MX2012006024A - Metodo para controlar el volumen del producto en un molde de volumen fijo. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método para controlar de manera precisa el volumen de un producto tal como una llanta o banda de rodamiento de la llanta que se coloca dentro de un molde. Este método incluye proporcionar una llanta o banda de rodamiento que se construye sobre un noyo de molde portátil colocando una serie de capas sobre el noyo de molde portátil. El diámetro exterior de la llanta o banda de rodamiento de la llanta se construye inicialmente para ser intencionalmente menor que el interior alisado del molde para prevenir que ocurra alguna interferencia entre el molde y la banda de rodamiento de la llanta una vez que la banda de rodamiento de la llanta y el noyo se colocan dentro del molde y se cierra el molde. El peso de la llanta o banda de rodamiento de la llanta se mide para ver si el volumen de la llanta o banda de rodamiento de la llanta está dentro de los parámetros aceptables para ajustarse dentro del molde. Si no es así, se agrega material adicional a la llanta o banda de rodamiento de la llanta.

Description

METODO PARA CONTROLAR EL VOLUMEN DEL PRODUCTO EN UN MOLDE DE VOLUMEN FIJO Campo de la Invención Esta invención se refiere generalmente a un método para manufacturar llantas que se curan en un molde, y, más específicamente, a un método para fabricar una llanta o banda de rodamiento de la llanta alrededor de un núcleo de molde portátil, ambos de los cuales se mueven a través de varias etapas de construcción de la llanta hasta que la llanta o banda de rodamiento de la llanta y el noyó se colocan dentro de un molde donde se curan los materiales de caucho de la llanta .

Antecedentes de la Invención Es comúnmente conocido que las llantas se hacen envolviendo un número de productos de la llanta, incluyendo capas de armazón, cinturones y caucho de la banda de rodamiento, secuencialmente sobre un tambor de construcción u otro aparato que proporcione una superficie de construcción. Muchos de estos productos incluyen un caucho o algún otro elastómero termoendurecible en ellos, que está en el estado "verde" o sin curar, durante el proceso de construcción de la llanta. Es deseable, que estos materiales se curen después de que se ha construido la llanta de modo que sus moléculas se reticulen, lo cual les imparte mayor durabilidad, lo que es Ref . : 230353 particularmente ventajoso en promover el aguante y la vida de la llanta en el uso. Para lograr esto, la llanta verde típicamente se coloca dentro de un molde donde se agrega suficiente calor y presión al caucho y a los materiales elastoméricos de modo que ocurra el curado o la vulcanización, creando las moléculas reticuladas que proporcionan las características deseables anteriormente mencionadas .

Las llantas neumáticas también tienen paredes laterales que terminan en secciones de reborde, las cuales se construyen sobre el tambor de construcción, y que proporcionan el medio mediante el cual la llanta se mantiene sobre el rin de un vehículo. Este tipo de llanta a menudo se cura en un molde cuyas superficies forman las porciones exteriores de la llanta, incluyendo la anchura de la llanta y su circunferencia exterior, que están espacialmente fijas, y también tiene una cámara inflable que se aparea con las superficies interiores de la llanta. Como se puede imaginar, el volumen de las llantas colocadas dentro de tal molde varía como resultado del proceso de construcción de la llanta ya que los productos de la llanta se colocan sobre el tambor de construcción. Esto se atribuye a ligeras variaciones de masa dentro.de los productos que constituyen la llanta así como a la imprecisión con la cual estos productos se colocan uno encima del otro. También, usualmente hay diminutas bolsas de aire que se han atrapado durante la fabricación de la llanta ya que una capa se coloca sobre otra. Una vez que una llanta verde se coloca dentro del molde, la cámara inflable se expande con suficiente presión de modo que se remueva cualquier separación entre las superficies fijas del molde y las superficies exteriores de la llanta así como cualquier bolsa de aire dentro de la llanta misma, ayudando a asegurar que el calor y la presión se puedan transferir efectivamente a los materiales de caucho para la correcta vulcanización. La práctica típica de la industria da como resultado una situación donde una llanta sin curar a menudo es menor que el volumen del molde cerrado y estos criterios de diseño dan razón de cualquier variación de volumen del producto de construcción usual. Cuando la llanta sin curar es menor que el volumen del molde cerrado, el molde se puede cerrar por medio de tecnología convencional de prensa de curación de la llanta. La expansión de la cámara de inflación acomoda cualquier variación del volumen normal que ocurra desde la llanta sin curar hasta la llanta sin curar durante la producción. Adicionalmente , si las condiciones dan como resultado llantas sin curar que son demasiados grandes en comparación al volumen del molde, la presión dentro de la cámara inflable, y su flexibilidad, permiten que el molde cierre apropiadamente, sin dañar al molde mismo o a los mecanismos circundantes. Una vez que el molde se cierra completamente y se asegura, la cámara inflable se expande entonces, de modo que se puede lograr la conducción apropiada de calor y presión desde el molde hacia la llanta como se describe anteriormente.

