ES2964410T3 - Procedimiento de fabricación de una estrella de radios de material compuesto de plástico reforzado con fibras continuas - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para producir una araña (5) que tiene uno o varios haces de fibras continuos (111), - en el que se utiliza un dispositivo de producción (100) para enrollar un devanado de fibras (3) y para darle forma a la fibra. enrollado (3) en un radio (5), - teniendo el dispositivo de producción (100) una pluralidad de dispositivos de desviación (2) en el lado de la llanta de la rueda y una pluralidad de dispositivos de desviación (4) en el lado del buje, - los dispositivos de desviación (2) en el lado de la llanta y estando dispuestos los dispositivos de desviación (4) en el lado del buje alrededor de un interior de la disposición (10) de los dispositivos de desviación (2, 4), - en una primera etapa se forma un haz continuo de fibras (111) se enrolla alrededor de al menos una parte de los dispositivos de desviación (2) en el lado de la llanta como un arrollamiento de fibra (3), - y en un segundo paso después de este enrollamiento al menos una parte de los dispositivos de desviación (4) en el lado del cubo se desplaza en dirección al interior de la disposición (10), deformándose el devanado de fibra (5) en forma de estrella, de modo que entre los dispositivos de desviación (4) del lado del cubo y los dispositivos de desviación (2) en el lado de la llanta, los radios (12) están formados por partes del arrollamiento de fibra (3), que forman al menos una parte de una araña cerrada (5). La invención se refiere además a un dispositivo de producción (100), a una araña (5) y a una rueda de radios (11). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de fabricación de una estrella de radios de material compuesto de plástico reforzado con fibras continuas

La presente invención se refiere a un procedimiento de fabricación de una estrella de radios con uno o más haces de fibras continuas. La invención también se refiere a un dispositivo de fabricación para fabricar la estrella de radios.

Una estrella de radios es una estructura al menos aproximadamente estrellada cuyos rayos están formados por radios.

Se conoce la fabricación de ruedas de radios a partir de material compuesto de fibras y plástico. En el estado de la técnica, se conocen llantas para vehículos de motor fabricadas con material compuesto de fibras y plástico, que siguen el modelo de las llantas de fundición. Estas adquieren su forma mediante esteras de fibras que se aplican a una plantilla de molde. Las esteras de fibras impregnadas se curan para producir la rueda de radios.

La desventaja de este estado de la técnica es que se requieren elementos de molde preformados para dar forma a la llanta. Estos moldes son relativamente complejos de fabricar y, por consiguiente, caros. Además, solo permiten fabricar un determinado tipo de rueda de radios en un determinado tamaño. Además, el aprovechamiento de la fibra en las soluciones conocidas no es óptimo.

El documento EP 0089809 A1 describe un elemento reforzado con fibra que tiene aproximadamente la forma de una hoja de trébol y que puede utilizarse como elemento de radio para un volante. Partiendo de una sección de cubo, se colocan tres haces de fibras alrededor de tres elementos de conformación en forma de anillo para una sección de radio con dos radios cada una, por lo que los haces de fibras van de una sección de radio a la siguiente sección de radio.

Otra desventaja es que los elementos moldeadores solo son adecuados para un tipo específico de elemento de radio. Esto hace que este procedimiento sea poco flexible con respecto a la producción de diferentes tipos de elementos de radio.

El documento JP S61/242833 se refiere a un procedimiento para fabricar una rueda de radios en donde un haz de fibras se enrolla alrededor de dispositivos de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo.

El documento US 2016/236423 divulga un procedimiento para fabricar una unidad de radios en forma de anillo cerrado en forma de estrella utilizando plásticos reforzados con fibras, en donde un haz de fibras se guía entre la circunferencia interior y exterior a lo largo de los mismos radios.

El objeto de la invención es proporcionar una mayor flexibilidad en la fabricación de diferentes tipos de estrellas de radios y/o ruedas o llantas.

Un objeto de la invención es un procedimiento de fabricación para una estrella de radios, en donde se utiliza un dispositivo de fabricación que tiene una pluralidad de dispositivos de desviación del lado de la llanta y una pluralidad de dispositivos de desviación del lado del cubo. El dispositivo de fabricación se utiliza para enrollar una bobina de fibras y formar con la bobina de fibras una estrella de radio. Los dispositivos de desviación del lado de la llanta y los dispositivos de desviación del lado del cubo están dispuestos alrededor de un interior de la disposición de dispositivos de desviación. En un primer paso, se enrolla un haz continuo de fibras alrededor de al menos una parte de los dispositivos de desviación del lado de la llanta en forma de bobina de fibras. En un segundo paso, tras este bobinado, al menos una parte de los dispositivos de desviación del lado del cubo se desplaza hacia el interior de la disposición, con lo que la bobina de fibras se deforma en forma de estrella. Entre los dispositivos de desviación del lado del cubo y los dispositivos de desviación del lado de la llanta, se forman radios a partir de partes de la bobina de fibras, que forman al menos parte de una estrella de radios cerrada.

De acuerdo con la invención, una estrella de radios puede producirse deformando una bobina de fibras y, por lo tanto, puede considerarse un anillo deformado. Preferiblemente, los radios discurren al menos aproximadamente en forma radial. Las conexiones entre los extremos de los radios en el diámetro interior y el diámetro exterior tienen preferiblemente longitudes diferentes. Como alternativa, los radios también pueden ser paralelos. Los radios son preferiblemente, al menos en gran medida, rectos.

Un haz de fibras es preferiblemente un haz de varias fibras continuas, por ejemplo un roving o varios rovings, que en particular tienen un curso de fibra unidireccional, o una cinta, un towpreg, un prepreg alargado, o una malla o tejido alargado. Una fibra continua no es en realidad infinitamente larga, como es habitual en la tecnología de compuestos de fibras. Una fibra continua se define en esta solicitud de patente como una fibra con la propiedad especial de ser más larga que un radio. Sin embargo, también es posible combinar y utilizar fibras más cortas que un radio para formar un haz de fibras más largo.

