde para someter el neumático a una
etapa de vulcanización, durante la cual se introduce un fluido de
vulcanización a presión entre la superficie exterior del soporte
toroidal y la superficie interior del neumático, a efectos de
llevar a cabo una presión del neumático contra las paredes
interiores del molde, imponiendo al mismo tiempo cierta expansión al
propio neumático.
El documento US 5.853.526 se dirige a la
fabricación de un neumático en un soporte con una configuración lo
más cercana posible a la de un neumático acabado, tal como se ha
descrito en el documento US 4.895.692, y a la realización de la
vulcanización mediante un proceso de tipo de presión impuesta, sin
que ello implique la necesidad de transferir el neumático en bruto
desde un soporte toroidal a otro. Con este objetivo, se propone un
proceso que implica la formación del neumático en bruto mediante el
montaje de los componentes del neumático utilizando como soporte de
referencia una cámara inflable inflada a una presión determinada.
Para llevar a cabo la vulcanización, el neumático en bruto y la
cámara inflable se encierran en un molde, y la presión en la cámara
se lleva hasta un valor suficiente que asegure el moldeo del
neumático. Al acabar la vulcanización, la cámara se desinfla para
permitir la extracción del
neumático.
neumático.
No obstante, el solicitante ha comprobado que
una cámara inflable del tipo requerido en un proceso como el
descrito en el documento US 5.853.526 debe tener necesariamente una
rigidez estructural suficiente para asegurar el posicionamiento
correcto de los componentes del neumático durante la etapa de
montaje. Esta rigidez estructural puede resultar excesiva para una
correcta ejecución de la etapa de moldeado y curado del neumático,
de manera específica, cuando se desea imponer cierto grado de
expansión radial al neumático a efectos de presionarlo contra las
paredes interiores del molde. Según la presente invención, se ha
comprobado que, con el objetivo de asegurar un moldeo correcto del
neumático cuando es necesaria una expansión radial importante del
mismo dentro del molde de vulcanización, resulta conveniente que los
bordes circunferenciales interiores de la cámara inflable estén
dispuestos de modo que permitan un grado de movimiento deseado de
los mismos en una dirección radial y circunferencial, a efectos de
facilitar la expansión radial de la cámara inflable y del neumático
conformado en la misma.
Más detalladamente, un objetivo de la presente
invención es dar a conocer un procedimiento de fabricación de
neumáticos para ruedas de vehículo que contempla la utilización de
un tambor de confección que tiene una cámara inflable con unos
bordes circunferenciales separados coaxialmente, y que comprende las
etapas de: disponer la cámara inflable en un estado inflado, de
modo que la forma de una superficie exterior de la misma se
corresponda con la forma de una superficie interior de un neumático
en bruto a confeccionar; aplicar una pluralidad de componentes
básicos en el soporte de confección a efectos de confeccionar dicho
neumático en bruto; introducir el neumático en bruto y el soporte
de confección en un molde de vulcanización; curar el neumático en
bruto, en el que durante la vulcanización se lleva a cabo una etapa
de sobre-inflado de la cámara inflable, durante la
cual los bordes circunferenciales de la cámara inflable son
sometidos a un movimiento orientado radialmente hacia afuera.
Otro objetivo de la invención es dar a conocer
un dispositivo de confección de neumáticos para ruedas de vehículo
a partir de una pluralidad de componentes básicos, que comprende: un
soporte de confección que incluye una cámara inflable con una forma
sustancialmente toroidal que tiene unos bordes circunferenciales
separados entre sí coaxialmente; unos dispositivos de inflado
asociados a la cámara inflable para dejar la cámara en un estado
inflado, de modo que la forma de una superficie exterior de la misma
se corresponda con la forma de una superficie interior de un
neumático en bruto a confeccionar; comprendiendo dicho soporte de
confección unas bridas de fijación opuestas axialmente que se
acoplan a los bordes circunferenciales de la cámara inflable,
comprendiendo además unos elementos deslizantes radialmente
asociados a dichas bridas de fijación y que se acoplan a los bordes
circunferenciales de la cámara inflable para permitir un movimiento
radial de los bordes circunferenciales de la cámara inflable.
La invención también propone una planta de
fabricación de neumáticos para ruedas de vehículo, que comprende:
un dispositivo de confección que tiene un soporte de confección que
comprende una cámara inflable con una forma sustancialmente
toroidal, con unos bordes circunferenciales separados entre sí
coaxialmente; unos dispositivos de inflado asociados a la cámara
inflable para dejar la cámara en un estado inflado, de modo que la
forma de una superficie exterior de la misma se corresponda con la
forma de una superficie interior de un neumático en bruto a
confeccionar; unos dispositivos para aplicar una pluralidad de
componentes básicos de dicho neumático en bruto en el soporte de
confección; al menos un molde para la vulcanización del neumático en
bruto; unos dispositivos para transferir el soporte de confección
al interior del molde de vulcanización; en la que los bordes
circunferenciales de la cámara inflable pueden moverse radialmente a
efectos de favorecer una expansión radial adicional de la cámara
inflable impuesta por dichos dispositivos de inflado a partir del
estado
inflado.
inflado.
