ES2308350T3 - Metodo y aparato para fabricar una cubierta. - Google Patents
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Abstract
Método de fabricación de cubiertas que comprende los pasos de arrollar y laminar helicoidalmente una tira de caucho (22) sobre un mandril rígido o un tambor de formación (21); aplanar bajo presión mediante un laminador aplanador (25) un saliente de una parte escalonada producida por una parte de la tira de caucho (22) y otra parte de la tira de caucho (22) solapada sobre la misma; donde el paso de arrollamiento y laminación helicoidal y el paso de aplanamiento son realizados independientemente, y donde un rodillo (25A) del laminador aplanador (25) tiene una superficie provista de moleteado.
Description
Método y aparato para fabricar una cubierta.
La presente invención se refiere a un método de
fabricación de cubiertas y a un aparato para ejecutar el método.
Específicamente, la presente invención impide que en una cubierta
obtenida como producto sean ocasionadas oclusiones de aire
residual, calvas, grietas de fluencia o cosas similares, realizando
con ello un mejoramiento de la durabilidad de la cubierta que es
obtenida como producto.
En los últimos años se ha propuesto un método de
fabricación de cubiertas en el cual se forma una cubierta no
vulcanizada a base de arrollar y laminar una tira de caucho sobre un
mandril rígido o un tambor de formación de cubiertas, a fin de
realizar un equipo de producción de menores dimensiones que no exija
la preparación de elementos componentes de la cubierta tales como
el relleno del talón, el cinturón y la banda de rodadura antes de
formar una cubierta para así reducir la cantidad de mano de obra y
de tiempo que se requiere para la elaboración, así como para
eliminar los equipos de producción necesarios para tales elementos
componentes de la cubierta, ahorrando con ello el espacio necesario
para tales equipos.
En este método, sin embargo, cuando la cubierta
no vulcanizada es formada a base de arrollar y laminar una tira de
caucho sobre el mandril rígido o el tambor de formación de
cubiertas, se produce una parte escalonada entre una parte de la
tira de caucho y otra parte de la tira de caucho solapada sobre la
misma. Durante la vulcanización de la cubierta no vulcanizada, no
puede ser suficientemente moldeada la parte escalonada que queda
formada desde una parte de la corona de la cubierta hasta una parte
del talón, con lo cual pueden estar presentes calvas y grietas de
fluencia en la cubierta que es obtenida como producto, lo cual
ocasiona el problema de que empeora la durabilidad y el aspecto de
la cubierta que es obtenida como producto.
Además, el aire que queda retenido en la parte
escalonada en la cubierta no escapa, sino que sigue estando
presente durante la vulcanización. El aire que queda encerrado entre
una superficie de la cubierta en la parte escalonada y un molde de
vulcanización de cubiertas también permanece en la cubierta al ser
incorporado por la fluencia del caucho durante la vulcanización.
Como resultado de ello se tiene un problema al usar la cubierta que
es obtenida como producto por cuanto que, al concentrarse los
esfuerzos en la parte en la que ha permanecido el aire, es probable
que la parte en la que ha permanecido el aire presente grietas en
comparación con el resto de la cubierta, con lo cual no puede
realizarse una buena durabilidad.
Además sucede que un contaminante tal como un
agente de desmoldeo se deposita fácilmente en la parte escalonada
que queda formada en el flanco. Así, cuando la cubierta es dilatada
por la vulcanización, el contaminante aprisionado entre la
superficie del caucho y el molde es incorporado a presión al caucho,
dando así lugar a una parte con contaminantes embebidos en la
superficie de la cubierta que es obtenida como producto. Esto puede
también redundar en la aparición de grietas, con lo cual no puede
lograrse la buena durabilidad.
En contraste con el método anteriormente
mencionado, ha llegado a ser conocido un método de formación de
cubiertas en el cual se forma aparte antes de formar la cubierta no
vulcanizada cada elemento componente de la cubierta tal como el
relleno del talón, el cinturón y la banda de rodadura, y luego estos
elementos componentes de la cubierta son unidos sobre el tambor
para así formar la cubierta no vulcanizada deseada. Para la
producción del elemento componente de la cubierta que se usa en
este método ha sido asimismo propuesto un método en el cual el
elemento componente de la cubierta es formado a base de arrollar y
laminar una tira de caucho sobre un tambor de formación de
elementos componentes de cubiertas.
Cuando el elemento componente de la cubierta tal
como el relleno del talón es laminado a base de arrollar la tira de
caucho sobre el tambor de formación de elementos componentes de
cubiertas según esta propuesta, queda sin embargo hecha una parte
escalonada entre una parte de la tira de caucho y otra parte de la
tira de caucho solapada sobre la misma, con lo cual, como se ha
mencionado en lo expuesto anteriormente, se tiene el problema de
que durante la vulcanización de la cubierta quedan formadas calvas y
oclusiones de aire y queda embebido el contaminante, lo cual puede
ocasionar agrietamientos.
