MXPA01005072A - Sistema contorneado de calandrado para producir forros internos curados previamente - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método para proporcionar un forro interno,precurado;para un conjunto de llanta neumática, el conjunto de llanta neumática se construye sobre un tambor de construcción de llanta asociado y montado subsiguientemente en un molde asociado de configuración y vulcanización;incluyendo el método las etapas de proporcionar un medio de calandrado para formar una tira continua de un material elastomérico y una prensa que comprende una platina para curar la tira continua, siendo el medio de calandrado capaz de formar la tira continua de material elastomérico, que tiene un perfil en sección transversal predeterminado;estando el método caracterizado pro las etapas de:utilizar el medio de calandrado para proporcionar la tira continua de material elastomérico que tiene un perfil en sección transversal, que incluye una región central limitada por primera y segunda regiones laterales, teniendo la región central un grosor máximo T1 al menos el doble de un grosor mínimo T2 de la primer región lateral;proporcionar la platina con una superficie de prensado que coincide con una superficie perfilada de la tira continua;utilizar la prensa para curar en línea una porción predeterminada de la tira continua de material elastomérico, acoplando la superficie de prensado de la platina con la porción predeterminada de la cinta continua, para proteger el perfil de sección transversal, teniendo la porción predeterminada una longitud igual o mayor que una circunferencia del tambor de construcción de llanta asociado;enrollar la porción predeterminada sobre el tambor de construcción de llanta asociado, después de la etapa de utilizar el medio de curación;corta la porción predeterminada para proporcionar superficies de empalme, después de la etapa de utilizar el medio de curación;y formar el forro interno precurado uniendo las superficies de empalme.

Description

SISTEMA CONTORNEADO DE CALANDRADO PARA PRODUCIR FORROS INTERNOS CURADOS PREVIAMENTE Campo Técnico Esta invención pertenece a componentes para llantas neumáticas y, más particularmente, a un método para formar un forro interno curado previamente y para el uso de este forro interno en la fabricación de llantas neumáticas.

Técnica Anterior Para comprender mejor las ventajas y mejoras logradas con la presente invención, sigue una discusión breve de la construcción y procesos para la formación de las llantas. Una llanta neumática es construida tradicionalmente aplicando varios componentes, o capas de la llanta como un material plano, en un tambor rotatorio para la construcción de llantas, para formar una llanta cruda o sin curar, hueca, de configuración toroidal. El orden de aplicación de los componentes es como sigue: primero, un forro interno se enrolla sobre el tambor de construcción de la llanta; un forro interno es seguido por las capas del armazón que contienen el refuerzo de la llanta, estas capas del armazón son seguidas (no necesariamente en el orden siguiente) por las pestañas, ápices, biseles, paredes laterales, cintas y bandas de rodamiento, os componentes son luego expandidos y formados en un conjunto de llanta cruda, de configuración toroidal, de una manera bien conocida en el arte. El conjunto de llanta cruda es luego removido del tambor de construcción de la llanta y colocado en un molde de configuración y vulcanización, que tiene la configuración de la llanta acabada. De una manera convencional, el molde se sella y el conjunto de llanta cruda, de configuración toroidal, es calentado y expandido radialmente hacia fuera dentro de la periferia del molde, por inyectar gas o fluido presurizado en una bolsa de curación, montada dentro del molde y dispuesto dentro del conjunto de llanta cruda. Conforme se expande la bolsa de curación, fuerza a la banda de rodamiento y paredes laterales del conjunto de llanta cruda en contacto con las paredes del molde calentadas, para configurar y vulcanizar el conjunto de llanta cruda en una llanta completamente vulcanizada. Durante la expansión radial del conjunto de llanta cruda, dentro del molde de configuración y vulcanización, las capas en configuración toroidal se expanden radialmente hacia fuera a dimensiones más grandes de aquéllas del conjunto de llanta cruda original. Por lo tanto, la bolsa se hace usualmente de un material elastomérico expansible, tal como el hule de butilo, que también suministra resistencia al vapor de agua o al agua caliente, usados para forzar la llanta contra la superficie del molde. Durante la producción de llantas sobre una línea de ensamblado, la bolsa de curación, dentro del molde de configuración y vulcanización, se desgasta o falla periódicamente. La industria de las llantas ha tratado de eliminar la necesidad de una bolsa de curación usada en la producción de las llantas. La patente de E.U.A:, No. 4,166,883 revela un método para formar una llanta curada en un molde sin una bolsa. En lugar de una bolsa, el forro funciona como la capa impermeable. Este forro se cura o se cura parcialmente, para producir una superficie resistente al vapor de agua y al agua, antes que el resto de la llanta se cure en un molde. La curación total o parcial se logra por irradiación de electrones. En un esfuerzo para eliminar las varias etapas implicadas en el proceso de construcción de la llanta, la patente de E.U.A., No. 5,762,740 revela un método y aparato para formar, colocar, unir y transportar simultáneamente una pluralidad de tiras continuas de componentes elastoméricos de la llanta a tiras adyacentes de los componentes de la llanta, conforme ellos se transportan. El proceso de "calandrado contorneado" produce un laminado, adecuado para su uso como un subconjunto para una llanta neumática. El aparato emplea una pluralidad de rodillos de calandrado y cada componente de llanta tiene un perfil en sección transversal predeterminado, formado por depresiones que forman el componente, sobre un rodillo de calandrado asociado. Cada componente del subconjunto está en un estado sin curar antes de que el subconjunto sea colocado en el molde configurador y vulcanizador. La presente invención se dirige a un método para suministrar un forro interno curado previamente, para su uso en un subconjunto de llanta neumática, con el fin de suministrar las ventajas de usar el molde configurador y vulcanizador exento de bolsa. Aunque los métodos aquí descritos se pueden aplicar a cualquier tamaño de llanta neumática acabada, la invención se dirige específicamente a métodos de formar llantas de rancho y para fuera de la carretera, que tienen diámetros nominales grandes de la llanta metálica. Se apreciará por los expertos en el arte que las prácticas útiles para llantas neumáticas ligeras y de pasajeros, no son siempre prácticas de aplicar para llantas de vehículos grandes de rancho o para mover tierras, fuera de la carretera.

