ES2209069T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de elementos de relleno para talones de neumatico. - Google Patents

Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de elementos de relleno para talones de neumatico.

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ES2209069T3 ES98306876T ES98306876T ES2209069T3 ES 2209069 T3 ES2209069 T3 ES 2209069T3 ES 98306876 T ES98306876 T ES 98306876T ES 98306876 T ES98306876 T ES 98306876T ES 2209069 T3 ES2209069 T3 ES 2209069T3
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Abstract

SE PRESENTA UN METODO Y UN APARATO PAR FABRICAR UN RELLENO DE TALON QUE NO DETERIORE LA UNIFORMIDAD DEL NEUMATICO. EL APARATO EXTRUYE UNA COMPOSICION DE CAUCHO A UNA VELOCIDAD SUPERFICIAL (V 1 ) EN UNA PARTE SUPERIOR (28) Y A UNA VELOCIDAD SUPERFICIAL (V 2 ) EN UNA PARTE DE BASE (26), MIENTRAS QUE CONFORMA LA COMPOSICION DE CAUCHO EN FORMA DE UNA PARTE DE RELLENO (24) EN UNA PARTE DE CONFORMACION (40) MEDIANTE UN RODILLO DE EXTRUSION EN FORMA DE CONO TRUNCADO (38). LA PARTE DE RELLENO (24) CONFORMADA EN UNA FORMA CURVADA SIMILAR A LA FORMA DE LA PARTE LATERAL DE UN NEUMATICO SE CONFORMA DEBIDO A LA DIFERENCIA EN LA VELOCIDAD ENTRE LAS VELOCIDADES SUPERFICIALES (V SUB,1 Y V 2 ). LA PARTE DE RELLENO (24) SE UNE Y SE ENROLLA SUCESIVAMENTE ALREDEDOR DE UN NUCLEO DE TALON ANULAR A PARTIR DE UN EXTREMO INICIAL DE ENROLLADO, Y SE DISPONE EN LA PARTE LATERAL DEL NEUMATICO DESPUES DE LA FORMACION DEL RELLENO DEL TALON.

Description

Procedimiento y dispositivo para la fabricación de elementos de relleno para talones de neumático.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un elemento de relleno de talón y un aparato para la formación de una parte de relleno, y más particularmente a un procedimiento para la fabricación de un elemento de relleno de talón constituido por una parte de núcleo y una parte de relleno y dispuesto en un flanco curvado de un neumático y un aparato para la conformación de la porción de relleno para la obtención de la misma.
En la parte vuelta hacia arriba de una lona de carcasa dispuesta en el flanco de un neumático, se introduce un elemento de relleno de talón compuesto de un núcleo de talón y una parte de relleno. El núcleo de talón del elemento de relleno de talón se dispone en forma de anillo circular mediante el trenzado de una pluralidad de cuerdas constituyendo una unidad. Por su parte, la parte de relleno se forma a partir de una composición de caucho de una longitud predeterminada, y se obtiene mediante la extrusión lineal de la composición de caucho conformándole según una sección de forma sustancialmente triangular con una parte de base gruesa y una parte superior delgada. Dicha parte de relleno, que presenta una sección transversal de forma sustancialmente triangular, está dispuesta de tal forma que un lado del triángulo se pone en contacto con la parte del cuerpo principal de la lona de carcasa 12A, otro lado del triángulo se pone en contacto con el núcleo de talón 22 y el tercer lado se pone en contacto con la parte de la lona de carcasa vuelta hacia arriba 12B, como se representa en la Fig. 2 de los dibujos adjuntos.
En un procedimiento de fabricación de un neumático, tal como se representa en la Fig. 7 de los dibujos adjuntos, una parte de relleno 82 extruída en una longitud predeterminada, se arrolla en torno a la periferia de un núcleo de talón 84 que presenta la forma de un anillo circular. De este modo, como la parte de relleno 82 presenta la forma de una banda extruída, se arrolla sustancialmente en posición perpendicular a lo largo de la dirección axial del núcleo de talón en forma de anillo 84, de tal manera que la parte superior de la parte de relleno 82 se dispone en posición perpendicular con respecto a la dirección radial del núcleo de talón 84. Cuando el extremo inicial del arrollamiento se monta primeramente sobre el núcleo de talón 84 y la parte de relleno 82 se arrolla una vez de forma que la parte de la base de relleno 82 quede dispuesta en contacto con la periferia del núcleo de talón 84, el extremo final del arrollamiento se solapa y presiona sobre el extremo inicial del mismo. En consecuencia, los extremos inicial y final del arrollamiento se unen, y se forma un elemento de relleno de talón 80 constituido íntegramente por la parte de relleno 82 y el núcleo de talón 84.
Como puede apreciarse en las Figs. 7A y 7B, en el elemento de relleno de talón formado 80, en el cual la parte de relleno 82 está dispuesta según la dirección axial del núcleo de talón 84, la parte de relleno 82 es estirada por la parte superior del mismo en la dirección que indica la flecha M disponiéndose en forma similar a la de la parte del flanco del neumático. A continuación, el elemento de relleno de talón 80, conformado de una forma similar a la de la parte del flanco del neumático, se monta sobre la lona de carcasa colocada sobre un tambor de conformación y se dispone en la parte del flanco del neumático volviendo hacia arriba, en torno al elemento de relleno de talón 80, la parte correspondiente 12B de la lona de carcasa.
En este caso, cuando el extremo superior de la parte de relleno 82 se estira para adoptar la forma de la parte del flanco del neumático, la composición de caucho se alarga en el extremo superior de la parte de relleno 82 de tal forma que la dimensión diametral aumenta grandemente. Al propio tiempo, como la parte de base de relleno 82 se une al núcleo de talón 84, la dimensión diametral de la parte de base de relleno 82 sólo cambia ligeramente. En consecuencia, se genera una gran diferencia de diámetro entre la parte de base y el extremo superior del elemento de relleno 82.
