ES2217062T3 - Tambor de una sola etapa para producir un neumatico radial para vehiculos agricolas. - Google Patents

Abstract

Un tambor de una sola etapa para producir un neumático radial (2) para vehículos agrícolas; comprendiendo el neumático (2) una armadura (3) con una parte central (11) relativamente delgada y dos partes laterales (12) de mayor espesor; comprendiendo el tambor (1) un cuerpo central fijo (16) que contiene la parte central (11) de dicha armadura (3) y que tiene un primer diámetro externo (D1), y dos semitambores (15), cada uno de los cuales contiene dicha respectiva parte lateral (12) de dicha armadura (3); estando dichos semitambores (15) situados en lados opuestos de dicho cuerpo central (16) y dotados con capacidad para moverse axialmente hacia y desde el cuerpo central (16); comprendiendo cada uno de dichos semitambores (15) un dispositivo expansible de sujeción del reborde (23) adyacente a dicho cuerpo central (16); un cuerpo tubular (19) situado parcialmente hacia afuera del correspondiente dispositivo de sujeción del reborde (23) y dotado de una superficie externa cilíndrica (20); una primera cámara de aire de impulsión anular (31) coaxial con dicho cuerpo tubular (19) y que descansa, en estado de reposo, sobre y en contacto con dicha superficie externa (20); y una segunda cámara de aire anular de dobladura hacia arriba (34) coaxial con dicho cuerpo tubular (19) y descansando, en estado de reposo, hacia afuera de y en contacto con dicha primera cámara de aire (31); teniendo al menos una parte de cada uno de dichos semitambores (15) que se extiende hacia afuera respecto al correspondiente dispositivo de sujeción del reborde (23) un segundo diámetro (D2) que es menor que dicho primer diámetro (D1) para al menos compensar las diferencias de espesor entre dicha parte central (11) y dichas partes laterales (12) de dicha armadura (3) cuando la armadura (3) se aplica plana sobre el tambor (1); siendo dicho segundo diámetro (D2) igual a un diámetro de dicho cuerpo tubular (19) más el doble de un espesor total de dichas cámaras de aire (31, 34) en estado de reposo.

Description

Tambor de una sola etapa para producir un neumático radial para vehículos agrícolas.

La presente invención se refiere a un tambor de una sola etapa para producir un neumático radial para vehículos agrícolas.

En particular, la presente invención se refiere a un tambor de una sola etapa para producir un neumático radial para vehículos agrícolas que comprende una armadura provista de una parte central relativamente delgada y dos partes laterales de mayor espesor; comprendiendo el tambor un cuerpo central fijo que soporta a la parte central de la armadura, con un determinado diámetro externo, y dos semitambores, cada uno de los cuales soportan una respectiva parte lateral de la armadura; estando los semitambores situados en lados opuestos del cuerpo central y dotados con capacidad para moverse axialmente hacia y desde el cuerpo central; y cada semitambor comprende un dispositivo expansible de sujeción del reborde adyacente al cuerpo central.

Normalmente, los neumáticos radiales de uso agrícola se fabrican mediante un procedimiento según el cual el neumático se forma sucesivamente sobre un tambor de una primera etapa y un tambor de una segunda etapa. Normalmente, el tambor de la primera etapa es un tambor cilíndrico colapsable radialmente cuyo diámetro externo, en estado extendido, es superior al diámetro interno de los rebordes metálicos del neumático que está siendo fabricado.

En el procedimiento de dos etapas, el tambor de la primera etapa incluye: un revestimiento interno; dos bandas abrasivas que se extienden sobre lados opuestos del revestimiento interno, posicionadas de manera que cada banda sobresale parcialmente desde una respectiva superficie extrema anular del tambor de la primera etapa; y numerosos pliegues del cuerpo, cada uno de los cuales normalmente estará reforzado con cordones textiles y centrado respecto al revestimiento interno, cubriendo tanto el revestimiento interno como las bandas abrasivas, y sobresaliendo desde las dos superficies extremas anulares del tambor de la primera etapa. En este punto, las partes de las bandas abrasivas y las capas del cuerpo que sobresalen desde las dos superficies externas del tambor de la primera etapa se unen e insertan en dos rebordes que se deslizan hasta contactar con las respectivas superficies extremas del tambor de la primera etapa. En este punto, las partes de los pliegues del cuerpo y las bandas abrasivas que sobresalen de los dos rebordes son dobladas hacia arriba, en torno a los rebordes y sobre el exterior del tambor de la primera etapa, por unos dispositivos de dobladura externos, completándose la armadura al colocarla sobre el exterior de cada parte doblada hacia arriba de una cubierta lateral conectada a un borde libre externo de la respectiva banda abrasiva.