Sin embargo, tal tecnología de moldeo no trabaja efectivamente con todos los tipos de llantas. Por ejemplo, algunas llantas no neumáticas tienen una banda de corte en su banda de rodamiento que comprende membranas inextensibles que rodean una capa de corte hecha de un material elastomérico . Para un ejemplo de esta construcción, véanse las Patentes Norteamericanas Nos. 6,769,465; 7,013,939 y 7,201,194 que son propiedad común del cesionario de la presente solicitud. Las membranas son muy rígidas, es decir 100 a 1000 veces más rígidas que el caucho, ya que a menudo utilizan refuerzos hechos de cordón de acero ininterrumpido. Adicionalmente , la orientación de los refuerzos dentro de las membranas es generalmente circunferencial. El resultado combinado del refuerzo y la orientación es la naturaleza inextensible de estas membranas. Esto es diferente de la práctica típica de la industria de llantas neumáticas, donde los cordones de acero están angulados con respecto a la circunferencia de los cinturones de la llanta. La presencia de este ángulo del cordón introduce interrupciones del cordón a lo largo de la dirección circunferencial de los cinturones. Estas interrupciones de los cordones de acero, junto con los refuerzos circunferenciales de baja rigidez que también están el uso típico por la industria de llantas, dan como resultado llantas neumáticas sin curar que son extensibles en circunferencia y por consiguiente son compatibles con la tecnología de moldeo de cámara inflable.

Cuando las cámaras inflables se utilizan con construcciones de llanta que incluyen membranas inextensibles , generalmente ocurre una de dos reacciones adversas. Cuando hay un volumen insuficiente de la llanta sin curar, la cámara inflable forzará un flujo indeseable de caucho entre los cordones de acero, lo cual degrada el desempeño mecánico de la llanta curada. Inversamente, cuando existe un volumen excedente de la llanta sin curar, el molde que cierra deformará los cinturones ya que la llanta se fuerza a tener una circunferencia menor. Los cinturones inextensibles deben combarse, debido a que no pueden cambiar la circunferencia. Las cámaras inflables, que carecen de algún mecanismo para inhibir la distorsión, simplemente acomodan el pandeo y permiten de esta manera que la distorsión se vuelva una característica permanente de la llanta curada.

Consecuentemente, es deseable encontrar un método para controlar de manera precisa el volumen de la llanta o banda de rodamiento de la llanta de modo que se pueda ajustar cómodamente dentro de un molde sin dañar la llanta o banda de rodamiento de la llanta, u otros componentes de la misma, tras el cierre del molde y de modo que la llanta o banda de rodamiento se expanda suficientemente conforme el molde se calienta de modo que contacte el molde sin causar el flujo de caucho entre los cordones de acero de una membrana inextensible, ayudando a asegurar que se transfiera suficiente presión y calor a los materiales elastoméricos en la llanta o banda de rodamiento para la correcta vulcanización y la remoción de cualquier bolsa de aire encontrada dentro de la llanta o banda de rodamiento.

Breve Descripción de la Invención Las modalidades particulares de la presente incluyen un método para controlar el volumen de un producto que se coloca en un molde, que comprende las siguientes etapas. Se proporcionan un molde y un noyó o núcleo de molde portátil. Una o más capas de productos se colocan sobre el noyó de molde portátil para formar una llanta o banda de rodamiento de la llanta. Se pesa la llanta o banda de rodamiento de la llanta. Si el peso de la llanta o banda de rodamiento de la llanta está dentro de los parámetros aceptables, la llanta o banda de rodamiento de la llanta y el noyó de molde portátil se colocan dentro de un molde .

En ciertos casos, el método adicionalmente comprende la etapa de agregar material a la llanta o banda de rodamiento de la llanta si después de pesar la llanta o banda de rodamiento de la llanta, el peso de la llanta o banda de rodamiento de la llanta, según se calcula, no está dentro de los parámetros aceptables. Esta etapa de agregar material a la llanta o banda de rodamiento de la llanta puede incluir agregar una tira de material a la circunferencia exterior de la llanta o banda de rodamiento de la llanta que se espacia aproximadamente 75 milímetros lejos de una superficie lateral de la llanta o banda de rodamiento de la llanta. En todavía otros casos, la etapa de agregar material también incluye agregar una segunda tira de material a la circunferencia exterior de la llanta o banda de rodamiento de la llanta que se espacia 75 milímetros lejos de la otra superficie lateral de la llanta o banda de rodamiento de la llanta. Las primera y segunda tiras de material . se pueden hacer de un material que sea compatible con la capa superior de la banda de rodamiento de la llanta y pueden tener las mismas dimensiones entre sí. En tal situación, el espesor y la anchura de las tiras de material son aproximadamente 2 milímetros y 30 - 40 milímetros respectivamente. También, las tiras de material se pueden enrollar completamente alrededor de la circunferencia de la banda de rodamiento de la llanta. En algunos casos, una o más tiras de caucho se estiran conforme se aplican a la llanta o banda de rodamiento para ajustar la cantidad de peso que se agrega a la llanta o banda de rodamiento.