Debido a esta diferencia de diámetro, la magnitud de la apertura se anticipa y la composición del caucho se solapa excesivamente en aquella parte con lo cual la zona de unión no se abre en el extremo superior de la parte de relleno 82. En consecuencia, aunque la parte unida se alargue cuando la dimensión diametral ha aumentado en gran manera estirando hacia arriba la parte de relleno 82, el extremo inicial y el extremo final del arrollamiento de la parte de relleno 82 no se separan entre sí, con lo cual puede obtenerse el elemento de relleno de talón 80 dispuesto en forma similar a la de la parte del flanco del neumático.
Sin embargo, cuando la magnitud anticipada de la apertura es grande, la magnitud del solape se hace grande. En consecuencia, existen casos en los que se genera una gran diferencia en los espesores generados entre la parte de solapamiento y la no solapada. Además, el extremo anterior del elemento de relleno de talón 80 se estira por la magnitud de la anticipación de manera que presenta el espesor original; sin embargo, la parte de base que se solapa en la misma magnitud que la parte superior queda menos estirada que la parte superior. En consecuencia, existen casos en los cuales el espesor de la parte de relleno 82 es desigual en la parte solapada. Como se ha indicado anteriormente, cuando se genera una desigualdad en la parte de relleno 82 a lo largo de la dirección circunferencial de la parte del flanco del neumático, dicha desigualdad da lugar a una desigualdad a lo largo de la dirección circunferencial de la parte del flanco del neumático, con lo cual queda menoscabada la uniformidad del neumático.
Se considera también lo que se da a conocer en los documentos DE-2803460A, DE-3940235A y JP-A-63-159040.
Un objetivo de la presente invención es proporcionar un procedimiento de fabricación de un elemento de relleno de talón sin menoscabo de la uniformidad del neumático, y un aparato para la conformación de la parte de relleno que puede conformar una parte de relleno de este tipo.
En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un procedimiento para la fabricación de un elemento de relleno de talón que comprende una parte de núcleo de talón anular y una parte de relleno, incluyendo la extrusión de una composición de caucho con una forma de sección transversal determinada que constituye la parte de relleno de talón curvada y simultáneamente, durante dicha etapa de extrusión, la curvatura de dicha composición de caucho imprimiéndole una forma correspondiente a la forma de la parte del flanco de un neumático al cual se aplica dicho elemento de relleno de talón; y unión de dicha parte de relleno extruída en forma curva con dicha parte anular de núcleo a lo largo de su periferia.
Según el primer aspecto de la presente invención, puesto que la parte de relleno se forma por extrusión de la composición de caucho de forma curva que corresponde a la forma de la parte del flanco del neumático, puede obtenerse un elemento de relleno de talón que esté formado íntegramente con la parte del talón y que corresponda ya a la forma del flanco del neumático. Por tanto, una vez conformado el elemento de relleno de talón no se requiere un cambio importante de la forma tal como un aumento del diámetro efectuando una tracción del extremo superior de la parte de relleno, con lo cual puede eliminarse el tiempo de trabajo que se requería hasta ahora para ese proceso de tracción y las distintas operaciones que acompañaban al mismo. Además, al no ser necesario ejercer una tracción del extremo superior de la parte de relleno, pueden reducirse el espesor y la anchura de la parte de solapamiento entre los extremos de inicio de final del arrollamiento de la parte de relleno. Como consecuencia, se reducen las desigualdades del espesor de la parte de relleno a lo largo de la dirección circunferencial de la parte del flanco del neumático, y no se menoscaba la uniformidad del neumático producido. Por tanto, puede fabricarse fácilmente un elemento de relleno de talón sin menoscabo de la uniformidad del neumático.
En este contexto, la descripción de la forma curvada que corresponde a la forma de la parte del flanco del neumático comprende todas las formas curvas extruídas intencionalmente según la forma de la parte del flanco del neumático. Dicho de otro modo, en este término se incluyen no solamente una forma curva que se acople perfectamente a la forma del flanco del neumático, sino también cualquier forma similar a la de la parte del flanco
Según la presente invención, la parte de relleno extruída en forma curva se une a lo largo de la periferia de la parte del núcleo anular.
Puesto que la parte de relleno extruída en forma curva se une con la parte del núcleo anular, puede obtenerse un elemento de relleno de talón anular que corresponde a la forma de la parte del flanco del neumático.
La parte de relleno extruída puede presentar, ventajosamente, un radio de curvatura de 190 a 400 mm en la parte central en la dirección de la anchura de la extrusión.
La constitución de esta parte de relleno puede optimizar el espesor de la parte de unión entre el extremo de inicio del arrollamiento y el extremo final del mismo en el punto de unión de la parte de relleno curvada con la parte del núcleo anular, y puede conseguir que el espesor de la parte de relleno sea sustancialmente uniforme por toda la periferia del neumático.
La parte de relleno extruída puede presentar, ventajosamente, una forma de sección transversal que sea gruesa en la parte próxima al centro de curvatura de la forma curva de la parte de relleno en la zona de la unión con la parte del núcleo y vaya disminuyendo su espesor a medida que se aleja del centro de curvatura.
Como la parte de relleno extruída presenta, en sección transversal, una forma sustancialmente triangular que es gruesa en el extremo del centro de curvatura y va disminuyendo su espesor a medida que se aleja de dicho centro de curvatura, la parte del núcleo queda soportada con fiabilidad por la parte gruesa al unir la parte de relleno a la parte del núcleo y se dispone al como se encuentra en la parte del flanco del neumático. Además, puesto que el espesor de la parte de relleno se va haciendo menor a medida que se acerca a su parte superior, la rigidez de la parte del flanco del neumático puede cambiar de forma continua a lo largo de la dirección perpendicular al eje del neumático.
La parte de relleno mencionada anteriormente puede ser extruída ventajosamente utilizando un rodillo que presenta diferentes velocidades superficiales en ambos extremos en la dirección de la anchura de la extrusión, lo que permite obtener de forma curva el material extruído.
