ITTO20080517A1 - Metodo e unita' di caricamento per caricare e conformare un pneumatico crudo in uno stampo di vulcanizzazione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“METODO E UNITÀ DI CARICAMENTO PER CARICARE E CONFORMARE UN PNEUMATICO CRUDO IN UNO STAMPO DI VULCANIZZAZIONEâ€

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SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione à ̈ relativa ad un metodo e ad una unità di caricamento per caricare e conformare un pneumatico crudo in uno stampo di vulcanizzazione.

ARTE ANTERIORE

Un impianto per la produzione di pneumatici comprende una pressa di vulcanizzazione in cui vengono in successione caricati i pneumatici crudi che devono venire sottoposti al processo di vulcanizzazione.

Uno stampo di vulcanizzazione per un pneumatico presenta una forma cilindrica internamente cava e comprende due fianchi, i quali presentano una forma circolare piana, sono tra loro paralleli ed affacciati e costituiscono le pareti di base dello stampo, ed un numero di settori laterali, i quali vengono disposti uno di seguito all'altro per costituire la parete laterale cilindrica dello stampo di vulcanizzazione. Per permettere l'inserimento di un pneumatico crudo da vulcanizzare all'interno dello stampo di vulcanizzazione e la successiva estrazione del pneumatico vulcanizzato dallo stampo di vulcanizzazione stesso, i settori laterali sono mobili radialmente verso e da una posizione di accoppiamento in cui i settori laterali stessi sono disposti a contatto con i fianchi. Normalmente un fianco inferiore à ̈ disposto orizzontalmente in posizione fissa mentre un fianco superiore ed i settori laterali sono supportati da un contenitore cilindrico che à ̈ mobile verticalmente da e verso il fianco inferiore per aprire e chiudere lo stampo di vulcanizzazione. Il contenitore cilindrico à ̈ normalmente provvisto di un sistema di piani inclinati azionato da una pressa per spostare radialmente i settori laterali rispetto ai fianchi; tale soluzione costruttiva viene adottata in quanto permette di serrare i settori laterali contro i fianchi con una forza necessaria a contrastare la pressione (generalmente almeno 20 bar) che si viene a generare all'interno dello stampo durante la vulcanizzazione.

Per inserire un pneumatico crudo all'interno dello stampo di vulcanizzazione, il contenitore cilindrico contenente il fianco superiore ed i settori laterali viene sollevato dal fianco inferiore per aprire lo stampo, quindi il pneumatico crudo viene appoggiato sopra al fianco inferiore, ed infine il contenitore cilindrico viene abbassato sopra al fianco inferiore per chiudere lo stampo.

Alcuni esempi di uno stampo di vulcanizzazione per pneumatici sono forniti nel brevetto US5597429A1 e nella domanda di brevetto WO2004009337A1.

Il fianco inferiore può essere provvisto di una camera d'aria (bladder) centrale di forma anulare, che si inserisce sgonfia (o anche depressurizzata rispetto alla pressione atmosferica) all'interno del pneumatico crudo quando il pneumatico crudo viene appoggiato sul fianco inferiore e viene successivamente gonfiata per premere contro la superficie interna del pneumatico crudo al fine di evacuare l'aria presenta all'interno del pneumatico crudo, evitare che il pneumatico crudo collassi durante la chiusura dello stampo di vulcanizzazione, ed applicare al pneumatico crudo la pressione desiderata durante a vulcanizzazione. Un esempio di uno stampo di vulcanizzazione per pneumatici provvisto di una camera d'aria centrale à ̈ fornito nel brevetto US5746964A1.

E' stato osservato che durante il gonfiaggio della camera d'aria centrale in alcuni casi possono rimanere delle zone in cui l'aria non viene correttamente evacuata e rimane intrappolata tra la camera d'aria e la superficie interna del pneumatico crudo; tali zone di aria intrappolata determinano delle deformazioni localizzate della superficie interna del pneumatico durante il processo di vulcanizzazione e quindi causano la rilavorazione oppure lo scarto del pneumatico.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo ed una unità di caricamento per caricare e conformare un pneumatico crudo in uno stampo di vulcanizzazione, i quali metodo e unità di caricamento siano esenti dagli inconvenienti sopra descritti e siano, in particolare, di facile ed economica attuazione.