En otras modalidades, el método puede adicionalmente comprender la etapa de pesar nuevamente la llanta o banda de rodamiento de la llanta y determinar si el peso o el volumen de la llanta o banda de rodamiento de la llanta está dentro de los parámetros aceptables. En algunos casos, la masa que se tiene como objetivo que es equivalente a un volumen aceptable para la llanta o banda de rodamiento de la llanta varía dentro del intervalo desde aproximadamente 58.3 hasta 59.4 Kg. La llanta o banda de rodamiento de la llanta inicial se puede construir para ser menor que el volumen y la masa que se tienen como objetivo y pueden estar dentro del 99.1 y 100% del volumen y la masa que se tienen como objetivo para la llanta o banda de rodamiento de la llanta.

Algunas veces, la etapa de agregar material deja un espacio vacío en al menos un lugar entre el molde y la circunferencia de la llanta o banda de rodamiento de la llanta, permitiendo que el material agregado fluya hacia este espacio vacío durante el proceso de moldeo.

El método puede adicionalmente comprender la etapa de proporcionar un montaje de eje de rotación del noyó al cual se une el noyó de molde portátil durante la etapa de pesado. En algunos casos, el montaje de eje de rotación del noyó incluye un submontaje de placa de carga piezoeléctrica con múltiples detectores que se utiliza para pesar la llanta o banda de rodamiento de la llanta durante la etapa de pesado. En algunos casos, el método puede adicionalmente incluir la etapa de pesar cada capa de producto conforme se coloca sobre el noyó de molde portátil.

En todavía otras modalidades, el método puede adicionalmente comprender las etapas de unir el noyó de molde portátil al eje de rotación del noyó antes de colocar las capas de productos para formar la llanta o banda de rodamiento de la llanta, mover el noyó y el eje a diversas estaciones de construcción de la llanta y separar el noyó de molde portátil y la llanta o banda de rodamiento de la llanta que se ha construido sobre el mismo del eje y colocar el noyó de molde portátil y la llanta o banda de rodamiento de la llanta dentro de un molde.

Algunas veces este método adicionalmente incluye la etapa de precalentar el noyó de molde, tarar el montaje de eje antes de que el noyó de molde se una al mismo para construir la llanta o banda de rodamiento y pesar el noyó de molde mismo. También puede incluir las etapas de remover el noyó de molde después de que la llanta o banda de rodamiento se ha construido sobre el noyó de molde y compensar la deriva de temperatura del montaje de eje. La etapa de compensar la deriva de temperatura del montaje de eje puede ocurrir ya sea antes o después de que la llanta o banda de rodamiento se ha removido del montaje de eje. Después de esto, el método puede adicionalmente incluir las etapas de pesar el noyó de molde y la banda de rodamiento de la llanta conjuntamente como un montaje y calcular cuánto material se necesita agregar a la banda de rodamiento de la llanta para alcanzar el peso objetivo sustrayendo el peso del noyó de molde en sí.

En algunos casos donde el peso objetivo para la llanta o banda de rodamiento no se ha alcanzado, el método puede adicionalmente comprender las etapas de agregar más material a la llanta o banda de rodamiento; compensar la deriva de temperatura del montaje de eje; remover el noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento del montaje de eje; registrar el peso negativo del noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento; y calcular el peso de la llanta o banda de rodamiento tomando el valor negativo del peso del noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento recién medido y sustrayendo el peso del noyó de molde mismo, Lo anterior y otros objetos, características y ventajas de la invención serán aparentes a partir de las siguientes descripciones más detalladas de las modalidades particulares de la invención, según se ilustra en las figuras acompañantes en donde números de referencia similares representan partes similares de la invención.