Por ejemplo, una estrella de radios puede formar parte de una rueda de radios. Puede utilizarse para conectar un cubo a una pestaña de la llanta. Preferiblemente, la estrella de radios tiene un número entero de radios. Preferiblemente, la estrella de radios es rotacionalmente simétrica, con secciones rotacionalmente simétricas que comprenden cada una dos radios en particular.

Un punto central de la disposición de los dispositivos de desviación utilizados puede ser, por ejemplo, un centro de enrollamiento. Sin embargo, el centro de enrollamiento también puede ser otro punto dentro de esta disposición.

Pueden preverse dispositivos de desviación de repuesto para los tipos de estrella de radios que requieren un mayor número de puntos de desviación y que quedan sin utilizar durante la fabricación de una estrella de radios con un menor número de puntos de desviación. Por ejemplo, las estrellas de radios pueden fabricarse con grupos de dispositivos de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo, en donde estos grupos pueden tener diferentes números de dispositivos de desviación. En el caso más sencillo, se alternan un dispositivo de desviación en el lado de la llanta y otro en el lado del cubo. En este caso, cada grupo tiene un dispositivo de desviación. Si se disponen dos dispositivos de desviación en un grupo, la estrella de radios puede recorrer un tramo más largo a lo largo del lado del cubo o a lo largo del lado de la llanta. Además, dos dispositivos de desviación en al menos uno de los grupos de dispositivos de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo permiten producir una inclinación diferente de los radios debido a sus posiciones en la dirección circunferencial. Con más de dos dispositivos de desviación en un grupo, es posible adaptar el curso de una sección circunferencial de la estrella de radios en el lado del cubo o en el lado de la llanta, por ejemplo, para aproximarse a un curso circular. También es concebible utilizar dispositivos de desviación en el curso de un radio entre el lado de la llanta y el lado del cubo para evitar que se retuerza.

Los dispositivos de desviación del lado de la llanta se desplazan preferiblemente al mismo tiempo que los dispositivos de desviación del lado del cubo, en particular de manera que se mantenga la tensión en la bobina de fibras. Los dispositivos de desviación del lado del cubo pueden desplazarse en mayor medida en la dirección del interior de la disposición de dispositivos de desviación.

Antes del desplazamiento, los dispositivos de desviación del lado del cubo se disponen preferiblemente a una distancia mayor del interior de la disposición, en particular del centro de bobinado, que los dispositivos de desviación del lado de la llanta. Después del desplazamiento, los dispositivos de desviación del lado de la llanta están dispuestos a una distancia mayor del interior de la disposición, en particular del centro de bobinado, que los dispositivos de desviación del lado del cubo. Los puntos relevantes de los dispositivos de desviación para la distancia se definen como aquellos en los que la bobina de fibras abandona los dispositivos de desviación.

Preferiblemente, la bobina de fibras tiene al menos aproximadamente el mismo grosor en toda la dirección radial. De este modo, puede formarse un grosor uniforme de los radios en la estrella de radios resultante. Las zonas de la estrella de radios entre los radios pueden tener el mismo grosor.

Preferiblemente, la bobina de fibras se enrolla en capas superpuestas. Las posiciones de las capas en la bobina de fibras se mantienen preferiblemente durante la deformación. Para ello, la bobina de fibras puede mantenerse bajo tensión o al menos en forma hasta el final de la deformación.

Los dispositivos de desviación pueden diseñarse como manguitos con un orificio pasante en el interior. En este caso, los manguitos pueden permanecer en la estrella de radios o volver a retirarse. Se puede acoplar un manguito a un soporte de dispositivo de desviación para deformar una bobina de fibras en una estrella de radios, que puede, por ejemplo, diseñarse como un eje en un desplazador de un dispositivo de desplazamiento. Una vez formada, la estrella de radios, incluidos los manguitos, puede extraerse del soporte del dispositivo de desviación. Los orificios pasantes de los manguitos pueden utilizarse para fijar el centro del radio a un cubo o llanta. Es concebible incrustar los manguitos en un cubo o en una llanta.

Una ventaja de este procedimiento de fabricación es que la estrella de radios puede fabricarse enrollando y formando la bobina de fibras. Ventajosamente, al formar la bobina de fibras, las fibras no se comprimen ni se estiran, sino que solo se doblan. Durante el conformado no se desprende ninguna fibra del plano de bobinado, aunque el material bobinado a ambos lados de la fibra neutra adquiere longitudes diferentes cuando se dobla en el punto de doblado. Debido a la diferente dirección de flexión en los dispositivos de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo, la compresión y el alargamiento a ambos lados de la fibra neutra se equilibran. Las capas solo se deslizan unas contra otras, lo que no causa ningún problema, al menos con el material bobinado en húmedo.

Una ventaja de este procedimiento es que la movilidad de los dispositivos de desviación proporciona una gran libertad en cuanto a las formas del núcleo de fibras que se pueden producir. Es posible producir estrellas de radios de diferentes tamaños y/o con diferentes números de radios utilizando el mismo dispositivo de fabricación. Para ello, se puede ajustar el tamaño de la bobina de fibras, el número de dispositivos de desviación y las posiciones al principio y al final del proceso de formación. El control de la trayectoria de movimiento de los dispositivos de desviación del lado de la llanta y de los dispositivos de desviación del lado del cubo puede adaptarse a las condiciones mencionadas.

Preferiblemente, al menos una parte de los dispositivos de desviación del lado de la llanta está diseñada para ser desplazable en su posición radial en relación con el interior de la disposición, en particular desde un centro de bobinado, hasta una posición de inicio del proceso de deformación del bobinado de la fibra, con el fin de ajustar el tamaño de la estrella de radios que se va a producir.

