ES2260175T3

ES2260175T3 - Metodo de esxtrusion de material de caucho para cubiertas.

Info

Publication number: ES2260175T3
Application number: ES01309802T
Authority: ES
Inventors: Y. c/o Bridgestone Corp. Technical Center Ogawa; S. c/o Bridgestone Corp. Technical Center Iizuka
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2006-11-01
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: EP1211050A3; US6761841B2; DE60118137D1; US20020089077A1; DE60118137T2; EP1211050B1; JP2002160284A; EP1211050A2

Abstract

Método para extrusionar un material de caucho para cubiertas por medio de un sistema de extrusión de desplazamiento positivo (1) que incluye, vistos desde un lado de entrada del caucho para cubiertas, un conjunto (2) que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto (3) que constituye una bomba de engranajes y un conjunto (4) que constituye un cabezal de extrusión con una boquilla de extrusión, estando dichos conjuntos conectados en serie entre sí; estando dicho método caracterizado por el hecho de que el mismo comprende los pasos de: medir la temperatura del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión (1) por medio de un primer sensor de temperatura (12) previsto en dicho conjunto (2) que constituye una extrusionadora de husillo, un segundo sensor de temperatura (16) previsto en dicho conjunto (3) que constituye una bomba de engranajes, y un tercer sensor de temperatura (31) previsto en dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión; y controlar el material de caucho para que esté dentro de una temperatura predeterminada, de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho, mientras se hace que el material de caucho fluya a través del sistema de extrusión (1), y mantener la temperatura predeterminada del material de caucho antes de ser el mismo extrusionado a través de la boquilla de extrusión (5).

Description

Método de extrusión de material de caucho para cubiertas.

La presente invención se refiere a un método de extrusión de material de caucho para cubiertas a aplicar a la superficie periférica exterior de un soporte giratorio para formar sucesivamente una cubierta no vulcanizada sobre el mismo con alto rendimiento y con alta precisión.

Las cubiertas neumáticas comprenden elementos de refuerzo tales como hilos cauchutados y varios elementos de caucho. Por consiguiente, antes de la vulcanización de las cubiertas es necesario formar una cubierta no vulcanizada colocando materiales de refuerzo tales como materiales de caucho no vulcanizados y materiales hechos a base de hilos cauchutados no vulcanizados.

Recientemente, las propiedades que se requiere que reúnan las cubiertas tienden a ser muy sofisticadas y más diversificadas, con una consiguiente diversificación de los elementos constructivos de las cubiertas y con una consiguiente complicación de los pasos de conformación de las cubiertas. Por consiguiente, es difícil automatizar por completo los pasos de conformación, y en muchos casos sigue siendo necesario realizar operaciones de trabajo manual, lo cual hace que resulte difícil mejorar en gran medida el rendimiento del trabajo de conformación de las cubiertas y la precisión de la colocación de los distintos materiales. Particularmente, puesto que la precisión de la colocación ejerce gran influencia en la calidad de las cubiertas, hay gran demanda de que sea mejorada la precisión de la colocación siendo asimismo incrementado el rendimiento del trabajo de conformación.

A fin de satisfacer tales demandas, el documento JP-B-7-94155 describe una tecnología en la que un orificio de salida de una extrusionadora de desplazamiento positivo es situado junto al punto de aportación de un material de caucho a un soporte giratorio, y el material de caucho es extrusionado directamente sobre el soporte a través del orificio de salida.

Con la tecnología que se describe en el documento JP-B-7-94155 es difícil mantener la forma de la sección transversal de un material de caucho extrusionado sin solución de continuidad durante la colocación, debido principalmente al fenómeno llamado pulsación, o sea a la fluctuación de la cantidad de extrusión que es inherente a la extrusionadora particularmente cuando el material de caucho que se extrusiona es de pequeño espesor. Asimismo, surge el problema que se indica a continuación debido al hecho de ser colocados sobre el soporte giratorio varios materiales de caucho.