Breve Descripción de las Figuras La FIGURA 1 es una vista ambiental o del entorno que muestra el noyó de molde portátil, las estaciones de construcción de la llanta y el montaje de eje de rotación del noyó de la presente invención con el noyó de molde portátil y la banda de rodamiento mostrados en una primera, posición donde se unen al montaje de eje para agregar más caucho a la banda de rodamiento y en una segunda posición donde se han insertado dentro de un molde; La FIGURA 2 es un diagrama de flujo que muestra las etapas de un método de acuerdo con la presente invención, que incluye las etapas de tarar el montaje de eje de rotación del noyó, compensar la deriva de temperatura del montaje de eje, y pesar el noyó de molde portátil y la banda de rodamiento de la llanta; La FIGURA 3 es una vista frontal del montaje de eje de rotación del noyó de la presente invención con el submontaje de placa de carga piezoeléctrica de cuatro detectores mostrado con el noyó de molde portátil removido por claridad; La FIGURA 4 es una vista en perspectiva de la banda de rodamiento de la llanta siendo construida sobre el noyó de molde portátil con el montaje de eje y el indexador removidos por claridad mejorada; La FIGURA 5 es una vista frontal del noyó de molde portátil y la banda de rodamiento de la llanta que muestra el caucho adicional que se agrega a la banda de rodamiento de la llanta en la forma de dos tiras estiradas de caucho que se enrollan alrededor de la circunferencia de la banda de rodamiento de la llanta; La FIGURA 5A es una vista ampliada tomada de la FIGURA 5 para mostrar más claramente la aplicación de las tiras de caucho sobre la banda de rodamiento; La FIGURA 6 es una vista en sección trasversal parcial del noyó de molde portátil y la banda de rodamiento de la llanta con caucho agregado que se ha colocado dentro de un molde con pequeñas separaciones encontradas entre las porciones de la banda de rodamiento y las superficies interiores del molde conforme el molde cierra y los sectores del molde se mueven hacia dentro hacia la superficie circunferencial de la banda de rodamiento; y La FIGURA 7 es una vista en sección trasversal parcial del noyó de molde portátil, la banda de rodamiento de la llanta y el molde de la FIGURA 6, que muestra la cavidad del molde completamente llena debido al flujo del caucho agregado durante el proceso de moldeo después de que el molde se ha cerrado completamente .

Descripción Detallada de la Invención Mirando la FIGURA 1, se muestra un aparato para construir una banda de rodamiento de la llanta que tiene una banda de corte que comprende una capa de corte que se intercala por dos membranas inextensibles , como se ejemplifica en las Patentes Norteamericanas Nos. 6,769,465; 7,013,939 y 7,201,194. Específicamente, este aparato incluye un noyó 100 de moldeo portátil que se puede unir y separar fácilmente de otro kit de construcción de la llanta tal como un molde 102 que se encuentra .en una prensa 103 de moldeo, el montaje 104 de eje de rotación del noyó que es parte de un indexador 108, y una estación de enfriamiento (no mostrada) . El noyó 100 de moldeo portátil comprende un cilindro con una superficie 106 circunferencial sobre la cual se colocan los componentes de la llanta o banda de rodamiento 116 por la estación 114 de construcción de la llanta o la estación 118 de compensación de material conforme el noyó 100 de molde se hace rotar por el montaje 104 de eje sobre su eje H-H horizontal. El noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 se hacen rotar por el indexador 108 sobre su eje V-V vertical en el tiempo apropiado de modo que se posicionen antes de la estación 114, 118 de construcción deseada. El noyó 100 de moldeo también tiene medios para calentar y enfriar el cilindro, tales como calentadores de cartucho y/o circuitos de calentamiento y de enfriamiento a través de los cuales se pueden hacer pasar medios de calentamiento y de enfriamiento para transferir calor hacia y desde el noyó 100 de molde.

Al inicio del proceso de construcción de la banda de rodamiento de la llanta, que se representa por las etapas mostradas en la FIGURA 2, este noyó 100 de molde se puede precalentar, lo cual corresponde a la etapa 200 del diagrama de flujo. Esto se puede lograr ya sea basándose en el calor residual almacenado en el noyó de molde con posterioridad a un ciclo de moldeo que ha ocurrido en el molde o calentándolo utilizando una cámara o estación de precalentamiento (no mostrada) que suministra energía eléctrica a los calentadores de cartucho del noyó 100 de molde. Esta etapa ayuda en el proceso de construcción de la banda de rodamiento incrementando la adherencia entre los diversos componentes de la llanta que se colocan sobre el noyó de molde y el noyó de molde mismo, ayudando a mantener estos componentes en su sitio durante el proceso de construcción de la llanta. Además, el calentamiento del noyó agrega calor a la banda de rodamiento durante el proceso de construcción, lo cual reduce el tiempo de curado necesario en el molde más tarde, lo cual mejora la productividad global del proceso de construcción de la llanta.

