MX2014010320A - Aparato para moldear una llanta no neumatica que tiene mecanismo de alineacion flotante del molde. - Google Patents

Abstract

Esta invención se refiere de forma general a un aparato para moldear rotacionalmente una porción de una llanta, y, más específicamente, a un aparato que tiene un mecanismo de alineación flotante el cual permite que una porción de un molde se mueva en la dirección radial de la llanta, la cual este forma parcialmente, permitiendo que el aparato de moldeo omita el uso de tirantes. El mecanismo puede comprender dos conjuntos de cojinetes de rodillos de aguja que se disponen ortogonalmente para permitir el movimiento radial de una porción de un molde.

Description

APARATO PARA MOLDEAR UNA LLANTA NO NEUMATICA QUE TIENE MECANISMO DE ALINEACION FLOTANTE DEL MOLDE CAMPO DE LA INVENCION Esta invención se refiere de forma general a un aparato para moldear rotacionalmente una porción de una llanta, y, más específicamente, a un aparato que tiene un mecanismo de alineación flotante el cual permite que una porción del molde se mueva en la dirección radial de la llanta, la cual forma al menos parcialmente, permitiendo que el aparato de moldeo omita el uso de tirantes.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION Un campo emergente en el desarrollo de llantas involucra la fabricación y el uso de llantas no neumáticas o híbridas que no dependen solamente de gases para soportar la llanta estructuralmente , ya que estas llantas no son propensas al desinflamiento, el cual puede volver a las llantas neumáticas inoperantes. Un ejemplo de tales llantas se describe en la Patente Norteamericana No. 7,201,194, la cual es propiedad conjunta del solicitante de la presente solicitud. El contenido de esta atente se incorpora como referencia en este documento, a todos los efectos, en su totalidad. En una modalidad ejemplar de la patente ?194, la llanta no neumática incluye una banda de deslizamiento anular y una pluralidad de rayos en celosía que se extienden Ref.:250571 transversalmente y radialmente hacia adentro desde la banda de deslizamiento anular y que se fijan en una rueda o cubo. En ciertas modalidades, la banda de deslizamiento anular puede comprender además una capa de deslizamiento, al menos una primera membrana adherida a la extensión radialmente hacia adentro de la capa de deslizamiento y al menos una segunda membrana adherida a la extensión radialmente hacia afuera de la capa de deslizamiento. Además, la habilidad para operar sin una presión de inflación requerida, la invención de la Patente Norteamericana No. 7,201,194 también proporciona ventajas que incluyen una presión de contacto con el suelo más uniforme en toda la longitud del área de contacto. Por lo tanto, estas llantas imitan el funcionamiento de las llantas neumáticas.

La FIG. 1 muestra tal llanta que define una dirección radial R. Como referencia, todos los números de referencia 100 usados en este documento hacen referencia a las características de la llanta en tanto que todos los números de referencia 200 usados en este documento hacen referencia a un aparato de moldeo para producir tal llanta y los números de referencia 300 usados en este documento hacen referencia a las características del mecanismo de alineación flotante del molde de acuerdo con una modalidad de la presente invención. La llanta 100 comprende una banda de rodamiento 102 que se une a la extensión exterior 104 de los rayos 106, los cuales a su vez, se conectan a un cubo o rueda 108 hacia adentro 110, por los medios conocidos en la técnica, como por ejemplo rayos de moldeo entre el cubo 108 y la banda de rodamiento 102, los cuales han sido preparados por adhesión adecuada al poliuretano. Una banda anular externa 105 se ubica entre la extensión externa de los rayos y la banda de rodamiento y una banda anular interna 107 se encuentra en la extensión interna de los rayos, conectándolos juntos. Esta banda anular interna 107 puede ser usada para unir la llanta a un cubo o rueda.

Para la versión de la llanta 100 mostrada, las bandas anulares 105, 107, y los rayos 106 se forman vertiendo un líquido de poliuretano en un molde rotacional donde el líquido se distribuye a través de centrifugación y entonces se cura o se endurece. También se puede observar que los rayos 106 se agrupan en pares y que los rayos individuales 106', 106" dentro de cada par están separados consistentemente entre si, y que cada par está separado consistentemente del par adyacente alrededor de la circunferencia de la llanta. La separación dentro de cada par y la separación entre cada par adyacente no necesita ser la misma. Como se describe por el Resumen y columna 2, líneas 28-41 de la patente *194, los rayos 106 soportan la llanta 100 en tensión, cerca de la parte superior de la llanta 100 y no en compresión. Más bien, los rayos 106 en la parte inferior de la llanta cerca de la zona de contacto, la cual es donde la banda de rodamiento 102 de la llanta 100 entra en contacto con la carretera, se comprimen o se colapsan fácilmente. Esto ayuda a que la llanta simule la función de soporte neumático de una llanta neumática.

