ES2301841T3 - Dispositivo de equilibrado de rueda hecho en cinc o aleacion de cinc, juego de dichos dispositivos, rueda equipada con dicho dispositivo y un procedimiento de fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de equilibrado (10) para rueda que comprende una masa de equilibrado (12) y un enganche (11) destinado a estar fijado en dicha rueda, siendo esta masa de equilibrado de aleación de cinc y cubriéndose, conjuntamente con el enganche, mediante un revestimiento protector anticorrosión (13), caracterizado porque el revestimiento protector está formado por, al menos, una capa de cinc con un aglutinante polimerizado.
Description
Dispositivo de equilibrado de rueda hecho en
cinc o aleación de cinc, juego de dichos dispositivos, rueda
equipada con dicho dispositivo y un procedimiento de
fabricación.
La invención se refiere al equilibrado de ruedas
de vehículos provistas de neumáticos.
Durante el montaje de un neumático en una llanta
de rueda, generalmente es necesario añadir en puntos seleccionados
adecuadamente, casi siempre en la periferia de la llanta, uno o
varios dispositivos destinados a conseguir el equilibrio estático y
dinámico de la rueda así construida.
Se trata, habitualmente, de masas de equilibrado
fijadas en la llanta por medio de un enganche (o "pinza"). Con
frecuencia, estas masas se hacen de plomo, material seleccionado en
virtud de su densidad elevada, y, habitualmente, los enganches se
hacen de acero. La unión de una masa de este tipo con el enganche
puede realizarse en el momento del montaje en la llanta, no
obstante, es corriente que la masa se fije en el enganche por
sobremoldeo en el momento de su fabricación.
Pero el plomo es un material que presenta
diversos inconvenientes, en particular, desde el punto de vista de
la salud de las personas y del medio ambiente, de manera que existe
la necesidad de disponer de dispositivos de equilibrado apropiados
para resistir esfuerzos mecánicos importantes (debidos,
especialmente, a los efectos centrífugos que se producen durante
una conducción a alta velocidad...), que permitan conseguir de
manera rápida y fácil el equilibrado de una rueda, pero cuya
presencia, ventajosamente, pueda ser discreta y que no presenten
los inconvenientes relacionados con el uso del plomo.
A este respecto se puede citar la Directiva
Europea 2000/53/CE relativa a los vehículos fuera de uso y los
proyectos destinados a prohibir completamente, a muy breve plazo,
los dispositivos de equilibrado a base de plomo.
Ya se ha propuesto utilizar dispositivos de
equilibrado para rueda cuya masa sea a base de estaño, tal como se
señala, en particular, en el documento WO-99/55924,
de aleación de aluminio o de magnesio (véase el documento
US-5350220) o de polvo de tungsteno con una resina
(véase el documento EP-1 079 141). Pero estos
materiales, que son mucho menos densos que el plomo, presentan, en
especial, el inconveniente de ser, además, más caros, y de no estar
disponibles en cantidades que permitan reemplazar el plomo en todos
los dispositivos de equilibrado requeridos por la industria del
automóvil. Por otro lado, en lo que se refiere al estaño, se ha
comprobado que existían condiciones de uso en las que se producía
una desagregación de este material que daba lugar a la
contaminación de los materiales próximos.
En cambio, el cinc o las aleaciones de cinc son
materiales candidatos con precios más razonables y disponibles en
mayor cantidad, con una densidad comparable a la del estaño
(aproximadamente, 7). Pero estos materiales pueden parecer
totalmente inapropiados, en virtud del fenómeno de pila que puede
producirse entre la masa de equilibrado y el material de la llanta
(ya sea de acero o de aleación de aluminio), con el riesgo,
inaceptable, de deterioro de esta masa o de esta llanta.
El documento DE-101 02 321
describe un dispositivo de equilibrado cuyo cuerpo consiste en una
aleación de cinc, aluminio y cobre y que comprende, de manera
global, un revestimiento anticorrosión; pero éste es metálico y
brillante, y, por tanto, poco discreto.
Por todo ello, la invención propone dispositivos
de equilibrado de ruedas que comprenden masas de equilibrado de
cinc o aleación de cinc.
De manera más precisa, la invención propone un
dispositivo de equilibrado de rueda que comprende una masa de
equilibrado y un enganche destinado a estar fijado en esta rueda,
estando hecha esta masa de equilibrado de una aleación de cinc y
cubriéndose, conjuntamente con el enganche, con un revestimiento
protector anticorrosión, caracterizado porque el revestimiento
protector está formado por, al menos, una capa de cinc con un
aglutinante polimerizado.