Como para la extrusión de la parte de relleno se utiliza un rodillo cuya velocidad superficial cambia de modo continuo entre los respectivos extremos en dirección de la anchura de la extrusión, la cantidad de composición de caucho extruída cambia de modo continuo a lo largo de la dirección de la anchura de la extrusión dependiendo de la velocidad superficial del rodillo en su giro. Gracias a la diferencia en la cantidad extruída, puede obtenerse fácilmente la parte de relleno curvada.
El rodillo utilizado en esta operación puede estar estructurado, ventajosamente, de tal manera que la relación de las velocidades superficiales de los respectivos extremos en dirección de la anchura de la extrusión de la parte de relleno se encuentre entre
1,0 : 3,0 y 1,0 : 10,0, y ambos extremos en dirección de la anchura de la extrusión de la parte de relleno son extruídos mediante el rodillo.
Puede obtenerse fácilmente una parte de relleno que presente un radio de curvatura predeterminado haciendo girar el rodillo con estas diferencias en la velocidad superficial. En la parte de relleno obtenida de esta forma, puede mejorarse todavía más la precisión de la unión en la zona de solapamiento y el arrollamiento sobre la parte del núcleo.
La parte de relleno mencionada anteriormente puede presentar, ventajosamente, una anchura de extrusión de por lo menos 65 mm.
En una parte de relleno de este tipo, la parte superior puede extenderse hasta la proximidad de la banda de rodadura al disponerla en la parte del flanco del neumático. En consecuencia, pueden reducirse todavía más las diferencias en la rigidez de la parte del flanco del neumático a lo largo de la dirección perpendicular al eje del neumático y mejorar la uniformidad del mismo.
En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para la conformación de la parte de relleno para la obtención de la parte de relleno de talón, que debe disponerse, fija a la parte de núcleo anular, en la parte del flanco curvada de un neumático, que comprende:
medios de conformación que comprenden un rodillo que presenta una superficie de conformación que corresponde a la forma de la sección transversal de dicha parte de relleno;
un rodillo que se opone a la superficie de conformación de dicho rodillo de conformación y que constituyen una parte de conformación entre el rodillo y dicha superficie de conformación; y
medios de accionamiento para el giro de dicho rodillo:
en el que el diámetro del rodillo en un extremo en dirección de la anchura de la parte de conformación del rodillo es diferente al diámetro en el extremo opuesto, con lo cual dicho rodillo tiene diferentes velocidades superficiales en ambos extremos del mismo en la dirección de la anchura de la extrusión de dicha parte de relleno para proceder al curvado de la extrusión;
en el que se alimenta de forma continua una composición de caucho mediante el giro de dicho rodillo, y
en el que la parte de relleno se conforma de tal manera que la forma de la sección transversal del mismo corresponde a la forma de dicha parte de conformación y la forma en la dirección de extrusión del mismo se curva simultáneamente, dando lugar a una forma curvada que corresponde a la forma de la parte del flanco del neumático a la cual se debe aplicar dicho elemento de relleno de talón.
La composición de caucho se alimenta mientras se conforma según una determinada sección transversal y la parte de conformación constituida por el rodillo y la superficie de conformación. Además, debido a la diferencia en las velocidades superficiales del rodillo, la forma en dirección de la extrusión de la composición de caucho extruído de la composición de caucho adquiere la forma curvada correspondiente a la forma de la parte del flanco del neumático. En consecuencia, con la presente invención se puede fabricar fácilmente la parte de relleno que corresponde a la parte del flanco del neumático. También la forma obtenida de la parte de relleno puede variarse en pequeña proporción, y la zona de solapamiento puede reducirse en el momento del montaje de la parte de relleno sobre la parte del núcleo anular.
En consecuencia, la parte de relleno puede utilizarse tal como se obtiene en la extrusión reduciendo la anchura y el espesor de la parte de solape, de tal manera que puede fabricarse fácilmente el elemento de relleno de talón sin menoscabo de la uniformidad del neumático producido.
La relación de los diámetros de ambos extremos del rodillo puede establecerse, ventajosamente, entre 1,0 : 3,0 y 1,0 : 10,0.
Las velocidades superficiales de ambos extremos en dirección de la anchura del rodillo que se opone a la zona de conformación cambia sobre la base del diámetro. En consecuencia, pueden optimizarse la anchura y el espesor de la parte de unión entre el extremo de inicio del arrollamiento y el extremo final del mismo en unión de la parte de relleno con la parte del núcleo pueden. Por tanto, en el caso de disponer la parte de relleno obtenida en la parte del flanco del neumático, puede obtenerse fácilmente una parte de relleno que presente todavía menos desigualdades en la dirección periférica.
Como se ha indicado anteriormente, según el procedimiento de fabricación del elemento de relleno de talón de la presente invención, puesto que la parte de relleno se forma extruyendo la composición de caucho en la forma curvada que corresponde a la forma de la parte del flanco del neumático, el elemento de relleno de talón puede obtenerse fácilmente sin menoscabo de la uniformidad del neumático.
Además, según el aparato para la conformación de la parte de relleno de la presente invención, la composición de caucho extruída por los medios de extrusión se obtiene en la forma curva correspondiente a la forma del flanco del neumático en la dirección de la extrusión mientras es conformada en la forma de la sección transversal predeterminada por medio del rodillo y la zona de conformación, no es necesario cambiar la forma de la parte de relleno obtenida, a fin de que el elemento de relleno de talón pueda obtenerse fácilmente sin menoscabo de la uniformidad del neumático producido.
La invención se describe a continuación con mayor detalle, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Fig. 1 es un vista esquemática en perspectiva del aparato de conformación según una forma de realización de la presente invención;
la Fig. 2 es una sección transversal a lo largo de la línea axial de un neumático según una forma de realización de la presente invención;
la Fig. 3 es una vista en alzado lateral de un aparato de conformación según una forma de realización de la presente invención;
la Fig. 4A es una vista en planta de una parte de relleno formada mediante un aparato de conformación, y la Fig. 4B es una vista de una sección transversal de la Fig. 4A;
la Fig. 5 es una vista esquemática que ilustra la forma en que se constituye una parte de relleno obtenida por medio de un aparato de conformación según una forma de realización de la presente invención y un núcleo de talón;
la Fig. 6A es una vista esquemática en perspectiva de un aparato de conformación según otra forma de realización de la presente invención;
la Fig. 6B es una vista en alzado lateral de la Fig. 6A; y
la Fig. 7A es una vista esquemática en alzado lateral de un elemento de relleno de talón obtenido en una etapa de un procedimiento convencional de conformación de un elemento de relleno de talón, y la Fig. 7B es una vista esquemática en alzado lateral de un elemento de relleno de talón obtenido en la etapa siguiente a la representada en la Fig. 7A.