Debido a la función sensible e importante que tienen las bandas anulares 105, 107, es decir, crear la unión entre la banda de rodamiento y el cubo o la rueda, asi como las cuestiones estéticas, es deseable que el espesor de las bandas permanezca constante. Observando la FIG. 2, se muestran núcleos de molde 238" encontrados en la mitad inferior del molde 234, que forman los rayos y las superficies internas 101 de las bandas anulares. Estos núcleos de molde se delinean sobre las superficies 237 que forman los rayos en sí, cuando los núcleos de molde que vienen de un lado del molde interactúan con núcleos de molde configurados de forma similar que vienen de la otra mitad (como se describe mejor más adelante) de modo tal que el espesor de los rayos puede permanecer constante aun si hay una succión presente. Sin embargo, estos núcleos de molde no están delineados sobre las superficies 235 que forman las superficies interiores de las bandas anulares. En el caso de la superficie interior de la banda anular externa 105, la superficie interior de la banda de rodamiento es sustancialmente cilindrica, lo que requiere que la superficie interna de la banda anular externa también sea cilindrica, para mantener el espesor de la banda anular y evitar inconsistencias estéticas sobre la banda anular externa de un lado de la llanta al otro. Existe una situación similar para la banda anular interna.

La profundidad de los núcleos de molde es igual o mayor a 150 mm, lo cual es un trazo más profundo de lo que es típico. Esto, agregado al hecho de que hay superficies que carecen de succión significa que los rayos están propensos a adherirse durante el desmolde. Esto puede provocar la distorsión de los rayos y bandas anulares y/o apariencia indeseable y no uniforme. Cualquier desalineación de las mitades del molde en la dirección radial agrava este problema. Por lo tanto, este problema podría ser beneficiado si estuviera presente un alto grado de alineación del molde, para garantizar que el movimiento de las mitades del molde y sus núcleos de molde asociados fuera solamente translacional cuando ocurre la apertura del molde y el desmolde. Esto podría ser facilitado por el uso de tirantes tradicionales que conectan las platinas del molde y guían su movimiento. Sin embargo, la prensa de moldeado y las platinas asociadas se diseñan para abrirse rotacionalmente, sobre los ejes vertical y horizontal, así como trasladarse para abrir y cerrar el molde. Este amplio intervalo de movimiento, además del deseo de tener libre acceso al interior del molde para acceder a sus componentes, así como a una llanta que sea formada dentro del mismo hace impráctico el uso de tales tirantes. Además, la falta de los tirantes significa que las platinas del molde y las mitades del molde pueden ser desalineados, lo cual, durante el desmolde, puede provocar distorsión de los rayos de la llanta.

En consecuencia, frecuentemente ocurre daño de la llanta. Por consiguiente, es deseable encontrar un aparato que permita que tales llantas sean fabricadas usando núcleos de molde con superficies que no están succionadas usando algún tipo de mecanismo de alineación. Sería particularmente útil si tal aparato pudiera ser diseñado sin el uso de tirantes. Finalmente, sería útil proporcionar medios que permitan el ajuste o el movimiento de una mitad del molde en la dirección radial de la llanta.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Las modalidades particulares de la presente invención incluyen un aparato para moldear una llanta que tienen una dirección radial, que incluye una prensa de moldeo y un molde . La prensa de moldea puede tener una primera y una segunda platinas que se asocia operativamente con la prensa, para cambiar sus posiciones relativas para abrir y cerrar un molde que se fija a las platinas. El molde puede tener una primera y una segunda porciones que se fijan a la primera y la segunda platinas de la prensa de moldeo, respectivamente. El aparato puede incluir además un mecanismo de alineación flotante del molde que se asocia operativamente a la primera porción del molde, la primera platina y la prensa de moldeo, el mecanismo que incluye al menos un miembro deslizable que permite a la primera porción del molde moverse libremente en la dirección radial una cantidad predeterminada.

En ciertos casos, el motor puede accionar la segunda porción del molde y la tapa y el anillo exterior de la primera porción del molde pueden ser acoplados a la segunda porción del molde cuando se cierra el molde, haciendo que la primera porción del molde gire.

En otras modalidades, la primera porción del molde es una mitad del molde.

Algunas veces, la primera porción del molde se une de forma fija a la primera platina y la prensa tiene un armazón y el mecanismo de alineación del molde se une de forma deslizable al armazón y también se une de forma deslizable a la primera platina.

En ciertas modalidades, el mecanismo de alineación del molde comprende una primera corredera y una segunda corredera que se asocian operativamente con la primera platina, la primera porción del molde y la prensa de moldeo, las correderas que están dispuestas para el movimiento ortogonal relativo entre sí.

En aun otra modalidad, el mecanismo de alineación del molde comprende además un conjunto de cojinetes de agujas que guían el movimiento de una corredera y otro conjunto de cojinetes de agujas que guían el movimiento de la otra corredera. En tal caso, la primera y la segunda correderas se configuran de forma similar con protuberancias en forma de V en los costados. El mecanismo de alineación del molde puede comprender además cuatro canaletas con conjuntos de cojinetes de ajugas encontrados en lados opuestos de las canaletas que coinciden con las protuberancias con forma de V de las correderas, dos de las canaletas con forma de V que coinciden con cada una de las correderas, proporcionando cuatro conjuntos de cojinetes de agujas para guiar cada corredera. El aparato puede comprender dos chavetas para cada corredera, para guiar el movimiento de cada corredera, en donde las chavetas tienen ranuras en forma de V para retener las protuberancias con forma de V de las correderas.

La cantidad predeterminada de movimiento radial puede ser al menos de 0.5 mm y podría variar desde 1 a 2.5 mm.