Sin embargo, precalentar el noyó 100 de molde presenta algunos retos referentes a la medición del peso de la banda de rodamiento de la llanta misma debido a la transferencia de calor desde el noyó 100 de molde hacia el montaje 104 de eje que induce alguna tensión sobre los detectores utilizados en el montaje 104 de eje para medir el peso, por consiguiente se deben ocupar etapas particulares para tarar y pesar el montaje 104 de eje, el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento de la llanta, que se describen aquí más adelante para prevenir que se tomen mediciones erróneas (véase la FIGURA 2 para un diagrama de flujo que muestra estas etapas) . Como se puede imaginar, este problema es exacerbado por la cantidad de precisión tal como +/- 0.1% con la cual se debe medir el peso de una llanta o banda de rodamiento para ajustarse cómodamente dentro de una cavidad del molde. Poco antes de que el noyó de molde precalentado se una al montaje 104 de eje, este montaje, que se une al indexador 108 por medio de un submontaje 110 de placa de carga piezoeléctrica de cuatro detectores (véase la FIGURA 3) , se alista para recibir el noyó 100 de molde ajustando primero el amplificador de carga de los detectores 112 a una salida de cero. Para esta modalidad, los detectores utilizados son transductores de presión comercialmente disponibles que se venden por KISTLER bajo el modelo no. 9146B y se cargan en esfuerzo al corte entre una placa 109 frontal y una placa 111 trasera que se unen a la parte trasera del montaje 104 de eje. Estos detectores tienen un cristal en ellos, que es sensible a las cargas que se aplican a él de modo que produce una carga como resultado de cualquier fuerza ejercida sobre él . Los desplazamientos y cambios dimensionales de las placas 109, 111 trasera y frontal que vse provocan por la deriva de temperatura o el peso; afectan por consiguiente la salida de estos detectores tal que la deriva de temperatura del montaje de eje y el submontaje de placa de carga puede comprometer la exactitud de cualquier medición del peso hecha por los detectores .

La etapa de determinación de la tara corresponde a la etapa 210 del diagrama de flujo. Esta compensa el peso del montaje 104 de eje mismo de modo que no se introduzca error alguno al pesar la banda de rodamiento de la llanta más tarde. Posteriormente el noyó 100 de molde se une al montaje 104 de eje de rotación del noyó por medios comúnmente conocidos en el arte y se posiciona entonces mediante la rotación del indexador 108 sobre un eje V-V vertical tal que el noyó 100 de molde esté inmediatamente enfrente de la estación 114 de construcción de la llanta, que es el kit que coloca los componentes de la llanta sobre la circunferencia 106 del noyó 100 de molde conforme rota. Esta etapa se representa por la etapa 220 en el diagrama de flujo. Después, el peso del noyó 100 de molde en sí se mide y se registra como se representa por la etapa 230.

Para esta modalidad, este kit 114 coloca el caucho y los cordones de acero que forman una membrana 115 inextensible, que es parte de la banda de corte de la banda de rodamiento como se muestra por la FIGURA 4. Después de que la banda de corte se ha construido sobre el noyó 100 de molde (etapa 240) , el indexador 108 hace rotar el noyó y la banda de rodamiento de modo que estén enfrente de la estación 118 de compensación de material donde se pone el caucho de la banda de rodamiento. Posteriormente el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 se remueven del montaje 104 de eje (etapa 250) . Nuevamente, el amplificador de carga para los detectores 112 se ajusta a cero (etapa 260) . Esto se hace para compensar la transferencia de calor que ha ocurrido desde el noyó 100 de molde hacia el montaje 104 de eje durante la construcción de la banda de rodamiento 116 sobre el noyó 100 de molde ya que esto causa que se imponga una tensión adicional -debido a los cambios dimensionales de las placas 109, 111- sobre los detectores 112 además del peso del noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116, creando una deriva del desplazamiento al intentar pesar estos componentes. Después de que el amplificador de carga se ha puesto a cero nuevamente, el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 se colocan de regreso sobre el montaje 104 de eje (etapa 270) en la estación 118 de compensación de material cuando se pesan y registran el peso del noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 (etapa 280) .

Posteriormente, se calcula la cantidad de peso a ser agregado a la banda de rodamiento, Wadici0nai, para llevarla dentro del intervalo de peso que se tiene como objetivo, obje i o/ que corresponde a un volumen de producto aceptable que se ajustará cómodamente dentro del molde 100. Esto se hace sustrayendo el peso de la banda de rodamiento 116 y el noyO 100 SÓlidO, Wbanda de rodamiento + noyó/ F-?T an SÍdO recientemente pesados conjuntamente, a partir del peso objetivo, Wobjeti o/ y sumando de vuelta el peso del noyó 100 de molde, Wnoyo, que se midió inicialmente en sí en la etapa 230. Este cálculo, que corresponde a la etapa 290 del diagrama de flujo, se representa por la siguiente ecuación: ^adicional = ^objetivo - Wban<3a ¿e rodamiento + noyó + Wn0 0. P r est modalidad el intervalo de masa que se tiene como objetivo desde 58.3 hasta 59.4 Kg es equivalente a un intervalo de peso de 571 - 582.12 N y 100 - 100.3% del volumen de la cavidad del molde. Si el peso de la banda de rodamiento de la llanta está dentro de este intervalo, entonces la banda de rodamiento de la llanta está lista para ser introducida en el molde. Sin embargo, esto rara vez es el caso ya que la construcción inicial de la banda de rodamiento se construye intencionalmente para estar dentro del 99.1 y 100% de la masa que se tiene como objetivo de modo que se pueda acomodar el volumen de la banda de rodamiento que es no mayor que el molde, Alternativamente, las etapas 250 y 270 de separar y unir el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 al montaje 104 de eje se pueden retardar de modo que ambas ocurran después de la etapa 260 que es la etapa de compensación de la deriva de temperatura en el montaje 104 de eje poniendo a cero el amplificador de carga para los detectores 112. En este caso, primero tiene lugar la etapa 260 y posteriormente se remueven el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 y se mide y registra el peso de la banda de rodamiento y el noyó que tiene un valor negativo, -Wbanda de rodamiento + noyó-Posteriormente el peso a ser agregado a la banda de rodamiento, WadiCi0nai , se calcula agregando el peso negativo de la banda de rodamiento y el noyó al peso objetivo, Wobjetivo y sumando el peso del noyó, Wnoyo. Este cálculo se representa por la siguiente ecuación: WadiCiOIial = Wobjetivo + (-Wbanda de rodamiento + noyó) + Wnoyo · Asumiendo que el peso de la banda de rodamiento 116 no está dentro del intervalo que se tiene como objetivo, el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 se vuelven a unir al montaje 104 de eje.