Lo descrito anteriormente queda ejemplificado
más específicamente haciendo referencia a las Figs.
10-13 de los dibujos acompañantes. La Fig. 10 es
una vista en sección que muestra una cubierta no vulcanizada del
estado de la técnica que ha sido formada según el método de
producción convencional. En la formación de la cubierta no
vulcanizada 90 son formados un revestimiento interior 91, una capa
92 que constituye la carcasa, los talones 93A, 93B, un flanco 94 y
las capas 95A, 95B que constituyen el cinturón, y a continuación una
tira de caucho 97 es arrollada y laminada helicoidalmente para así
formar una banda de rodadura 96.
La tira de caucho 97 para formar la banda de
rodadura 96 generalmente tiene una sección transversal de forma
rectangular plana como se muestra en la Fig. 11a. Las Figs. 12a y
12b son vistas en sección que muestran los detalles de las partes a
y b de la Fig. 10, respectivamente. En la formación de la cubierta
no vulcanizada, las tiras de caucho 97 que tienen una sección
transversal rectangular son arrolladas y laminadas de forma tal que
las tiras de caucho laminadas quedan inclinadas y dispuestas de
manera escalonada, y queda un espacio entre el flanco 94 que ha
sido ya unido y formado y la parte escalonada de la tira de caucho
97 de la banda de rodadura 96, como se muestra en la Fig. 12a. En
el espacio queda retenido aire en la cubierta que es obtenida como
producto, y ello ocasiona una disminución de la durabilidad debido a
la concentración de esfuerzos. La superficie exterior de la banda
de rodadura 96 queda también formada como una hoja de sierra como se
muestra en la Fig. 12b debido a la parte escalonada de la tira de
caucho 97, lo cual ocasiona las susodichas calvas, grietas de
fluencia y cosas similares.
A fin de resolver los problemas, en la Copia
Impresa de las Piezas de la Solicitud de Patente Japonesa
Distribuida al Público Nº 2000-254980
(EP-1033218A) se propone usar una tira de caucho 99
que tenga una sección transversal como la que se muestra en la Fig.
11b. La tira de caucho 99 tiene una parte 99a de espesor máximo y
una parte 99b de caucho que constituye el borde y tiene una sección
transversal rectangular cuyo espesor es menor que el de la parte 99
de espesor máximo.
Las Figs. 13a y 13b son vistas en sección que
muestran detalles de partes de una banda de rodadura 96 de una
cubierta no vulcanizada 90 que corresponden a las partes a y b de la
Fig. 10, respectivamente, siendo esto formado a base de arrollar y
laminar la tira de caucho 99 que tiene la parte 99b de caucho que
constituye el borde en lugar de la tira de caucho 97 que se muestra
en la Fig. 10. En la tira de caucho 99, la parte 99b de caucho que
constituye el borde también tiene una sección transversal
rectangular, con lo cual, al ser la tira de caucho 99 inclinada,
arrollada y laminada, queda formado un espacio que permanece en la
parte escalonada cerca de la parte 99b que constituye el borde y
tiene una sección transversal rectangular, y por consiguiente es
inevitable la formación de oclusiones de aire residual. La
superficie exterior de la banda de rodadura 96 no puede quedar
suficientemente alisada puesto que la parte 99b de caucho que
constituye el borde y tiene una sección transversal rectangular
queda laminada escalonadamente como se muestra en la Fig. 13b. Así,
ello no resuelve el problema de la aparición de calvas y grietas de
fluencia y de la presencia de contaminantes embebidos debido a la
superficie tipo hoja de sierra. Se hace adicionalmente referencia al
documento WO 97/06967 A1.
La presente invención está dirigida a resolver
estos problemas de la técnica convencional, y el objeto de la
presente invención es el de aportar una tira de caucho para mejorar
la durabilidad de una cubierta obtenida como producto a base de
reducir las oclusiones de aire residual y la cantidad de
escalonamiento en una parte escalonada formada con una parte de la
tira de caucho y otra parte de la tira de caucho solapada sobre la
misma antes de la vulcanización para así suprimir los problemas que
en la cubierta que es obtenida como producto es probable que sean
ocasionados por la aparición de calvas y grietas de fluencia y por
la presencia de oclusiones de aire residual y de contaminantes
embebidos, y un método de fabricación de cubiertas que haga uso de
la tira de caucho, y un aparato para el método.
Se llama asimismo la atención acerca de la
descripción del documento EP-1033236A.
A fin de alcanzar el objetivo anteriormente
mencionado, los inventores primeramente examinaron los medios para
optimizar la sección transversal de la tira de caucho. Como
resultado de un examen de los factores por causa de los cuales una
tira de caucho convencional forma oclusiones de aire residual y una
superficie exterior tipo hoja de sierra, los inventores
descubrieron que el primer factor es el de que el borde de la tira
de caucho tenga un espesor distinto de cero, y el segundo factor es
el de que el espesor de la tira de caucho no disminuya gradualmente
desde una parte de espesor máximo hasta el borde. Tomando como
ejemplo una tira de caucho 99 conocida que tiene una forma en la
cual partes 99b de caucho que constituyen los bordes están unidas a
una parte 99a de espesor máximo como se muestra en la Fig.