Objetos y Compendio de la Invención Es un objeto de la presente invención, suministrar un forro interno para una llanta neumática, este forro interno es como se define en una o más de las reivindicaciones anexas y, como tal, tiene la capacidad de ser construido para lograr uno o más de los siguientes objetos subsidiarios. Es un objeto de la presente invención suministrar un método para proporcionar un forro interno, curado previamente, para un conjunto de llanta. El método incluye las etapas de: suministrar recursos de calandrado para formar una tira continua de un material elastomérico y recursos de curación para curar el material elastomérico. Los recursos para el calandrado son capaces de formar una tira continua de material elastomérico, que tiene un perfil en sección transversal predeterminado. El método se caracteriza por las etapas de utilizar el elemento de calandrado para suministrar una tira continua de material elastomérico, que tiene un perfil en sección transversal, que incluye una región central limitada por una primera y segunda regiones laterales, la región central tiene un espesor de al menos el doble del espesor de la primera región lateral, que utiliza el elemento de curación, para curar una porción predeterminada de la tira continua del material elastomérico, enrollar dicha porción predeterminada sobre un tambor de construcción de llanta asociado, después que la porción predeterminada se ha curado, cortar la porción predeterminada para suministrar una longitud de forro interno que tiene superficies empalmadas en cada extremo después de curar, y formar dicho forro interno uniendo dichas superficies empalmadas. Es otro objeto de la invención suministrar un forro interno curado previamente, para un conjunto de llanta, para su uso en un molde configurador y vulcanizador, sin bolsa asociada, este forro interno se caracteriza por un perfil en sección transversal que tiene una región central limitada por una primera y segunda regiones laterales, la región central tiene un espesor al menos del doble del espesor de la primera región lateral. Es otro objeto de la invención suministrar un forro interno perfilado para un conjunto de llanta, para el uso en un molde configurador y vulcanizador sin bolsa asociada, este forro interno se caracteriza por un perfil en sección transversal, que tiene una región central limitada por una primera y segunda regiones laterales, la región central tiene un espesor al menos el doble del espesor de la primera región lateral, en que el forro interno es curado previamente en una región de empalme. Otra ventaja de la presente invención es que el forro interno, curado previamente, se forma en un proceso continuo, que incluye el calandrado contorneado del material elastomérico y suministrar la curación en línea. Otra ventaja de la presente invención es que los métodos de la invención permiten el uso de un molde configurador y vulcanizador, sin bolsa, para llantas neumáticas que tengan diámetros nominales grandes de la llanta metálica. Otra ventaja de la presente invención es que el perfil del forro interno, antes del uso en el molde sin bolsa, reduce la necesidad de forros internos de múltiples capas, para llantas neumáticas que tienen diámetros nominales grandes de las llantas metálicas. Aún otros beneficios y ventajas de la invención llegarán a ser evidentes a los expertos en la materia, de la lectura y entendimiento de la siguiente especificación.