La armadura terminada, que tiene una sección sustancialmente en forma de C, se retira del tambor de la primera etapa colapsando el citado tambor de la primera etapa hasta que adquiera un diámetro menor que el diámetro interno de la armadura (es decir, el diámetro interno de los rebordes menos el doble del espesor de las partes dobladas hacia arriba). A continuación, la armadura se monta en el tambor de la segunda etapa, que incluye dos aros dotados de movimiento el uno hacia el otro que soportan unos respectivos rebordes de la armadura y tienen un diámetro externo aproximadamente igual, aunque no mayor, que el diámetro interno de los rebordes de la armadura.

En el tambor de la segunda etapa, la armadura se forma desplazando un aro hacia el otro mientras se bombea aire comprimido al interior de la armadura para expandirla centralmente hasta que entre en contacto con una banda, coaxial con el tambor de la segunda etapa, que comprende una parte interna definida por un conjunto de capas de rodadura y una parte externa definida por una banda de rodadura.

Aunque más complicado que un procedimiento de una sola etapa - en el que el neumático se monta y forma sobre un único tambor de fabricación - el procedimiento de dos etapas normalmente es preferible para producir neumáticos de uso agrícola debido al elevado grado de expansión que experimentan las armaduras de tales neumáticos durante su formación. De hecho, el procedimiento de dos etapas permite formar la armadura sobre un tambor de primera etapa dotado de un diámetro externo superior al diámetro interno de los rebordes, en tanto que el procedimiento de una sola etapa requiere automáticamente un tambor de fabricación dotado de un diámetro externo necesariamente menor que el diámetro interno de los rebordes menos el espesor de las capas insertadas en los rebordes. En otras palabras, al usar el procedimiento de dos etapas la armadura no sólo se expande a partir de un diámetro original mayor que el de un procedimiento de una sola etapa, sino que la longitud y consecuentemente el número de cordones de las capas del cuerpo aumenta respecto a los del cuerpo del procedimiento de una sola etapa.

Esto se confirma en la siguiente Tabla I, que compara diversas características del mismo neumático formado usando los procedimientos de una y de dos etapas.

TABLA I

1

La Tabla I es aplicable a un neumático agrícola con unos rebordes de un diámetro interno de 97,8 cm. Debido a que la armadura plana formada sobre el tambor de una sola etapa incluye una parte central relativamente delgada y dos partes laterales de mucho mayor espesor a causa de las cubiertas laterales - que son relativamente más gruesas en los neumáticos agrícolas (en el neumático en cuestión, la diferencia de espesor entre cada parte lateral y la parte central de la armadura suele ser de aproximadamente 2-3 cm) – el citado neumático requiere un tambor de una sola etapa con un diámetro externo de 86,36 cm para evitar, al montar los rebordes, interferencias con las capas de material aplicadas sobre el tambor que definen las partes laterales relativas de la armadura.

Según muestra la Tabla I, el uso de una capa de cuerpo del tipo DNO27 con cordones textiles de un diámetro de 0,66 mm y una densidad de aproximadamente 10,2 cordones por cm, el número total de cordones del neumático se reduce en un 15%, de 3.267 a 2.777, si se usa un tambor de una sola etapa con un diámetro externo de 86,36 cm, a diferencia del diámetro externo de 101,60 cm de un tambor de primera etapa.

En resumen, la Tabla I indica que, para un determinado tipo de material, la densidad de los cordones de las pestañas de un neumático formado en un tambor de una sola etapa es lo suficientemente baja como para que el revestimiento interno posiblemente penetre entre los cordones de las capas del cuerpo, produciéndose unos cortes del revestimiento interno, unas fracturas que se extienden entre los cordones las capas del cuerpo y una disminución de la resistencia al impacto del neumático.