11(b), en la tira de caucho 99 en primer lugar el espesor en
el borde no es cero, y en segundo lugar el espesor disminuye
escalonadamente desde la parte 99a de espesor máximo hasta el
borde, con lo cual se produce la superficie tipo hoja de sierra como
se muestra en las Figs. 13a y 13b.
Además, aparte de los susodichos medios para
optimizar la sección transversal de la tira de caucho, los
inventores descubrieron que para alcanzar el objetivo anteriormente
mencionado son eficaces unos medios para aplanar bajo presión un
saliente de la parte escalonada que queda formada al arrollar y
laminar la tira de caucho.
Los inventores estudiaron adicionalmente estos
descubrimientos y llegaron así a realizar la presente invención.
Unos medios primarios para lograr la presente invención son los de
optimizar la sección transversal de la tira de caucho, aplanar el
saliente de la parte escalonada bajo presión, y optimizar el método
de aplanamiento bajo presión.
En las descripciones siguientes, la expresión
"tambor de formación" se refiere a varias clases de tambores
de formación tales como un primer tambor y un segundo formador, y la
expresión "tambor de formación de elementos componentes de
cubiertas" se refiere a un tambor para formar aparte un elemento
componente, tal como un tambor para el relleno del talón.
La presente invención en un aspecto aporta un
método de fabricación de cubiertas según la reivindicación 1 que
comprende los pasos de
arrollar y laminar helicoidalmente una tira de
caucho sobre un mandril rígido o un tambor de formación; y
aplanar bajo presión mediante un laminador
aplanador un saliente de una parte escalonada producida por una
parte de la tira de caucho y otra parte de la tira de caucho
solapada sobre la misma;
donde el paso de arrollamiento y laminación
helicoidal y el paso de aplanamiento son realizados
independientemente, y donde un rodillo del laminador aplanador
tiene una superficie provista de moleteado.
La invención en otro aspecto aporta un aparato
de fabricación de cubiertas según la reivindicación 8 que comprende
un mandril rígido o un tambor de formación o un tambor de formación
de elementos componentes de cubiertas, una extrusionadora de tiras
de caucho para extrusionar una tira de caucho a arrollar y laminar
sobre el mandril rígido o el tambor de formación o el tambor de
formación de elementos componentes de cubiertas, un arrollador de
tiras de caucho para arrollar la tira de caucho sobre el mandril
rígido o el tambor de formación o el tambor de formación de
elementos componentes de cubiertas, y un laminador aplanador para
aplanar bajo presión un saliente producido por una parte de la tira
de caucho arrollada sobre el mandril rígido o el tambor de formación
o el tambor de formación de elementos componentes de cubiertas y
otra parte de la tira de caucho solapada sobre la misma, donde un
rodillo del laminador aplanador tiene una superficie provista de
moleteado.
Un método de fabricación de cubiertas según la
presente invención comprende el paso de formar una cubierta no
vulcanizada deseada a base de arrollar y laminar helicoidalmente una
tira de caucho sobre un mandril rígido o un tambor de formación,
donde
es aplanado bajo presión un saliente de una
parte escalonada producida por una parte de la tira de caucho y
otra parte de la tira de caucho solapada sobre la misma.
Por medio del método de fabricación de
cubiertas, el saliente es aplanado bajo presión para así reducir la
cantidad de escalonamiento de la parte escalonada que es producida
por una parte de la tira de caucho y otra parte de la tira de
caucho solapada sobre la misma, lo cual va acompañado por una
supresión de los problemas de la aparición de calvas y grietas de
fluencia y de la presencia de oclusiones de aire residual y de
contaminantes embebidos, viéndose así acrecentada la durabilidad de
la cubierta que es obtenida como producto.
En el método según la invención, el saliente es
aplanado bajo presión por un laminador aplanador.
Por medio del laminador aplanador se asegura que
el saliente quede aplanado bajo presión.
En el método según la invención la diferencia
entre las velocidades de rotación del mandril rígido o del tambor
de formación y del rodillo del laminador aplanador es
preferiblemente ajustada para que sea de un 0-30% de
la velocidad de rotación del mandril rígido o del tambor de
formación.
Ajustando la diferencia entre las velocidades de
rotación a un 0-30% de la velocidad de rotación del
mandril rígido o del tambor de formación, se produce esfuerzo de
cizallamiento en una dirección de rotación del mandril rígido o del
tambor de formación, con lo cual se acrecienta adicionalmente el
efecto de aplanamiento.
En el método según la invención, la dirección de
rotación del rodillo del laminador aplanador es preferiblemente
ajustada para que sea de 0-30 grados con respecto a
la dirección en la que discurre la tira de caucho sobre el mandril
rígido o el tambor de formación.