Breve Descripción de los Dibujos La invención puede tomar forma física en ciertas partes y arreglo de partes, una modalidad preferida de las cuales se describirá en detalle en esta especificación e ilustrado en los dibujos acompañantes, que forman una parte de la misma, y en donde: la Figura 1 es una representación esquemática del proceso de la invención, para suministrar un forro interno, curado previamente, para un conjunto de llanta neumática; la Figura 2 es una vista en perspectiva de un sistema del conjunto; la Figura 3 es una vista frontal de un tambor que forma la llanta, que muestra el forro interno de la invención en sección transversal; la Figura 4 es una vista en sección transversal de los extremos del forro interno de la invención, que ilustran el ángulo de empalme y las superficies de empalme. la Figura 5 es una vista en perspectiva de un conjunto de rodillo de calandria y la tira elastomérica continua formada por el mismo; la Figura 6 es una vista en sección transversal de una tira continua, mostrada en la Figura 5; la Figura 7 es una vista superior de una platina de prensa, de acuerdo con la invención; la Figura 8 es una vista en sección transversal de la platina de prensa mostrada en la Figura 7; y la Figura 9 es una vista parcial en sección transversal de un molde configurador y vulcanizador, que tiene un conjunto de llanta neumática colocado dentro del mismo .

Definiciones "Axial" o "axialmente" significan líneas o direcciones que son paralelas al eje de rotación de la llanta. "Armazón" significa el laminado sin vulcanizar del material de capa de llanta y otros componentes de la llanta cortados a una longitud adecuada para el empalme, o ya empalmados, en una configuración cilindrica o toroidal. Los componentes adicionales pueden ser agregados al armazón antes de ser vulcanizados, para crear la llanta moldeada. "Cubierta" significa el armazón de la llanta y los componentes de la llanta asociados, excluyendo la banda de rodamiento . "Circunferencial" significa las líneas de dirección que se extienden a lo largo del perímetro de la superficie de la banda de rodamiento anular, perpendicular a la dirección axial. "Plano Ecuatorial (PE)", significa el plano perpendicular al eje de rotación de la llanta y que pasa a través del centro de su banda de rodamiento. "Lateral" significa una dirección axial. "Radialmente" significa las direcciones radiales hacia o en alejamiento del eje de rotación de la llanta. "Llanta de Capa Radial" significa una llanta neumática en bandas o restringida circunferencialmente, en la cual los cordones de la capa, que se extienden desde una faja a otra, se colocan en ángulos de cordón entre 65 y 90°, con respecto al plano ecuatorial de la llanta. "Pared lateral" significa esa porción de una llanta entre la banda de rodamiento y la faja. "Banda de rodamiento" significa un componente elastomérico o de hule el cual, cuando se une a un armazón de llanta, incluye esa porción de la llanta que entra en contacto con la carretera, cuando la llanta se infla normalmente y bajo una carga normal.