Lo que sucede es que puesto que la característica viscoelástica varía en función de la clase del material de caucho, la cantidad de hinchamiento en la matriz tiende a variar en consecuencia. Por consiguiente, es necesario adoptar alguna medida para controlar la forma de la sección transversal del material de caucho a colocar. Esto se logra sustituyendo la matriz por otra matriz, o bien haciendo que sea variable la forma de la matriz. En cualquier caso, la adopción de tal medida para hacer frente a las distintas cantidades de hinchamiento en la matriz requiere la ejecución de un proceso que consume gran cantidad de tiempo, y a menudo hace que disminuya la productividad de la colocación.

Para resolver este problema, el documento JP-A-8-21354 describe una bomba de desplazamiento positivo que tiene una válvula giratoria que permite aportar un material muy viscoso tal como material de caucho para cubiertas con un caudal constante sin que empeore la precisión volumétrica y facilitando el flujo del material, y propone que el material de caucho para cubiertas que es descargado desde la bomba de desplazamiento positivo sea aportado a un soporte giratorio.

Sin embargo, la bomba de desplazamiento positivo que se describe en el documento JP-A-8-21354 tiene una estructura complicada y se enfrenta a la limitación de la cantidad de alimentación dependiente de los tipos de materiales de caucho, haciendo con ello que resulte difícil lograr el deseado mejoramiento de la productividad.

A fin de hacer frente a estos problemas, el documento EP-A-0968814 (JP-A-2000-79642) describe un sistema de extrusión de desplazamiento positivo que incluye, vistos desde un lado de entrada del caucho para cubiertas, un conjunto que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto que constituye una bomba de engranajes y un cabezal de extrusión con una boquilla de extrusión que están conectados en serie entre sí. Una pareja de rodillos está dispuesta junto al orificio de extrusión y también junto a un soporte giratorio, para así formar una matriz de rodillos por medio de un intersticio entre los rodillos. El material de caucho que es descargado por el orificio de extrusión teniendo un espesor que es mayor que el intersticio es pasado a través de la matriz de rodillos, para así estabilizar la forma de la sección transversal del material de caucho, y dicho material de caucho es entonces adherido al soporte giratorio.

El sistema de extrusión de desplazamiento positivo que se describe en el documento JP-A-2000-79642 hace que sea fácilmente posible compensar las distintas cantidades de hinchamiento en la matriz que pueden ser ocasionadas al sustituir los materiales de caucho, simplificar la estructura de todo el sistema y evitar las limitaciones de las cantidades de aportación de cualesquiera tipos de materiales de caucho, permitiendo con ello asegurar la obtención de una mayor productividad. Sin embargo, a fin de acrecentar la propiedad de fluencia del material de caucho dentro del sistema, a menudo se requiere un relativamente largo periodo de tiempo para calentar el material de caucho. Además, cuando la propiedad de fluencia del material de caucho dentro del sistema es aún insuficiente, la boquilla de extrusión puede presentar un insuficiente rendimiento de descarga para aportar directamente el material de caucho al soporte giratorio. Es muy deseable eliminar estos problemas y mejorar el sistema de extrusión de desplazamiento positivo que se describe en el documento JP-A-2000-79642.

En consecuencia, es un objetivo primario de la presente invención el de aportar una tecnología que mejore el sistema de extrusión de desplazamiento positivo que se describe en el documento JP-A-2000-79642 de forma tal que se logre una suficiente propiedad de fluencia del material de caucho dentro del sistema y un satisfactorio rendimiento de descarga de la boquilla de extrusión.

Según un aspecto de la presente invención, se aporta un método para extrusionar un material de caucho para cubiertas por medio de un sistema de extrusión de desplazamiento positivo que incluye, vistos desde un lado de entrada del caucho para cubiertas, un conjunto que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto que constituye una bomba de engranajes y un conjunto que constituye un cabezal de extrusión con una boquilla de extrusión, estando dichos conjuntos conectados en serie entre sí; estando dicho método caracterizado por el hecho de que el mismo comprende los pasos de:

medir la temperatura del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión por medio de un primer sensor de temperatura previsto en dicho conjunto que constituye una extrusionadora de husillo, un segundo sensor de temperatura previsto en dicho conjunto que constituye una bomba de engranajes, y un tercer sensor de temperatura previsto en dicho conjunto que constituye el cabezal de

\hbox{extrusión; y}

controlar el material de caucho para que esté dentro de una temperatura predeterminada, de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho, mientras se hace que el material de caucho fluya a través del sistema de extrusión, y mantener la temperatura predeterminada del material de caucho antes de ser el mismo extrusionado a través de la boquilla de extrusión.