Preferiblemente, los dispositivos de deformación del lado de la llanta son desplazables al menos aproximadamente en la dirección de bobinado de la bobina de fibras o al menos aproximadamente en la dirección circunferencial alrededor del interior de la disposición, en particular alrededor del centro de bobinado, en particular de tal manera que al menos un radio de una estrella de radios está alineado radialmente al menos aproximadamente.

Con este desplazamiento, se puede conseguir la alineación de los radios en relación con una dirección radial del centro del radio. Esto permite modificar el diseño de la estrella de radios. Por ejemplo, los radios pueden discurrir en sentido radial o los radios vecinos pueden discurrir en paralelo o alternativamente tener la misma inclinación en sentido contrario o un recorrido diferente entre el cubo y la pestaña de la llanta.

Preferiblemente, una envoltura de llanta hecha de un haz de fibras continuo se enrolla alrededor de una circunferencia exterior de la estrella de radios, que se forma en particular como una pestaña de llanta o como una parte de una pestaña de llanta.

De este modo, puede fabricarse una llanta. Preferiblemente, el mismo haz de fibras a partir del cual se ha producido previamente la estrella de radios se enrolla alrededor de la estrella de radios para producir la pestaña de la llanta o una parte de la misma.

Preferiblemente, el dispositivo de desviación está diseñado para girar en torno a un eje de rotación y está provisto de un hueco helicoidal en su circunferencia exterior, en donde se deposita la bobina de fibras. El eje de rotación discurre por el interior de la cavidad helicoidal, y el dispositivo de desviación se hace girar para desplazar la bobina de fibras en la dirección del eje de rotación en la circunferencia exterior del dispositivo de desviación. También es concebible utilizar una doble hélice.

Con la ayuda de un dispositivo de desviación de este tipo, es posible cambiar la posición de un radio en la dirección axial de la rueda de radios.

En particular, un dispositivo de conformación de este tipo puede utilizarse para garantizar que las secciones de la estrella de radios y/o de la rueda de radios que se apoyan en ella reciban una forma especificada por el dispositivo de conformación, preferiblemente un redondeo uniforme del contorno exterior de la estrella de radios y/o de la envoltura de la llanta, preferiblemente con el mismo radio.

Pueden utilizarse diferentes dispositivos de conformación para las secciones exteriores de la estrella de radios y las secciones de la envoltura de la llanta. Pueden utilizarse diferentes dispositivos de conformación para diferentes tipos de estrellas de radios.

Un dispositivo de conformación puede estar dispuesto en forma desplazable sobre su propio dispositivo de desplazamiento.

La estrella de radios acabada con o sin envoltura de llanta se arrolla preferiblemente en húmedo, en particular a partir de material preimpregnado. Sin embargo, también es posible impregnar el centro del radio después del bobinado. En el estado impregnado, el centro del radio puede endurecerse o templarse por reacción química sin más. A continuación, el centro del radio y, en particular, la envoltura de la llanta se pueden tornear o rectificar.

En otro aspecto de la invención, se propone un dispositivo de fabricación para fabricar una estrella de radios con fibras continuas. El dispositivo de fabricación presenta una pluralidad de dispositivos de desviación del lado de la llanta y una pluralidad de dispositivos de desviación del lado del cubo, cada uno de los cuales está preparado para recibir una bobina de fibras y que están dispuestos alrededor de un interior de una disposición de los dispositivos de desviación al comienzo de una deformación de una bobina de fibras. Además, el dispositivo de fabricación tiene una pluralidad de dispositivos de desplazamiento para los dispositivos de desviación del lado del cubo, mediante los cuales los dispositivos de desviación del lado del cubo pueden desplazarse desde una posición al comienzo de la deformación hacia el interior de la disposición.

Una disposición de los dispositivos de desviación alrededor de un interior de la disposición significa que los dispositivos de desviación no están situados dentro de la disposición al comienzo de la deformación, sino fuera de una zona interior, por ejemplo, en su borde o en sus proximidades.

Mediante un dispositivo de fabricación de este tipo, se pueden producir estrellas de radios de formas diferentes a partir de bobinas de fibras.

Un dispositivo de desplazamiento tiene un eje de desplazamiento a lo largo del cual se desplaza, en particular linealmente, un dispositivo de desviación. Preferiblemente, el dispositivo de fabricación dispone de varios dispositivos de desplazamiento para los dispositivos de desviación en el lado de la llanta. Estos dispositivos de desplazamiento permiten desplazar simultáneamente los dispositivos de desviación del lado del cubo y del lado de la llanta. Se pueden utilizar proporciones adecuadas del movimiento de los dos tipos de dispositivos de desviación para garantizar que la bobina de fibras se mantenga firmemente durante el conformado. Esto tiene la ventaja de que las capas individuales de haces de fibras continuas conservan su disposición y no se cruzan entre sí durante el conformado. De este modo, se puede conseguir una estrella de radios de alta calidad.

Se puede proporcionar un dispositivo de control con el que se pueden coordinar los movimientos de los dispositivos de desplazamiento para los dispositivos de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo con el fin de mantener tensa la bobina de fibras durante el conformado. Preferiblemente, el dispositivo de control comprende un sistema electrónico de control de la máquina.

Preferiblemente, el dispositivo de fabricación comprende un dispositivo de bobinado con el que puede enrollarse un material de fibras continuas alrededor de un centro de bobinado para producir la bobina de fibras. Para ello, la disposición de los dispositivos de desviación en el lado de la llanta puede ajustarse en rotación. En particular, puede enrollarse un haz de fibras continuas en los lados exteriores de los dispositivos de desviación. Alternativamente, el dispositivo de bobinado o una parte del mismo también puede desplazarse alrededor de los dispositivos de desviación del lado de la llanta. Alternativamente, es posible enrollar el haz de fibras a mano.