Descripción Detallada de la Invención Haciendo referencia ahora a los dibujos, en que las vistas son para fines de ilustrar una modalidad preferida de la invención solamente y no para limitar a la misma, la Figura 1 es una representación esquemática de un proceso para formar una llanta neumática. La modalidad preferida de la invención se usa para formar llantas neumáticas que tienen diámetros nominales grandes de la llanta neumática, tal como para vehículos de rancho y para fuera de la carretera. Los forros internos para tales vehículos pueden estar en el intervalo de 3.0 metros y 4.6 metros de largo y con un peso de 102 kg. Utilizando las técnicas de moldeo actuales se requerirá el manejo de forros internos cilindricos que tienen 3.0 m de ancho y 1.5 m de diámetro. En la modalidad preferida de la presente invención, las etapas delineadas en la Figura 1, son un proceso continuo. En una modalidad de la invención, un aparato 10 de calandria contorneado se utiliza para formar una tira continua de material elastomérico, que es transportado hacia el elemento de curación 38. Después de curar, el material elastomérico es enrollado sobre el tambor 48 de construcción de la llanta, para formar un forro interno curado previamente. El conjunto de llanta neumática es luego construido de una manera convencional y colocado en un molde configurador y vulcanizador. En la modalidad preferida, el material elastomérico es de goma natural, aunque se puede usar un material de múltiples componentes. En una modalidad alternativa de la invención, después de curar, el material elastomérico se enrolla sobre rodillos de almacenamiento y en seguida se enrolla sobre un tambor 48 de construcción de llantas. Con referencia a la Figura 2 , un aparato 10 de calandria es provisto, el cual es capaz de suministrar una tira continua 12 de material elastomérico, similar a un aparato mostrado y descrito en la patente de E.U.A:, No. 5,762,740, el cual se incorpora aquí en su totalidad como referencia. En la modalidad preferida, el aparato 10 de calandria incluye un conjunto 14 de calandria que tiene un primer rodillo 16 y un segundo rodillo 18. El primer rodillo 16 de calandria incluye una superficie 20 que forma un perfil. El aparato de calandria 10 incluye un elemento de entrega 22, para entregar material elastomérico en el hueco de apretamiento entre el primero y segundo rodillos de calandria, 16, 18. La modalidad preferida además incluye un elemento de transporte 24, para transportar la tira continua formada 12 en alejamiento del conjunto 14 de calandria. La tira continua 12 formada es transportada hacia el elemento de curación 38. En la modalidad preferida, se utiliza una prensa 40 para curar una porción predeterminada de la tira continua 12. La porción curada tiene una longitud igual o mayor que la circunferencia de un tambor de construcción de llanta asociado. Para los fines de la presente invención, esta etapa se nombra como "curación en línea". En la modalidad preferida, la porción curada previamente del material elastomérica se enrolla sobre el tambor 48 de construcción de llanta asociado para formar el forro interno 50, mostrado en sección transversal en la Figura 3. Con referencia a la Figura 4, los extremos 52, 54 del forro interno 50 se cortan para suministrar superficies de empalme 58, 60. En la modalidad preferida, el ángulo de empalme, ?, varía de 9 a 85 grados, con el ángulo más preferida siendo al menos de 80 grados. Las superficies de empalme, 58, 60 se unen por métodos conocidos en el arte, con el fin de formar un cilindro que llegará a ser el forro interno 50 para la llanta neumática. En la modalidad preferida, se aplica un adhesivo a las superficies de empalme 52, 54 y se utiliza una barra de curación (no mostrada) para cura el adhesivo (no mostrado) . Se ha encontrado que suministrando un ángulo de empalme de al menos 80 grados, se proporciona un área superficial mayor para el empalme, que suministra ventajas sobre los empalmes de cabo o empalmes hechos con áreas superficiales menores. Un aspecto importante de la presente invención es el uso de un forro interno 50, curado previamente, en el proceso de formación de la llanta, con el fin de eliminar la necesidad de una bolsa inflable en un molde formador y vulcanizador de llanta asociado. Con referencia a la Figura 5, en la modalidad preferida, el primer rodillo de calandria 16 produce una superficie perfilada 62 en la tira continua 12. Como mejor se ve en la Figura 6, las tira continua 12 del material elastomérico tiene una superficie perfilada 62, opuesta a una superficie 64, generalmente plana, que resulta en un perfil 66 de sección transversal predeterminado. Este perfil 66 de sección transversal preferida de la tira continua 12, incluye una región central limitada por una primera y segunda regiones laterales 72, 74. La región central 70 se caracteriza por un primer espesor máximo Ti que es al menos el doble del espesor mínimo T2 de la primera región lateral 72. En la modalidad preferida, la tira continua 12 se asocia con un ancho lateral Wi con la región central 70 que tiene un ancho lateral 2 de aproximadamente 0.5 a 0.75 i .