En tal caso, se debe agregar más caucho de banda de rodamiento a la banda de rodamiento 116 de la llanta (etapa 300) . La cantidad de caucho adicional que se necesita agregar es el peso que recién se ha calculado, WadiCi0nai · El indexador 108 rota, posicionando el noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 de modo que se posicionen enfrente de la estación 118 de compensación de material, que es el kit que agrega el caucho adicional sobre la superficie de la banda de rodamiento 116 que es compatible con el caucho de la banda de rodamiento. Esta estación 118 agrega el caucho en incrementos de modo que la masa y el volumen deseados de la banda de rodamiento 116 se puedan construir lentamente sin sobrepasar estos objetivos. La cantidad de caucho necesario a ser agregada se calcula con base en WadiCionai en conjunción con la densidad del caucho de la banda de rodamiento.

Para esta modalidad de la invención, como se muestra por las FIGURAS 5 y 5A, esta estación 118 agrega dos tiras 120 de caucho delgado que se espacian Dx de una superficie 122 lateral de la banda de rodamiento 116 y se espacian uniformemente del plano E-E ecuatorial de la banda de rodamiento 116, que es el plano que divide la banda de rodamiento 116 a la mitad y que es perpendicular al eje H-H de rotación del montaje 104 de eje. Esta distancia Di es 75 mm pero puede tener otros valores que permitirán que se cree un perfil completo de la banda de rodamiento en el proceso de moldeo como se describirá más adelante. Adicionalmente , la banda de rodamiento 116 tiene una anchura global, OW, que es 315 mm para esta modalidad de la banda de rodamiento 116 pero se podría alterar dependiendo de la aplicación. Las tiras 120 de caucho tienen un espesor T y una anchura W, que son aproximadamente 2 mm y 30 - 40 mm respectivamente para esta modalidad pero pueden tener otros valores que permitan que se cree un perfil completo de la banda de rodamiento durante el proceso de moldeo. Estas tiras 120 se enrollan alrededor de la circunferencia 126 de la banda de rodamiento 116 de la llanta, que tiene un diámetro, Dia, que es 825 mm para esta modalidad pero se podría alterar dependiendo de la aplicación. En algunas situaciones, la tasa en la cual las tiras 120 se aplican a la llanta o banda de rodamiento y la tasa en la cual rota el montaje 104 de eje son diferentes, causando que las tiras 120 se estiren, ajustando por consiguiente la cantidad de peso que se agrega a la llanta o banda de rodamiento.

Después de que se han agregado las tiras de caucho adicionales, el amplificador de carga para los detectores 112 se pone a cero nuevamente (etapa 310) para compensar la deriva de temperatura adicional del montaje 104 de eje. El noyó 100 de molde y la banda de rodamiento 116 de la llanta se remueven entonces del montaje 104 de eje y se registra una medición de peso negativa del noyó de molde y la banda de rodamiento de la llanta después de la compensación, -Wady(banda de rodamiento +¦ noyó), (etapa 320). El peso final de la banda de rodamiento, Wfinai, se calcula durante la etapa 330 tomando el valor negativo de esta medición negativa y sustrayendo el peso del noyó de molde mismo Wnoyo (según se calcula durante la etapa 230) . Este cálculo se representa por la siguiente ecuación: Wfinai = - (- Wady (banda de rodamiento + noyó)) - W„oyo · El peSO de la banda de rodamiento se verifica nuevamente (etapa 340) . Si la banda de rodamiento de la llanta todavía es muy pequeña, las etapas de agregar más caucho en la estación 118 de compensación de material y calcular el peso final de la banda de rodamiento se repiten hasta que se alcanza el peso objetivo.