A continuación se explican en detalle las presentes formas de realización haciendo referencia a los dibujos.
En la Fig. 1 se representa un aparato de conformación 30 según una forma de realización de la presente invención. El aparato de conformación 30 da forma a la parte de relleno 24 de un elemento de relleno de talón 20 dispuesto en un neumático 10 (el tamaño del neumático es 205/65R15, en lo sucesivo será referido simplemente como el neumático).
La Fig. 2 muestra una parte del neumático 10 dotada de un elemento de relleno de talón 20 que incluye la parte de relleno 24 formada por el aparato de conformación 30. En el neumático 10, existe una lona de carcasa 12 dispuesta en forma toroidal, y el elemento de relleno de talón 20 se encuentra situado entre la parte principal del cuerpo 12A y una parte vuelta hacia arriba 12B de la lona de carcasa 12. En la parte de corona del neumático 10, se encuentra un cinturón 14 que comprende una pluralidad de capas situadas por la parte exterior de la lona de carcasa 12 en dirección radial, y en la parte exterior del cinturón 14, en dirección radial, se encuentra una banda de rodadura 16.
El elemento de relleno de talón 20 está compuesto de un núcleo de talón 22 formado por una pluralidad de cuerdas de acero trenzadas entre sí y una parte de relleno 24 constituida por un único cuerpo de caucho o un material compuesto de caucho tal como una fibra de refuerzo de caucho o similar. La parte vuelta hacia arriba 12B de la lona de carcasa 12 se arrolla sobre la parte de relleno 24 envolviendo el núcleo de talón 22.
La parte de relleno 24 del elemento de relleno de talón 20 presenta una forma de sección sustancialmente triangular, y se compone de una parte de base 26 que corresponde al lado inferior del triángulo y una parte superior 28 que corresponde al vértice del triángulo (véase la Fig. 1). La parte de relleno 24 se une al núcleo de talón 22 por su parte de base 26, y la parte superior 28 se dispone orientada hacia la banda de rodadura 16 del neumático 10.
El lado exterior del neumático en dirección axial de la lona de carcasa 12 constituye la parte del flanco 18, el cual está formado por un flanco de caucho 19 que se extiende desde un extremo de la banda de rodadura 16 hasta el núcleo de talón 22 del elemento de relleno de talón 20. El caucho del flanco 19 cubre la superficie del elemento de relleno de talón 20 desde el núcleo de talón 22 hasta el extremo de la banda de rodadura 16.
La parte del flanco 18 del neumático 10 se mantiene de forma curvada por la lona de carcasa 12 que adquiere una forma toroidal. En consecuencia, el caucho del flanco 18 y el elemento de relleno de talón 20 se curvan acoplándose a la forma de la lona de carcasa 12 para cubrir la superficie de dicha lona de carcasa 12.
Como se ha dicho anteriormente, la parte de relleno 24 presenta, en sección transversal, una forma sustancialmente triangular que comprende una cara inferior 25, y unas caras laterales 27 y 29, como se representa en la Fig. 4B. La parte de relleno 24 se encuentra dispuesta de tal manera que su cara inferior 25 está en contacto con el núcleo de talón 22, la cara lateral 27 está en contacto con la parte de la lona de carcasa vuelta hacia arriba 12B y la cara lateral 29 está en contacto con contacto con el cuerpo principal de la lona de carcasa 12A, tal como se representa en la Fig. 2.
La parte de relleno 24 que forma parte de relleno de talón 20 de un neumático 10 se conforma mediante el aparato de conformación 30 representado en la Fig. 1.
Como se representa en las Figs. 1 y 3, el aparato de conformación 30 se compone de un rodillo de extrusión 38 para la conformación de la composición de caucho constituyente de la parte de relleno 24 y que procede a la extrusión de la composición de caucho en la forma curva de dicha parte de relleno 24, y un rodillo de conformación 32.
El rodillo de conformación 32 presenta forma cilíndrica que se estrecha en la parte central del mismo. La forma de la parte estrecha del rodillo de conformación 32 está determinada por una reducción continua del diámetro en diferentes proporciones desde ambos extremos en la dirección del eje de giro. En consecuencia, el diámetro del rodillo de conformación 32 se reduce según diferentes proporciones, y presenta dos superficies periféricas 34 y 36 de longitudes diferentes en la dirección del eje de giro.
Por su parte, el rodillo de extrusión 38 presenta sustancialmente una forma troncocónica de mayor longitud que la del rodillo de conformación 32, y su diámetro en torno al eje de giro C cambia de modo continuo a lo largo de dicho eje de giro C. La longitud del diámetro menor en torno al eje de giro C de este rodillo de extrusión 38 es la misma que la del diámetro de conformación 32.
Como puede apreciarse en la Fig. 3, el eje de giro C del rodillo de extrusión 38 se encuentra inclinado con respecto al eje de giro del rodillo de conformación 32, y las superficies periféricas del rodillo de extrusión 38 y del rodillo de conformación 32 son adyacentes y encaradas entre sí. En la parte reducida del rodillo de conformación 32, se forma una holgura triangular entre los rodillos de extrusión 38 y de conformación 32. La holgura corresponde a una zona de conformación 40 para la conformación de la composición de caucho en la forma de la parte de relleno 24.