Con el fin de lograr los propósitos de la invención, es importante que el perfil 66 con sección transversal predeterminada de la tira continua 12 sea preservado durante el proceso de curación. Como se muestra en las Figuras 7 y 8, la prensa 40 está equipada con una platina 80 que tiene una superficie de prensa 82, que se junta con la superficie perfilada 62 de la tira continua 12. Está también dentro del ámbito de la presente invención, suministrar la platina de prensa con ranuras finas transversales u otra forma para permitir medios para que el aire escape entre el forro interno y el armazón de la llanta, cuando se moldean juntos. En una descripción ejemplar de la construcción de un conjunto de llanta en el tambor 48 de construcción de llanta, la porción curada de la tira continua 12 se enrolla en el tambor 48 de construcción. La porción curada se corta para formar los extremos 52, 54 que tienen superficies de empalme, 58, 60. Las superficies de empalme 58, 60 se unen con un adhesivo (no mostrado) y una barra de curación (no mostrada) se utiliza para curar el adhesivo y ajustar el empalme, usando métodos conocidos en el arte. Una capa de cuerpo (no mostrada) va sobre el tambor 48 en el forro interno 50, cortada y cosida sobre si misma, como se aplica típicamente en el arte de construcción de llantas. Según sea necesario, capas de armazón adicionales, seguidas por pestañas de llanta, ápices, biseles, paredes laterales, correas y capas de la banda de rodamiento (ninguno mostrado) se agregan. La mayoría de los materiales del armazón, con excepción del forro interno, está comprendido de hule sin curar, crudo, y pueden ser cosidos juntos por cualquier técnica y medio convencional. El tambor 48 de construcción se utiliza en forma manual para suministrar un conjunto de llanta cruda, configurada toroidalmente, que es luego removido para la configuración y vulcanización en un molde de curación asociado. Haciendo ahora referencia a la Figura 9, un molde 90 de configuración y vulcanización, se muestra en sección transversal. Un aspecto importante de la invención es que el molde 90 no requiere el uso de una bolsa de curación para formar una llanta neumática completa. El molde 90 se construye en cualquier manera convencional y no forma parte de la presente invención. El forro interno curado 50 forma la superficie interna del conjunto 94 de llanta y es impermeable al gas presurizado, vapor de agua o agua caliente. Este gas presurizado, vapor de agua o agua caliente, se introducen en el molde 90 para suministrar suficiente presión dentro del conjunto de llanta 94 para forzarlo contra la pared del molde y el forro interno 50 contra el armazón de la llanta, para así formar un patrón de la banda de rodamiento en la porción de la misma y formar cualquier marca de identificación y de índices deseados en la superficie de la llanta. El conjunto 94 de llanta es luego curado y removido del molde 90 en la forma de una llanta completa. Durante este proceso, el forro interno 50 es estirado a su configuración toroidal final. Debido a que la región central 70 se somete a la mayor cantidad de estiramiento, la región central 70 es inicialmente al menos el doble de gruesa como las regiones laterales 72, 74. Para llantas neumáticas con tamaño nominal grande de las llantas metálicas, para vehículos de movimiento de tierras o de rancho, la región central 70 del forro interno 50 puede exhibir más del 100% de estiramiento en el diámetro en el molde de configuración y de vulcanización. En la llanta configurada finalmente, el forro interno 50 exhibe un espesor casi uniforme a través del mismo. En una modalidad alternativa de la invención, el material elastomérico curado es enrollado sobre un rodillo de retención (no mostrado) . De esta manera, una tira continua de material del forro interno curado está disponible para formar los forros internos 50. En otra modalidad alternativa, un forro de separación (no mostrado) se puede utilizar en el rodillo de retención.