Preferiblemente, al menos un dispositivo de desplazamiento es pivotable en una superficie en la que están dispuestos los dispositivos de desviación. En particular, el dispositivo de desplazamiento puede pivotar alrededor de un punto en el interior de la disposición, preferiblemente alrededor del centro de bobinado.

Tal pivotación permite cambiar la posición de los dispositivos de desviación en la dirección circunferencial alrededor de la disposición de los dispositivos de desviación o del centro de bobinado. De este modo, pueden modificarse las distancias entre los dispositivos de desviación vecinos. Alternativa o adicionalmente, también es concebible que un dispositivo de desplazamiento pueda desplazarse lateralmente con respecto a su eje de desplazamiento.

Preferiblemente, los grupos de dispositivos de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo se suceden en la dirección de enrollamiento alrededor del interior de la disposición. Un grupo comprende preferiblemente al menos un dispositivo de desviación, de preferencia, exactamente dos dispositivos de desviación y/o más de dos dispositivos de desviación. En particular, dos dispositivos de desviación en el lado de la llanta van seguidos de un dispositivo de desviación en el lado del cubo.

Esta última opción tiene la ventaja de que la distancia entre los extremos radialmente exteriores de los radios producidos en la dirección circunferencial alrededor de la disposición es mayor que la distancia entre los extremos radialmente interiores de los radios producidos en la dirección radial. Esto permite una sección más larga de la estrella de radios que discurre paralela a una envoltura de la llanta. En una realización, la conexión de los extremos radialmente interiores de los radios producidos en la dirección circunferencial solo se realiza mediante una desviación en un dispositivo de desviación del lado del cubo. Los extremos radialmente exteriores de los radios producidos pueden conectarse en la dirección radial mediante dos dispositivos de desviación. Es concebible que los dispositivos de desviación de un grupo puedan desplazarse juntos mediante un dispositivo de desplazamiento. En este caso, es concebible que la distancia entre los dispositivos de desviación de un grupo pueda modificarse al mismo tiempo que se desplazan.

Los dispositivos de desviación pueden montarse sobre una placa de soporte común. Alternativa o adicionalmente, uno o más dispositivos de desplazamiento pueden fijarse a la placa de soporte.

Preferiblemente, un dispositivo de desviación tiene un rebaje helicoidal y está diseñado para girar alrededor de un eje teórico de rotación, por lo que una bobina de fibras se enrolla alrededor del eje de rotación en el estado enrollado.

Preferiblemente, un dispositivo de desviación con un rebaje helicoidal presenta al menos una forma aproximada de rodillo. Dicho dispositivo de desviación puede tener una sección central con un diámetro menor que los carrillos que sobresalen en los extremos axiales.

Un dispositivo de desviación con un rebaje helicoidal tiene la ventaja de que la posición de la bobina de fibras en el dispositivo de desviación puede ajustarse en la dirección del eje de rotación girando el dispositivo de desviación alrededor del eje de rotación. De este modo, es posible desplazar un punto de la estrella del radio, que discurre alrededor de un dispositivo de desviación, fuera de un plano de bobinado. De este modo, un radio puede colocarse en un ángulo, por lo que se desplaza fuera de un plano de bobinado. Una estrella de radios puede transmitir mejor las fuerzas axiales que actúan sobre ella si los radios están inclinados en la dirección axial. Por ejemplo, radios consecutivos o grupos de radios pueden estar inclinados en direcciones opuestas. La posición de la bobina de fibras en la dirección del eje de rotación se ajusta preferiblemente después de enrollar el dispositivo de desviación.

El dispositivo de fabricación se configura preferiblemente para enrollar una envoltura de llanta en las secciones de la estrella de radios que discurren entre los dispositivos de desviación del lado de la llanta después de que se haya completado una estrella de radios en el dispositivo de fabricación. La envoltura de la llanta puede ser una pestaña de la llanta o una parte de la misma. No es necesario retirar la estrella de radios del dispositivo de fabricación para producir la envoltura de la llanta.

El dispositivo de fabricación puede presentar uno o más dispositivos de conformación que, en particular, tienen el mismo número que el número de dispositivos de desviación en el lado de la llanta. Los dispositivos de conformación están dispuestos entre los dispositivos de desviación del lado de la llanta. Un dispositivo de conformación se apoya en una sección de la estrella del radio o en una sección de la envoltura de la llanta y le transfiere su forma. De este modo, por ejemplo, se puede conseguir un redondeo en la circunferencia exterior del centro del radio o de la envoltura de la llanta. Es posible producir una rueda redonda utilizando los dispositivos de conformación. Los dispositivos de conformación de la estrella del radio pueden disponerse entre dispositivos de desviación vecinos en el lado de la llanta, entre los que discurre una sección de la estrella del radio. Los dispositivos de conformación de la envoltura de la llanta pueden discurrir entre dichas secciones de la estrella de radios. Los dispositivos de conformación pueden disponerse de modo que se introduzcan en el dispositivo de fabricación y se retiren de él, o que se inutilicen de otra manera. De este modo, los dispositivos de conformación pueden utilizarse ventajosamente cuando son necesarios y, por lo demás, no interfieren con el proceso de fabricación de la estrella de radio.

Fuera del artículo reivindicado, se propone una estrella de radios hecha de un compuesto de fibras y plástico, que está diseñada como un anillo cerrado en forma de estrella. La estrella de radios presenta radios entre una circunferencia interior del lado del cubo de la estrella de radios y una circunferencia exterior del lado de la llanta de la estrella de radios. En la estrella de radios, un único haz de fibras discurre varias veces entre la circunferencia interior y la circunferencia exterior a lo largo de los radios de la estrella de radios.