Secondo la presente invenzione vengono forniti un metodo ed una unità di caricamento per caricare e conformare un pneumatico crudo in uno stampo di vulcanizzazione secondo quanto stabilito nelle rivendicazioni allegate.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

· la figura 1 à ̈ una vista frontale, schematica e con parti asportate per chiarezza di una stazione di vulcanizzazione di pneumatici provvista di una unità di caricamento realizzata secondo la presente invenzione;

· la figura 2 à ̈ una vista prospettica, schematica e con parti asportate per chiarezza di una paletta di un organo di presa della unità di caricamento della figura 1; e

· le figure 3, 4 e 5 sono tre viste frontali della unità di caricamento della figura 1 durante tre successive fasi di caricamento di un pneumatico crudo in uno stampo di vulcanizzazione della stazione di vulcanizzazione della figura 1.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL'INVENZIONE

Nella figura allegata, con il numero 1 à ̈ indicata nel suo complesso una stazione di vulcanizzazione di pneumatici comprendente uno stampo 2 di vulcanizzazione ed una unità 3 di caricamento, la quale ciclicamente carica nello stampo 2 di vulcanizzazione un pneumatico 4 crudo da vulcanizzare.

Lo stampo 2 di vulcanizzazione à ̈ del tipo di quello descritto nella domanda di brevetto WO2004009337A1, presenta una forma cilindrica internamente cava e comprende due fianchi 5 e 6 orizzontali (rispettivamente superiore e inferiore), i quali sono tra loro paralleli ed affacciati, costituiscono le pareti di base dello stampo 2 di vulcanizzazione, e presentano rispettive superfici interne di contenimento atte a venire a contatto con un pneumatico 4 crudo alloggiato all'interno dello stampo 2 di vulcanizzazione. Inoltre, lo stampo di vulcanizzazione comprende un numero (generalmente 8 o 9) di settori 7 laterali verticali (uno solo dei quali à ̈ illustrato nella figura 1), i quali vengono disposti uno di seguito all'altro per costituire la parete laterale cilindrica dello stampo 2 di vulcanizzazione e sono mobili radialmente da e verso i due fianchi 5 e 6.

Il fianco 5 inferiore à ̈ supportato in posizione fissa su di un piano di appoggio, mentre il fianco 6 superiore ed i settori 7 laterali sono supportati da un contenitore 8 cilindrico che à ̈ mobile verticalmente da e verso il fianco 5 inferiore per aprire e chiudere lo stampo 2 di vulcanizzazione. Il contenitore 8 ha la funzione di tenere assieme gli elementi (settori 7 laterali e fianchi 5 e 6) dello stampo 2 di vulcanizzazione durante la vulcanizzazione e di permettere la separazione degli elementi dello stampo 2 di vulcanizzazione per consentire l'inserimento di un pneumatico crudo e la rimozione di un pneumatico vulcanizzato. A tale scopo, il contenitore 8 comprende un dispositivo di movimentazione a piani inclinati, il quale à ̈ azionato da una pressa e sposta radialmente i settori 7 laterali rispetto ai fianchi 5 e 6; tale soluzione costruttiva viene adottata in quanto permette di serrare i settori 7 laterali contro i fianchi 5 e 6 con una forza elevata necessaria a contrastare la pressione (generalmente almeno 20 bar) che si viene a generare all'interno dello stampo 2 di vulcanizzazione durante la vulcanizzazione.