En aplicaciones particulares, la prensa de moldeo puede ser una prensa de moldeo vertical y la primera platina puede ser una platina superior y la segunda platina es una platina inferior. La platina superior puede incluir una abertura que sirve como una ranura de vertido cuando se cierra el molde. La platina superior puede ser conectada de forma giratoria a la prensa de moldeo y la platina inferior puede ser conectada de forma trasladable a la prensa de moldeo en una dirección vertical.

En otras aplicaciones, el aparato puede incluir además un mecanismo de ajuste de la holgura que limita el movimiento del mecanismo de alineación flotante del molde en al menos una dirección. Este mecanismo de ajuste de la holgura puede comprender un miembro de fijación que tiene una abertura y un perno. El perno puede tener extremos roscados y un reborde, uno de los extremos roscados puede estar configurado para coincidir con un orificio roscado encontrado en la corredera. El perno puede ser configurado además de modo tal que el reborde se encuentre adyacente a la corredera y el miembro de fijación, es decir, entre estos, después que el perno ha sido asegurado a la corredera y pasado a través de la abertura del miembro de fijación. Este mecanismo puede comprender además una tuerca que se fija al extremo roscado libre del perno que se extiende más allá del miembro de fijación.

El anterior y otros objetivos, características y ventajas de la invención serán aparentes a partir de las siguientes descripciones más detalladas de las modalidades particulares de la invención, como se ilustra en las figuras anexas, en donde los números de referencia similares representan partes similares de la invención.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La FIG. 1 es una vista en perspectiva de una llanta no neumática que tiene rayos, que puede ser moldeada usando un aparato de acuerdo con una modalidad de la presente invención; la FIG. 2 es una vista en perspectiva de una mitad de molde y los núcleos asociados que forman los rayos de la llanta de la FIG. 1; la FIG. 3A es una vista superior de un aparato de moldeo de acuerdo con una primera modalidad de la presente invención; la FIG. 3B es una vista transversal del aparato de moldeo de la FIG. 3A, tomada a lo largo de las líneas 3A-3A de la misma; la FIG. 3C es una vista agrandada del molde y la porción superior del aparato de moldeo de la FIG. 3B; la FIG. 3D es una vista agrandada, tomada de la FIG. 3C, para mostrar más caramente la abertura encontrada entre la platina superior de la prensa de moldeo y el montaje de anillo de la porción superior del molde; la FIG. 4A es una vista en perspectiva de un mecanismo de alineación flotante del molde fijado a la platina superior y el brazo de una prensa de moldeo de acuerdo con una modalidad de la presente invención, con una porción de la mitad superior del molde removida para claridad aumentada; la FIG. 4B es una vista transversal del mecanismo de alineación del molde de la FIG. 4A, tomada a lo largo de la línea 4A-4A del mismo, solo con el montaje superior mostrado para claridad mejorada con las canaletas que se exponen para observar cómo estos quedan atrapados entre las chavetas y la corredera; la FIG. 4C es una vista transversal, agrandada, del mecanismo de alineación del molde de la FIG. 4B con el montaje inferior del mecanismo de alineación del molde mostrado y un montaje de ajustador de la holgura mostrado en sección transversal, que representa cómo funciona el montaje de ajustador usando el miembro de fijación, el perno con doble extremo riscado con reborde, y una terca; y la FIG. 5 es una vista en perspectiva de la canaleta y los cojinetes de rodillos de aguja asentados en las depresiones del mismo sobre las superficies opuestas de la canaleta .

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Observando las FIGS . 3A a 3D, se representa un aparato 200 para moldear una porción de una llanta 100 en una manera consistente con una modalidad de la presente invención. Específicamente, como se observa mejor en las FIGS. 3A y 3B, este aparato 200 incluye una prensa de moldeo vertical 202 que comprende una platina inferior 204, una platina superior 206 , un cilindro hidráulico 208, un brazo 210, un engranaje 212 y un armazón 214. El armazón 214 está fijo y la platina inferior 204 se fija de forma trasladable en un plano horizontal pero está libre para trasladarse verticalmente mientras que la platina 206 se conecta de forma giratoria al armazón 214 a través de un pasador 211. La platina superior 206 se mueve por medio del cilindro hidráulico 208 dentro y fuera de alineación con la platina inferior 204. Ambas platinas también pueden girar sobre un eje horizontal como se describe previamente. El engranaje 212 se acopla con un piñón de impulsión (no se muestra) accionado por un motor (no se muestra) que puede acoplarse y desacoplarse del engranaje 212 cuando es apropiado hacer girar la platina inferior 204 y el molde 216, el cual se fija al mismo, para formar los rayos 106, como se explicará más adelante.

Se contempla que la platina superior 206 podría ser conectada de forma trasladable al armazón 214 y podría ser movida por otros medios distintos a medos hidráulicos, como por ejemplo, medios neumáticos, mecánicos y otros medios conocidos comúnmente en la técnica. Igualmente, la rotación de la platina inferior 204 podría ser lograda por mediante otros medios conocidos en la técnica, como por ejemplo mediante un motor eléctrico que se copla directamente a la flecha 218 a la cual se une la platina inferior 204. La traslación de la platina inferior puede ser lograda usando los mismos métodos mencionados previamente para mover la platina superior 206. También se proporcionan cojinetes de rodillos 220 para guiar la rotación de la platina inferior 204 y minimizar la fricción asociada con su rotación. Un mecanismo de alineación flotante del molde (no se muestra en las FIGS. 3A a 3D) une la platina superior al brazo del armazón del molde pero se contempla que este mecanismo de alineación podría estar interpuesto entre la mitad superior del molde 236 y la platina superior 206 del molde. Los detalles de este mecanismo de alineación se describen adicionalmente más adelante.