Otras características y ventajas resultarán
evidentes a partir de la descripción detallada de una realización
preferida, aunque no exclusiva, de un procedimiento de fabricación
de neumáticos para ruedas de vehículo, y de una planta dotada de un
dispositivo de confección adaptado para poner en práctica dicho
procedimiento. La presente descripción se expondrá a continuación
haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, incluidos
solamente a título de ejemplo no limitativo, en los cuales:
- la figura 1 es una vista en planta,
esquemática, de una planta de fabricación de neumáticos que
comprende un dispositivo de confección según la presente
invención;
- la figura 2 muestra, de manera esquemática, en
sección transversal diametral, un soporte de confección que forma
parte del dispositivo en cuestión, con una cámara inflable del mismo
en un estado inflado;
- la figura 3 muestra un detalle a mayor escala
del soporte de confección de la figura 2, con la cámara inflable en
un estado inflado dentro de un molde de vulcanización;
- la figura 4 muestra un detalle de la figura 3,
con la cámara inflable en un estado
sobre-inflado;
- la figura 5 muestra el soporte de confección
durante la extracción del neumático acabado;
- la figura 6 muestra, parcialmente, una de las
bridas de fijación del tambor de confección, en una sección a lo
largo de la línea VI-VI de la figura 3.
Haciendo referencia a los dibujos, una planta de
fabricación de neumáticos para ruedas de vehículo dotada de un
dispositivo de confección según la presente invención se indica
generalmente mediante el número de referencia 1.
La planta 1 está diseñada para fabricar
neumáticos 2 que comprenden esencialmente al menos una capa de
carcasa 2 recubierta internamente con una capa de material
elastómero estanco al aire, un denominado recubrimiento 4, dos
estructuras de fijación anulares 5a acopladas a los bordes
circunferenciales de la capa de carcasa, cerca de las zonas
identificadas normalmente como "talones" 5, una estructura de
cinturón ("belt structure") 6 aplicada circunferencialmente
alrededor de la capa de carcasa 3, una banda de rodadura 7
superpuesta circunferencialmente sobre la estructura de cinturón 6,
y dos paredes laterales 8 aplicadas en la capa de carcasa 3 en
posiciones lateralmente opuestas, y extendiéndose cada una desde el
talón correspondiente 5 hasta el borde lateral correspondiente de
la banda de rodadura 7.
La confección de neumáticos 2 se lleva a cabo
con la ayuda de un dispositivo que comprende uno o más soportes de
confección 9, haciendo que cada uno de ellos, a través de uno o más
brazos robotizados 10 u otros dispositivos de transferencia,
interactúe secuencialmente con una o más estaciones de confección 11
distribuidas a lo largo de una línea de confección 12, a efectos de
realizar el montaje de los componentes 3, 4, 5, 6, 7, 8 del
neumático respectivo 2 en una secuencia predeterminada. En una
realización preferida, cada componente 3, 4, 5, 6, 7, 8 del
neumático se forma directamente aplicando de manera directa uno o
más componentes básicos, tales como tiras o bandas de material
elastómero, cables metálicos o textiles cauchutados, bandas
estrechas de cables cauchutados u otros, en el soporte de
confección 9, por ejemplo, tal como se describe en el documento US
6.318.432, a nombre del presente solicitante.
Cuando el montaje ha acabado, el soporte de
confección 9 y el neumático en bruto 2 confeccionado en el mismo,
nuevamente con la ayuda de un brazo robotizado 10 u otro dispositivo
de transferencia adecuado, son trasladados a un molde 13 para
provocar la vulcanización del neumático 2.
El soporte de confección 9 comprende
esencialmente una cámara inflable 14 que tiene unos bordes
circunferenciales 14a separados axialmente entre sí y acoplados a
una primera y una segunda bridas de fijación 15, 16,
respectivamente. La primera y segunda bridas de fijación 15, 16
están acopladas a un primer y a un segundo ejes 17, 18,
respectivamente, que están unidos entre sí de manera telescópica.
Para este propósito, el primer eje 17 está dispuesto, por ejemplo,
para insertarse coaxialmente en el segundo eje 18, que tiene un
interior hueco. Un elemento de bloqueo, no mostrado, que comprende
un enganche mecánico que se acciona, por ejemplo, mecánica,
electromagnética o neumáticamente, o de cualquier otra manera,
asegura un bloqueo axial seguro entre el primer y segundo ejes 17,
18, manteniendo además la posibilidad de desacoplarlos entre sí, por
los motivos que se expondrán a continuación en mayor detalle.
Puede resultar ventajoso que al menos una de las
bridas de fijación 15, 16 esté fijada al eje respectivo 17, 18
mediante tornillos, de modo que pueda posicionarse axialmente a lo
largo de este último para ajustar la distancia entre las propias
bridas de fijación, dependiendo de las características geométricas
del neumático 2 a obtener.