Inoltre, lo stampo 2 di vulcanizzazione comprende una camera d'aria 9 centrale di forma anulare (ad esempio del tipo di quella descritta nel brevetto US5746964A1) che si eleva da una porzione centrale del fianco 5 inferiore; in uso, la camera d'aria 9 si inserisce sgonfia (o anche depressurizzata rispetto alla pressione atmosferica) all'interno del pneumatico 4 crudo quando il pneumatico 4 crudo viene appoggiato sul fianco 5 inferiore e viene successivamente gonfiata per premere contro la superficie interna del pneumatico 4 crudo al fine di evacuare l'aria presenta all'interno del pneumatico 4 crudo, evitare che il pneumatico 4 crudo collassi durante la chiusura dello stampo 2 di vulcanizzazione, ed applicare al pneumatico 4 crudo la pressione desiderata durante a vulcanizzazione. Come ben evidenziato nelle figure 3 e 4, la camera d'aria 9 à ̈ fissata ad un anello 10 di clampaggio inferiore fisso che à ̈ solidale al fianco 5 inferiore e ad un anello 11 di clampaggio superiore che à ̈ mobile tra una posizione sollevata (illustrata nella figura 3) per permettere l'inserimento della camera d'aria 9 all'interno del pneumatico 4 crudo ed una posizione abbassata (illustrata nella figura 5) per permettere il corretto gonfiaggio della camera d'aria 9.

L'unità 3 di caricamento comprende un organo 12 di presa, il quale à ̈ atto ad afferrare un pneumatico 4 crudo impegnando il pneumatico 4 crudo in corrispondenza di un fianco superiore del pneumatico 4 crudo stesso, ed un attuatore 13, il quale supporta l'organo 12 di presa ed à ̈ atto movimentare l'organo 12 di presa stesso per spostare ciclicamente l'organo 12 di presa tra una posizione di prelievo, in cui l'organo 12 di presa preleva un pneumatico 4 crudo, ed una posizione di caricamento, in cui l'organo 12 di presa carica il pneumatico 4 crudo all'interno dello stampo 2 di vulcanizzazione (cioà ̈ sul fianco 5 inferiore dello stampo 2 di vulcanizzazione).

L'organo 12 di presa comprende un telaio 14 anulare orizzontale supportante un numero di palette 15, le quali sono simmetricamente distribuite lungo il telaio 14 anulare e sono atte ad impegnare una superficie interna del pneumatico 4 crudo per afferrare il pneumatico 4 crudo stesso. In particolare, ciascuna paletta 15 Ã ̈ conformata secondo un arco di cerchio e presenta una porzione 16 superiore verticale ed una porzione 17 inferiore inclinata verso l'esterno rispetto alla porzione 16 superiore verticale e delimitata inferiormente da una parete 18 inferiore. Le palette 15 sono mobili radialmente rispetto al telaio 14 anulare (tipicamente mediante un movimento di rotazione), tra una posizione ritratta di disimpegno, in cui le pareti 18 inferiore delle palette 15 formano una circonferenza avente un diametro inferiore rispetto al diametro interno dei talloni del pneumatico 4 crudo, ed una posizione estratta di impegno, in cui le pareti 18 inferiore delle palette 15 formano una circonferenza avente un diametro superiore rispetto al diametro interno dei talloni del pneumatico 4 crudo. Le palette 15 vengono disposte nella posizione ritratta di disimpegno per infilare/sfilare assialmente le porzioni 17 inferiori delle palette 15 all'interno/dall'interno del pneumatico 4 crudo e le palette 15 vengono disposte nella posizione estratta di impegno per portare le porzioni 17 inferiori delle palette 15 ad afferrare dall'interno il pneumatico 4 crudo.

Ciascuna paletta 15 Ã ̈ provvista di un numero di elementi 19 di supporto, i quali fuoriescono radialmente dalla porzione 16 superiore della palette 15, si appoggiano ad un fianco superiore del pneumatico 4 crudo ed hanno la funzione di mantenere il pneumatico 4 crudo perfettamente orizzontale durante la sua manipolazione mediante l'organo 12 di presa.