La vista superior proporcionada por la FIG. 3A representa cómo se une la platina al armazón 214 usando el brazo 210, de una manera efectiva, que requiere tan poco material como sea posible. La platina superior 206 tiene una forma de cilindro delgado en términos generales, que se divide en una porción central 222 y una porción anular externa 224. El brazo 210 de la prensa de moldeo 202 se extiende horizontalmente desde el armazón 214 y hacia abajo una distancia pequeña verticalmente , para conectarse a la porción centraL 222 de la platina superior 206 . Cinco miembros de conexión delgados 226, dispuestos en un arreglo circular, se extienden desde la porción central 222 y se conectan a la porción 224 anular externa. Las porciones interna y externa 222, 224 de la platina superior 206 se configuran de forma concéntrica con cinco aberturas 228 encontradas entre estas y los miembros de conexión, una de las cuales se encuentra arriba de la ranura de vertido 230.

Se contempla que la construcción de la platina superior y su unión al armazón de la prensa de moldeado, podría ser lograda de otras formas. Por ejemplo, podrían ser usados brazos separados para conectar las porciones interna y externa de la platina superior al armazón de la prensa de moldeo. También, las aberturas encontradas en la superficie superior de la platina superior podrían ser reemplazadas por una abertura única que se extienda a través de la superficie lateral de la platina del moldeo o a través de una superficie lateral del molde, suficientemente lejos para llegar a la ranura de vertido.

Enfocándose ahora en los detalles del molde 216 como se muestra por las FIGS. 3B y 3C, se puede observar que el molde 216 incluye una porción inferior 234 y una porción superior 236 cada una que tiene núcleos 238 que interactúan para definir las cavidades que forman los rayos 106, cuando los rayos se extienden de un lado del moldeo al otro y de modo alternado alrededor de la circunferencia del molde. Los núcleos diametralmente opuestos se muestran con el núcleo 238' en el lado izquierdo de la figura que se extiende desde la porción superior 236 del molde 216 y el núcleo 238" en el lado derecho de la figura, que se extiende desde la porción 234 del molde 212. Los núcleos 238 terminan en superficies ligeramente perfiladas 240, pero se contempla que estos se podrían extender hacia la mitad de molde opuesta en una forma telescópica. Otras características comunes del molde, tales como ventilaciones, no son tan importantes para la presente invención, pero se una frecuentemente. Los núcleos se muestran como extensiones sólidas de las mitades del molde, pero estos podrían ser insertos separados, para facilidad de reemplazo si uno de estas resultara dañado. Las características de alineación del molde en forma de pasadores 239 se muestran en la FIG. 2.

La banda de rodamiento 102 de la llanta 100 se coloca en una ranura anular 242 encontrada a lo largo de la superficie circunferencial del molde 216 después que el molde se abre al hacer girar la platina superior 206 hacia arriba y lejos de la platina inferior 204 y la platina inferior se traslada hacia abajo a una posición intermedia. Una pequeña interferencia se proporciona cerca de la parte inferior de la ranura anular 242 entre la banda de rodamiento 102 y los núcleos 238, de modo tal que cuando un brazo robotico coloca una banda de rodamiento en el molde, esta presiona la banda de rodamiento sobre el núcleo provocando una pequeña presión localmente, la cual tiende a mantener la banda de rodamiento 102 asentada durante el proceso de moldeo. Una ranura de separación 244 también se proporciona a lo largo de la superficies externas de los núcleos 238 con el fin de permitir el flujo del poliuretano a lo largo de la superficie interna de la banda de rodamiento 102, facilitando la adhesión de los rayos a la banda de rodamiento 102 y formando la banda anular externa 105 como se describe previamente. Aproximadamente al mismo tiempo que la banda de rodamiento 102 se posiciona en la porción inferior 234 del molde 216, el cubo 108 se sitúa en un hueco 246 encontrado en el centro del molde 216 por medio de un brazo robótico y otros medios conocidos comúnmente en la técnica, y es guiado a su lugar por medio de un cilindro 248 que tiene una superficie 250 de introducción.

La porción superior del molde 236 comprende un montaje de tapa giratoria 252 que se une de forma giratoria a la prensa de moldeo 202 y es guiada por cojinetes de rodillos 254. Los cojinetes de rodillos 254 usados en este caso son los números de modelo 42687/42620 vendidos por SIMPLY BEARINGS LTD. (SKF) . Por supuesto, son factibles otras uniones giratorias, tales como chumaceras o cojinetes magnéticos, dependiendo de la aplicación, siempre que estos permitan que este montaje gire libremente. Una separación 251 se proporciona entre la prensa 202 y este montaje 252 para limitar la cantidad de fricción creada cuando el montaje gira. Este montaje de tapa giratoria 252 incluye una flecha 256 que es guiada por los cojinetes y que tiene un reborde 258 unido a su extremo inferior. Una tapa 260 se conecta debajo del reborde 258 por al menos uno, y algunas veces cuatro, submontajes de perno y muelle de compresión 262. La tapa 260 tiene un bisel 264 ubicado en su borde inferior, para alinear apropiadamente la tapa 260 al cubo 108 cuando la platina superior de la prensa de moldeo gira hacia abajo, en alineación paralela con la platina inferior y la platina inferior se traslada hacia arriba a su posición superior, donde el molde se cierra. Ahora, la porción biselada de la tapa 260 se extiende hacia abajo más allá de la parte superior del cubo 108 y a su interior, como se muestra por la FIG. 3C.