Debe hacerse notar que el revestimiento se
extiende no sólo sobre la masa sino, también, sobre el enganche, lo
que aumenta la protección obtenida, y hace al cinc (muy
frecuentemente con, al menos, un elemento de aleación)
perfectamente utilizable para la realización de dispositivos de
equilibrado que respondan a los requisitos.
El revestimiento antedicho puede presentar la
ventaja de proporcionar un aspecto más mate que los revestimientos
obtenidos por electrocincado. Es igualmente ventajoso que el
revestimiento protector esté formado por, al menos, dos capas de
cinc con un aglutinante polimerizado, lo que permite, en particular,
prever, en primer lugar, una aplicación primaria, y, después, una
aplicación de acabado, cuyo aspecto se controle en función de los
requisitos.
De manera preferida, la masa de equilibrado se
moldea sobre parte del enganche, lo que garantiza una buena unión y
facilita la obtención de un revestimiento en la totalidad del
conjunto enganche-masa. Pero otros modos de unión
son posibles, tales como recalcado, por ejemplo.
\newpage
De manera ventajosa, el material constitutivo de
la masa de equilibrado consiste en una aleación
cinc-aluminio, es decir, un tipo de aleación bien
conocida y fácilmente disponible por un precio razonable, y que
presenta las propiedades físicas deseadas. Esta aleación puede ser
del tipo conocido con la denominación comercial de ZAMAK 5, es
decir, que comprenda del orden de 1% en peso de cobre, pero es
preferible seleccionar una aleación de cinc y aluminio sin cobre
(por tanto, como mucho, con trazas de cobre), lo que contribuye a
conseguir un precio de coste bajo. De manera preferida, este
material constitutivo de la masa de equilibrado es una aleación muy
rica en cinc, es decir, que comprenda, al menos, 95% en peso de
cinc. Una aleación muy apropiada para ser utilizada en la
realización de los dispositivos de la invención es la que contiene
96% de cinc y 4% de aluminio, conocida, a veces, por la designación
comercial ZAMAK 3.
El revestimiento protector anticorrosión puede
contener resina epoxídica.
De manera preferida, el revestimiento puede
contener pigmentos que determinen su color. Ello resulta más fácil
cuando el revestimiento sea de cinc con un aglutinante
polimerizado.
Puede apreciarse que, como las masas de
equilibrado son de un material menos denso que las habituales de
plomo, son más voluminosas a igualdad de peso, de lo que se deduce
el interés de poder conseguir un aspecto mate o de poder controlar
su color, con el fin de hacer estos dispositivos lo más discretos
posible.
La invención propone, además, un juego de
dispositivos de equilibrado conformes a la invención, teniendo estos
dispositivos pesos que pueden variar entre, al menos 5 y 60 gramos,
por ejemplo de 5 en 5 gramos, hasta superar 100 g. Resulta evidente
que un operario que proceda a un equilibrado de acuerdo con los
modos comunes, tendrá interés en disponer de los distintos tamaños
de dispositivos que pueda necesitar, y es preferible que todos
presenten la misma composición general.
La invención tiene por objeto, también, una
rueda que comprende una llanta y un neumático, y, al menos, un
dispositivo de equilibrado de acuerdo con la invención. De manera
preferida, esta rueda comprende, al menos, un dispositivo de
equilibrado en cada uno de los bordes de su llanta.
La invención propone, por último, un
procedimiento particular de fabricación de un dispositivo de
equilibrado para rueda que comprende las etapas siguientes:
- \bullet
- se fabrica un enganche,
- \bullet
- se moldea sobre este enganche una masa de equilibrado de aleación de cinc,
- \bullet
- se introduce este enganche, conjuntamente con la masa de equilibrado, en un baño que contenga una resina polimerizable cargada con cinc,
- \bullet
- se cuece la resina que reviste el conjunto del enganche y de la masa de equilibrado.
De manera preferida, se incluyen pigmentos en el
baño. Por otro lado, es ventajoso proceder a una segunda fase de
introducción en un baño y a una segunda fase de cocción (lo que
permite conseguir las capas primaria y de acabado antedichas). Una
de las maneras de controlar bien el grosor de revestimiento del
conjunto enganche-masa consiste en aplicar, entre
el baño y la cocción, un tratamiento de centrifugación.