Infine, l'unità 3 di caricamento comprende un dispositivo 20 di aspirazione, il quale à ̈ supportato dall'organo 12 di presa e comprende almeno un condotto 21 ricavato all'interno di ciascuna paletta 15; ciascun condotto 21 si estende all'interno di ciascuna paletta 15 tra una estremità di ingresso che à ̈ collegabile ad una fonte 22 di aspirazione (tipicamente un aspiratore azionato elettricamente) mediante una elettrovalvola 23 (che può essere comune per tutti i condotti 21) ed una estremità di uscita disposta in corrispondenza di un numero di rispettivi fori 24 di aspirazione ricavati attraverso la parete 18 inferiore della relativa paletta 15. E' importante sottolineare la parete 18 inferiore di ciascuna paletta 15 potrebbe presentare un numero di fori 24 di aspirazione tra loro distanziati come illustrato nella figura 2, oppure potrebbe presentare un unico foro 24 di aspirazione di forma allungata che interessa completamente o quasi completamente la parete 18 inferiore. Inoltre, ciascuna paletta 15 potrebbe essere internamente completamente cava per definire al la porzione terminale del condotto 21; in alternativa, ciascuna paletta 15 potrebbe presentare un numero di canali passanti che definiscono la porzione terminale del condotto 21.

Viene di seguito descritto il funzionamento della unità 3 di caricamento della stazione 1 di vulcanizzazione per il caricamento di un pneumatico 4 crudo nello stampo 2 di vulcanizzazione e con riferimento alle figure 3, 4 e 5.

Inizialmente, l'organo 12 di presa afferra il pneumatico 4 crudo e solleva il pneumatico 4 crudo stesso per portare il pneumatico 4 crudo verso lo stampo 2 di vulcanizzazione; successivamente, come illustrato nella figura 3, l'organo 12 di presa deposita mediante un movimento assiale e verticale il pneumatico 4 crudo sul fianco 5 inferiore dello stampo 2 di vulcanizzazione in modo da infilare il pneumatico 4 crudo attorno alla camera 9 d'aria sgonfia come illustrato nella figura 1.

A questo punto, come illustrato nella figura 4, l'anello 11 di clampaggio superiore viene abbassato per disporsi nella posizione abbassata (illustrata nella figura 5) e contemporaneamente viene iniziato il gonfiaggio della camera 9 d'aria in modo da premere progressivamente la camera 9 d'aria contro la superficie interna del pneumatico 4 crudo; nello stesso tempo, il dispositivo 20 di aspirazione viene attivato per generare, durante il gonfiaggio della camera 9 d'aria centrale, una aspirazione tra la superficie interna del pneumatico 4 crudo e la camera 9 d'aria centrale in corrispondenza del fianco superiore del pneumatico 4 crudo.

Infine, come illustrato nella figura 5, l'organo 12 di presa viene disimpegnato dal pneumatico 4 crudo sempre mantenendo attivo il dispositivo 20 di aspirazione per generare, durante il contemporaneo gonfiaggio della camera 9 d'aria centrale, una aspirazione. In particolare, per disimpegnare l'organo 12 di presa dal pneumatico 4 crudo le palette 15 dell'organo 12 di presa vengono spostate della posizione estratta di impegno alla posizione ritratta di disimpegno e quindi l'organo 12 di presa viene sollevato verticalmente ad assialmente verso l'alto per abbandonare il pneumatico 4 crudo. Il dispositivo 20 di aspirazione viene disattivato solo quando le palette 15 hanno completamente abbandonato il pneumatico 4 crudo e sono quindi relativamente lontane dal pneumatico 4 crudo stesso. E' importante osservare che quando le palette 15 dell'organo 12 di presa vengono allontanate dal pneumatico 4 crudo, la camera 9 d'aria à ̈ completamente o quasi completamente gonfiata e preme con una pressione modesta contro la superficie interna del pneumatico 4 crudo. Quindi per potersi sfilare dal pneumatico 4 crudo le palette 15 dell'organo 12 di presa devono deformare elasticamente e localmente la camera 9 d'aria e tale deformazione elastica della camera 9 d'aria à ̈ possibile in quanto la camera 9 d'aria à ̈ completamente o quasi completamente gonfiata ma presenta internamente una pressione di gonfiaggio modesta; solo dopo che le palette 15 dell'organo 12 di presa hanno completamente abbandonato il pneumatico 4 crudo la camera 9 d'aria viene gonfiata con una pressione di gonfiaggio elevata che viene mantenuta durante chiusura dello stampo 2 di vulcanizzazione.