La cámara inflable 14 tiene una estructura de
refuerzo radial 19 hecha de cables textiles o metálicos dispuestos
en planos radiales con respecto a un eje de giro geométrico
X-X, y extendiéndose cada uno entre los bordes
circunferenciales opuestos 14a de la propia cámara inflable. Cerca
de cada borde circunferencial 14a, está conformada una estructura
de fijación anular 20 que comprende unos insertos anulares 20a, 20b,
consistiendo cada uno de ellos en uno o más cables textiles o
metálicos enrollados en arrollamientos superpuestos radialmente. En
el ejemplo mostrado, integrado en cada borde circunferencial 14a de
la cámara inflable 14, se incluye un inserto anular central 20a
dispuesto entre dos series de cables que pertenecen a la estructura
de refuerzo radial 19 y que se solapan entre sí en una secuencia
alternativa en el lado axialmente interior y en el lado axialmente
exterior, respectivamente, del propio inserto central. También se
incluyen dos insertos laterales 20b, dispuestos en una posición
axialmente interior y en una posición axialmente exterior,
respectivamente, con respecto a los cables de la estructura de
refuerzo radial 19.
Asociada a la estructura de refuerzo radial 19
se incluye una estructura de cinturón 21 que comprende uno o más
cables textiles o metálicos enrollados circunferencialmente en
arrollamientos dispuestos de manera adyacente y exteriormente con
respecto a la estructura de refuerzo radial 19, en una zona
delimitada entre dos bordes opuestos axialmente 21a de la propia
estructura de cinturón, separados de manera adecuada de los bordes
circunferenciales 14a de la cámara inflable 14.
En una realización preferida, la estructura de
refuerzo radial 19 consiste en unos cables metálicos distribuidos
según una densidad comprendida entre 50 y 180 cables/dm, e
incluyendo cada uno de ellos de dos a cinco filamentos de acero con
un diámetro comprendido entre 0,06 mm y 0,2 mm. Cada cable tiene una
resistencia a tracción comprendida entre 45 y 165 Newtons, con un
alargamiento del 0,5% para una carga comprendida entre 1/3 y 1/5 de
la resistencia a tracción.
Cada inserto de refuerzo anular 20a, 20b puede
estar formado a su vez por un cable que comprenda de 2 a 12
filamentos de metal con un diámetro comprendido entre 0,2 mm y 0,45
mm. La resistencia a tracción del cable está comprendida
preferiblemente entre 550 y 1850 Newtons, con un alargamiento que
corresponde al 0,5% para una carga comprendida entre 1/6 y 1/7 de
la resistencia a tracción.
La estructura de cinturón 21 puede consistir en
uno o más cables que comprendan de 2 a 5 filamentos de metal con un
diámetro comprendido entre 0,08 mm y 0,3 mm. El cable o cables
pueden formar arrollamientos dispuestos según una densidad de 50 a
135 cables/dm. Preferiblemente, cada cable tiene una resistencia a
tracción comprendida entre 250 y 550 Newtons, con un alargamiento
del 0,5% para una carga comprendida entre 1/7 y 1/8 de la
resistencia a tracción.
Los insertos de refuerzo pueden estar
integrados, conjuntamente con los extremos de los cables que forman
la estructura de refuerzo radial, en unos recubrimientos de
elastómero con un módulo elevado y una dureza del orden de 70º y
92º Shore A, simplemente a título de indicación, dispuestos cerca de
los bordes extremos 14a de la cámara inflable 14.
La cámara inflable 14 también está dispuesta
para estar recubierta en su superficie interior con una capa de un
material elastómero impermeable 22, por ejemplo, una mezcla basada
en butilo. Por el contrario, la superficie exterior de la cámara
inflable 14 está recubierta preferiblemente con una capa de material
antiadherente 23, por ejemplo, una mezcla basada en silicona.
Las bridas de fijación 16, 17 comprenden cada
una de ellas una mitad de brida axialmente externa 24 y una mitad
de brida axialmente interna 25 que incorporan unos elementos
deslizantes radialmente 26 que se acoplan al borde circunferencial
correspondiente 14a de la cámara inflable 14, de modo que el propio
borde circunferencial puede moverse en una dirección radial.
Más detalladamente, los elementos deslizantes
radialmente 26 contemplan la disposición de una pluralidad de
bloques 27 distribuidos circunferencialmente cerca del borde
perimetral de al menos una de las mitades de brida 24, 25, en esta
realización, de la mitad de brida axialmente interna 25. Cada bloque
27 es guiado de manera deslizante en una dirección radial a lo
largo de al menos una columna de guía 28 que se extiende a través
del propio bloque, y queda acoplado rígidamente entre un primer
anillo 29 y un segundo anillo 30 que son concéntricos y están
fijados a la mitad de brida axialmente interna 25 mediante unos
tornillos 28a que pasan longitudinalmente a través de las columnas
de guía 28 asociadas a los diferentes bloques 27a, por ejemplo.
Cada bloque 27 tiene una superficie de sujeción
31 que actúa en una relación de presión contra la superficie de la
cámara inflable 14, cerca del borde circunferencial interior 14a de
la misma, y un resalte de apoyo 32 que sobresale en dirección axial
a efectos de constituir un asiento de soporte adicional para dicho
borde circunferencial interior.
Preferiblemente, la superficie de sujeción 31
está dotada de unos nervios que se extienden de manera
sustancialmente circunferencial para retener eficazmente la cámara
inflable 14 y evitar de este modo el deslizamiento axial de la
misma con respecto al bloque 27.