Los objetos, las características y las ventajas
de la invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción
que sigue, proporcionada a título ilustrativo y no limitativo, y de
las figuras, en las que:
\bullet la figura 1 es una vista parcial de
una rueda que comprende una llanta, un neumático y un dispositivo de
equilibrado de acuerdo con la invención,
\bullet la figura 2 es una vista, en corte
transversal, de este dispositivo de equilibrado montado en un borde
de la llanta (representada parcialmente),
\bullet la figura 3 es un esquema de principio
de un procedimiento preferido de fabricación de un dispositivo de
equilibrado de acuerdo con la invención.
La figura 1 representa una rueda 1 que
comprende, fundamentalmente, una llanta 2 y un neumático 3. De
manera clásica la llanta comprende dos bordes, entre los que se
extienden, interiormente, los costados del neumático (la figura 1
sólo representa un borde 4 y un flanco 5 de este tipo). Por razones
de equilibrado estático y dinámico, existe, al menos, un
dispositivo de equilibrado 10. De manera clásica, éste se fija en
una parte curvada del borde de la llanta.
Tal como puede verse en la figura 2, este
dispositivo de equilibrado 10 comprende un enganche 11 destinado a
ser fijado en la rueda, y una masa de equilibrado 12, fijada en él,
en este caso, por sobremoldeo.
El enganche es, generalmente, de acero.
De acuerdo con la invención, la masa de
equilibrado 12 es de una aleación de cinc y, conjuntamente con el
enganche, se reviste con una capa 13 de protección contra agresiones
mecánicas o químicas y contra la corrosión.
Esta aleación es, ventajosamente, una aleación
cinc-aluminio, que, de preferencia, no contiene
cobre. Se trata, ventajosamente, de una aleación de 96% de cinc y
4% de aluminio.
El revestimiento 13, que se extiende tanto sobre
la masa como sobre el enganche, y que, en consecuencia, aísla, al
menos parcialmente, el enganche en relación con la parte de la rueda
en la que este dispositivo de equilibrado está montado, está
constituido por, al menos, una capa de cinc con un aglutinante (o
resina) polimerizado, lo que proporciona un aspecto más mate que el
que se consigue normalmente por electrocincado.
Para mayor claridad, se exagera el grosor de
este revestimiento en el dibujo, puesto que, de preferencia, varía
entre 8 y 15 micras.
Aunque no haya podido representarse en esta
figura 2, ventajosamente, este revestimiento comprende dos capas (o
más), a saber, no sólo una capa primaria que aporte lo esencial en
cuanto a propiedades mecánicas y químicas, sino también, una capa
de acabado, que permita conseguir el aspecto superficial
deseado.
De manera particularmente ventajosa, este
revestimiento comprende pigmentos que determinan el color del
dispositivo de equilibrado; ventajosamente, éste es gris (por
ejemplo, en una llanta de aluminio), negro (por ejemplo, en una
llanta de chapa), o con un matiz entre gris y negro, o, si se desea,
cualquier otro color seleccionado ventajosamente lo más parecido
posible al del neumático o de la llanta.
El operario que realice un equilibrado procede,
clásicamente, a una prueba dinámica que le indique el lugar de
posicionamiento y el peso de un dispositivo de equilibrado a fijar
en la rueda probada para equilibrarla dinámicamente; con
frecuencia, la prueba se hace por duplicado, dando lugar a la
fijación de un dispositivo de equilibrado en cada uno de los bordes
de la llanta. En función de los resultados de la prueba, y,
eventualmente, de los colores de la rueda, el operario selecciona
el dispositivo adecuado a partir de, al menos, un juego de
dispositivos de equilibrado, con pesos que varíen, por ejemplo, de 5
en 5 g hasta 60 g, o más (hasta 100 g o más). El montaje del
dispositivo seleccionado se hace, clásicamente por percusión (uno o
dos golpes de mazo).
La figura 3 representa un procedimiento
preferido de fabricación de un dispositivo de equilibrado en el modo
ventajoso de realización de revestimiento a base de cinc, de
aspecto mate, y con un color seleccionado en función de los
requisitos.
Una primera etapa, de manera clásica, consiste
en fabricar los enganches.
Una segunda etapa consiste en moldear sobre cada
enganche una masa de aleación de cinc-aluminio (por
ejemplo, la aleación ZAMAK 3 antedicha); este sobremoldeo puede
realizarse por medio de una instalación de moldeo de enganches
sobre plomo, con la reserva de una buena limpieza previa, con el fin
de eliminar cualquier traza de plomo susceptible de producir el
gripado de la instalación (en otro caso, los expertos en la técnica
podrían concluir prematuramente que no puede utilizarse
industrialmente la aleación cinc-aluminio).