Además, la porción superior 236 del molde 216 incluye un montaje de anillo exterior 232 que se une de forma giratoria a la platina superior 206 de la prensa 202 de moldeo usando un cojinete de rotación 266 de diámetro grande que se encuentra fuera de la ranura de vertido 230 en la dirección radial R del molde (consistente con los ejes coordenados de una llanta que está contenida dentro del molde) . Pueden ser usadas uniones giratorias en lugar del cojinete de rotación, como por ejemplo una chumacera o un cojinete magnético dependiendo de la aplicación, siempre que estos reduzcan la cantidad de resistencia a la rotación, es decir, la fricción, una cantidad adecuada. También, se pueden usar materiales tales bronce o plástico para crear una unión giratoria, donde estos materiales, que tienen un coeficiente de fricción bajo, se deslizan unos contra otros. Para esta modalidad, se usa un cojinete de rotación vendido por SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GmbH & Co. KG- (INA) bajo el número de modelo VSU 200555.

Como se observa mejor en la FIG. 3D, una pequeña separación 270 se encuentra entre la mayor parte de la platina superior 206 de la prensa de moldeo 202 y el montaje de anillo externo 232, la cual proporciona tolerancia cuando el montaje de anillo exterior 232 gira sobre el cojinete de rotación 266. Sin embargo, esta separación 270 limita severamente la cantidad de calor que pueden ser transferido desde el molde 216 a la platina superior 206 de la prensa 202. Esto lleva a una deriva térmica del montaje de anillo exterior 232, el cual se construye de aluminio y acero, que tienen diferentes coeficientes de expansión térmica. Esto significa que las porciones del montaje de anillo exterior pueden crecer a diferentes cantidades. Por lo tanto, las uniones con pernos convencionales para sostener estas diferentes porciones del montaje de anillo exterior son imprácticas ya que los pernos apretados cuando el molde está en el estado frío pueden partirse cuando el molde se calienta .

Por consiguiente, se proporcionan muelles de compresión 268, o alternativamente muelles de disco entre la cabeza de los pernos y la superficie inferior de los orificios escariados en los cual se encuentran las cabezas de los pernos, permitiendo que el muelle absorba los efectos de la expansión térmica evite el rompimiento de los pernos. Una técnica similar se usa para unir la porción inferior 234 del molde 216 a la platina inferior 204 por la misma razón.

Otra vez, se desea que la rotación de la porción inferior 234 del molde 216 sea transportada al montaje de anillo exterior 232 por algún tipo de acoplamiento entre el montaje de anillo exterior 232 y la porción inferior 234 del molde 216. Por otro lado, los núcleos del montaje de anillo exterior 232 pueden chocar con los núcleos de la porción inferior 234 del molde 216 y/o el espesor de los rayos puede no ser consistente. Este acoplamiento puede ser logrado a través de fricción o a través de características estructurales de inmovilización tales como núcleos que se extienden de una mitad del molde a la mitad de molde opuesta y/o características de alineación del molde tales como clavijas ahusadas 290 (observadas mejor en la FIG. 2) . Se debe notar que las uniones giratorias del montaje de anillo exterior 232 y el montaje de tapa 252 de la mitad superior del molde están separadas entre si, de modo tal que cada montaje pueda girar independientemente del otro montaje.

Volviendo a la FIG. 3, cuando el molde 216 se cierra y gira, una boquilla (no se muestra) puede ser posicionada arriba de la abertura 228 de la platina superior 206 y la ranura de vertido 230 del molde 216 para introducir un líquido, tal como poliuretano, en el moldeo 216. Como puede ser observado de la estructura citada anteriormente, la fijación giratoria y concéntrica de la tapa 260 y el montaje de anillo exterior 232 a la prensa 202 de moldeo junto con la pequeña separación proporcionada entre la tapa y el anillo exterior, la cual actúa como una ranura de vertido 230, permite que estos componentes giren y distribuyan un líquido, tal como poliuretano, para formar los rayos de la llanta sin interrumpir el llenado del molde por alguna característica estructural que también esté girando. Esto evita el desperdicio del poliuretano cuando este no entra al molde y también ayuda a que todos los rayos sean formados de forma consistente y uniforme sin la formación de burbujas que son inducidas en el poliuretano por la turbulencia provocada por la rotación de un componente estructural que interrumpe el flujo del poliuretano hacia el molde.

Una vez que una llanta 100 tiene los rayos unidos al cubo 108 y la banda de rodamiento 102 en el molde 216, la platina inferior 204 puede ser trasladada hacia abajo, a una posición inferior, donde las clavijas (no se muestran) , las cuales se unen al piso debajo de la platina de la prensa, pueden pasar a través de orificios en la platina inferior y en la porción inferior 234 del molde 216 y empujan sobre la parte inferior de la banda de rodamiento 102, haciendo que la llanta se eleve y se desmolde de los núcleos que se extienden desde a porción inferior del molde. Alternativamente, puede ser accionado un sistema de expulsión que empuja la llanta fuera del molde sin mover la platina inferior más allá de su posición vertical intermedia mencionada anteriormente, donde la banda de rodamiento se coloca en el molde. Más o menos en este momento, la platina superior 206 es girada para apartarla, creándose el espacio suficiente para que el brazo robótico levante la llanta. El proceso para agregar los rayos a otra llanta puede ser iniciado ahora si se desea.