Los bloques distribuidos circunferencialmente 27
actúan en una relación de presión contra el borde circunferencial
14a de la cámara inflable 14, de manera opuesta a una superficie de
apoyo radial 33 conformada en la mitad de brida 24 axialmente
externa. En otras palabras, cada uno de los bordes circunferenciales
14a de la cámara inflable 14 queda encerrado entre los bloques 27
dispuestos en la mitad de brida axialmente interna 25 y la
superficie de apoyo radial 33 conformada en la mitad de brida 24
axialmente externa.
La primera y segunda bridas de fijación 15, 16
están dispuestas cada una de ellas para estar asociadas a al menos
un conjunto de cierre estanco circunferencial 34 dispuesto para
actuar contra la cámara inflable 14 a efectos de aislar
herméticamente la parte interior de la misma de la atmósfera que la
rodea. Este cierre estanco circunferencial puede estar situado, por
ejemplo, cerca del segundo anillo 30, en una posición radialmente
externa con respecto al primer anillo 29, y puede extenderse hacia
el eje geométrico X-X, para actuar en una relación
de contacto por deslizamiento contra la superficie interior de la
cámara inflable 14. La superficie exterior de la cámara inflable 14
también puede estar dispuesta para acoplarse de manera estanca y
deslizante contra la superficie de apoyo radial 33 conformada en la
mitad de brida axialmente externa 24, después de la posible
interposición de un segundo cierre estanco circunferencial (no
mostrado). La superficie de apoyo radial 33 puede estar recubierta
con una capa de material antifricción, por ejemplo, Teflón®.
Unos elementos de retorno elásticos 35, que
consisten, por ejemplo, en unas arandelas Belleville montadas en la
columnas 28, desvían constantemente de manera forzada cada bloque 27
hacia el eje geométrico X-X de la cámara inflable
14.
Cada brida de fijación 15, 16 puede estar
asociada además a una membrana anular 36 que tiene un borde
circunferencial radialmente interno 36a y un borde circunferencial
radialmente externo 36b fijados de manera estanca a la propia brida
de fijación, en una posición radialmente externa y en una posición
radialmente interna, respectivamente, con respecto a los elementos
deslizantes radialmente 26. De manera específica, el borde
radialmente interno 36a de la membrana anular 36 puede quedar
encerrado de manera estanca entre la mitad de brida axialmente
interna 25 y el primer anillo 29, mientras que el borde radialmente
externo 36b puede quedar encerrado entre el segundo anillo 30 y un
tercer anillo 30a fijado al segundo anillo 30. Dicho cierre estanco
circunferencial 34 puede estar conformado en el extremo del borde
radialmente externo 36b de la membrana anular 36.
Un reborde de apoyo anular 37, asociado a cada
una de las bridas de fijación 15, 16, se dispone contra una
superficie lateral exterior de la cámara inflable 14 para formar un
asiento de soporte para la superficie interior del neumático 2,
cerca de un talón 5 correspondiente de este último. Cada uno de
estos rebordes de apoyo anulares 37 está dividido en una pluralidad
de sectores circunferenciales 38, 39, pudiendo moverse cada uno de
ellos entre una posición de funcionamiento, en la que presenta una
orientación sustancialmente radial con respecto al eje geométrico
X-X de la cámara inflable 14, y una posición de
reposo, en la que está retraído radialmente para permitir desmontar
el neumático 2 del soporte de confección 9.
Más detalladamente, se disponen unos primeros
sectores circunferenciales 38 y unos segundos sectores
circunferenciales 39 distribuidos consecutivamente en una secuencia
alternativa, y acoplados, respectivamente, a un primer cubo 40 y a
un segundo cubo 40 que pueden moverse axialmente entre sí y que
están adaptados para situarse de manera adyacente a la brida de
fijación respectiva 15, 16. El primer cubo 40 de cada brida de
fijación 15, 16 está acoplado preferiblemente mediante tornillos al
primer eje 17 o al segundo eje 18, respectivamente, de modo que,
cuando queda apoyado contra la brida de fijación respectiva 15, 16,
provoca un bloqueo en giro de dicha brida con respecto al eje
correspondiente 17, 18.
El segundo cubo 41 puede moverse axialmente
hasta cerca del primer cubo 40, de modo que provoque la disposición
de los segundos sectores circunferenciales 39 entre los primeros
sectores circunferenciales 38 dispuestos en el primer cubo 40, en
una relación de continuidad superficial con los mismos.
Unos muelles de torsión u otros muelles
adecuados actúan entre cada sector circunferencial 38, 39 y el cubo
correspondiente 40, 41 para mantener los propios sectores
circunferenciales en la posición de funcionamiento.
También asociados a la cámara inflable 14, se
incluyen unos dispositivos de inflado 42 para admitir fluido a
presión en la misma, y dejar dicha cámara en un estado inflado, de
modo que adquiera una forma sustancialmente toroidal, con una
superficie exterior con una forma que se corresponde con la
configuración interior del neumático en bruto 2 a confeccionar.
Estos dispositivos de inflado pueden comprender un conducto de
admisión 43, por ejemplo, para la introducción de aire u otro
fluido a presión, estando conformado dicho conducto
longitudinalmente a través del primer eje 17, y pudiendo conectarse
a una fuente de suministro dispuesta a lo largo de la línea de
confección 12 para suministrar dicho gas a presión. De manera más
específica, el conducto de admisión 43 del primer eje 17 se conecta
preferiblemente a dicha fuente de suministro durante una etapa
inicial del ciclo de fabricación del neumático, a efectos de dejar
la cámara inflable 14 en estado inflado.