Ventajosamente, el material de caucho que fluye a través del conjunto que constituye la extrusionadora de husillo y del conjunto que constituye la bomba de engranajes es mantenido a una temperatura situada dentro de una gama de temperaturas de 85-95ºC, y el material de caucho que fluye a través del conjunto que constituye el cabezal de extrusión es mantenido a una temperatura que está situada dentro de una gama de temperaturas de 95-100ºC.

Se prefiere que el conjunto que constituye la extrusionadora de husillo del sistema de extrusión incluya un cilindro y un husillo que es giratorio en el cilindro, siendo el cilindro controlado para que tenga una temperatura que sea inferior a la temperatura del material de caucho que fluye junto a un extremo de salida del husillo.

Se prefiere que al menos uno de los miembros del grupo que consta del conjunto que constituye la extrusionadora de husillo, del conjunto que constituye la bomba de engranajes y del conjunto que constituye el cabezal de extrusión del sistema de extrusión esté provisto de un calentador al que se hace funcionar de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho, siendo el calentador puesto en funcionamiento antes de ser puesto en funcionamiento el sistema de extrusión, para así precalentar el material de caucho dentro del sistema de extrusión.

Se prefiere también que al menos uno de los miembros del grupo que consta del conjunto que constituye la extrusionadora de husillo, del conjunto que constituye la bomba de engranajes y del conjunto que constituye el cabezal de extrusión del sistema de extrusión esté provisto de un sensor de presión para medir la presión del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión, haciéndose que el conjunto que constituye la extrusionadora de husillo y/o el conjunto que constituye la bomba de engranajes funcione a una velocidad que es controlada de acuerdo con la presión del material de caucho medida por el sensor de presión.

El sistema de extrusión puede ser cargado con un material de caucho que esté a una temperatura situada dentro de una gama de temperaturas de 20-30ºC, o con un material de caucho que esté a una temperatura situada dentro de una gama de temperaturas de 60-80ºC.

Según otro aspecto de la presente invención, se aporta un sistema de extrusión de desplazamiento positivo para extrusionar un material de caucho para cubiertas, incluyendo dicho sistema de extrusión de desplazamiento positivo un conjunto que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto que constituye una bomba de engranajes y un conjunto que constituye un cabezal de extrusión con una boquilla de extrusión, estando dichos conjuntos conectados en serie entre sí; estando dicho sistema de extrusión de desplazamiento positivo caracterizado por el hecho de que el mismo comprende:

un primer sensor de temperatura previsto en dicho conjunto que constituye una extrusionadora de husillo, un segundo sensor de temperatura previsto en dicho conjunto que constituye una bomba de engranajes, y un tercer sensor de temperatura previsto en dicho conjunto que constituye un cabezal de extrusión, para medir la temperatura del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión; y

medios de control para controlar al material de caucho para que esté dentro de una temperatura predeterminada, de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho, mientras se hace que el material de caucho fluya a través del sistema de extrusión, y para mantener la temperatura predeterminada del material de caucho antes de que el mismo sea extrusionado a través de la boquilla de extrusión.

Ventajosamente, los medios de control comprenden al menos un calentador previsto para al menos uno de los miembros del grupo que consta del conjunto que constituye la extrusionadora de husillo, del conjunto que constituye la bomba de engranajes y del conjunto que constituye el cabezal de extrusión, pudiendo hacerse que dicho calentador, que es al menos uno, funcione de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho.