La forma de la sección transversal a lo largo del eje de giro del rodillo de conformación 32 adquiere en la zona de conformación 40 una forma triangular que coincide sustancialmente con la forma de la sección transversal de la parte de relleno 24, y la superficie periférica de este rodillo de conformación 32 conforma el lado inferior de la parte de relleno 24 (la parte que se halla en contacto con la superficie periférica 36, que corresponde a la referencia numérica 25 de la Fig. 4B) y uno de los lados largos (la parte que se halla en contacto con la superficie periférica 34, que corresponde a la referencia numérica 27 de la Fig. 4B) de la parte de relleno 24, y la superficie periférica del rodillo de extrusión 38 conforma el otro de los lados largos (que corresponde a la referencia numérica 29 de la Fig. 4B) de la parte de relleno 24. En consecuencia, la proporción en la contracción del diámetro y la forma de la zona de diámetro reducido del rodillo de conformación 32, que constituye una parte de la zona de conformación 40, se determinan en correspondencia con la sección transversal de la parte de relleno 24.
Además, la zona de conformación 40 presenta la parte de conformación de la base 26 de la parte de relleno 24 (el lado más próximo a la referencia numérica 25 en la Fig. 4B), hacia el extremo del rodillo de extrusión 38 de menor diámetro, y presenta la parte de conformación del extremo superior 28 de la parte de relleno 24 (la parte más próxima a la referencia numérica 27 en la Fig. 4B), hacia el extremo del rodillo de extrusión 38 de mayor diámetro. En consecuencia, la velocidad superficial V_{2} del rodillo de extrusión 38 en el extremo de la zona de conformación 40 que corresponde a la parte de la base 26 de la parte de relleno 24 se establece de manera que resulta inferior a la velocidad superficial V_{1} del rodillo de extrusión 38 en la parte extrema de la zona de conformación 40 que corresponde a la parte superior 28 de la parte de relleno 24, de acuerdo con el diámetro del rodillo de extrusión 38.
Es preferible que la relación V_{2} : V_{1} de las velocidades superficiales se establezca entre 1,0 : 3,0 y
1,0 : 10,0. Dentro de esta gama, la forma de la parte de relleno 24 obtenida resulta similar a la forma de la parte del flanco 18 del neumático 10, con el resultado de que no existe la necesidad de cambiar la forma de manera notable después de la conformación, ni de procurar que la anchura y el espesor de la parte solapada sean uniformes, por lo que es la proporción preferible. Con el fin de obtener la forma de la parte de relleno 24 todavía mas semejante a la forma de la parte del flanco 18 del neumático 10 y para optimizar la anchura y el espesor de la parte solapada, es preferible que la relación entre las velocidades superficiales V_{2} : V_{1} se establezca entre 1,0 : 5,0 y 1,0 : 7,0. En estas condiciones, la relación entre las velocidades corresponde al diámetro del rodillo de extrusión 38 en la zona de conformación 40.
Corriente arriba del rodillo de conformación 32 y del rodillo de extrusión 38 de la Fig. 1, se establece una zona de alimentación (no representada). La zona de alimentación introduce la composición de caucho que forma la parte de relleno 24 en los rodillos de conformación 32 y de extrusión 38.
El eje de giro C del rodillo de extrusión 38 está conectado a un dispositivo de accionamiento 50 cuyo motor se encuentra en el lado en el cual el diámetro del rodillo es menor. El dispositivo de accionamiento 50 está conectado también al eje de giro del rodillo de conformación 32. Los rodillos de extrusión 38 y de conformación 32 son accionados en su giro por el mismo motor con el mismo número de revoluciones por unidad de tiempo.
Además, a continuación del rodillo de extrusión 38 se halla dispuesto un rodillo de guía 52. Este rodillo de guía 52 dirige la parte de relleno 24 una vez conformada y extruída en la salida del rodillo de extrusión 38 hacia la dirección corriente abajo del mismo.
Corriente abajo a partir del aparato de conformación para la parte de relleno 24, se encuentra dispuesto un aparato de unión (no representado) para la unión de la parte de relleno 24 al núcleo de talón 22. En el aparato de unión existen unos medios de accionamiento del giro tales como un tambor que se acoplan y hacen girar al núcleo de talón 22. El tambor tiene un diámetro capaz de arrollar en torno al mismo el núcleo de talón 22, y está conectado a un motor que acciona su giro (en un solo sentido).
Un aparato de unión para la unión de la parte de relleno 24 al núcleo de talón 22 y un aparato para la adherencia del extremo final del arrollamiento al extremo de inicio del mismo de la parte de relleno 24 se encuentran dispuestos en una posición en la periferia del núcleo de talón 22 arrollada en torno al tambor. El aparato de adherencia realiza su función de mediante el calentamiento de la parte de relleno 24.
Tal como se ha indicado anteriormente, el aparato de conformación 30 presenta la zona de conformación 40 con la forma de la parte de relleno 24 junto con el rodillo de extrusión 38 que presenta la forma de un cono truncado. Simultáneamente, la composición de caucho que corresponde al extremo de la parte superior 28 es extruída con una velocidad superficial V_{1}, y la composición de caucho que corresponde al extremo de la parte de la base 26 es extruída con una velocidad superficial V_{2}. La parte de relleno 24 que presenta la forma curva similar a la forma de la parte del flanco 18 del neumático 10 se conforma debido a la diferencia de velocidades entre las velocidades superficiales V_{1} y V_{2}. La parte de relleno 24 su une sucesivamente al núcleo de talón anular 22 a partir del comienzo del arrollamiento para arrollarse en torno al núcleo de talón 22, y se dispone en la parte del flanco 18 del neumático 10 en la etapa de formación del neumático una vez que los extremos de la parte de relleno 24 se han unido y adherido entre sí constituyendo el relleno de talón 20.
A continuación se explica el funcionamiento según la forma de realización.
En el aparato de conformación 30, el rodillo de extrusión 38 gira por la acción del dispositivo de accionamiento 50. Al girar este rodillo de extrusión 38 desplazando la superficie periférica del rodillo de extrusión 38, el rodillo de conformación 32 gira a su vez al estar dispuesto de manera que se encuentra en contacto con la superficie periférica del rodillo de extrusión 38.