Una ventaja de esta realización con un único haz de fibras es que la estrella de radios puede enrollarse fácilmente a partir de un único haz de fibras utilizando un sencillo dispositivo de bobinado y, a continuación, remodelarse. Además, el inicio del haz de fibras puede situarse en cualquier punto de la bobina de fibras. Esto también facilita la producción de dicha estrella de radios.

Un haz de fibras puede ser, por ejemplo, una mecha o varias mechas o una cinta o una pieza alargada de una tela o tejido. El haz de fibras comprende preferiblemente las denominadas fibras continuas.

Preferiblemente, la estrella de radios no comprende elementos de conformación introducidos específicamente para este fin en ninguna sección de longitud sustancial. Sin embargo, es posible que queden en la estrella de radios elementos de deformación procedentes del proceso de fabricación de la estrella de radio. En particular, la forma de la estrella del radio puede estar predeterminada por el material compuesto de fibras y plástico curado, y preferiblemente la forma de la estrella del radio está determinada de manera exclusiva por el material compuesto de fibras y plástico curado.

Preferiblemente, la estrella de radios tiene un número entero de radios. Preferiblemente, la estrella de radios es rotacionalmente simétrica, con secciones rotacionalmente simétricas que comprenden dos radios cada una.

Preferiblemente, los radios discurren al menos aproximadamente en forma radial. Las conexiones entre los extremos de los radios en la circunferencia interior y en la circunferencia exterior tienen preferiblemente longitudes diferentes. Como alternativa, los radios también pueden ser paralelos.

Preferiblemente, el haz de fibras atraviesa todos los radios. Preferiblemente, el haz de fibras recorre más de una vuelta a lo largo de la estrella de radios y, en particular, sigue el mismo camino a través de la estrella de radios varias veces.

De este modo, la estrella de radios puede enrollarse a partir de un único haz de fibras en un único proceso de bobinado.

Una estrella de radios puede, por ejemplo, utilizarse como elemento elástico de un acoplamiento. En particular, dicho acoplamiento puede ser un acoplamiento de compensación. La estrella de radios puede entonces, por ejemplo, fijarse a un primer elemento de conexión del embrague en su lado del cubo y a un segundo elemento de conexión del embrague en su lado de la llanta. Debido a su elasticidad, puede compensar un desplazamiento angular y/o un desplazamiento paralelo de los dos elementos de conexión del embrague.

Además, fuera del objeto reivindicado, se propone una rueda de radios hecha de un compuesto de fibras y plástico con un cubo, una pestaña de llanta y una pluralidad de radios entre el cubo y la pestaña de llanta. La rueda de radios comprende una estrella de radios según una de las realizaciones descritas con anterioridad, en donde al menos una parte de la pestaña de la llanta está enrollada alrededor de la estrella de radios a partir de un haz de fibras.

Preferiblemente, el haz de fibras que forma al menos parte de la pestaña de la llanta es el mismo haz de fibras del que está hecha la estrella de radio.

Una estrella de radios puede fijarse a una pestaña de llanta y a un cubo para formar una rueda de radios. Una rueda de radios puede diseñarse en particular como un embrague antivibratorio, una rueda dentada, una rueda de correa, una base de rodillo, un disco abrasivo, una rueda de ventilador o como otro componente giratorio o con carga giratoria. Un embrague puede estar formado, por ejemplo, por dos estrellas de radios interconectadas. La conexión entre las estrellas de radios se dispone preferiblemente en una zona alejada del centro de rotación del embrague. Una rueda de radios también puede diseñarse como llanta de vehículo, en particular para un vehículo de motor. También es posible utilizar una estrella de radios para una rueda de radios con fines estáticos. En particular, una rueda de radios de este tipo puede orientarse al menos aproximadamente de manera horizontal o en un ángulo inferior a 80°. En particular, una rueda de radios puede apoyarse en el centro y soportar cargas en su zona exterior. También es concebible el caso inverso, en donde la rueda de radios se apoya en la parte exterior y soporta una carga en el centro.

De acuerdo con una configuración, la estrella (5) de radios está fijada al cubo (13) mediante un dispositivo (4) de desviación del lado del cubo o el cubo (13) está diseñado para alojar un dispositivo (4) de desviación del lado del cubo, estando el dispositivo (4) de desviación del lado del cubo preferiblemente diseñado como un manguito con un orificio pasante.

Un dispositivo (4) de desviación del lado del cubo puede mejorar la resistencia de la conexión entre la estrella del radio y el cubo. Si el dispositivo de desviación del lado del cubo está diseñado como un manguito, la rueda de radios puede atornillarse a un soporte de rueda a través de este manguito.

Preferiblemente, al menos algunos de los radios son estrechos en dirección radial en comparación con su profundidad en dirección axial. De este modo, la rueda de radios puede transmitir las fuerzas axiales de la pestaña de la llanta al cubo especialmente bien a través de estos radios. Debido a la expansión comparativamente menor en dirección radial, los radios tienen un peso reducido. De este modo, la rueda de radios, como construcción ligera, puede cumplir los requisitos de transmisión de fuerzas axiales y bajo peso.

Los radios también pueden discurrir entre el cubo y la llanta, especialmente en la dirección axial de la rueda de radios. De este modo, se pueden absorber mejor las fuerzas axiales.

Preferiblemente, la rueda de radios presenta un número par de radios.

Preferiblemente, la estrella de radios de una rueda de radios está dispuesta en un extremo axial de la llanta y, preferiblemente, también en un extremo axial del cubo. Esta disposición proporciona espacio en el interior de la rueda de radios, por ejemplo, para prever un cojinete para la rueda de radios.