Se prefiere que el sistema de extrusión de desplazamiento positivo según la presente invención comprenda adicionalmente al menos un sensor de presión presto para al menos uno de los miembros del grupo que consta del conjunto que constituye la extrusionadora de husillo, del conjunto que constituye la bomba de engranajes y del conjunto que constituye el cabezal de extrusión, para medir la presión del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión, pudiendo hacerse que el conjunto que constituye la extrusionadora de husillo y/o el conjunto que constituye la bomba de engranajes funcione a una velocidad que es controlada de acuerdo con la presión del material de caucho medida por el sensor de presión.

Se describe más detalladamente a continuación la presente invención haciendo referencia a la realización preferida que está ilustrada en los dibujos acompañantes.

La Fig. 1 es una vista lateral de un aparato de extrusión de desplazamiento positivo para ejecutar el método según la presente invención, en combinación con una matriz de rodillos que está dispuesta junto a un soporte giratorio.

La Fig. 2 es una vista en sección del cuerpo de la extrusionadora que se ilustra en la Fig. 1, estando dicha sección practicada por un plano que incluye al eje geométrico del husillo.

La Fig. 3 es una vista trasera de una bomba de engranajes del aparato de extrusión que se ilustra en la Fig. 1, vista en la dirección de la flecha A.

Las Figs. 4 y 5 son vistas en sección de la bomba de engranajes en las que dicha sección está practicada por los planos de sección IV-IV y V-V de la Fig. 3, respectivamente.

La Fig. 6 es una vista lateral del cabezal de extrusión del aparato de extrusión que se ilustra en la
Fig. 1.

Haciendo ahora referencia a la Fig. 1, se ilustra en la misma un sistema de extrusión 1 para extrusionar un material de caucho para cubiertas no vulcanizado que tiene una sección transversal constante predeterminada, con un volumen constante predeterminado. El sistema de extrusión 1 incluye un conjunto 2 que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto 3 que constituye una bomba de engranajes y está acoplado al extremo de descarga del conjunto 2 que constituye la extrusionadora, y un conjunto 4 que constituye un cabezal de extrusión y está acoplado al lado de descarga del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes, incluyendo dicho conjunto que constituye el cabezal de extrusión una boquilla de extrusión 5. El sistema de extrusión 1 es del tipo de los que son de desplazamiento positivo, principalmente en virtud del conjunto 3 que constituye de bomba de engranajes. El sistema de extrusión 1 al cual la presente invención puede ser adecuadamente aplicada está descrito en general en la Solicitud de Patente copendiente Nº 09/327.613 (EP-A-0968414) del solicitante.

Como se muestra en la Fig. 2, el conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo incluye un husillo 10 que está soportado de manera que es giratorio en un cilindro 11. Para medir la temperatura del material de caucho que fluye por el interior del cilindro 11, en la parte de salida del husillo 10 está previsto un sensor de temperatura 12 que puede constar de un termistor. Un calentador 13 está dispuesto de forma tal que rodea al cilindro 11, para calentar el material de caucho que fluye por el interior del conjunto 2 que constituye la extrusionadora. El calentador 13 consta preferiblemente de un hilo electrocalentado.

Como se muestra en las Figs. 3 a 5, el conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes incluye una rueda dentada conductora 14 y una rueda dentada conducida 15 que están mútuamente en engrane y son giratorias en direcciones opuestas. Para medir la temperatura del material de caucho que fluye por el interior del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes, un sensor de temperatura 16 está provisto junto a al menos una de las ruedas dentadas 14, 15, o sea junto a la rueda dentada conductora 14 en la realización ilustrada. Se supone que el conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes incluye una caja que está dividida en cinco partes que comprenden una parte enteriza principal 17 de la caja que como tal parte está dispuesta de forma tal que circunscribe las ruedas dentadas 14, 15 por las partes periféricas exteriores de las mismas, y cuatro partes laterales 18, 19, 20, 21 de la caja dispuestas a los lados opuestos de las ruedas dentadas 14, 15, respectivamente, así como elementos de apoyo 22, 23 para soportar los ejes 14s, 15s de las respectivas ruedas dentadas 14, 15 permitiendo el giro de los mismos. El sensor de temperatura 16 puede constar de un termistor que es dispuesto a lo largo de una línea que une los ejes geométricos centrales de los ejes 14s, 15s pasando por los puntos centrales a lo ancho de las ruedas dentadas 14, 15 y por el centro de la zona de engrane de las ruedas dentadas 14, 15.

El conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes está provisto de un calentador para calentar el material de caucho que fluye a su través. Se prefiere que el calentador conste de un par de pasajes circulatorios 24, 25 que rodean a la parte principal 17 de la caja junto a las ruedas dentadas 14, 15, respectivamente, para que agua caliente o un medio similar de termotransferencia pueda circular por los pasajes circulatorios 24, 25 entre las aberturas de entrada 26, 27 y las aberturas de salida 28, 29 en el elemento de apoyo 23. Los pasajes circulatorios 24, 25 constan de conductos longitudinales así como de ranuras que conectan entre sí los extremos terminales de los conductos longitudinales. Como se muestra en la Fig. 5, los conductos longitudinales de los pasajes circulatorios 24, 25 discurren en la dirección axial de los ejes 14s, 15s a través del elemento de apoyo 23 y de las partes laterales 18, 19, 20, 21 de la caja. Las ranuras que conectan los conductos longitudinales quedan formadas entre las superficies opuestas de las partes 18, 20 de la caja y de los elementos de apoyo 22, 23. Los pasajes circulatorios 24, 25 quedan con ello acodados de forma tal que discurren en vaivén a la manera de un manubrio entre las aberturas de entrada 26, 27 y las aberturas de salida 28, 29.

Como se muestra en la Fig. 6, el conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión está provisto de un sensor de temperatura para medir la temperatura del material de caucho que fluye por el interior del cabezal de extrusión 4. El sensor de temperatura 31 puede constar de un termistor que está dispuesto junto a un pasaje circulatorio 30 dentro del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión. Además, un calentador 32 está previsto en torno a la parte que constituye la punta del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión cerca de la boquilla 5, y dicho calentador consta preferiblemente de un hilo electrocalentado.

Al estar en funcionamiento el sistema de extrusión de desplazamiento positivo 1 anteriormente mencionado, un material de caucho de una clase predeterminada es cargado a través de una abertura de alimentación 20 al interior del conjunto 2 que constituye la extrusionadora, para que sea así aplicada una fuerza de cizallamiento al material de caucho por el husillo giratorio 10 y para que el material de caucho sea con ello plastificado mientras es extrusionado continuamente hacia el conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes. Al mismo tiempo, la temperatura del material de caucho que fluye a través del conjunto 2 que constituye la extrusionadora es medida continuamente por el sensor de temperatura 12. El material de caucho que es cargado al interior del sistema de extrusión 1 puede ser un material de caucho que esté a temperatura ambiente, y típicamente a una temperatura situada dentro de una gama de temperaturas de 20 a 30ºC, o bien un material de caucho caliente que esté típicamente a una temperatura situada dentro de una gama de temperaturas de 60 a 80ºC.

El material de caucho que estando plastificado es extrusionado hacia el conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes es dirigido desde una abertura de entrada 3i del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes y a través de la zona de engrane de la rueda dentada conductora 14 y la rueda dentada conducida 15 hacia una abertura de salida 3o del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes, para ser descargado continuamente al conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión a razón de un volumen constante predeterminado. Al mismo tiempo, la temperatura ambiente de la rueda dentada conductora 14 es medida continuamente por el sensor de temperatura 16, y la señal de salida del sensor de temperatura 16 es usada como parámetro que representa la temperatura real del material de caucho que fluye a través del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes.

El material de caucho que es aportado desde el conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes al interior del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión es pasado a través del pasaje circulatorio 30 y es entonces extrusionado a través de la boquilla 5. Al mismo tiempo, la temperatura del material de caucho inmediatamente antes de la boquilla 5 es medida continuamente por el sensor de temperatura 31.