A base de ajustar la dirección de rotación del
rodillo del laminador aplanador a 0-30 grados con
respecto a la dirección en la que discurre la tira de caucho, se
produce un esfuerzo de cizallamiento en la dirección de rotación
del rodillo entre el rodillo y la tira de caucho, con lo cual se ve
adicionalmente acrecentado el efecto de aplanamiento.
El arrollamiento de la tira de caucho y el
aplanamiento del saliente bajo presión son convenientemente llevados
a cabo en sustancia simultáneamente.
El método de fabricación en sustancia arrolla la
tira de caucho y aplana el saliente bajo presión simultáneamente en
un solo paso, con lo cual puede disminuir el tiempo de ciclo.
Además, el aplanamiento bajo presión es llevado a cabo
inmediatamente después de ser arrollada la tira de caucho, con lo
cual puede ser ejercido un buen efecto de aplanamiento.
En el método de esta invención, la tira de
caucho puede ser arrollada, y a continuación puede ser aplanado
bajo presión el saliente.
Por medio del método de fabricación puede ser
intensivamente aplanada bajo presión cualquier parte del saliente
de la cubierta, con lo cual el mismo puede ser convenientemente
realizado para impedir que en cualquier parte se produzcan calvas o
exista una presencia de oclusiones de aire residual y de
contaminantes embebidos.
Un aspecto del aparato de fabricación de
cubiertas según la presente invención comprende un mandril rígido o
un tambor de formación, una extrusionadora de tiras de caucho para
extrusionar una tira de caucho a arrollar y laminar sobre el
mandril rígido o el tambor de formación, un arrollador de tiras de
caucho para arrollar la tira de caucho sobre el mandril rígido o el
tambor de formación, y un laminador aplanador para aplanar bajo
presión un saliente producido por una parte de la tira de caucho
arrollada sobre el mandril rígido o el tambor de formación y otra
parte de la tira de caucho solapada sobre la misma.
Puesto que el aparato de fabricación de
cubiertas tiene el rodillo aplanador, se impide que en una cubierta
no vulcanizada queden oclusiones de aire residual y quede formada
una superficie tipo hoja de sierra, con lo cual pueden suprimirse
las calvas y las grietas de fluencia y la presencia de contaminantes
embebidos que pueden ser ocasionadas en la vulcanización, para así
acrecentar la durabilidad de la cubierta obtenida como producto,
como se ha mencionado en lo expuesto anteriormente.
Otro aspecto del aparato de fabricación de
cubiertas según la presente invención comprende un tambor de
formación de elementos componentes de cubiertas, una extrusionadora
de tiras de caucho para extrusionar una tira de caucho a arrollar y
laminar sobre el tambor de formación de elementos componentes de
cubiertas, un arrollador de tiras de caucho para arrollar la tira
de caucho sobre el tambor de formación de elementos componentes de
cubiertas, y un laminador aplanador para aplanar bajo presión un
saliente producido por una parte de la tira de caucho arrollada
sobre el tambor de formación de elementos componentes de cubiertas y
otra parte de la tira de caucho solapada sobre la misma.
Puesto que el aparato de fabricación tiene el
rodillo aplanador, se impide que en una cubierta no vulcanizada
queden oclusiones de aire residual y quede formada una superficie
tipo hoja de sierra, con lo cual puede ser suprimida la presencia
de calvas, grietas de fluencia y contaminantes embebidos que pueden
ser ocasionados en la vulcanización para así acrecentar la
durabilidad de la cubierta obtenida como producto, como se ha
mencionado anteriormente.
En ambos casos, un rodillo del laminador
aplanador tiene una superficie provista de moleteado.
Por medio de este aparato, puesto que el rodillo
del laminador aplanador tiene una superficie provista de moleteado,
se logra mejorar el aplanamiento debido a un adicional esfuerzo de
cizallamiento y al adicional efecto de aplanamiento debido a la
acción de penetración del rodillo en el caucho, con lo cual puede
reducirse la cantidad de escalonamiento de la parte escalonada para
así mejorar adicionalmente la durabilidad de la cubierta que es
obtenida como
producto.