En las figuras, se describen realizaciones de ejemplo de la invención. Allí:

Figura 1 muestra esquemáticamente una disposición de elementos de desviación del lado de la llanta de un dispositivo de fabricación para producir una estrella de radio;

Figura 2 muestra esquemáticamente la disposición de la Figura 1, pero con una bobina de fibras enrollada alrededor de los elementos de desviación del lado de la llanta;

Figura 3 muestra esquemáticamente la disposición de la Figura 2, pero con elementos de desviación adicionales en el lado del cubo;

Figura 4 muestra una representación esquemática de la disposición mostrada en la Figura 3, pero con los elementos de deflexión del lado del cubo y del lado de la llanta desplazados para producir la estrella de radios;

Figura 5 muestra una representación esquemática de la disposición mostrada en la Figura 4, aunque el desplazamiento de los elementos de desviación del lado del cubo y de la llanta es más avanzado;

Figura 6 muestra una representación esquemática de la disposición mostrada en la Figura 5, aunque el desplazamiento de los elementos de desviación del lado del cubo y del lado de la llanta está aún más avanzado;

Figura 7 muestra esquemáticamente la disposición de la Figura 6, aunque el desplazamiento de los elementos de desviación del lado del cubo y del lado de la llanta se ha completado;

Figura 8 muestra esquemáticamente la disposición de la Figura 7, aunque la estrella de radios está envuelta con una envoltura de llanta en la circunferencia exterior;

Figura 9 muestra una representación esquemática de la disposición mostrada en la Figura 8, aunque algunas secciones de la estrella de radios y de la envoltura de la llanta están curvadas convexamente en la circunferencia exterior mediante elementos de conformación situados entre los elementos de desviación del lado de la llanta;

Figura 10 muestra una llanta con un centro de radio como el mostrado en la Figura 7;

Figura 11 muestra un dispositivo de desplazamiento para un dispositivo de desviación y

Figura 12 muestra un dispositivo de desviación con un rebaje helicoidal.

La Figura 1 muestra esquemáticamente una disposición de dispositivos 2 de desviación en el lado de la llanta en una superficie 1 de un dispositivo 100 de fabricación no mostrada en detalle. La superficie es preferiblemente plana. Los dispositivos 2 de desviación en el lado de la llanta están dispuestos para ser desplazables en la dirección del interior de la disposición, preferiblemente también fuera del interior de la disposición. En particular, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta son desplazables en la dirección radial R. Preferiblemente, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta también son desplazables en la dirección circunferencial U. En la ilustración de la Figura 1, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta tienen preferiblemente una distancia A entre sí en la dirección circunferencial menor que la anchura de un hueco L entre los pares. También es posible prever solo uno o grupos de más de dos dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta en lugar de pares de dos dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta. Preferiblemente, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta están dispuestos en un círculo teórico.

La Figura 2 muestra esquemáticamente los dispositivos 2 de desviación de la Figura 1, pero adicionalmente con una bobina 3 de fibras, que está enrollada alrededor de los dispositivos 2 de desviación. La bobina 3 de fibras es aproximadamente circular. La bobina 3 de fibras tiene una forma aproximadamente circular, pero las secciones entre los dispositivos 2 de desviación en el lado de la llanta son rectas. Se enrolla alrededor de un centro de bobinado W a partir de un haz 111 de fibras continuas. El haz 111 de fibras continuas es suministrado por un dispositivo 110 de bobinado. Como se muestra, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta pueden girar en una dirección de bobinado WR. También es posible que el dispositivo 110 de bobinado gire alrededor de los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta.

La Figura 3 muestra esquemáticamente los dispositivos 2 de desviación y la bobina 3 de fibras de la Figura 2, pero también se muestran los dispositivos 4 de desviación del lado del cubo en la superficie 1. Es preferible que estos dispositivos 4 de desviación del lado del cubo no estén presentes en la superficie 1 en el estado del dispositivo de fabricación mostrado en la Figura 2 para facilitar el proceso de bobinado. Para producir el estado mostrado en la Figura 3, pueden insertarse en la superficie 1 a mano, por ejemplo, o colocarse allí automáticamente. Los dispositivos 4 de desviación del lado del cubo están dispuestos preferiblemente en el centro de los huecos entre los pares de dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta, aunque también es posible desviarse de ello. Los dispositivos 4 de desviación del lado del cubo están dispuestos para ser desplazables hacia el interior de la disposición de dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta, preferiblemente también alejados del interior de la disposición. Preferiblemente, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta también son desplazables en la dirección circunferencial U. Preferiblemente, los dispositivos 2 de desviación del lado del cubo están dispuestos en un círculo teórico.

La Figura 4 muestra esquemáticamente los dispositivos 2, 4 de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo, así como la bobina 3 de fibras de la Figura 3, en donde se muestra el inicio de la formación de una estrella de radios. Para ello, los dispositivos 4 de desviación del lado del cubo se desplazan hacia el interior de la disposición 10, lo que se muestra mediante flechas largas. Dado que la bobina 3 de fibras no cede en su longitud, los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta también deben desplazarse hacia el interior de la disposición 10. Como la trayectoria de este desplazamiento es más corta, se muestra mediante flechas cortas.

La Figura 5 muestra esquemáticamente los dispositivos 2, 4 de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo y la bobina 3 de fibras de la Figura 4, con lo que se avanza aún más en la formación de una estrella de radios. La Figura 3 muestra claramente que, al formar la estrella de radios, los dispositivos 4 de desviación del lado del cubo están inicialmente más alejados del interior de la disposición 10 que los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta. En la Figura 5, sin embargo, esto se invierte.

La Figura 6 muestra esquemáticamente los dispositivos 2, 4 de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo de la Figura 5, así como la bobina 3 de fibras de la Figura 5, con lo que la conformación de la estrella de radios avanza aún más.