Preferiblemente, durante la entrada del fluido a
presión en la cámara inflable 14, se lleva a cabo un control de la
configuración geométrica de la propia cámara, a efectos de detener
la entrada del fluido cuando la cámara 14 ha alcanzado una medida
predeterminada. Más detalladamente, para este propósito, pueden
disponerse unos elementos (no mostrados en los dibujos) para
detectar la configuración geométrica de la cámara inflable,
pudiendo comprender dichos elementos uno o más fotoemisores que, por
ejemplo, funcionen en diferentes puntos del contorno de extensión
de la cámara 14, generando cada uno de ellos un rayo de luz a
interceptar por la propia cámara inflable al alcanzar el estado
inflado. En combinación con los fotoemisores se disponen unos
fotorreceptores respectivos, configurados para recibir los rayos de
luz respectivos procedentes directamente de los fotoemisores o
reflejados por la superficie de la cámara inflable 14, a efectos de
detener la entrada del fluido tan pronto como el rayo de luz del
fotoemisor es interceptado por la superficie exterior de la cámara
inflable. Debe observarse que con la utilización de fotoemisores de
rayos láser puede obtenerse un control muy preciso de la
configuración geométrica de la cámara inflable 14, incluso con
tolerancias inferiores a 0,1 mm.
Cuando la cámara inflable 14 ha alcanzado su
estado inflado, está inflada a un valor de presión inferior a 5
bares, simplemente a título de indicación. Debido a la rigidez de
las arandelas Belleville 35, los bloques 27 pueden mantenerse en
una posición retraída radialmente cuando la cámara está en un estado
inflado.
Una vez se ha alcanzado el estado inflado de la
cámara inflable 14, el soporte de confección 9 está preparado para
recibir los diferentes componentes del neumático 2 a fabricar, que
se montan en dicho soporte en las distintas etapas de fabricación a
lo largo de la línea de confección 12. El montaje de los componentes
del neumático puede empezar con la formación del recubrimiento
estanco al aire 4, enrollando una tira continua de material
elastómero en bruto en arrollamientos dispuestos consecutivamente de
manera adyacente, empezando desde uno de los rebordes de apoyo
anulares 37, en la zona correspondiente a uno de los talones del
neumático, para cubrir la superficie exterior de la cámara inflable
14 hasta alcanzar el reborde de apoyo anular 37 situado en el lado
opuesto de la propia cámara.
La formación del recubrimiento 4 va seguida por
el montaje de todos los demás componentes 3, 5a, 6, 7, 8 del
neumático 2 en una secuencia predeterminada, por ejemplo, tal como
se describe en el documento US 6.318.432, a nombre del presente
solicitante.
Ventajosamente, durante el montaje de los
diferentes componentes del neumático 2 a lo largo de la línea de
confección 12, puede llevarse a cabo un control de la presión
interior de la cámara inflable 2 de manera continua o en intervalos
predeterminados. De hecho, el solicitante ha comprobado que esta
presión interior puede estar sometida a variaciones importantes,
por ejemplo, después de un ascenso o un descenso de la temperatura
durante la fabricación, lo que afectará de manera adversa a la
configuración geométrica de la cámara inflable 14 que se infla. Por
este motivo, se disponen en la cámara de inflado 14 unos
dispositivos 44 de control y mantenimiento de la presión de
inflado, comprendiendo preferiblemente dichos dispositivos un
depósito neumático 45 (mostrado esquemáticamente) asociado, por
ejemplo, al primer eje 17, y conectado al conducto de admisión 43,
de modo que se puede cargar con un fluido a presión de manera
simultánea al inflado de la cámara 14. En combinación con el
depósito neumático 45, se disponen unos elementos de control, que
consisten, por ejemplo, en un detector manométrico 46, conectados a
una válvula de cierre 47 dispuesta en el propio depósito para
controlar la entrada del fluido a presión en la cámara inflable 14
si la presión interior de la cámara baja de un valor
predeterminado. El detector manométrico 46 también puede controlar
la apertura de una válvula de escape 48 asociada a un conducto de
salida 49 del gas a presión desde la cámara inflable 14, para
provocar la evacuación del gas a presión si la presión interior en
la cámara 14 supera un umbral predeterminado durante la confección
del neumático 2.
Cuando ha finalizado la confección del
neumático, el soporte de confección 9 y el neumático en bruto 2
conformado en el mismo son transferidos al molde de vulcanización
13, en el que se lleva a cabo la activación de los dispositivos de
sobre-inflado 50, mediante los cuales se inicia una
expansión adicional de la cámara inflable 14, empezando desde el
estado inflado. Estos dispositivos de sobre-inflado
50 pueden coincidir o formar parte integral de los dispositivos de
inflado 42 descritos anteriormente, y pueden comprender, por
ejemplo, un canal de admisión 51 y un canal de evacuación 52 para un
fluido a presión, dispuestos a lo largo del segundo eje 18, y
pueden estar conectados a un circuito de suministro de vapor o a un
circuito de suministro de otro fluido de vulcanización, asociado
normalmente al molde 13.