producto.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los dibujos acompañantes, en los
cuales:
Las Figs. 1a-1f son vistas en
sección transversal de una tira de caucho;
la Fig. 2 es una vista en sección de una
cubierta no vulcanizada formada a base de arrollar y laminar la tira
de caucho que se muestra en la Fig. 1;
las Figs. 3a-3b son vistas en
sección que muestran la parte a y la parte b de la Fig. 2,
respectivamente;
la Fig. 4 es una vista en perspectiva de un
formador de cubiertas no vulcanizadas;
la Fig. 5 es una vista lateral del formador de
cubiertas no vulcanizadas;
la Fig. 6 es una vista lateral de un rodillo
aplanador del formador de cubiertas no vulcanizadas;
la Fig. 7 es una vista en planta de un rodillo
del laminador aplanador del formador de cubiertas no
vulcanizadas;
la Fig. 8 es un esquema que muestra un saliente
de una parte escalonada de la tira de caucho;
la Fig. 9 es un gráfico que muestra una cantidad
de incidencia de contaminantes embebidos en una sección transversal
a lo ancho de la cubierta;
la Fig. 10 es una vista en sección de una
cubierta no vulcanizada del estado de la técnica formada a base de
arrollar y laminar una tira de caucho convencional;
las Figs. 11a y 11b son vistas en sección
transversal de la tira de caucho convencional;
las Figs. 12a y 12b son vistas en sección que
muestran la parte a y la parte b de la Fig. 10, respectivamente;
y
las Figs. 13a y 13b son vistas en sección que
muestran partes correspondientes a la parte a y a la parte b de la
Fig. 10, respectivamente, de cubiertas no vulcanizadas que son
formadas cada una a base de usar distintas clases de tiras de
caucho convencionales.
Haciendo referencia a las Figs.
1-3 se describen a continuación una tira de caucho y
un método de fabricación de cubiertas usando la tira de caucho. Las
Figs. 1a-1f son vistas en sección que muestran
ejemplos de las tiras de caucho para formar bandas de rodadura. Una
tira de caucho 19 que tiene una sección transversal como la que se
muestra en la Fig. 1a se compone de una parte 2 de espesor máximo
que tiene un espesor uniforme y partes laterales 3a, 3b que lindan
con cada borde lateral de la parte 2 de espesor máximo y discurren a
lo ancho. En este ejemplo, la parte de espesor máximo tiene un
espesor Ta de 0,3 mm, las partes laterales 3a, 3b tienen cada una
una anchura D de 1,5 mm, el borde a lo ancho tiene un espesor Tb de
prácticamente 0 mm, y el espesor de las partes laterales 3a, 3b
disminuye gradualmente en cada una desde un lado que linda con el
borde de la parte de espesor máximo hasta el borde de las partes
laterales 3a, 3b.
Las tiras de caucho que se muestran en las Figs.
1a, 1b y 1c tienen cada una la parte de espesor máximo que tiene
una anchura que no es cero. De entre estas tiras de caucho, la tira
de caucho 19a que se muestra en la Fig. 1a tiene una sección
transversal hexagonal, y las tiras de caucho que se muestran en las
Figs. 1b y 1c tienen secciones con forma de paralelogramo y forma
trapezoidal, respectivamente.
Las tiras de caucho que se muestran en la Figs.
1d, 1e y 1f tienen cada una la parte de espesor máximo que tiene
una anchura que es cero. Estas tiras de caucho tienen secciones
romboidal, lenticular y triangular, respectivamente, como se
muestra en cada figura.
La Fig. 2 es una vista en sección que muestra
una sección practicada a lo ancho de una cubierta no vulcanizada 1
en la cual la banda de rodadura 16 es formada a base de arrollar y
laminar la tira de caucho que se muestra en la Fig. 1b. A fin de
formar la cubierta no vulcanizada 1, la tira de caucho es arrollada
y laminada sobre un mandril rígido para unir un revestimiento
interior 11. Luego son arrollados alambres del talón con caucho
para formar un talón interior 13A, y sobre ello es tejida una capa
12 que constituye la carcasa. A continuación de ello es formada de
la misma manera como la capa que constituye el talón interior una
capa 13B que constituye el talón exterior, y luego la tira de
caucho es arrollada y laminada para unir un flanco 14, y son
formadas por tejedura dos capas 15a, 15b que constituyen el
cinturón. Finalmente es arrollada y laminada una tira de caucho 19b
para formar la banda de rodadura 16. En la primera realización del
método de fabricación de cubiertas, una cubierta que debe ser
obtenida como producto es producida a base de vulcanizar la cubierta
no vulcanizada 1 así formada en un vulcanizador.
Las Figs. 3a y 3b son dibujos detallados que
muestran detalles de las Figs. 2a y 2b, respectivamente. La tira de
caucho 19b tiene un espesor que es cero en su borde a lo ancho y una
sección transversal en la cual el espesor disminuye gradualmente
desde la parte de espesor máximo, que es la que tiene el espesor
máximo, hasta el borde a lo ancho, de forma tal que, cuando la tira
de caucho 19b es arrollada para formar la cubierta no vulcanizada,
a diferencia de lo que sucede en el caso de la técnica convencional
anteriormente mencionada, no queda formado para dar lugar a una
presencia de oclusiones de aire residual un espacio intermedio entre
la tira de caucho y un elemento unido previamente. Además, puede
quedar formada una superficie exterior lisa, con lo cual puede
suprimirse la aparición de calvas y grietas de fluencia y la
presencia de oclusiones de aire residual tras la vulcanización,
impidiéndose con ello que disminuya la durabilidad.