De acuerdo con una tercera etapa, denominada de
baño, las piezas (enganche-masa) se posicionan en un
cesto que se sumerge durante, aproximadamente, 15 segundos, a
temperatura ambiente, en un baño que contenga cinc, típicamente en
forma de laminillas finas, con un aglutinante polimerizable, con el
fin de envolver las piezas con una capa de producto, por toda su
superficie, de 5 a 15 micras de grosor.
Ventajosamente, las piezas se someten luego a
una etapa de centrifugación (centrifugación, de preferencia, en los
dos sentidos), con el fin de eliminar el producto en exceso y
controlar el grosor del revestimiento así depositado. Esta
operación dura, aproximadamente, de 10 a 20 segundos.
A continuación las piezas se depositan sobre una
banda y, durante una etapa de cocción, se hacen pasar a un horno de
cocción durante 20 minutos a 200-250ºC, para la
polimerización de la capa.
Puede no haber más que una capa, pero, de
preferencia, si se justifica por las características deseadas (en
particular, resistencia a la niebla salina, color,...) se aplica una
capa primaria, y, después, una capa de acabado, llevando consigo,
cada una, una etapa de baño, una etapa de centrifugación y una etapa
de cocción.
A título de ejemplo, un baño de un producto
MAGNI, conocido por la designación B46, puede servir para la
realización de la capa primaria y conseguir un tinte gris:
revestimiento (o pintura) inorgánico rico en cinc (laminillas de
cinc). El producto B18 puede servir de acabado para el tinte gris:
revestimiento orgánico, del tipo de resina epoxídica cargada con
polvo de aluminio, mientras que el producto B37 puede servir de
acabado para el tinte negro.
Los productos de acabado sirven, especialmente,
para retardar la aparición de óxido blanco y permiten mejorar la
resistencia a los productos químicos.
\newpage
La cocción de la capa primaria se efectúa a
250ºC, mientras que la cocción de la capa de acabado se efectúa, de
preferencia, a una temperatura menor, por ejemplo, a 200ºC.
Solamente queda proceder al acondicionamiento de
los dispositivos de equilibrado, con objeto de constituir, por
ejemplo, juegos de dispositivos de equilibrado, como se indica en lo
que antecede.
Claims (16)
1. Dispositivo de equilibrado (10) para rueda
que comprende una masa de equilibrado (12) y un enganche (11)
destinado a estar fijado en dicha rueda, siendo esta masa de
equilibrado de aleación de cinc y cubriéndose, conjuntamente con el
enganche, mediante un revestimiento protector anticorrosión (13),
caracterizado porque el revestimiento protector está formado
por, al menos, una capa de cinc con un aglutinante polimerizado.
2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizado porque la masa de equilibrado se moldea
sobre parte del enganche.
3. Dispositivo de acuerdo con las
reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque el material
constitutivo de la masa de equilibrado consiste en una aleación de
cinc-aluminio.
4. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizado porque el material constitutivo de la masa
de equilibrado comprende, al menos, trazas de cobre.
5. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el material
constitutivo de la masa de equilibrado consiste en una aleación que
comprende, al menos, un 95% en peso de cinc.
6. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el material
constitutivo de la masa de equilibrado contiene un 96% de cinc y un
4% de aluminio.
7. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el revestimiento
protector contiene una resina epoxídica.
8. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el revestimiento
protector está formado por, al menos, dos capas de cinc con un
aglutinante polimerizado.
9. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el revestimiento
contiene pigmentos que determinan su color.
10. Juego de dispositivos de equilibrado de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, presentando
estos dispositivos pesos que varían entre, al menos, 5 y 60 g.
11. Rueda que comprende una llanta y un
neumático, y, al menos, un dispositivo de equilibrado de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
12. Rueda de acuerdo con la reivindicación 11,
que comprende, al menos, un dispositivo de equilibrado en cada uno
de los bordes de su llanta.
13. Procedimiento de fabricación de un
dispositivo de equilibrado para rueda, que comprende las etapas
siguientes:
- \bullet
- se fabrica un enganche,
- \bullet
- se moldea sobre este enganche una masa de equilibrado, de aleación de cinc,
- \bullet
- se introduce este enganche, conjuntamente con la masa de equilibrado, en un baño que contenga una resina polimerizable cargada con cinc,
- \bullet
- se cuece la resina que reviste el conjunto del enganche y de la masa de equilibrado.
14. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque se incluyen pigmentos
en el baño.
15. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque se procede a
una segunda fase de introducción en un baño y a una segunda fase de
cocción.
16. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizado porque, entre el baño
y la cocción se aplica un tratamiento de centrifugación.
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