Como se describe previamente, es durante este proceso de desmolde cuando puede suceder el daño a la porción de poliuretano debido a la alineación inapropiada del molde. Por lo tanto, los inventores de la presente invención han diseñado un mecanismo de alineación flotante 300 el cual permite que la porción superior del molde flote en la dirección radial del molde/la llanta, ayudando a evitar cualquier distorsión de los rayos y los anillos anulares externo e interno.

Enfocándonos ahora en la FIG. 4, puede ser observada claramente una vista en perspectiva de un mecanismo de alineación flotante 300 del molde de acuerdo con una modalidad de la presente invención, que puede ser usado con el aparato de moldeado recién descrito. Este comprende dos montajes de deslizamiento 302', 302" que se conectan entre si para ser capaces de deslizarse en direcciones que son ortogonales entre si. Para esta modalidad, el montaje inferior 302' se une de forme deslizable a la platina superior 206 y es capaz de deslizarse en una dirección que es perpendicular a la dirección en la que se extiende el brazo 210 del armazón de la prensa de moldeo. Cerca de la parte superior del montaje inferior 302' está el montaje superior 302" que se une de forma deslizable al brazo 210 y es capaz de deslizarse en una dirección que es paralela a la dirección en que se extiende el brazo. Ya que estos montajes son capaces de deslizarse en diferentes direcciones ortogonales, la platina superior 206 completa y la mitad superior del molde 236 se pueden mover en ambas direcciones simultáneamente, permitiendo que la mitad superior del molde flote en la dirección radial de la llanta, compensando de forma efectiva cualquier desalineación al permitir el movimiento natural, libre, en cualquier dirección radial que sea necesario.

Ambos montajes se construyen de forma similar y comprenden una corredera 304 con dos porciones sobresalientes con forma de v 306, dos guías o chavetas 308 con forma de v, canaletas con forma de v 310 y cojinetes de rodillos de aguja 312. Las porciones con forma de v 306 de la corredera 304 se configuran de forma complementaria con las ranuras encontradas en las chavetas 308 y las canaletas con forma de v 310, encajándose perfectamente entre las porciones con forma de v de la corredera y las ranuras de las chavetas. Atrapados entre las canaletas y las correderas se encuentra una pluralidad de cojinetes de rodillos de aguja 312 que se asientan dentro depresiones 314 encontradas sobre las canaletas, como se observa mejor en la FIG. 5. Para esta modalidad, se usan los cojinetes de rodillos de aguja vendidos pos SKF bajo el número de modelo LWHW 15x358.

Conjuntos de cojinetes de rodillos se encuentran en la parte superior y la parte inferior de cada canaleta, lo que significa que cuatro conjuntos, dos en cada lado de la corredera, guían cada corredera cuando esta se traslada (como se observa mejor en la FIG. 4A) . Las chavetas 308' para el montaje inferior 302' se atornillan a la platina 206 y se alinean con la misma usando pasadores de centrado u otros medios conocidos comúnmente en la técnica.

Unida a la parte superior de la corredera del montaje inferior 304' se encuentra una placa 316 de la tapa que se fija a la misma usando pernos y pasadores de centrado, o mediante otros medios conocidos comúnmente en la técnica, otra corredera 304", la cual es parte del montaje superior, se atornilla y se sujeta mediante clavijas de centrado a la placa de la tapa 316 y se dispone perpendicularmente a la corredera del montaje inferior, con el fin de proporcionar movimiento ortogonal a la misma, como se describe previamente. La corredera del montaje superior se une a su vez de forma deslizable al brazo de la prensa de moldeo 210, a través de chavetas 308" que se fijan al brazo usando pernos y clavijas de centrado, de forma similar a como se ha descrito. Es posible que la corredera del montaje inferior, la placa de la tapa y la corredera del montaje superior puedan ser fijadas con pernos o clavijas usando un conjunto único de pernos y clavijas de centrado.

Como puede ser imaginado, estas uniones deslizables podrían permitir que la platina superior del molde, el mecanismo de alineación flotante del molde y la prensa de moldeo se disocien entre sí, lo cual podría llevar a daño del equipo. También, hay una cantidad significativa de movimiento el cual permiten estas uniones y demasiado movimiento podría llevar a que los núcleos de un lado del moldeo choquen sobre el otro lado del moldeo, lo cual podría llevar también a daños. En consecuencia, se proporcionan montajes 318 de ajustador de la holgura o de detención que limitan el movimiento de las correderas, evitando cualquier daño al equipo, que podría resultar de la sobrecarrera . Como se observa mejor en la FIG. 4C, estos montajes incluyen un miembro de fijación 320 con una abertura 322, tal como una ranura para facilidad de ensamblaje, el cual puede ser fijado con pernos a la platina superior 206 para ser usado con el montaje inferior. Un perno 324 con roscas en cada extremo y un reborde 326 puede ser atornillado en el lado de la corredera 304' con el reborde que se posiciona entre la corredera y el miembro de fijación. El extremo libre del perno que se extiende a través de la ranura y más allá del miembro de fijación puede tener una tuerca 328 apretada sobre el mismo y todas estas partes pueden ser configuradas y posicionadas de modo tal que las separaciones 330 se ubiquen entre el reborde y el miembro de fijación a un lado y entre la tuerca y el miembro de fijación en el otro lado.