Las temperaturas del material de caucho medidas por los tres sensores de temperatura 12, 16, 31 son introducidas como señales eléctricas en una unidad de control (no ilustrada), y son con ello comparadas con las temperaturas que fueron previamente almacenadas en la unidad de control habiendo sido predeterminadas para los correspondientes puntos, respectivamente. Cuando cualquiera de las temperaturas medidas por los sensores de temperatura 12, 16, 31 es inferior a la temperatura predeterminada, la temperatura del correspondiente punto del sistema de extrusión 1 es incrementada hasta la temperatura predeterminada haciendo que funcione el correspondiente calentador. De esta manera, sobre la base del resultado de las temperaturas medidas por los sensores de temperatura 12, 16, 31, las temperaturas del material de caucho que fluye a través del conjunto 2 que constituye la extrusionadora, del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes y del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión son controladas para que se mantengan dentro de las gamas de temperaturas predeterminadas, y a través de la boquilla 5 al final del cabezal de extrusión 4 es extrusionado el material de caucho mantenido a la temperatura controlada. El material de caucho extrusionado es aportado a una matriz de rodillos D_{R} que, como se muestra en la Fig. 6, está formada por una pareja de rodillos 33, 34 que están posicionados junto a la boquilla 5 y giran en direcciones opuestas como indican las respectivas flechas.

Puesto que, como se ha explicado anteriormente, el sistema de extrusión de desplazamiento positivo 1 controla y mantiene las temperaturas predeterminadas del material de caucho que fluye a través del conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo, del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes y del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión, es posible acrecentar la propiedad de fluencia del material de caucho y eliminar el excesivo tiempo de calentamiento para el material de caucho de antemano. Como resultado de ello, es posible mejorar notablemente el rendimiento de descarga a volumen constante del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión para aportar directamente el material de caucho a la matriz de rodillos D_{R}, y mejorar con ello las características funcionales de desplazamiento positivo del sistema de extrusión y la productividad en la producción de las cubiertas no vulcanizadas. Además, cuando los calentadores 13, 24, 32 son puestos en funcionamiento antes de poner en funcionamiento al sistema de extrusión 1, es posible precalentar el conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo, el conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes y el conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión con la boquilla 5 hasta las temperaturas predeterminadas, permitiendo con ello el rápido inicio del funcionamiento y la rápida sustitución del material de caucho.

Se prefiere que la temperatura del material de caucho en un punto cercano al husillo 10 del conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo, la temperatura del cilindro 11 y la temperatura del material de caucho que fluye a través del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes sean mantenidas dentro de una gama de temperaturas de 85 a 95ºC, y que la temperatura del material de caucho que fluye por el interior del cabezal 4 sea mantenida dentro de una gama de temperaturas de 95 a 100ºC, para así mejorar las características funcionales de desplazamiento positivo. Se prefiere también que la temperatura del cilindro 11 del conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo se mantenga a un nivel inferior al de la temperatura del material de caucho que fluye cerca del husillo 10, para así evitar que sea mordido el material de caucho y mejorar la propiedad de fluencia del material de caucho.

Ventajosamente, la presión de flujo del material de caucho es también controlada junto con el control de la temperatura del mismo, para así obtener un optimizado rendimiento de extrusión. A tal efecto puede preverse un sensor de presión 35 en un punto cercano al husillo 10 del conjunto 2 que constituye la extrusionadora, como se muestra en la Fig. 3, y puede preverse un sensor de presión 36 en el pasaje circulatorio 30 del conjunto 4 que constituye el cabezal de extrusión cerca del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes, como se muestra en la Fig. 6. En este caso, la presión del material de caucho que es extrusionado por el husillo 10 es medida por el sensor de presión 35, y la presión del material de caucho que es suministrado por las ruedas dentadas 14, 15 es medida por el sensor de presión 36.

Las señales de salida de estos sensores de presión 35, 36 son introducidas en la unidad de control anteriormente mencionada, y son comparadas con la información de la presión óptima que fue previamente almacenada en la unidad de control, de forma tal que las velocidades de rotación del husillo 10 del conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo y de la rueda dentada conductora 14 del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes son controladas para que se ajusten a las óptimas velocidades de rotación, respectivamente, coincidiendo las presiones medidas con las presiones óptimas, respectivamente. Se prefiere a este respecto adoptar servomotores 37, 38 (Fig. 1) para accionar el husillo 10 del conjunto 2 que constituye la extrusionadora de husillo y la rueda dentada conductora 14 del conjunto 3 que constituye la bomba de engranajes.