Una vez que se ha pesado la banda de rodamiento de la llanta y su peso está dentro del intervalo que se tiene como objetivo, la banda de rodamiento 116 de la llanta y el noyó 100 de molde se colocan dentro del molde 102 (etapa 350) mediante medios robóticos o transportadores. El molde 102 tiene sectores móviles o acciones 124 laterales que crean el relieve de la escultura de la banda de rodamiento. Se mueven hacia dentro conforme el molde 102 cierra verticalmente . Ambos movimientos ocurren por medios comúnmente conocidos en el arte causando que los sectores 124 incidan sobre la superficie 126 circunferencial de la banda de rodamiento para formar el relieve de la escultura. Como se menciona previamente, las tiras 120 de caucho agregadas hacen la llanta ligeramente mayor que la cavidad del molde en ciertas áreas, lo cual necesariamente significa que estas tiras 120 de caucho se comprimen conforme los sectores 124 del molde 102 se mueven hacia dentro a medida que cierra el molde, como se muestra por la FIGURA 6. Esto crea espacios vacíos 128 entre la banda de rodamiento 116 de la llanta y las superficies 130 interiores del molde 102 en otras áreas. La compresión de los sectores 124 del molde contra las tiras 120 de caucho agregadas causa que los lados 121 de las de las tiras 120 de caucho se abulten y se expandan. Como resultado, puede ocurrir cierta cantidad de doblado en las costuras encontradas entre los sectores 124 individuales del molde a medida que se expanden estas tiras 120. Posteriormente, a medida que el calor y la presión se transportan a la banda de rodamiento 116 de la llanta mediante el molde 102 y el noyó 100 de molde portátil, . las tiras 120 de caucho agregadas fluirán hacia los espacios vacíos 128 encontrados entre la banda de rodamiento 116 de la llanta y las superficies 130 interiores del molde 102, creando por consiguiente una banda de rodamiento 116 de la llanta que tiene completamente llena la cavidad del molde 102 como se muestra por la FIGURA 7, que a su vez da como resultado una escultura completa de la banda de rodamiento 116 de la llanta una vez que se completa el proceso de moldeo.

Se debe notar que el molde 102 no tiene una cámara inflable que se utiliza comúnmente en los moldes de llanta. En cambio, el noyó 100 de molde portátil, que tiene un anillo 125 exterior que se conecta a un anillo 127 interior mediante pernos 129 que permiten al anillo exterior expandirse y contraerse con los cambios en la temperatura, se asienta sobre la superficie expuesta del molde 102 y se centra con el mismo. Además, el noyó 100 de molde tiene cartuchos de calentamiento que se conectan al molde 102 y reciben la energía del molde 102, causando que se caliente el noyó 100 de molde. Esto a su vez causa que el anillo 125 exterior del noyó 100 de molde se expanda por una cantidad ? (véase la FIGURA 7) y suministre el calor y la presión necesarios a la banda de rodamiento 116 de la llanta a medida que se comprime entre las superficies 130 interiores del molde 102 y la superficie 106 circunferencial del noyó 100 de molde. Para esta modalidad particular, ? puede variar dentro del intervalo desde 0.8 - 2.5 mm para proporcionar la compresión necesaria de modo que la banda de rodamiento 116 se pueda vulcanizar apropiadamente y de modo que cualquier burbuja de gas o aire atrapada encontrada dentro de ella pueda escapar.

Una vez que la banda de rodamiento ha estado en el molde suficiente tiempo para que haya ocurrido la vulcanización, el molde se abre y el noyó de molde portátil y la banda de rodamiento de la llanta se mueven hacia una estación de enfriamiento o estación de extracción donde el noyó de molde se coloca sobre una superficie expuesta de la estación de enfriamiento (no mostrada) . En este momento, el noyó de molde se enfría rápidamente hasta que comienza a encogerse mientras el diámetro de la banda de rodamiento permanece sustancialmente igual ya que el acero en la banda de corte resiste el cambio dimensional. Consecuentemente, se crea una separación entre la banda de rodamiento y el noyó de molde portátil. La banda de rodamiento se remueve entonces del noyó de molde mediante un anillo desmoldeador encontrado en la estación de enfriamiento, que levanta la banda de rodamiento hasta que la banda de rodamiento se encuentra por encima del noyó de molde .

Para esta modalidad, la banda de rodamiento está ahora lista para tener rayos agregados a la banda de rodamiento para conectar la llanta como un todo al rin de un vehículo.

Esto se hace colocando la banda de rodamiento dentro de otro molde (no mostrado) donde los rayos se forman vertiendo poliuretano en el molde. Una vez que los rayos de la llanta se curan y se unen a la banda de rodamiento, la llanta como un todo está lista para el uso. En aproximadamente el mismo tiempo, el noyó de molde ya sea se vuelve a unir al montaje de eje para construir otra banda de rodamiento sobre el mismo o se conecta a una cámara o estación de precalentamiento como se describe anteriormente. De esta manera, el proceso de construcción de la llanta se empieza nuevamente.