La Figura 7 muestra esquemáticamente la estrella 5 de radios acabada de la Figura 6. Las figuras 1 a 7 muestran las etapas de un proceso de fabricación de una estrella de radio. La escala de las Figuras 1 a 6 es aproximadamente la misma para que quede claro que la circunferencia exterior 16 de la estrella 5 de radios disminuye continuamente con la deformación durante la fabricación a partir de una bobina de fibras. La estrella de radios tiene una circunferencia 15 interior y una circunferencia 16 exterior. Estas están definidas esencialmente por las posiciones de los dispositivos 2 y 4 de desviación.

La Figura 8 muestra la estrella 5 de radios acabada de la Figura 7, alrededor de la cual, sin embargo, se enrolla una envoltura 6 de llanta hecha de fibras continuas. Los dispositivos 2 y 4 de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo están en la misma posición que en la Figura 7. Al envolver la estrella 5 de radios con una envoltura 6 de llanta, la estrella 5 de radios puede formar los radios de una llanta 11 u otro dispositivo en forma de rueda. El espaciado de los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta emparejados da como resultado una zona de la estrella 5 de radios que es paralela a la envoltura 6 de la llanta. La disposición emparejada de los dispositivos 2 de desviación del lado de la llanta también significa que los radios de la estrella 5 de los radios pueden formarse con más fuerza en dirección radial. Esto es ventajoso para absorber fuerzas radiales.

La Figura 9 muestra la llanta 11 de la Figura 8 en el área 1, pero con la diferencia de que los dispositivos 7 de conformación de la estrella de los radios y los dispositivos 8 de conformación de la envoltura de la llanta están provistos para lograr una mejor redondez de la envoltura 6 de la llanta. Los dispositivos 7 de conformación de la estrella de los radios están dispuestos dentro de la estrella 5 de los radios entre dos dispositivos 2 de desviación en el lado de la llanta. Tienen una curvatura convexa en su circunferencia exterior, que preferiblemente tiene aproximadamente el radio exterior de la llanta 11. De este modo, la sección de la estrella 5 de radios entre los deflectores 2 del lado de la llanta puede redondearse. Los dispositivos de conformación de la llanta 8 están dispuestos entre dos radios 12 de la estrella de radios 5, pero fuera de la estrella 5 de los radios. Los dispositivos 8 de conformación de la envoltura de la llanta tienen una curvatura convexa en su circunferencia exterior, que preferiblemente corresponde aproximadamente al radio exterior de la llanta 11. Los dispositivos 7, 8 de conformación se sitúan preferiblemente en relación con los dispositivos 2, 4 de desviación en la superficie 1. Como se muestra, un dispositivo de conformación de estrella de radios o un dispositivo 8 de conformación de envoltura de llanta se dispone preferiblemente entre cada uno de los dispositivos 2 de desviación vecinos en el lado de la llanta. Los dispositivos 7 de conformación de la estrella de radios se fijan preferiblemente a la superficie 1 antes de fabricar la estrella 5 de radio. Los dispositivos 8 de conformación de la envoltura de la llanta se colocan preferiblemente en la superficie 1 antes de enrollar la envoltura 6 de la llanta. Los dispositivos de conformación facilitan considerablemente la fabricación de una llanta 11 para un vehículo.

La Figura 10 muestra esquemáticamente una rueda 11 de radios que, en este ejemplo, está diseñada como llanta para un vehículo de motor. La llanta comprende una estrella 5 de radios con radios 12, un cubo 13 y una pestaña 14 de llanta. Los dispositivos 2 de desviación del lado del cubo están incrustados en el cubo 13. La estrella 5 de radios está unida al cubo 13 por los dispositivos 2 de desviación del lado del cubo. Los dispositivos 4 de desviación del lado de la llanta están incrustados en la pestaña 14 de la llanta. La estrella 5 de radios está unida a la pestaña 14 de la llanta por los dispositivos de desviación del lado de la llanta. La estrella 5 de radios puede estar unida adicional o alternativamente al cubo 13 y/o a la pestaña 14 de la llanta por medio de una conexión material. La pestaña de la llanta puede estar formada por una envoltura 6 de llanta o comprender una envoltura 6 de llanta. Los dispositivos 2 de desviación del lado del cubo pueden diseñarse como secciones de tubo. En este caso, la llanta 11 puede conectarse al vehículo mediante los dispositivos 2 de desviación del lado del cubo.

La Figura 11 muestra esquemáticamente un dispositivo 20 de desplazamiento con un eje 21 de desplazamiento simbólico mostrado como una línea discontinua. Un dispositivo 22 de desplazamiento puede desplazarse a lo largo del eje 21 de desplazamiento. Un dispositivo 2 de desviación en el lado de la llanta está unido a un dispositivo 22 de desplazamiento. Un dispositivo 2 de desviación en el lado de la llanta está unido al dispositivo 22 de desplazamiento. El dispositivo 2 de desviación del lado de la llanta tiene la forma de un rodillo con una sección 23 central rebajada y unos carrillos 24. Las fibras no representadas en la Figura 11 son desviadas preferiblemente por la sección 23 central. Los carrillos 24 son preferiblemente desviados por la sección 23 central. Las fibras no representadas en la Figura 11 son preferiblemente desviadas por la sección 23 central. Los carrillos 24 son preferiblemente desmontables de la sección 23 central. La sección 23 central puede diseñarse como un manguito que permanece en la estrella 5 de radios. Los carrillos 24 y la sección 23 central pueden fijarse a un eje 25, que está fijado a la máquina 22 motriz. Del mismo modo, un dispositivo 4 de desviación del lado del cubo también puede fijarse a la máquina 22 motriz. Un dispositivo 4 de desviación del lado del cubo puede adoptar la forma de un rodillo, que se ha descrito con anterioridad en relación con el dispositivo 2 de desviación del lado de la llanta.