A pesar de que las descripciones que se hacen en
lo expuesto anteriormente se refieren a la tira de caucho para
arrollar y laminar sobre el mandril rígido para formar una banda de
rodadura de una cubierta no vulcanizada y al método de fabricación
de cubiertas usando la tira de caucho, el mismo efecto puede ser
ejercido arrollando y laminando una tira de caucho que tenga una
sección transversal similar cuando la cubierta no vulcanizada sea
formada sobre el tambor de formación o cuando se formen sobre el
mandril rígido o el tambor de formación elementos componentes
distintos de la banda de rodadura, o incluso cuando se forme por
separado un elemento componente sobre el tambor de formación de
elementos componentes de cubiertas.
Se expone a continuación una segunda realización
haciendo referencia a las Figs. 4-7. La Fig. 4 es
una vista en perspectiva de un formador 20 de cubiertas no
vulcanizadas que se usa en el método de fabricación de cubiertas
según la presente invención, mostrándose en esta figura un estado en
el que se forma un flanco. El formador 20 de cubiertas no
vulcanizadas está provisto de un mandril rígido (o un tambor de
formación) 21 para arrollar y laminar una tira de caucho 22, una
extrusionadora 23 de tiras de caucho para extrusionar la tira de
caucho 22, un arrollador 24 de tiras de caucho para arrollar la
tira de caucho 22 sobre el mandril rígido 21, y un laminador
aplanador 25 para aplanar bajo presión un saliente de una parte
escalonada producida por una parte de la tira de caucho 22
arrollada sobre el mandril rígido 21 y otra parte de la tira de
caucho solapada sobre la misma. Una superficie de un rodillo 25a
del laminador aplanador 25 está provista de moleteado.
Se expone a continuación un método de
fabricación de cubiertas usando el formador 20 de cubiertas no
vulcanizadas anteriormente mencionado. Primeramente, en un paso de
arrollar y laminar helicoidalmente la tira de caucho 22 sobre el
mandril rígido 21, la tira de caucho 22 es arrollada y laminada
helicoidalmente mientras el arrollador 24 de tiras de caucho es
desplazado en las direcciones indicadas mediante las flechas x, y y
\theta en la figura para así situar constantemente el arrollador
24 de tiras de caucho en una posición determinada con respecto al
mandril rígido 21.
En un paso de aplanar bajo presión un saliente
de una parte escalonada producida por una parte de la tira de
caucho 22 arrollada sobre el mandril rígido 21 y otra parte de la
tira de caucho solapada sobre la misma, el susodicho saliente de la
parte escalonada es aplanado bajo presión mientras la superficie del
rodillo 25a del laminador aplanador 25 es desplazada en las
direcciones indicadas mediante las flechas d y e en la figura para
así situar constantemente la superficie del rodillo 25a del
laminador aplanador 25 en una posición determinada con respecto al
mandril rígido 21. Luego la cubierta no vulcanizada así formada
puede ser vulcanizada para producir una cubierta obtenida como
producto sin oclusiones de aire residual, calvas o grietas de
fluencia.
Como se muestra en la Fig. 5, pueden ser
llevados a cabo de manera prácticamente simultánea el susodicho paso
de arrollar y laminar helicoidalmente la tira de caucho 22 sobre el
mandril rígido 21 y el paso de aplanar bajo presión un saliente de
una parte escalonada producida por una parte de la tira de caucho 22
arrollada sobre el mandril rígido 21 y otra parte de la tira de
caucho solapada sobre la misma. Si no, la tira de caucho 22 puede
ser arrollada para formar un solo elemento componente de la
cubierta, y a continuación el susodicho saliente producido en el
elemento componente de la cubierta puede ser aplanado bajo presión,
y estas operaciones de arrollamiento y aplanamiento pueden ser
llevadas a cabo secuencialmente para formar todos los elementos
componentes de la cubierta, como se muestra en la Fig. 6. A pesar de
que según lo dibujado en la Fig. 5 la tira de caucho 22 es
arrollada sobre una superficie exterior de diámetro máximo del
mandril rígido 21 para facilitar la ilustración, la tira de caucho
es realidad arrollada con un gradiente con respecto a la superficie
del papel cuando se forma el flanco.
La Fig. 4 muestra un estado en el que son
idénticas la dirección en la que discurre la tira de caucho 22 y la
dirección de rotación del rodillo 25a del laminador aplanador 25.
Sin embargo, un ángulo \alpha formado entre la dirección en la
que discurre la tira de caucho 22 y la dirección de rotación del
rodillo 25a puede ser convenientemente variado desde 0 hasta 30
grados para producir un esfuerzo de cizallamiento entre el rodillo
25a y la tira de caucho 22 en la dirección de rotación del rodillo
25a, lo cual mejora adicionalmente el efecto de aplanamiento.
Además, la propiedad superficial del rodillo 25a y la forma del
rodillo 25a pueden ser variadas apropiadamente para mejorar
adicionalmente el efecto de aplanamiento.