Mientras giran el rodillo de extrusión 38 y el rodillo de conformación 32, al alimentar la composición de caucho desde el dispositivo de alimentación hacia la zona de conformación 40 dispuesta entre el rodillo de extrusión 38 y el rodillo de conformación 32, dicha composición de caucho adquiere la forma de sección transversal triangular por la acción de las superficies periféricas del rodillo de extrusión 38 y el de conformación 32 en la zona de conformación 40 (véase la Fig. 3). La composición de caucho así conformada en la zona de conformación 40 sale extruída del rodillo de extrusión 38 debido al giro del rodillo de extrusión 38.
Al extruir la composición de caucho en el rodillo de extrusión 38, como puede apreciarse en la Fig. 3, el diámetro en torno al eje de giro C cambia de modo continuo en la zona de conformación 40, a lo largo del eje de giro C. La velocidad superficial cambia a lo largo del eje de giro C al cambiar la longitud del diámetro, y la velocidad según la cual se produce la extrusión de la composición de caucho es tal que la velocidad superficial V_{1} en el extremo próximo a la parte superior 28 es superior a la velocidad superficial V_{2} del extremo próximo a la parte de base 26.
A causa de la diferencia de velocidades, la cantidad de composición caucho extruída por unidad de tiempo en ambos extremos de la zona de conformación 40 es diferente, y por tanto en el extremo próximo a la parte superior 28 se extruye una mayor cantidad de composición de caucho, puesto que este extremo es el que presenta mayor velocidad superficial. Además, al ser extruída la composición de caucho dispuesta entre el rodillo de conformación 32 que presenta la misma velocidad superficial en la dirección axial y el rodillo de extrusión 38 con velocidades superficiales variables en dirección axial, resulta más distorsionada cuanto más próxima esté a la parte superior 28, a causa de la diferencia entre las velocidades superficiales de los rodillos de conformación 32 y de extrusión 38. En consecuencia, tal como se representa en la Fig. 4A, la parte de relleno 24 se curva y conforma en forma de arco circular constituyendo el lado interior la parte de base 26, que es extruída en mayor cantidad. En consecuencia, la parte de relleno extruída 24 adquiere la forma de un sector con la parte central en dirección radial hacia fuera del mismo. La parte periférica exterior conformada en esta forma corresponde al lado de la parte superior 28, y la parte periférica interior corresponde al lado de la parte de base 26. En el presente contexto, la expresión "una parte de relleno curvada" o "una parte de relleno sustancialmente en arco de círculo" corresponde a una parte de relleno conformada en la forma explicada anteriormente.
La parte de relleno obtenida 24 se corta a continuación según una longitud predeterminada correspondiente a la dimensión periférica del neumático 10 y se une a la periferia del núcleo de talón 22 conformado previamente de forma anular.
Como se representa en la Fig. 5, el extremo de inicio del arrollamiento de la parte de relleno 24 cortada en una longitud predeterminada se une a una posición predeterminada del núcleo anular del talón 22. Una vez fijo el extremo de inicio, el núcleo anular del talón 22 gira en la dirección indicada por la flecha en la Fig. 5, de tal manera que la parte de relleno 24 se va uniendo de forma sucesiva al núcleo de talón 22.
Como la parte de relleno 24 se ha conformado de antemano en forma curvada de tal manera que sea similar a la forma de la parte del flanco 18 del neumático 10, el elemento de relleno de talón 20 se conforma de manera similar al disco formado por el núcleo de talón 22 dispuesto en la parte interior del elemento de relleno de talón 20 al ser arrollado en torno al núcleo anular de talón 22.
Cuando la parte de relleno 24 se aplica sobre la periferia del núcleo de talón 22, el extremo final de arrollamiento de la parte de relleno 24 llega a la posición en la que se ha aplicado el extremo de inicio del arrollamiento de la parte de relleno 24. El extremo final del arrollamiento de la parte de relleno 24 se solapa, se adhiere y se une a la parte de inicio del arrollamiento de la parte de relleno 24.
Por tanto, puesto que la parte de relleno 24 se ha conformado previamente adoptando una forma curvada de la parte del flanco 18 del neumático 10 no existe prácticamente la necesidad de modificar la forma de la parte de relleno 24 una vez que se ha formado el elemento de relleno de talón 20 mediante el arrollamiento de la parte de relleno 24 sobre el núcleo de talón 22 y se han unido los mismos.
En consecuencia, no es necesario considerar la cantidad abierta hacia arriba que es la consecuencia del cambio de forma, de tal manera que la parte de solapamiento entre el extremo de inicio del arrollamiento y el extremo final del mismo de la parte de relleno 24 se conforma de tal manera que presentan sustancialmente la misma anchura desde la parte superior 28 hasta a parte de base 26 de la parte de relleno 24. Además, el espesor de la zona de solapamiento de la parte de relleno 24 puede establecerse entre aproximadamente el 100% y el 120% de la parte no solapada por la adherencia. Particularmente, puede ser incluso más delgada en la parte superior 28. Como resultado de ello, puede mejorarse la precisión de la unión entre el extremo de inicio del arrollamiento y el extremo final del mismo de la parte de relleno 24. Además, puede conseguirse la denominada unión a tope, que se consigue sin solapamiento entre los extremos de inicio y de final del arrollamiento.
Por otra parte, el elemento de relleno de talón 20 obtenido de esta forma presenta pocas irregularidades en dirección periférica del neumático y su radio de curvatura es de 190 a 400 mm en la parte central en dirección de la anchura (la línea central E de la Fig. 4A), y preferiblemente su radio de curvatura es de 220 a 320 mm. En el neumático 10 que utiliza este tipo de elemento de relleno de talón 20 pueden reducirse las irregularidades en la parte del flanco 18, y puede mejorar la uniformidad del neumático 10. Cuando el radio de curvatura se encuentra de la gama expresada, el espesor de la zona de solapamiento resulta uniforme cuando se unen los extremos de inicio y de fin del arrollamiento, y se reducen las irregularidades, mejorando la precisión de la unión y por tanto es preferible.