Por lo tanto, mediante los canales de admisión
51 y evacuación 52, se permite la circulación de vapor en el
interior del soporte de confección 9 con valores de presión que
exceden incluso los 20 bares, siendo dichos valores mucho mayores
que los necesarios para alcanzar y mantener el estado inflado de la
cámara 14 en las etapas anteriores de confección del neumático.
Por lo tanto, la alta presión del vapor que
entra en la cámara inflable 14 provoca el
sobre-inflado de la propia cámara y una expansión
adicional de la misma, de modo que se asegura la compresión del
neumático 2 contra las paredes interiores del molde 13.
Debido a la estructura de las bridas de fijación
15, 16, los bordes circunferenciales interiores 14a de la cámara
inflable 14 adquieren cierta movilidad en una dirección radial. En
consecuencia, los bordes circunferenciales 14a de la cámara
inflable 14 pueden moverse libremente en una dirección radial y
circunferencial, arrastrando los bloques 27 con los mismos,
trasladándose dichos bloques alejándose del eje X-X
y comprimiendo las arandelas Belleville 35 para facilitar la
expansión de la cámara durante el sobre-inflado.
Preferiblemente, para alcanzar el estado
sobre-inflado, los bordes circunferenciales
interiores son sometidos a una expansión que se extiende
circunferencialmente al menos un 2%.
Cuando la vulcanización ha finalizado, tiene
lugar la expulsión del vapor a presión desde el interior de la
cámara inflable 14 a través del canal de evacuación 52 y, a
continuación de la reducción de la presión, las arandelas
Belleville 35 desplazan nuevamente los bloques 27 hasta el primer
estado de funcionamiento, provocando la separación de la cámara
inflable 14 de las superficies interiores del neumático 2.
El soporte de confección 9, con el neumático
finalizado 2 en el mismo, son extraídos del molde 13 y a
continuación se separan uno de otro. Con este objetivo, el primer y
segundo ejes 17, 18 se desacoplan entre sí, mientras el neumático 2
es sujetado externamente por un dispositivo de manipulación 53,
puede llevarse a cabo un acercamiento entre las bridas de fijación
15, 16 para provocar la separación de los talones 5 del neumático
de los rebordes de apoyo circunferenciales 37. A continuación, se
realiza un movimiento de separación entre los segundos cubos 41 y
los primeros cubos 40, de modo que los segundos sectores
circunferenciales 39 quedan libres para adoptar su orientación de
reposo sin interferir mecánicamente con los primeros sectores
circunferenciales 38. Durante esta etapa de movimiento axial, los
segundos sectores circunferenciales 39 dispuestos en al menos uno
de los segundos cubos 41, por ejemplo, el cubo asociado al primer
eje 17, son forzados a moverse hacia el interior del talón 5
correspondiente del neumático 2, simultáneamente con su
desplazamiento al estado de reposo.
A continuación, las bridas de fijación 15, 16
son accionadas de modo que se separan axialmente entre sí,
provocando que los primeros sectores circunferenciales 38 de al
menos uno de los primeros cubos 40, por ejemplo, el cubo asociado
al primer eje 17, se muevan hacia el interior del talón del
neumático. Mediante el dispositivo de manipulación 53, el neumático
2, se retira axialmente desde una de las bridas de fijación 15, 16,
por ejemplo, la brida 15 asociada al primer eje 17, así como desde
los cubos respectivos 40, 41. De manera ventajosa, puede montarse
un anillo de sujeción 54 en los cubos 40, 41 separados axialmente
asociados al primer eje 17 para mantener los sectores
circunferenciales 38, 39 en la posición de reposo.
La invención permite obtener ventajas
importantes, especialmente en términos de mejora de las condiciones
adoptadas para llevar a cabo el moldeo del neumático 2 y, en
consecuencia, de la calidad del producto acabado. Debido a la
movilidad de los bordes circunferenciales interiores 14a de la
cámara 14 en una dirección radial, se asegura una expansión
excelente de la propia cámara en el estado
sobre-inflado y, como resultado, una mejor
uniformidad al presionar el neumático 2 contra las paredes del molde
13.
Las características constructivas de la cámara
inflable 14 y, de manera específica, la capacidad de extensión de
los bordes circunferenciales 14a de la misma en una dirección
circunferencial, facilita la obtención de las ventajas descritas
anteriormente.
Debido a la movilidad de los bordes
circunferenciales 14a, las tensiones a las que queda sometida la
cámara inflable 14 en su conjunto durante la etapa de
sobre-inflado disminuyen en gran medida. Por lo
tanto, se asegura una mayor duración de la cámara inflable 14 y se
reducen las operaciones de mantenimiento en el soporte de
confección 9.
También puede observarse que el control de
inflado mediante el control de la configuración geométrica de la
cámara 14 permite obtener una mejor vigilancia sobre la uniformidad
geométrica del producto obtenido. Esta mejora también se optimiza
mediante el control y mantenimiento de la presión interior de la
cámara al final de la operación de inflado, durante la ejecución de
todo el proceso de confección del neumático 2.
Además, la posibilidad de posicionar axialmente
las bridas de fijación 15, 16 a lo largo del primer y segundo ejes
17, 18 respectivos permite ajustar el soporte de confección 9 para
la producción de neumáticos de distintas medidas.