Haciendo referencia a la Fig. 1, a fin de dar a una cubierta no vulcanizada la forma tridimensional predeterminada el sistema de extrusión 1 según la presente invención es combinado con un soporte giratorio 40 que gira en la dirección de la flecha, para extrusionar continuamente a través de la boquilla 5 un material de caucho que está en forma de una tira de caucho que tiene un volumen constante y una forma constante de su sección transversal. El material de caucho que es extrusionado a través de la boquilla 5 puede ser aplicado directamente a la superficie periférica exterior del soporte giratorio 40. Sin embargo, a fin de estabilizar adicionalmente la forma de la sección transversal del material de caucho que es extrusionado a través de la boquilla 5, se prefiere que el material de caucho sea pasado a través de la matriz de rodillos D_{R} inmediatamente antes de ser aplicado al soporte giratorio 40.

Se supone que el sistema de extrusión 1 es móvil linealmente en un plano horizontal con respecto a un suelo de trabajo FL en una primera dirección que es paralela al eje geométrico central X del soporte giratorio 40, y también en una segunda dirección Y que es perpendicular a la dirección X. El sistema de extrusión 1 es adicionalmente móvil a lo largo de una superficie curvada toroidalmente del soporte giratorio 40. Como resultado de ello, es posible aplicar varios materiales de caucho a la superficie periférica exterior del soporte giratorio 40 con un importante mejoramiento del rendimiento del trabajo.

Se apreciará a la luz de la anterior descripción que según la presente invención, mientras se hace que el caucho para cubiertas fluya a través del sistema de extrusión, la temperatura del material de caucho es medida y controlada para que se mantenga dentro de una gama de temperaturas predeterminada, de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho. El material de caucho que es mantenido a una temperatura controlada es extrusionado a través de la boquilla de extrusión, con lo cual se ven mejoradas las características funcionales de desplazamiento positivo del sistema de extrusión. Es por consiguiente posible eliminar o reducir el tiempo de calentamiento para el material de caucho y mejorar considerablemente el rendimiento de descarga del cabezal con boquilla, con lo cual se cuenta con una tecnología de extrusión de un material de caucho para cubiertas que como tal tecnología de extrusión permite iniciar rápidamente el funcionamiento, sustituir rápidamente el material de caucho y mejorar notablemente la productividad.

Si bien la presente invención ha sido descrita anteriormente haciendo referencia a una realización preferida ilustrada en los dibujos, ni que decir tiene que pueden hacerse varios cambios y/o modificaciones sin por ello salir fuera del alcance de la invención que queda definida en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Método para extrusionar un material de caucho para cubiertas por medio de un sistema de extrusión de desplazamiento positivo (1) que incluye, vistos desde un lado de entrada del caucho para cubiertas, un conjunto (2) que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto (3) que constituye una bomba de engranajes y un conjunto (4) que constituye un cabezal de extrusión con una boquilla de extrusión, estando dichos conjuntos conectados en serie entre sí; estando dicho método caracterizado por el hecho de que el mismo comprende los pasos de:

medir la temperatura del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión (1) por medio de un primer sensor de temperatura (12) previsto en dicho conjunto (2) que constituye una extrusionadora de husillo, un segundo sensor de temperatura (16) previsto en dicho conjunto (3) que constituye una bomba de engranajes, y un tercer sensor de temperatura (31) previsto en dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión; y

controlar el material de caucho para que esté dentro de una temperatura predeterminada, de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho, mientras se hace que el material de caucho fluya a través del sistema de extrusión (1), y mantener la temperatura predeterminada del material de caucho antes de ser el mismo extrusionado a través de la boquilla de extrusión (5).

2. Método como el reivindicado en la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el material de caucho que fluye a través del conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo y del conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes es mantenido a una temperatura que está situada dentro de una gama de temperaturas de 85-95ºC.

3. Método como el reivindicado en la reivindicación 1 o 2, caracterizado por el hecho de que el material de caucho que fluye a través del conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión es mantenido a una temperatura que está situada dentro de una gama de temperaturas de 95-100ºC.