Adicionalmente, a pesar de que el rodillo 25a
del laminador aplanador 25 puede girar libremente, el efecto de
aplanamiento puede ser adicionalmente mejorado cuando el
aplanamiento se efectúa mientras el rodillo es accionado en
rotación para que tenga una velocidad de rotación distinta de la del
mandril rígido. Si la diferencia entre las velocidades de rotación
del rodillo 25a y del mandril rígido 21 se ajusta para que sea de un
0-30% de la velocidad de rotación del mandril
rígido, es producido un esfuerzo de cizallamiento en la dirección
de rotación del mandril rígido 21, con lo cual es adicionalmente
mejorado el efecto de aplanamiento.
Las descripciones que se hacen en lo
anteriormente expuesto se refieren a la estructura del formador 20
de cubiertas no vulcanizadas y al método de fabricación de
cubiertas usando el formador 20 de cubiertas no vulcanizadas.
Cuando el mandril rígido 21 del formador 20 de cubiertas no
vulcanizadas es sin embargo sustituido por un tambor de formación
de elementos componentes de cubiertas, el formador 20 de cubiertas
no vulcanizadas puede ser variado en cuanto a su diseño para hacer
que el mismo sea adecuado para un aparato de fabricación de
elementos componentes de cubiertas. Al igual como sucede en el caso
del formador 20 de cubiertas no vulcanizadas, en el aparato de
fabricación de elementos componentes de cubiertas puede lograrse un
efecto al arrollar la tira de caucho y aplanar el saliente bajo
presión.
Se describe a continuación más ampliamente la
invención haciendo referencia a los Ejemplos siguientes.
El formador 20 de cubiertas no vulcanizadas está
hecho como se ha descrito anteriormente, y se fabrica
experimentalmente una cubierta vulcanizando una cubierta no
vulcanizada que tiene flancos producidos a base de arrollar la tira
de caucho con el formador 20 de cubiertas no vulcanizadas. Se hacen
evaluaciones sobre la altura del saliente en las partes escalonadas
del flanco de la cubierta no vulcanizada, la cantidad de incidencia
de contaminantes embebidos en el flanco de la cubierta obtenida
como producto y la durabilidad de la cubierta obtenida como
producto para cada uno de los miembros del grupo que consta de una
cubierta en la cual el saliente de la cubierta no vulcanizada es
aplanado bajo presión (llamada de aquí en adelante "cubierta
X") y una cubierta en la cual el saliente no es aplanado bajo
presión (llamada de aquí en adelante "cubierta Y"). Se describe
a continuación el detalle.
Los flancos son formados a base de arrollar y
laminar helicoidalmente la tira de caucho 22 con el formador 20 de
cubiertas no vulcanizadas que se muestra en la Fig. 4 para así
formar una cubierta no vulcanizada. A continuación de ello, la
cubierta no vulcanizada es vulcanizada para así obtener ambas
cubiertas X e Y. Así, ambas cubiertas son completamente idénticas
en cuanto a su estructura, pero se diferencian en que la cubierta X
es aplanada bajo presión por el rodillo aplanador mientras que la
cubierta Y no es aplanada bajo presión en el proceso de formar la
cubierta no vulcanizada.
La Tabla 1 indica para las cubiertas X e Y las
gamas de valores de la respectiva altura H del saliente medida en
la parte escalonada de la cubierta no vulcanizada como se muestra en
la Fig. 8.
En esta medición se emplea una realización en la
cual la dirección de rotación del rodillo 25a del laminador
aplanador 25 está ajustada a 10 grados con respectos a la dirección
en la que discurre la tira de caucho sobre el mandril rígido 21, y
el arrollamiento de la tira de caucho 22 y el aplanamiento del
saliente bajo presión son llevados a cabo en sustancia
simultáneamente.
Según la Tabla 1, la altura del saliente en la
cubierta X es de más de la mitad de la que existe en la cubierta Y,
con lo cual se percibe que puede suprimirse la susodicha presencia
de calvas, oclusiones de aire residual y contaminantes embebidos,
lo cual puede mejorar la durabilidad de la cubierta obtenida como
producto.
La Fig. 9 es un gráfico que muestra un resultado
de evaluación de la respectiva cantidad de incidencia de
contaminantes embebidos en la sección de la cubierta a lo ancho de
la misma para las cubiertas X e Y. La "cantidad de incidencia de
contaminantes embebidos en la sección de la cubierta a lo ancho"
que se indica en la ordenada es un índice que es obtenido a base de
cortar la cubierta por el plano meridiano, contar el número total de
contaminantes embebidos que aparecen en el flanco de la sección
cortada, promediar el número total para un número determinado de
planos meridianos para así obtener un promedio de contaminantes
embebidos por sección cortada, y convertir luego el valor
promediado de contaminantes embebidos por sección cortada sobre la
base de que es de 1 el índice para la cubierta X. Se calculan en
una operación similar las cantidades de incidencia de contaminantes
embebidos de no menos de 0,1 mm y de menos de 0,1 mm, y se muestra
también el detalle de los contaminantes embebidos en términos de su
tamaño.