Mientras que sólo se ha descrito aquí específicamente una banda de rodamiento que se forma con rayos que es parte de una llanta no neumática, se contempla que este proceso se podría utilizar con llantas que tienen otros medios para conectar la banda de rodamiento al rin del vehículo incluyendo aquellas que tienen secciones de reborde y/o paredes laterales más convencionales. Consecuentemente, estos otros tipos de llantas caen dentro del alcance de la presente invención .

Mientras que esta invención se ha descrito con referencia a las modalidades particulares de la misma, se entenderá que tal descripción se proporciona a manera de ilustración y no a manera de limitación. Por ejemplo, cierta cantidad del kit se puede construir y funcionar de manera diferente a lo que se ha descrito aquí y ciertas etapas del método se pueden omitir y/o realizar en un orden que es diferente a lo que se ha específicamente mencionado. Consecuentemente, el alcance y contenido de la invención se debe definir sólo por los términos de las reivindicaciones anexas .

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama · como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para controlar el volumen de un producto que se debe colocar en un molde, caracterizado porque comprende las siguientes etapas: proporcionar un molde y un núcleo o noyó de molde portátil; colocar una o más capas de productos sobre el núcleo o noyó de molde portátil para formar una llanta o banda de rodamiento de la llanta; pesar la llanta o banda de rodamiento de la llanta; y colocar la llanta o banda de rodamiento de la llanta y el noyó de molde portátil dentro del molde si el peso de la llanta o banda de rodamiento de la llanta está dentro de los parámetros aceptables .

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de agregar material a la llanta o banda de rodamiento de la llanta si después de pesar la llanta o banda de rodamiento de la llanta, el peso de la llanta o banda de rodamiento de la llanta no está dentro de los parámetros aceptables.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa de agregar material a la llanta o banda de rodamiento de la llanta comprende agregar una tira de material a la circunferencia exterior de la llanta o banda de rodamiento de la llanta que se espacia aproximadamente 75 milímetros lejos de una superficie lateral de la llanta o banda de rodamiento.

4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el espesor y la anchura de la tira de material agregada a la llanta o banda de rodamiento de la llanta es aproximadamente 2 milímetros y 30 - 40 milímetros respectivamente .

5. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la tira de material se enrolla completamente alrededor de la circunferencia de la llanta o banda de rodamiento de la llanta.

6. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa de agregar material deja un espacio vacío en al menos un lugar entre el molde y la circunferencia de la llanta o banda de rodamiento de la llanta, permitiendo que el material agregado fluya hacia este espacio vacío durante el proceso de moldeo.

7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la llanta o banda de rodamiento de la llanta inicial se construye intencionalmente para ser menor que el volumen y la masa que se tienen como objetivo para la llanta o banda de rodamiento de la llanta.

8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque adicionalmente comprende proporcionar un montaje de eje de rotación del noyó al cual se une el noyó de molde portátil durante la etapa de pesado.

9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el montaje de eje de rotación del noyó incluye un submontaje de placa de carga piezoeléctrica con múltiples detectores que se utiliza para pesar la llanta o banda de rodamiento de la llanta durante la etapa de pesado.

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de unir el noyó de molde portátil al eje de rotación del noyó antes de colocar las capas de productos para formar la llanta o banda de rodamiento de la llanta, mover el noyó y el eje a diversas estaciones de construcción de la llanta y separar el noyó de molde portátil y la llanta o banda de rodamiento de la llanta que se ha construido sobre el mismo y colocar el noyó de molde portátil y la llanta o banda de rodamiento de la llanta dentro de un molde.

11. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de precalentar el núcleo o noyó de molde y tarar el montaje de eje antes de que el noyó de molde se una al mismo y pesar el noyó de molde una vez que se une al montaje de eje.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de remover el noyó de molde después de que la llanta o banda de rodamiento se ha construido sobre el mismo y compensar la deriva de temperatura del montaje de eje, la etapa de compensar la deriva de temperatura del montaje de eje que ocurre ya sea antes o después de que el noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento se hayan removido del montaje de eje .

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de pesar el noyó de molde y la banda de rodamiento de la llanta conjuntamente como un montaje y calcular cuánto material se necesita agregar a la banda de rodamiento de la llanta para alcanzar el peso objetivo sustrayendo el peso del montaje de noyó de molde y banda de rodamiento de la llanta a partir del peso objetivo y sumando el peso del noyó de molde en sí.

14. El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque adicionalmente comprende las etapas de agregar más material a la llanta o banda de rodamiento; compensar la deriva de temperatura del montaje de eje; remover el noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento del montaje de eje; registrar el peso negativo del noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento; y calcular el peso de la llanta o banda de rodamiento tomando el valor negativo del peso del noyó de molde y la llanta o banda de rodamiento recién medido y sustrayendo el peso del noyó de molde mismo.

15. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la etapa de agregar material incluye estirar una tira delgada de material que se agrega a la llanta o banda de rodamiento para ajustar la cantidad de peso que se agrega a la llanta o banda de rodamiento.