Una volta che l'organo 12 di presa à ̈ stato allontanato dal pneumatico 4 crudo, il contenitore 8 cilindrici contenente il fianco 6 superiore ed i settori 7 laterali dello stampo 2 di vulcanizzazione viene accoppiato al fianco 5 inferiore portante il pneumatico 4 crudo per chiudere lo stampo 2 di vulcanizzazione e quindi iniziare la vulcanizzazione del pneumatico 4 crudo.

Durante il gonfiaggio della camera 9 d'aria, l'aria presente tra la camera 9 d'aria e la superficie interna del pneumatico 4 crudo viene evacuata dall'azione aspirante generata dal dispositivo 20 di aspirazione e quindi viene evitata la formazione di zone di aria intrappolata tra la camera 9 d'aria e la superficie interna del pneumatico 4 crudo.

Secondo una variante illustrata con linea tratteggiata, l'unità 3 di caricamento potrebbe comprendere una guarnizione 25 di tenuta anulare orizzontale, la quale realizzata in materiale elastico ed à ̈ supportata dalla porzione 16 superiore delle palette 15 dell'organo 12 di presa ed in uso si appoggia ad un fianco superiore del pneumatico 4 crudo; preferibilmente, la guarnizione 25 di tenuta à ̈ appoggiata e fissati agli elementi 19 di supporto. La funzione della guarnizione 25 di tenuta à ̈ di aumentare l'efficienza e l'efficacia del dispositivo 20 di aspirazione creando un isolamento pneumatico tra l'interno del pneumatico 4 crudo e l'ambiente esterno.