En aún otra modalidad de la invención, la tira continua curada 12 es cortada a la longitud y formada en un cilindro (no mostrado) antes de ser cargada en un tambor 48 de construcción de llanta. Haciendo referencia a las Figuras 2, en una modalidad más de la invención, la tira elastomérica perfilada sin curar, 12, formada en el aparato de calandrado 10, puede ser colocada sobre el tambor 48 que construye la llanta, sin primero pasar a través de la prensa 40. El material está, por lo tanto, en un estado sin curar en el tambor 48 de construcción de la llanta. Este material es luego cortado a la longitud para suministrar superficies de empalme, 58 y 60, mostradas en la Figura 4. La región de empalme del forro interno 50 es curada previamente usando una barra de curación u otro aparato y métodos conocidos en el arte, antes de que los componentes remanentes de la llanta sean enrollados sobre el tambor. El forro interno 50 es luego curado junto con los componentes restantes en el molde 90 de configuración y vulcanización. También se encuentra dentro del ámbito de la invención enrollar la tira perfilada sin curar 12 sobre los tambores de retención, con o sin los forros de separación, antes de enrollar en el tambor asociado de construcción de la llanta.

Se han descrito anteriormente aquí las modalidades preferidas de la invención. Será evidente a los expertos en la materia que los métodos anteriores pueden incorporar cambios y modificaciones sin apartarse del ámbito general de esta invención. Se intenta incluir todas estas modificaciones y alteraciones en tanto se encuentren dentro del ámbito de las reivindicaciones anexas o sus equivalentes.

Claims (8)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para suministrar un forro interno, curado previamente, para un conjunto de llanta neumática, este conjunto de llanta neumática se construye sobre un tambor asociado de construcción de llanta y se monta subsiguientemente en un molde asociado de configuración y vulcanización, el método incluye las etapas de suministrar un elemento de calandrado para formar una tira continua de un material elastomérico y un elemento de curación, para curar la tira continua, este elemento de calandrado es capaz de formar dicha tira continua de material elastomérico, que tiene un perfil predeterminado en sección transversal, este método se caracteriza por las tapas de: utilizar dicho elemento de calandrado para suministrar la tira continua de material elastomérico, que tiene un perfil en sección transversal, que incluye una región central limitada por una primera y segunda regiones laterales, esta región central tiene un espesor máximo TI al menos el doble de un espesor mínimo T2, de dicha región lateral; utilizar el agente de curación para curar una porción predeterminada de dicha tira continua de material elastomérico, esta porción predeterminada tiene una longitud igual a o mayor de una circunferencia de dicho tambor asociado de construcción de llanta; enrollar dicha porción predeterminada sobre el tambor asociado de construcción de llanta, después de la etapa de utilizar dicho elemento de curación; cortar dicha porción predeterminada para suministrar superficies de empalme, después de la tea de utilizar el elemento de curación; y formar el forro interno por la unión de dichas superficies de empalme.
2. 2. El método de la reivindicación 1, en que dicho elemento de curación es una prensa, este método además se caracteriza por: suministrar una platina de prensa, que tiene una superficie prensadora, que coincide con el perfil en sección transversal.
3. 3. El método de la reivindicación 1, además caracterizado por la etapa de: enrollar dicha porción predeterminada sobre un rodillo de retención, antes de la etapa de enrollar dicha porción predeterminada sobre el tambor asociado de construcción de la llanta.
4. 4. El método de la reivindicación 1, en que las superficies de empalme tiene un ángulo de empalme de al menos 80 grados.
5. 5. El método de la reivindicación 1, en que las superficies de empalme se unen con un adhesivo.
6. 6. Un forro interno, curado previamente, para un conjunto de llanta, para su uso en un molde de configuración y vulcanización, sin bolsa asociada, este forro interno se caracteriza por: un perfil en sección transversal, que tiene una región central limitada por una primera y segunda regiones laterales, esta región central tiene un espesor de al menos el doble del espesor de dicha primera región lateral.
7. 7. El forro interno curado previamente, de la reivindicación 6, además caracterizado por: un empalme que tiene un ángulo de empalme asociado de al menos 80 grados.
8. 8. El forro interno curado previamente, de la reivindicación 6, además caracterizado por: una región de empalme, curada previamente.