En consecuencia, como pueden reducirse las irregularidades a lo largo de la dirección periférica de la parte de relleno 24, no se menoscaba la uniformidad del neumático 10 cuando se dispone en la parte del flanco 18 del neumático 10. Además, no es preciso cambiar la forma después de realizada la unión del elemento de relleno 24 con el núcleo de talón 22, haciendo innecesarios un nuevo arrollamiento y una modificación de la parte de relleno 24, de manera que puede mejorarse la eficiencia de la conformación. Particularmente, si la forma de la parte de relleno 24 coincide completamente con la forma de la parte del flanco 18 del neumático 10, puede eliminarse totalmente la necesidad de cambio de forma. En consecuencia puede fabricarse con buena productividad un elemento de relleno de talón 20 que no menoscabe la uniformidad del neumático 10.
Por otro lado, puesto que no es necesario cambiar la forma de relleno 24, puede obtenerse fácilmente un elemento de relleno de talón 20 con la parte de relleno 24 estructurada de tal manera que su extremo anterior sea particularmente delgado con una anchura de extrusión de 65 mm o superior. El espesor de la parte ancha del elemento de relleno 24 es de aproximadamente 1,5 a 2 mm en el extremo frontal. Como el elemento de relleno de talón 20 provisto con una parte ancha de relleno 24 de este tipo puede disponerse con la parte superior 28 próxima a la parte de la banda de rodadura 16 en el momento de situarlo en la parte del flanco 18 del neumático 10, pueden reducirse las diferencias en la rigidez de la parte del flanco 18. Convencionalmente, ha sido difícil unir el núcleo de talón 22 con la parte de relleno 24 para la formación del elemento de relleno de talón 20 antes de formar el neumático 10, a menos que se tratase del elemento de relleno de talón normal 24. Sin embargo, según la presente invención, puede fabricarse el elemento de relleno de talón 20 de la misma forma que el elemento de relleno de talón normal
El rodillo de conformación 32 y el rodillo de extrusión 38 están situados adyacentes y encarados entre sí. Cuando ambos giran la composición de caucho es extruída entre ambos formando la parte de relleno 24. En algunos casos, la composición de caucho se extruye a lo largo de la cara del rodillo de extrusión 38 por fuera de la zona de conformación 40. Si esto sucede, la parte de relleno 24 puede recortarse según la forma deseada por medio de un dispositivo de corte tal como un láser cortante o dispositivo similar situado en dirección corriente abajo con respecto al rodillo de extrusión 38.
Según la forma de realización de la presente invención, la extrusión de la parte de relleno 24 se realiza utilizando el rodillo de conformación 32 girando con el mismo número de revoluciones que el rodillo de extrusión 38; sin embargo, la realización de la conformación de la parte de relleno 24 no se limita al rodillo giratorio de conformación 32.
La Fig. 6 representa un aparato de conformación 60 que constituye otro aparato de conformación. El aparato de conformación 60 se estructura de forma análoga a la del aparato de conformación 30 a excepción de que, en lugar del rodillo de conformación 32 se utiliza una matriz 62 (en la ilustración de la Fig. 6 se omite el rodillo de guía 52).
El aparato de conformación 60 se vale de una matriz 62 situada encima del rodillo de extrusión 38 el cual presenta la misma estructura que el mencionado anteriormente. La matriz 62 es adyacente y está encarada a la superficie periférica del rodillo de extrusión 38. La matriz 62 es un elemento rectangular y presenta una forma de conformación 64 a modo de ranura cuya forma coincide con la forma de la sección transversal de la parte de relleno 24 (véase la Fig. 6B).
En consecuencia, cuando a alimenta una composición de caucho hacia la zona de conformación 64 de la matriz 62 desde el dispositivo de alimentación, dicha composición de caucho adquiere la forma de la parte de relleno 24 en la zona de conformación 64 de la matriz 62.
También en el aparato de conformación 60 equipado con una matriz 62 de este tipo, cuando gira el rodillo de extrusión 38 con forma de cono truncado, la velocidad superficial del rodillo de extrusión 38 cambia de forma continua a la largo de la dirección del eje C entre ambos extremos de la zona de conformación 64, según la dimensión del diámetro, de la misma manera que se ha explicado anteriormente. En consecuencia, la composición de caucho es extruída en la forma definida por la matriz 62 y con una velocidad superficial de acuerdo con la magnitud del diámetro del rodillo de extrusión 38. Como resultado puede obtenerse una parte de relleno 24 de sección transversal triangular curvada en forma sustancialmente de arco de círculo con el lado de la base 26 como lado del centro de acuerdo con la velocidad superficial del rodillo de extrusión 38.
En consecuencia, puesto que la parte de relleno 24 obtenida ya es similar en su forma a la parte del flanco 18, cuando la parte de relleno 24 se dispone en la parte del flanco 18 del neumático 10, no es necesario introducir una gran cambio en la forma y en la parte del flanco 18 no se generan desigualdades. Como resultado, el elemento de relleno de talón 20 puede obtenerse fácilmente sin menoscabo de la uniformidad del neumático 10.
Según las formas de realización de la presente invención, la forma de la zona de conformación 40, 64 se establece en forma triangular por las superficies periféricas 34, 36 del rodillo de conformación 32 o por la muesca de la matriz 62 y la superficie periférica del rodillo de extrusión 38. No obstante, la forma de las superficies periféricas 34 y 36 del rodillo de conformación 32 y de la muesca de la matriz 62 pueden cambiarse opcionalmente según sea la forma de la parte de relleno 24 que se desee obtener para el elemento de relleno de talón 20.