Finalmente, la Tabla I indica también que si se sustituye la capa de cuerpo de DNO27 por una capa con cordones del mismo diámetro y con un máximo posible de densidad de los cordones, es decir, una capa DNO27 con aproximadamente 11 cordones por cm, el tambor de una sola etapa anteriormente descrito produce un neumático con un número total de 2.991 cordones y una pérdida de 8,5% respecto al neumático de un tambor de primera etapa. Aunque indudablemente menor, dicha pérdida sigue siendo suficiente como para provocar los mismos problemas.

Un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un tambor de una sola etapa para producir neumáticos de uso agrícola que además mantiene la pérdida anteriormente citada dentro de unos valores aceptables.

Según la presente invención, se proporciona un tambor de una sola etapa para producir un neumático radial de vehículo agrícola según se define en la reivindicación 1.

Una realización preferente de la invención se define en la reivindicación 2.

La invención se describirá haciendo referencia al dibujo adjunto, que muestra, a modo de ejemplo, una sección axial de una parte de una realización preferente del tambor según la invención.

El número 1 del dibujo adjunto define a la totalidad de un tambor de una sola etapa para producir un neumático agrícola 2 que comprende una armadura 3, que en el dibujo se muestra aplicada plana sobre el tambor 1 y que comprende una delgada lámina de recubrimiento 4 situada sobre la superficie externa del tambor 1, y numerosas capas 5 apiladas una sobre otra sobre la superficie externa de la delgada lámina de recubrimiento 4.

La delgada lámina de recubrimiento 4 comprende un revestimiento interno central 6; dos bandas abrasivas 7 (se muestra sólo una) situadas en lados opuestos del revestimiento interno 6, al que solapan; y dos cubiertas laterales 8 (se muestra sólo una), cada una de las cuales solapa a una respectiva banda abrasiva 7 y tiene un mayor grosor que el revestimiento interno 6 y las bandas abrasivas 7.

La armadura 3 comprende también dos rebordes metálicos 9 (se muestra sólo uno), cada uno de los cuales se sitúa en las capas 5 sobre la correspondiente banda abrasiva 7 y dispone de un correspondiente suplemento de reborde 10 sustancialmente triangular que se extiende radialmente hacia afuera desde el correspondiente reborde 9. Sobre la armadura plana 3, los rebordes 9 definen una parte central 11 que se extiende entre los dos rebordes 9 y que se muestra sólo parcialmente; y dos partes laterales 12 (se muestra sólo una) situadas en lados opuestos de la parte central 11 y dobladas hacia arriba en torno a unos respectivos rebordes 9 al formar la armadura 3.

El tambor 1 está montado de forma giratoria en torno a un respectivo eje 13, y comprende un vástago tubular central 14, coaxial con el eje 13, que aloja un dispositivo de accionamiento de tipo conocido (no mostrado) para accionar dos semitambores cilíndricos 15 (se muestra sólo uno) en direcciones opuestas a lo largo del vástago 14. Los semitambores 15 están montados de manera que se deslizan a lo largo del vástago 14 coaxialmente entre sí y respecto al eje 13, y están conectados a dicho dispositivo de accionamiento (no mostrado) para deslizarse en direcciones opuestas a lo largo del vástago 14 sin girar respecto al vástago 14.

El tambor 1 comprende también un cuerpo central fijo 16 sustancialmente cilíndrico instalado en una posición axialmente fija respecto al vástago 14. Es coaxial con los semitambores 15 y conecta a los semitambores 15 entre sí.

Cada semitambor 15 comprende un patín central tubular 17 instalado de manera que se desliza y está angularmente fijo al vástago 14, y que tiene, en el extremo enfrentado al cuerpo central 16, una pestaña externa 18 cuya periferia externa está conectada integralmente a un extremo de un cuerpo tubular 19. El cuerpo tubular 19 es coaxial con el eje 13, y tiene una superficie externa 20 cuyo diámetro es menor que el de la superficie externa del cuerpo central 16, en una medida que se especifica más adelante.