L'unità 3 di caricamento sopra descritta risulta di semplice ed economica attuazione, in quanto à ̈ del tutto simile ad una unità 3 di caricamento standard; in questo modo risulta possibile modificare in modo semplice ed economico una unità 3 di caricamento standard per ottenere l'unità 3 di caricamento sopra descritta mediante l'aggiunta del dispositivo 20 di aspirazione. Inoltre, l'unità 3 di caricamento sopra descritta permette di risolvere in modo definitivo il problema delle zone di aria intrappolata tra la camera 9 d'aria e la superficie interna del pneumatico 4 crudo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo di caricamento per caricare un pneumatico (4) crudo in uno stampo (2) di vulcanizzazione; il metodo di caricamento comprende le fasi di: afferrare il pneumatico (4) crudo mediante un organo (12) di presa che impegna il pneumatico (4) crudo in corrispondenza di un fianco superiore del pneumatico (4) crudo stesso; sollevare il pneumatico (4) crudo movimentando l'organo (12) di presa; appoggiare, movimentando l'organo (12) di presa, il pneumatico (4) crudo su di un fianco (5) inferiore dello stampo (2) di vulcanizzazione ed attorno ad una camera (9) d'aria centrale sgonfia che si eleva da una porzione centrale del fianco (5) inferiore; gonfiare progressivamente la camera (9) d'aria centrale per premere contro la superficie interna del pneumatico (4) crudo; e fare rilasciare all'organo (12) di presa il pneumatico (4) crudo all'interno del fianco (5) inferiore dello stampo (2) di vulcanizzazione durante il gonfiaggio della camera (9) d'aria centrale; il metodo di caricamento à ̈ caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di generare, durante il gonfiaggio della camera (9) d'aria centrale e mediante un dispositivo (20) di aspirazione supportato dall'organo (12) di presa, una aspirazione tra la superficie interna del pneumatico (4) crudo e la camera (9) d'aria centrale in corrispondenza del fianco superiore del pneumatico (4) crudo.
2. 2) Metodo di caricamento secondo la rivendicazione 1, in cui l'organo (12) di presa comprende una pluralità di palette (15) che impegnano una superficie interna del pneumatico (4) crudo e sono provviste di rispettivi fori (24) di aspirazione attraverso i quali viene attivata l'aspirazione durante il gonfiaggio della camera (9) d'aria centrale.
3. 3) Metodo di caricamento secondo la rivendicazione 2 e comprendente l'ulteriore fase di attivare l'aspirazione attraverso i fori (24) di aspirazione delle palette (15) mentre l'organo (12) di presa viene sollevato per disimpegnare le palette (15) dal pneumatico (4) crudo.
4. 4) Metodo di caricamento secondo la rivendicazione 1, 2 o 3 e comprendente la ulteriore fase di appoggiare al fianco superiore del pneumatico (4) crudo una guarnizione (25) di tenuta anulare orizzontale supportata dall'organo (12) di presa.
5. 5) Unità (3) di caricamento per caricare un pneumatico (4) crudo in uno stampo (2) di vulcanizzazione provvisto di un fianco (5) inferiore e di una camera (9) d'aria centrale che si eleva da una porzione centrale del fianco (5) inferiore; l'unità (3) di caricamento comprende: un organo (12) di presa atto ad afferrare il pneumatico (4) crudo impegnando il pneumatico (4) crudo in corrispondenza di un fianco superiore del pneumatico (4) crudo stesso; ed un attuatore (13) per movimentare l'organo (12) di presa in modo da sollevare il pneumatico (4) crudo, appoggiare il pneumatico (4) crudo sul fianco (5) inferiore dello stampo (2) di vulcanizzazione ed attorno alla camera (9) d'aria centrale sgonfia, ed infine rilasciare il pneumatico (4) crudo all'interno del fianco (5) inferiore dello stampo (2) di vulcanizzazione mentre la camera (9) d'aria centrale viene gonfiata per premere contro la superficie interna del pneumatico (4) crudo; l'unità (3) di caricamento à ̈ caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo (20) di aspirazione, il quale à ̈ supportato dall'organo (12) di presa ed à ̈ atto a generare, durante il gonfiaggio della camera (9) d'aria centrale, una aspirazione tra la superficie interna del pneumatico (4) crudo e la camera (9) d'aria centrale in corrispondenza del fianco superiore del pneumatico (4) crudo.
6. 6) Unità (3) di caricamento secondo la rivendicazione 5, in cui l'organo (12) di presa comprende una pluralità di palette (15) che impegnano una superficie interna del pneumatico (4) crudo; il dispositivo (20) di aspirazione comprende una pluralità di fori (24) di aspirazione ricavati attraverso le palette (15) dell'organo (12) di presa.
7. 7) Unità (3) di caricamento secondo la rivendicazione 6, in cui ciascuna paletta (15) presenta una parete (18) inferiore attraverso la quale sono ricavati i corrispondenti fori (24) di aspirazione.
8. 8) Unità (3) di caricamento secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui ciascuna paletta (15) à ̈ conformata secondo un arco di cerchio e presenta una porzione (16) superiore verticale ed una porzione (17) inferiore inclinata rispetto alla porzione (16) superiore verticale.
9. 9) Unità (3) di caricamento secondo la rivendicazione 6, 7 o 8 e comprendente una guarnizione (25) di tenuta anulare orizzontale, la quale à ̈ supportata dalle palette (15) dell'organo (12) di presa ed in uso si appoggia al fianco superiore del pneumatico (4) crudo.
10. 10) Unità (3) di caricamento secondo una delle rivendicazioni da 5 a 8 e comprendente una guarnizione (25) di tenuta anulare orizzontale, la quale à ̈ supportata dall'organo (12) di presa ed in uso si appoggia al fianco superiore del pneumatico (4) crudo.