Como se muestra en la Fig. 9, la cubierta X
arroja un resultado claramente mejor que el de la cubierta Y para
los contaminantes embebidos tanto de no menos de 0,l mm como de
menos de 0,1 mm, con lo cual puede ser mejorada la durabilidad de
la cubierta que es obtenida como producto.
Fueron llevados a cabo con las cubiertas X e Y
ensayos reales para determinar la durabilidad. En este ensayo según
las U.S. FMVSS (Normas y Reglamentos Federales de Seguridad para los
Automóviles) Nº 109, las cubiertas X e Y fueron sometidas a ensayo
por un método de carga escalonada, o sea un método en el cual la
velocidad es incrementada cada 30 minutos para así obtener la
velocidad a la cual se rompían las cubiertas y el tiempo por
espacio del cual había sido llevado a cabo el ensayo. Los resultados
fueron puestos en forma de índices y se indican en la siguiente
Tabla 2, siendo de 100 el índice correspondiente al resultado de la
cubierta Y. Como se indica en la Tabla 2, la cubierta X vio
mejorada su durabilidad en comparación con la cubierta Y.
Según la presente invención pueden reducirse
antes de la vulcanización la cantidad de escalonamiento en una
parte escalonada formada con una parte de la tira de caucho y otra
parte de la tira de caucho solapada sobre la misma y la presencia
de oclusiones de aire residual, con lo cual pueden suprimirse los
problemas que en una cubierta obtenida como producto pueden ser
ocasionados por la aparición de calvas y grietas de fluencia y por
la presencia de oclusiones de aire residual y de contaminantes
embebidos para así mejorar la durabilidad de la cubierta que es
obtenida como producto. Además, la presente invención puede ser
aplicada a un caso en el que un elemento componente de una cubierta
es formado en un tambor de formación de elementos componentes de
cubiertas además de a un caso en el que se forma una cubierta no
vulcanizada a base de arrollar y laminar una tira de caucho sobre
un mandril rígido o un tambor de formación.
Claims (8)
1. Método de fabricación de cubiertas que
comprende los pasos de
arrollar y laminar helicoidalmente una tira de
caucho (22) sobre un mandril rígido o un tambor de formación (21);
y
aplanar bajo presión mediante un laminador
aplanador (25) un saliente de una parte escalonada producida por
una parte de la tira de caucho (22) y otra parte de la tira de
caucho (22) solapada sobre la misma;
donde el paso de arrollamiento y laminación
helicoidal y el paso de aplanamiento son realizados
independientemente, y donde un rodillo (25A) del laminador
aplanador (25) tiene una superficie provista de moleteado.
2. El método reivindicado en la reivindicación
1, donde el saliente de la parte escalonada es aplanado bajo
presión para formar una cubierta no vulcanizada (1).
3. El método reivindicado en la reivindicación
1, donde el saliente de la parte escalonada es aplanado bajo
presión para formar un elemento componente de una cubierta.
4. El método reivindicado en cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, donde la diferencia entre las velocidades
de rotación del mandril rígido o del tambor de formación (21) y de
un rodillo (25A) del laminador aplanador (25) es ajustada para que
sea un 0-30% de la velocidad de rotación del mandril
rígido o del tambor de formación (21).
5. El método reivindicado en cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, donde la dirección de rotación de un
rodillo (25A) del laminador aplanador (25) es ajustada a
0-30 grados con respecto a la dirección en la que
discurre la tira de caucho (22) sobre el mandril rígido o el tambor
de formación (21).
6. El método reivindicado en cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde el arrollamiento de la tira de caucho
(22) y el aplanamiento del saliente bajo presión son llevados a cabo
en sustancia simultáneamente.
7. El método reivindicado en cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde la tira de caucho (22) es arrollada,
y a continuación es aplanado bajo presión el saliente.
8. Aparato de fabricación de cubiertas que
comprende un mandril rígido o un tambor de formación (21) o un
tambor de formación de elementos componentes de cubiertas, una
extrusionadora (23) de tiras de caucho para extrusionar una tira de
caucho (22) a arrollar y laminar sobre el mandril rígido o el tambor
de formación (21) o el tambor de formación de elementos componentes
de cubiertas, un arrollador (24) de tiras de caucho para arrollar
la tira de caucho (22) sobre el mandril rígido o el tambor de
formación (21) o el tambor de formación de elementos componentes de
cubiertas, y un laminador aplanador (25) para aplanar bajo presión
un saliente producido por una parte de la tira de caucho (22)
arrollada sobre el mandril rígido o el tambor de formación (21) o
el tambor de formación de elementos componentes de cubiertas y otra
parte de la tira de caucho (22) solapada sobre la misma, donde un
rodillo (25A) del laminador aplanador (25) tiene una superficie
provista de moleteado.
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