En el extremo opuesto al que soporta la pestaña 18, el patín 17 tiene instalado un cilindro hidráulico anular 21 que se extiende en torno al vástago 14, coaxialmente respecto al eje 13, con una barra de salida tubular 22 orientada hacia la pestaña 18 y coaxial con el eje 13, la cual se desliza a lo largo del patín 17 hacia y desde la pestaña 18.

El cilindro 21 define el dispositivo de accionamiento de un respectivo dispositivo de sujeción del reborde 23 que comprende varios sectores 24, cada uno de los cuales está montado de manera que se desliza a lo largo de un respectivo conducto radial 25 formado a través de la pestaña 18, está conectado en su extremo inferior, mediante una correspondiente barra de conexión 26, al extremo de la barra tubular 22 enfrentada a la pestaña 18, y es movido por un cilindro hidráulico 21 entre una posición de descanso retraída, en la que el sector 24 queda alojado dentro del correspondiente conducto 25, y una posición de trabajo parcialmente extraída, en la que afianza al correspondiente reborde 9.

Hay dos ranuras anulares 27 y 28 formadas en la superficie 20 del cuerpo tubular 19, interponiéndose la ranura 28 entre la ranura 27 y el dispositivo de sujeción del reborde 23. Dentro de la ranura 27, dos zapatas de extremo anulares 30 de una cámara de aire de impulsión anular 31 están bloqueadas, de forma extraíble y adyacentes entre sí, por un inserto anular 29; la cámara de aire 31, en estado de reposo, descansa sobre una superficie 20 en dirección opuesta al cuerpo central 16; y el inserto 29 se encuentra bloqueado de forma extraíble dentro de la ranura 27, entre las dos zapatas 30. Dentro de la ranura 28, las dos zapatas de extremo anulares 33 de una cámara de aire anular 34 para fines de dobladura hacia arriba están bloqueadas - de forma extraíble y posicionadas adyacentes entre sí - por un inserto anular 32; y la cámara de aire 34, en estado de reposo desinflado, descansa sobre la cámara de aire de impulsión 31.

Según se aprecia en el dibujo adjunto, sustancialmente la totalidad de la parte del semitambor 15 que se extiende hacia afuera desde el correspondiente dispositivo de sujeción del reborde 23 - definida por el cuerpo tubular 19 y por las dos cámaras de aire 31 y 34 que permanecen en estado de reposo sobre el cuerpo tubular 19 - tiene un diámetro D2 menor que el diámetro externo D1 del cuerpo central 16 y difiere del diámetro D1 en una cantidad al menos suficiente como para compensar las diferencias de espesor entre la parte central 11 y las partes laterales 12 de la armadura 3, es decir, al menos suficiente como para impartir una forma sustancialmente cilíndrica a las capas 5 de la armadura plana 3.

A diferencia de un tambor conocido de una sola etapa, en el que la parte de cada semitambor que se prolonga hacia afuera desde el correspondiente dispositivo de sujeción del reborde tiene sustancialmente el mismo diámetro externo que el respectivo cuerpo central, en el tambor 1 las partes laterales 12 de la armadura plana 3 no se proyectan radialmente hacia afuera desde la parte central 11. En consecuencia, un neumático como el descrito en la introducción, es decir, con rebordes 9 de un diámetro interno de 97,8 cm, se puede formar en un tambor de una sola etapa 1 en el que el diámetro D1 del cuerpo central 16 puede aumentar hasta 91,44 cm, es decir, aproximadamente 5 cm respecto a los 86,36 cm de un tambor conocido de una sola etapa, sin riesgo de interferencia entre los rebordes 9 y las correspondientes partes laterales 12 de la armadura plana 3 al instalar los rebordes 9 del tambor 1 orientados hacia afuera respecto a los dispositivos de sujeción del reborde 23, o entre los rebordes del neumático 2 y el cuerpo central 16 al retirar el neumático 2 acabado del tambor 1.