Claims (28)
1. Procedimiento de fabricación de neumáticos
para ruedas de vehículo, que comprende la utilización de un soporte
de confección (9) que tiene una cámara inflable (14) con unos bordes
circunferenciales (14a) separados coaxialmente, y que comprende las
etapas de:
- -
- disponer la cámara inflable (14) en un estado inflado, de modo que la forma de una superficie exterior de la misma se corresponda con la forma de la superficie interior de un neumático en bruto (2) a confeccionar;
- -
- aplicar una pluralidad de componentes básicos en el soporte de confección (9) a efectos de confeccionar dicho neumático en bruto (2);
- -
- introducir el neumático en bruto (2) y el soporte de confección (9) en un molde de vulcanización (13);
- -
- curar el neumático en bruto (2),
en el que durante la vulcanización
se lleva a cabo una etapa de sobre-inflado de la
cámara inflable (14), durante la cual los bordes circunferenciales
(14a) de la cámara inflable (14) son sometidos a un movimiento
orientado radialmente hacia
afuera.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que durante la transición entre el estado inflado y el estado
sobre-inflado, cada borde circunferencial (14a) de
la cámara inflable (14) es guiado de manera deslizante y estanca en
una brida de fijación (15, 16) asociada a dicho soporte de
confección (9).
3. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que la etapa de inflado se lleva a cabo mediante la entrada de
un fluido a presión en la cámara inflable (14), comprendiendo además
dicho procedimiento la etapa de controlar la configuración
geométrica de la cámara inflable (14).
4. Procedimiento, según la reivindicación 3, en
el que el control de la configuración geométrica de la cámara
inflable (14) se lleva a cabo mediante la detección de la
intercepción de al menos un rayo de luz por la cámara inflable (14)
cuando esta última alcanza su estado inflado.
5. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que durante la etapa de montaje de los componentes del neumático
(2) en el soporte de confección (9) se lleva a cabo al menos el
control de la presión de inflado de la cámara inflable (14).
6. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que en la etapa de sobre-inflado los bordes
circunferenciales (14a) de la cámara inflable (14) son sometidos a
un alargamiento elástico en una dirección circunferencial de al
menos el 2%.
7. Procedimiento, según la reivindicación 1,
que comprende además una etapa de desinflado de la cámara inflable
(14) para permitir desmontar el soporte de confección (9) del
neumático vulcanizado.
8. Procedimiento, según la reivindicación 1, que
comprende además la etapa de disponer un par de rebordes de apoyo
anulares (37) cercanos lateralmente a la cámara inflable (14),
definiendo dichos rebordes unos asientos de soporte para los
talones (5) respectivos del neumático (2) en fabricación.
9. Procedimiento, según la reivindicación 1, en
el que la etapa de sobre-inflado se lleva a cabo
introduciendo un fluido de vulcanización a alta presión y
temperatura en la cámara inflable (14).
10. Dispositivo de confección de neumáticos para
ruedas de vehículo a partir de una pluralidad de componentes
básicos, que comprende:
- -
- un soporte de confección (9) que incluye una cámara inflable (14) que tiene unos bordes circunferenciales (14a) separados entre sí coaxialmente;
- -
- unos dispositivos de inflado (42, 50) asociados a la cámara inflable (14) para dejar la cámara en un estado inflado, de modo que tenga una configuración sustancialmente toroidal, correspondiéndose la forma de una superficie exterior de la misma con la forma de una superficie interior de un neumático en bruto (2) a confeccionar;
- -
- comprendiendo dicho soporte de confección (9) unas bridas de fijación opuestas axialmente (15, 16) que se acoplan a los bordes circunferenciales (14a) de la cámara inflable (14),
comprendiendo además unos elementos
deslizantes radialmente (26) asociados a dichas bridas de fijación
(15, 16) y que se acoplan a los bordes circunferenciales (14a) de
la cámara inflable (14) para permitir un movimiento radial de los
bordes circunferenciales (14a) de la cámara inflable
(14).
11. Dispositivo, según la reivindicación 10, que
comprende además unos dispositivos de sobre-inflado
(50) para la cámara inflable (14), que se activan para imponer una
expansión radial adicional a la cámara inflable (14) a partir del
estado inflado.
12. Dispositivo, según la reivindicación 10, en
el que los elementos deslizantes radialmente (26) comprenden, para
cada brida de fijación (15, 16), una pluralidad de bloques (27) que
están distribuidos circunferencialmente y son guiados de manera
deslizante en una dirección sustancialmente radial en la brida de
anclaje (15, 16) y que se acoplan rígidamente al borde
circunferencial correspondiente (14a) de la cámara inflable
(14).
13. Dispositivo, según la reivindicación 12, en
el que cada borde circunferencial (14a) de la cámara inflable (14)
queda encerrado entre dichos bloques (27) y una superficie de apoyo
radial (33) definida en la brida de fijación (15, 16).
14. Dispositivo, según la reivindicación 12, en
el que la cámara inflable (14) se acopla de manera deslizante y
estanca contra la superficie de apoyo radial (33).