Durante la operación, la corredera es libre de moverse hacia el miembro de fijación hasta que el reborde golpea el miembro, deteniéndose cualquier movimiento en esta dirección. El deslizamiento también es libre de moverse más allá del miembro de fijación hasta que la tuerca golpea el miembro, deteniéndose cualquier movimiento adicional en esa dirección. Este recorrido de ida y vuelta puede ser ajustado al reducir el espesor del reborde o la tuerca al agregar arandelas en la separación. Para esta modalidad, el intervalo de la separación de 1.0 a 1.5 mm significa que el movimiento relativo en cualquier dirección varía aproximadamente en el mismo grado.

Se debe notar que un sistema configurado de forma similar se usa en conjunción con el montaje superior, donde el miembro de fijación se fija con pernos a la parte superior de la corredera del montaje superior y el perno se fija al brazo del armazón del molde. Esto proporciona un movimiento similar para el montaje superior como se proporciona para el montaje inferior. Para esta modalidad, es preferible que la cantidad de movimiento permitida por el mecanismo de alineación flotante sea de al menos 0.5 mm en cualquier dirección radial, con el fin de compensar la desalineación típica del molde pero esto podría ser variado dependiendo de la naturaleza y el diseño del equipo, de modo tal que el molde y la prensa de moldeo así como la profundidad de trazado necesaria para fabricar la llanta completa. Además, los inventores han descubierto experimentalmente que es deseable limitar la cantidad de deformación sobre los rayos del poliuretano a 5% o menos. Ya que la mayoría de los rayos de la llanta contemplada a aquí tienen un espesor que es de aproximadamente 10 mm, esto se traduce en un juego radial deseado de 0.5 mm.

Se contempla que podrían ser usados otros tipos de mecanismos en lugar de los cojinetes de rodillos de agujas incluyendo cojinetes de rodillos tradicionales, cojinetes de bolas y cojinetes fricciónales de deslizamiento. También, podrían ser empleados mecanismos que funcionan sobre principios magnéticos, hidrodinámicos e hidrostáticos . Virtualmente , con la presente invención puede ser usado cualquier mecanismo que permita el movimiento radial suficiente. Por lo tanto la descripción de los detalles particulares del mecanismo que usa cojinetes de rodillos no debe ser interpretada como limitante de la presente invención. Por ejemplo, los inventores contemplan que se pueden emplear mecanismos similares a los cojinetes que permiten que los componentes floten y se muevan unos con relación a los otros, tales como cojinetes hidrodinámicos, hidrostáticos y magnéticos. Específicamente, podría ser usado un miembro de deslizamiento en forma de una placa redonda que está libre para deslizarse sobre cojinetes de bolas y que se asienta en una cavidad circular que se sobredimensiona una cantidad suficiente para permitir el movimiento radial deseado. Los miembros de deslizamiento similares pueden flotar usando imágenes o al proporcionar un fluido delgado que se presuriza para reducir la fricción y permitir el movimiento libre en la dirección radial. Adicionalmente, el miembro de traslación podría estar asentado en un material flexible, tal como caucho, gel u otros materiales que permitan alguna holgura en la dirección radial del molde/la llanta. En cualquier modalidad, el mecanismo necesita ser capaz de flotar libremente aún bajo una carga pesada como por ejemplo de cientos de libras.

Aunque solo se ha descrito específicamente en este documento una banda de rodamiento que se forma con rayos, que es parte de una llanta no neumática, se contempla que este proceso podría ser usado con llantas que usen gas junto con rayos (conocidas comúnmente como llantas híbridas) para soportar la carga aplicada a las llantas. Las llantas no necesitan ser configuradas con una capa de deslizamiento o tener tras propiedades o características como las llantas contenidas en la Patente Norteamericana No. 7,201,194. También, pueden ser usados otros materiales en lugar de poliuretano, tales como materiales termoestables que son apropiadamente durables y fuertes para soportar las cargas aplicadas a las llantas. Además, las modalidades discutidas en este documento se enfocan en agregar rayos a las llantas pero la presente invención también puede ser aplicada a la formación de otras regiones de las llantas.

Solo se ha mostrado y descrito uno de tales mecanismos de alineación del molde para ser usado con un moldeo completo, pero se contempla que podrían ser empleados múltiples mecanismos que están asociados opera ivamente con cada núcleo que podría quedar atascado con porciones de la llanta. En otras palabras, podrían ser usados múltiples mecanismo de alineación para múltiples porciones del molde. Se contempla además que un mecanismo de alineación flotante del moldeo podría ser logrado al separar la traslación ortogonal de los mismos de deslizamiento de modo tal que un miembro de deslizamiento estará asociado operativamente con una primera mitad del moldeo y el otro miembro de deslizamiento estaría asociado operativamente con la segunda mitad del molde.