4. Método como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo del sistema de extrusión incluye un cilindro (11) y un husillo (10) que es giratorio en el cilindro, y de que el cilindro (11) es controlado para que tenga una temperatura que sea inferior a la temperatura del material de caucho que fluye por junto a un extremo de salida del husillo (10).

5. Método como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que al menos uno de los miembros del grupo que consta de dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo, dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes y dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión del sistema de extrusión está provisto de un calentador (13; 24, 25; 32) al que se hace funcionar de acuerdo con dicha temperatura medida del material de caucho, y de que dicho calentador es puesto en funcionamiento antes de ser puesto en funcionamiento dicho sistema de extrusión, para así precalentar el material de caucho dentro de dicho sistema de extrusión.

6. Método como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que al menos uno de los miembros del grupo que consta de dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo, dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes y dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión del sistema de extrusión está provisto de un sensor de presión (35; 36) para medir la presión del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión, y de que se hace que dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo y/o dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes funcione a una velocidad que es controlada de acuerdo con la presión del material de caucho medida por dicho sensor de presión.

7. Método como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que dicho sistema de extrusión (1) es cargado con un material de caucho que se encuentra a una temperatura que está situada dentro de una gama de temperaturas de 20-30ºC.

8. Método como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que dicho sistema de extrusión (1) es cargado con un material de caucho que se encuentra a una temperatura que está situada dentro de una gama de temperaturas de 60-80ºC.

9. Sistema de extrusión de desplazamiento positivo (1) para extrusionar un material de caucho para cubiertas, incluyendo dicho sistema de extrusión de desplazamiento positivo un conjunto (2) que constituye una extrusionadora de husillo, un conjunto (3) que constituye una bomba de engranajes y un conjunto (4) que constituye un cabezal de extrusión con una boquilla de extrusión (5), estando dichos conjuntos conectados en serie entre sí; estando dicho sistema de extrusión de desplazamiento positivo caracterizado por el hecho de que el mismo comprende:

un primer sensor de temperatura (12) previsto en dicho conjunto (2) que constituye una extrusionadora de husillo, un segundo sensor de temperatura (16) previsto en dicho conjunto (3) que constituye una bomba de engranajes, y un tercer sensor de temperatura (31) previsto en dicho conjunto (4) que constituye un cabezal de extrusión, para medir la temperatura del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión; y

medios de control para controlar al material de caucho para que esté dentro de una temperatura predeterminada, de acuerdo con la temperatura medida del material de caucho, mientras se hace que el material de caucho fluya a través del sistema de extrusión (1), y para mantener la temperatura predeterminada del material de caucho antes de que el mismo sea extrusionado a través de la boquilla de extrusión (5).

10. Sistema como el reivindicado en la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que dichos medios de control comprende al menos un calentador (13; 24, 25; 32) previsto para al menos uno de los miembros del grupo que consta de dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo, dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes y dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión, pudiendo hacerse que dicho calentador, que es al menos uno, funcione de acuerdo con dicha temperatura medida del material de caucho.

11. Sistema como el reivindicado en la reivindicación 9 o 10, caracterizado por comprender adicionalmente al menos un sensor de presión (35; 36) previsto para al menos uno de los miembros del grupo que consta de dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo, dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes y dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión, para medir la presión del material de caucho que fluye a través del sistema de extrusión, y de que puede hacerse que dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo y/o dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes funcione a una velocidad que es controlada de acuerdo con la presión del material de caucho medida por dicho sensor de presión.

12. Sistema como el reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado por el hecho de que dicho primer sensor de temperatura (12) está previsto en una parte de salida de un husillo (10) en dicho conjunto (2) que constituye la extrusionadora de husillo, dicho segundo sensor de temperatura (16) está previsto junto a una rueda dentada (14, 15) en dicho conjunto (3) que constituye la bomba de engranajes, y dicho tercer sensor de temperatura (31) está previsto en dicho conjunto (4) que constituye el cabezal de extrusión junto a su orificio de descarga.