Según la forma de realización de la presente invención, la composición de caucho es extruída en forma curva y se obtiene una parte de relleno 24 que presenta una forma que se acopla a la parte del flanco 18. Sin embargo, la parte de relleno curvada 24 puede obtenerse por otros medios. Por ejemplo, en lugar del rodillo de extrusión 38 puede utilizarse una placa giratoria en forma de disco con su centro dispuesto en el lado de base 26 de la parte de relleno 24. También por este medio pueden extruirse con diferentes velocidades superficiales la composición de caucho entre la parte correspondiente al lado de la base 26 de la parte de relleno 24 y la correspondiente al lado de la parte superior 28, con lo cual puede obtenerse una parte de relleno 24 curvada según un arco de círculo en la misma forma que se ha explicado anteriormente. En este caso, es preferible que se dispongan en la placa giratoria unos medios para el cambio de la dirección de avance tales como un rodillo, una garra u otro medio que determine el cambio de dirección de transferencia de la parte de relleno extruída a partir de la dirección de salida de la placa giratoria hacia la parte corriente abajo de la dirección de extrusión, a fin de que la parte de relleno obtenida 24 no se dirija de nuevo hacia el rodillo de extrusión 38.

Claims (11)

1. Procedimiento para la fabricación de un elemento de relleno de talón (20) que comprende una parte de núcleo anular (22) y una parte de relleno (24), que comprende la extrusión de una composición de caucho formando una parte de relleno de talón curvada (24) que presenta una forma de sección transversal específica y curvando simultáneamente durante dicha etapa de extrusión dicha composición de caucho según una forma curva que corresponde a la forma de la parte del flanco (18) de un neumático (10) al que debe aplicarse dicho elemento de relleno de talón; y unión de dicha parte de relleno (24) extruída en forma curva a la largo de la periferia de dicha parte de núcleo anular (22).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha parte de relleno extruída (24) presenta un radio de curvatura de 190 a 400 mm en la parte central en dirección de la anchura de la
\hbox{extrusión.}
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha parte de relleno extruída (24) presenta una sección transversal que es gruesa en la parte próxima al centro de curvatura de la forma curva de dicha parte de relleno junto a la parte de unión con dicha parte de núcleo (22) y se va haciendo más delgada a medida que se aleja del centro de curvatura.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, caracterizado porque la parte de relleno (24) de forma específica está conformada en forma sustancialmente triangular, correspondiendo los lados (25, 29, 27) de dicho triángulo, respectivamente, a la superficie de contacto con la parte de núcleo de talón (22), la superficie de contacto con una parte del cuerpo de la carcasa (12A), y la superficie de contacto con la parte vuelta hacia arriba de la carcasa (12B),
el lado del centro de curvatura (25) de la forma curvada de dicha parte de relleno corresponde al lado de la parte de la superficie de contacto con el núcleo de talón, y
el lado (28) más alejado del centro de curvatura de la forma curvada de dicha parte de relleno corresponde al ángulo que forman la parte de la superficie de contacto con la parte del cuerpo principal de la carcasa y la parte de la superficie de contacto con la parte vuelta hacia arriba de la carcasa.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha parte de relleno (24) se extruye mediante la utilización de un rodillo (38) que presenta diferentes velocidades superficiales (V_{1}, V_{2}) en los respectivos extremos del mismo en la dirección de la anchura de la extrusión de dicha parte de relleno con objeto de curvar la extrusión.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, caracterizado porque los respectivos extremos de dicha parte de relleno (24) son extruídos por dicho rodillo (38) en dirección de la anchura de la extrusión, estando comprendida la relación de velocidades superficiales de los respectivos extremos de dicho rodillo V_{2} : V_{1} entre 1,0 : 3,0 y 1,0 : 10,0.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque dicha parte de relleno (24) se extruye utilizando un par de rodillos (32, 38), formando dichos rodillos una abertura de extrusión que presenta la forma de sección transversal de dicha parte de relleno, teniendo uno de dichos rodillos (38) diferentes velocidades superficiales (V_{1}, V_{2}) en los respectivos extremos del mismo en dirección de la anchura de la extrusión de dicha parte de relleno con objeto de curvar la extrusión.
8. Procedimiento según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la parte de relleno (24) es extruída utilizando una matriz (62) y un rodillo (38), formando dicha matriz y dicho rodillo conjuntamente una abertura de extrusión que presenta la forma de la sección transversal de dicha parte de relleno, y dicho rodillo (38) tiene diferentes velocidades superficiales (V_{1}, V_{2}) en los respectivos extremos del mismo en la dirección de la anchura de la extrusión de dicha parte de relleno con objeto de curvar la extrusión.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque dicha parte de relleno (24) presenta una anchura de extrusión de por lo menos 65 mm.
10. Aparato de conformación para la conformación de una parte de relleno (24) de un elemento de relleno de talón (20), que debe ser dispuesta en una parte curva del flanco (18) de un neumático (10) y fija a una parte de núcleo anular (22), que comprende:
medios de conformación que incluyen un rodillo (32) con una superficie de conformación (34, 36) que corresponde a la forma de la sección transversal de dicha parte de relleno (24);
un rodillo (38) opuesto a la superficie de conformación (34, 36) de dicho rodillo de conformación (32) y que determina una zona de conformación (40) entre el rodillo (38) y dicha superficie de conformación; y
medios de accionamiento (50) para accionar el giro de dicho rodillo (38):
en el que el diámetro del rodillo (38) en un extremo en dirección de la anchura de la parte de conformación del rodillo es diferente al diámetro del extremo opuesto, por lo cual dicho rodillo (38) presenta diferentes velocidades superficiales (V_{1},V_{2}) en los respectivos extremos del mismo en dirección de la anchura de la extrusión de dicha parte de relleno (24) con objeto de curvar la extrusión;
en el que mediante el giro de dicho rodillo (38) es alimentada de modo continuo una composición de caucho, y
en el que la parte de relleno (24) se conforma de tal manera que la forma de la sección transversal de la misma corresponde a la forma de dicha zona de conformación (40) y la forma en dirección de la extrusión de la misma se curva simultáneamente adoptando una forma curvada que corresponde a la forma de la parte del flanco (18) de dicho neumático (10) al cual debe aplicarse dicho elemento de relleno de talón (20).
11. Aparato según la reivindicación 10, caracterizado porque la relación de dichos diámetros en ambos extremos de dicho rodillo (38) se establece entre 1,0 : 3,0 y 1,0 : 10,0.
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