La Figura 12 muestra un dispositivo 2 de desviación en el lado de la llanta, que tiene esencialmente la forma de un rodillo con una sección 23 central y carrillos 24. Se forma un rebaje 26 helicoidal en el lado de la llanta. En la sección 23 central, se forma un rebaje 26 helicoidal. En este rebaje 26, puede colocarse un haz de fibras para su desviación. Girando el dispositivo 2 de desviación alrededor de un eje de rotación D, que coincide con el eje longitudinal del dispositivo 2 de desviación, es posible variar la posición de un haz de fibras desviado, que no se muestra en la Figura 12, en la dirección longitudinal. Preferiblemente, el rebaje 26 es tan ancho en la dirección longitudinal que un haz de fibras puede discurrir por el rebaje 26 helicoidal en un plano transversal a la dirección longitudinal. La entrada de fibras y la salida de fibras hacia o desde el dispositivo 2 de desviación pueden entonces tener lugar en la misma posición en la dirección longitudinal del dispositivo 2 de desviación. Alternativa o adicionalmente, un dispositivo 4 de desviación del lado del cubo puede diseñarse y utilizarse de la misma manera.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de fabricación de una estrella (5) de radios con uno o varios haces (111) de fibras continuas, caracterizado porque se utiliza un dispositivo (100) de fabricación para enrollar una bobina (3) de fibras y para deformar la bobina (3) de fibras en una estrella (5) de radios, en donde el dispositivo (100) de fabricación presenta una pluralidad de dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta y una pluralidad de dispositivos (4) de desviación del lado del cubo,

en donde los dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta y los dispositivos (4) de desviación del lado del cubo están dispuestos alrededor de un interior de la disposición (10) de los dispositivos (2, 4) de desviación,

en donde, en un primer paso, se enrolla un haz (111) de fibras continuas alrededor de al menos una parte de los dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta como una bobina (3) de fibras y, en un segundo paso después de este bobinado, se desplaza al menos una parte de los dispositivos (4) de desviación del lado del cubo hacia el interior de la disposición (10), en donde la bobina (3) de fibras se deforma en forma de estrella (5), de modo que se forman radios (12) entre los dispositivos (4) de desviación del lado del cubo y los dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta a partir de partes de la bobina (3) de fibras, que forman al menos parte de una estrella (5) de radios cerrada.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos una parte de los dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta están desplazados en su posición radial con respecto al interior de la disposición (10), en particular desde un centro de bobinado (W), a una posición de partida para el proceso de deformación de la bobina (3) de fibras, con el fin de ajustar el tamaño de la estrella (5) de radios que se va a producir.

3. Procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los dispositivos de desviación del lado de la llanta están desplazados al menos aproximadamente en la dirección de bobinado de la bobina de fibras o al menos aproximadamente en la dirección circunferencial alrededor del interior de la disposición (10), en particular alrededor del centro de bobinado (W), en particular de tal manera que al menos un radio de una estrella (5) de radios está aproximadamente alineado radialmente.

4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque, alrededor de una circunferencia exterior de la estrella (5) de radios, se enrolla una envoltura (6) de llanta hecha de un haz de fibras continuas, que está diseñada en particular como una pestaña (14) de llanta o como una parte de una pestaña (14) de llanta.

5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque un dispositivo (2, 4) de desviación está diseñado para ser giratorio alrededor de un eje de rotación (D) y está provisto en su circunferencia exterior de un rebaje (26) helicoidal, en donde se deposita la bobina (3) de fibras, en donde el eje de rotación (D) se extiende dentro del rebaje (26) helicoidal y el dispositivo (2, 4) de desviación se hace girar para desplazar la bobina (3) de fibras en la dirección del eje de rotación (D) en la circunferencia exterior del dispositivo (2, 4) de desviación.

6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una sección exterior de la estrella (5) de radios y/o la envoltura (6) de la llanta en el lado de la llanta se aplica a un dispositivo (7, 8) de conformación, preferiblemente al interior de la estrella (5) de radios y/o la envoltura (6) de la llanta.

7. Dispositivo (100) de fabricación para fabricar una estrella (5) de radios con fibras continuas, caracterizado porque el dispositivo (100) de fabricación presenta lo siguiente:

una pluralidad de dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta y una pluralidad de dispositivos de desviación (4) del lado del cubo, dispuestos cada uno de ellos para recibir una bobina (3) de fibras y que están dispuestos alrededor de un interior de una disposición (10) de los dispositivos (2) de desviación al comienzo de una deformación de una bobina (3) de fibras y una pluralidad de dispositivos (20) de desplazamiento para el dispositivo (4) de desviación del lado del cubo, mediante los cuales los dispositivos (4) de desviación del lado del cubo son desplazables desde una posición al comienzo de la deformación en la dirección del interior de una disposición (10) de los dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta.

8. Dispositivo (100) de fabricación de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque al menos un dispositivo (20) de desplazamiento está diseñado para ser pivotable en una superficie (1) en la que están dispuestos los dispositivos (2, 4) de desviación, en particular alrededor de un punto del interior de la disposición (10), preferiblemente alrededor del centro de bobinado (W).

9. Dispositivo de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque los grupos de dispositivos (2, 4) de desviación del lado de la llanta y del lado del cubo se suceden en la dirección de bobinado alrededor del interior de la disposición (10), en donde un grupo comprende al menos un dispositivo (2, 4) de desviación, preferiblemente dos dispositivos (2, 4) de desviación y/o más de dos dispositivos (2, 4) de desviación, y en particular dos dispositivos (2) de desviación del lado de la llanta van seguidos de un dispositivo (4) de desviación del lado del cubo.

10. Dispositivo (100) de fabricación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque un dispositivo (2, 4) de desviación presenta un rebaje (26) helicoidal y está diseñado para ser giratorio alrededor de un eje teórico de rotación (D), en donde una bobina (3) de fibras forma un bucle alrededor del eje de rotación (D) en estado enrollado.