Aunque esta invención ha sido descrita con referencia a modalidades particulares de la misma, se debe entender que tal descripción es a modo de ilustración y no a modo de limitación. Por ejemplo, se ha descrito una prensa de moldeo vertical pero se contempla que también podría ser usada una prensa de moldeo horizontal en la que se proporcionan medios de desviación con el mecanismo de alienación para tomar en cuenta la gravedad. Por ejemplo, se podrían incluir medios de muelle en los montajes de ajustador de holgura para desviar el mecanismo a una posición centrada. Estos medios de muelle también podrían ser usados en una aplicación de prensa de moldeo vertical para ayudar a evitar que el molde choque durante el cierre del molde. De modo similar, el molde ha sido descrito teniendo una forma cilindrica, pero este podría tener tras formas tales como un cubo cuadrado o rectangular. También, esta invención ha permitido la eliminación de los tirantes pero se contempla que esta podría ser usada con prensas que también tengan tirantes.

En general, muchos detalles del aparato de moldeo que incluyen los detalles del molde y la prensa han sido descritos con el fin de proporcionar contexto para la presente invención pero no son esenciales para la práctica de la presente invención aunque estos pueden ser combinados con la presente invención, la cual se refiere principalmente al uso del mecanismo de alineación flotante del molde. Además, por conveniencia, este mecanismo de fijó a la platina superior de una prensa de moldeo vertical pero se contempla que este podría estar asociado operativamente con cualquier platina de una prensa independientemente de la configuración o la orientación de la prensa. En sí, el mecanismo de flotación puede estar ubicado en multitud de sitios que incluyen, entre una platina y de moldeo, o entre una platina y el armazón de una prensa. Finalmente, diferentes aspectos y características de algunas de las modalidades discutidas en este documento pueden ser sustituidos por otras características de otras modalidades, para dar otras modalidades. Por consiguiente, el ámbito y el contenido de la invención deben estar definidos 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 aparato para moldear una porción de una llanta, que tiene una dirección radial, que incluye una prensa de moldeo y un molde, caracterizado porque comprende además: primera y segunda platinas, las platinas que están asociadas operativamente con la prensa para cambiar su posición relativa entre si para abrir y cerrar un molde que se fija a las platinas; una primera porción del molde que se une a la primera platina de la prensa de moldeo y una segunda porción del molde que se une a la segunda platina de la prensa de moldeo; y un mecanismo de alineación del molde flotante que se asocia operativamente con la primera porción del molde, la primera platina y la prensa de moldeo, el mecanismo incluye al menos un miembro de deslizamiento que permite que la primera porción del molde se mueva libremente en la dirección radial una cantidad predeterminada sin interferencia de otro miembro estructural cuando el molde se abre.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera porción del molde es una mitad del molde .

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera porción del molde se une de forma fija a la primera platina y la prensa tiene un armazón y el mecanismo de alineación del molde se une de forma deslizable al armazón y también se une de forma deslizable a la primera platina.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el mecanismo de alineación del molde comprende una primera corredera y una segunda corredera que se asocian operativamente con la primera platina, la primera porción del molde y la prensa de moldeo, las correderas que se disponen para el movimiento ortogonal relativo entre si.

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el mecanismo de alineación del molde comprende además un conjunto de cojinetes de agujas que guian el movimiento de una corredera y otro conjunto de cojinetes de agujas que guian el movimiento de la otra corredera.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la primera y la segunda correderas se configuran de forma similar con protuberancias con forma de v, en dos costados laterales, el mecanismo de alineación que comprende además cuatro canaletas con forma de v con conjuntos de cojinetes de agujas encontrados en los lados opuestos de los canales que coinciden con las protuberancias con forma de v de las correderas, dos de los canales con forma de v que coinciden con cada una de las correderas, proporcionando cuatro conjuntos de cojinetes de agujas para guiar cada corredera.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque comprende además dos chavetas para cada corredera para guiar el movimiento de cada corredera en donde las chavetas tienen ranuras con forma de v para retener las canaletas con forma de v y las protuberancias con forma de v de las correderas.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cantidad predeterminada de movimiento radial es de al menos 0.5 mm.

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la cantidad predeterminada de movimiento radial es de 1.0 mm-2.5 mm.

10. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la prensa de moldeo es una prensa de moldeo vertical, la primera platina es una platina superior, la segunda platina es una platina inferior y en donde, la platina superior incluye una abertura que sirve como una ranura de vertido cuando el molde se cierra.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la platina superior se conecta de forma giratoria a la prensa de moldeo y la platina inferior se conecta de forma trasladable a la prensa de moldeo en una dirección vertical .

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la prensa de moldeo comprende además un brazo que se extiende desde el armazón y en donde la platina superior incluye una porción central y una porción anular exterior y la porción central se conecta al brazo, el aparato que comprende además un miembro de conexión que conecta la porción anular externa a la porción central de la platina superior .

13. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además un mecanismo de ajuste de la holgura que limita el movimiento del mecanismo de alineación del molde flotante en al menos una dirección.

14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el mecanismo de ajuste de la holgura comprende un miembro de fijación que tiene una abertura y un perno .

15. El aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque, el perno tiene extremos roscados y un reborde, uno de los extremos roscados configurado para ser unido a una corredera, el perno que se configura de modo tal que el reborde se encuentre adyacente a la corredera y el miembro de fijación después que el perno ha sido asegurado a la corredera y pasado a través de la abertura del miembro de fijación, el mecanismo de ajuste de la holgura que comprende además una tuerca que se une al extremo roscado libre del perno que se extiende más allá del miembro de fijación.