15. Dispositivo, según la reivindicación 12,
que comprende además unos elementos de retorno elásticos (35) que
accionan los bloques (27) desviándolos de manera forzada hacia un
eje geométrico (X-X) de la cámara inflable
(14).
16. Dispositivo, según la reivindicación 10, en
el que al menos un elemento de cierre estanco circunferencial está
asociado a cada brida de fijación (15, 16), actuando dicho elemento
de cierre estanco contra la cámara inflable (14) en una posición
radialmente externa con respecto a los elementos deslizantes
radialmente (26).
17. Dispositivo, según la reivindicación 10, en
el que al menos una membrana anular (36) está asociada a cada brida
de fijación (15, 16), teniendo dicha membrana un borde
circunferencial radialmente interno (36a) fijado de manera estanca
a la brida de fijación (11, 16) en una posición radialmente interna
con respecto a los elementos deslizantes radialmente (26), y un
borde circunferencial radialmente externo (36b) fijado de manera
estanca a la brida de fijación (15, 16) en una posición radialmente
externa con respecto a los elementos deslizantes radialmente
(26).
18. Dispositivo, según la reivindicación 10, en
el que las bridas de fijación (15, 16) están fijadas a un primer
eje (17) y a un segundo eje (18), respectivamente, pudiendo deslizar
dichos ejes telescópicamente uno dentro de otro.
19. Dispositivo, según la reivindicación 18, en
el que los dispositivos de inflado (42, 50) comprenden al menos un
conducto de admisión neumático (43) conformado en al menos uno de
dichos primer (17) y segundo (18) ejes.
20. Dispositivo, según la reivindicación 10, que
comprende además unos dispositivos (44) de control y mantenimiento
de la presión de inflado de la cámara inflable (14) durante el
montaje de los componentes del neumático (2) en el soporte de
confección (9).
21. Dispositivo, según la reivindicación 20, en
el que dichos dispositivos de control y mantenimiento de la presión
de inflado (44) comprenden un depósito neumático (45) asociado al
soporte de confección (9), y unos elementos de control (47, 48)
interconectados con dicho depósito (45) para mantener la presión de
inflado de la cámara inflable (14) controlada en el estado
inflado.
22. Dispositivo, según la reivindicación 11, en
el que los bordes circunferenciales (14a) de la cámara inflable
(14) presentan, en un estado sobre-inflado, un
alargamiento circunferencial elástico de al menos el 2%.
23. Dispositivo, según la reivindicación 10,
que comprende además dos rebordes anulares (37) a disponer en
posiciones opuestas, respectivamente, contra las superficies
laterales exteriores de la cámara inflable (14), y definiendo cada
uno una superficie de apoyo rígida para la formación de un talón (5)
del neumático (2) en fabricación.
24. Dispositivo, según la reivindicación 23, en
el que cada reborde anular (37) comprende unos sectores
circunferenciales (38, 39) que pueden moverse entre una posición de
funcionamiento en la que presentan una orientación sustancialmente
radial con respecto a un eje geométrico (X-X) de la
cámara inflable (14), y una posición de reposo en la que están
retraídos radialmente para permitir desmontar el neumático (2) del
soporte de confección (9).
25. Dispositivo, según la reivindicación 24, en
el que cada reborde anular (37) comprende unos primeros sectores
(38) y unos segundos sectores (39) que están distribuidos
circunferencialmente en una secuencia alternativa y acoplados a un
primer cubo (40) y a un segundo cubo (41), respectivamente, pudiendo
moverse dichos cubos axialmente entre sí.
26. Dispositivo, según la reivindicación 10, en
el que unos elementos de detección de la configuración geométrica
de la cámara inflable (14) están asociados a dichos dispositivos de
inflado (42) para detener la entrada de fluido a presión cuando la
cámara inflable (14) ha alcanzado unas medidas predeterminadas.
27. Dispositivo, según la reivindicación 26, en
el que dichos elementos de detección comprenden al menos un
fotoemisor que genera un rayo de luz a interceptar por la cámara
inflable (14) en un estado inflado, y un conjunto de fotorreceptor
para recibir el rayo de luz.
28. Planta de fabricación de neumáticos para
ruedas de vehículo, que comprende:
- -
- un dispositivo de confección que tiene un soporte de confección (9) que comprende una cámara inflable (14) con unos bordes circunferenciales (14a) separados entre sí coaxialmente;
- -
- unos dispositivos de inflado (42, 50) asociados a la cámara inflable (14) para dejar la cámara en un estado inflado, de modo que tenga una configuración sustancialmente toroidal y la forma de una superficie exterior de la misma se corresponda con la forma de una superficie interior de un neumático en bruto (2) a confeccionar;
- -
- unos dispositivos (10, 11, 12) para aplicar una pluralidad de componentes básicos de dicho neumático en bruto (2) en el soporte de confección (9);
- -
- al menos un molde (13) para la vulcanización del neumático en bruto (2);
- -
- unos dispositivos (10) para transferir el soporte de confección (9) al interior del molde de vulcanización (13);
en la que los bordes
circunferenciales (14a) de la cámara inflable (14) pueden moverse
radialmente a efectos de favorecer una expansión radial adicional
de la cámara inflable (14) impuesta por dichos dispositivos de
inflado (42, 50) a partir del estado
inflado.
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