Las ventajas de usar un cuerpo central 16 con un mayor diámetro D1 se muestran claramente en la siguiente Tabla II, que completa la Tabla I:

TABLA II

2

Según se muestra en la Tabla II, si los datos de la Variación II - relativos a un neumático agrícola con rebordes de un diámetro interno de 97,8 cm, fabricado en un tambor 1 provisto de un cuerpo central 16 con un diámetro externo D1 y usando una capa de cuerpo DNO27 con cordones textiles de aproximadamente 0,66 mm de diámetro y una densidad de cordón de aproximadamente 10,2 por cm - se comparan con los datos relativos al mismo neumático con una armadura formada sobre un tambor de primera etapa con un diámetro externo de 101,60 cm, el número total de cordones del neumático del tambor 1 se reduce en un 10%, de 3.267 a 2.940, con el evidente riesgo de que el revestimiento interno 6 penetre entre los cordones de las capas del cuerpo 5, al menos en las pestañas del neumático 2.

No obstante, la Variación III de la Tabla II señala que, al igual que en la Variación I, si la capa de cuerpo DNO27 se sustituye por una capa de cuerpo DNO27 con aproximadamente 11 cordones por cm, el tambor 1 anteriormente descrito - es decir, con el diámetro D1 aumentado a 91,44 cm - proporciona un neumático con un número total de 3.167 cordones y una pérdida de cordones perfectamente aceptable del 3% respecto a un neumático correspondiente formado en un tambor de primera etapa con un diámetro de 101,60 cm.

En otras palabras, la Tabla II demuestra que el diámetro D1 del cuerpo central 16 de un tambor convencional de una sola etapa - es decir, dotado de un diámetro sustancialmente constante - deberá incrementarse sólo para compensar la diferencia de espesor entre la parte central 11 y las partes laterales 12 de la armadura 3 para permitir que el tambor, con todas las ventajas que proporciona el procedimiento de una sola etapa, produzca una armadura 3 con sustancialmente las mismas características estructurales de una carcasa correspondiente producida usando el procedimiento de dos etapas en un tambor de la primera etapa.

Claims (2)

1. Un tambor de una sola etapa para producir un neumático radial (2) para vehículos agrícolas; comprendiendo el neumático (2) una armadura (3) con una parte central (11) relativamente delgada y dos partes laterales (12) de mayor espesor; comprendiendo el tambor (1) un cuerpo central fijo (16) que contiene la parte central (11) de dicha armadura (3) y que tiene un primer diámetro externo (D1), y dos semitambores (15), cada uno de los cuales contiene dicha respectiva parte lateral (12) de dicha armadura (3); estando dichos semitambores (15) situados en lados opuestos de dicho cuerpo central (16) y dotados con capacidad para moverse axialmente hacia y desde el cuerpo central (16); comprendiendo cada uno de dichos semitambores (15) un dispositivo expansible de sujeción del reborde (23) adyacente a dicho cuerpo central (16); un cuerpo tubular (19) situado parcialmente hacia afuera del correspondiente dispositivo de sujeción del reborde (23) y dotado de una superficie externa cilíndrica (20); una primera cámara de aire de impulsión anular (31) coaxial con dicho cuerpo tubular (19) y que descansa, en estado de reposo, sobre y en contacto con dicha superficie externa (20); y una segunda cámara de aire anular de dobladura hacia arriba (34) coaxial con dicho cuerpo tubular (19) y descansando, en estado de reposo, hacia afuera de y en contacto con dicha primera cámara de aire (31); teniendo al menos una parte de cada uno de dichos semitambores (15) que se extiende hacia afuera respecto al correspondiente dispositivo de sujeción del reborde (23) un segundo diámetro (D2) que es menor que dicho primer diámetro (D1) para al menos compensar las diferencias de espesor entre dicha parte central (11) y dichas partes laterales (12) de dicha armadura (3) cuando la armadura (3) se aplica plana sobre el tambor (1); siendo dicho segundo diámetro (D2) igual a un diámetro de dicho cuerpo tubular (19) más el doble de un espesor total de dichas cámaras de aire (31, 34) en estado de reposo.

2. Un tambor según la reivindicación 1, en el que dicho primer diámetro (D1) difiere de dicho segundo diámetro (D2) en aproximadamente 5 cm.