ES2565164T3 - Método de fabricación de un molde laminado - Google Patents

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Abstract

Un método de fabricación de un molde laminado (10, 10A) para moldear un neumático con vulcanización, que comprende un laminado (11, 11A, 13) que se forma laminando una pluralidad de láminas delgadas (11a, 13a) en una dirección a lo ancho o en una dirección periférica de un neumático, que comprende las etapas de, laminar las láminas delgadas con la condición de que las porciones en exceso (L, K) de las láminas delgadas respectivas en el lado de la cara de neumático que pisa que exceden de un perfil de una porción de cumbrera del neumático se dejan, y después de la laminación de las láminas delgadas se eliminan las porciones en exceso por medio de un chorreo con granalla.

Description

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DESCRIPCION
Metodo de fabricacion de un molde laminado Antecedentes de la invencion
[Campo de la invencion]
La presente invencion se refiere a un metodo de fabricacion de un molde de neumatico para moldear un neumatico con vulcanizacion, que comprende un laminado que es formado laminando una pluralidad de laminas delgadas en una direccion de la anchura o en una direccion periferica de un neumatico.
Un metodo de este tipo es conocido por el documento US 4.691431.
[Descripcion de la tecnica anterior]
Como se muestra en la figura 8(a) y en la figura 8(b), hasta ahora se ha utilizado un molde metalico de vulcanizacion (50) que comprende una pluralidad de moldes de sector (53) acoplados anularmente, estando formado cada uno ellos por un soporte (52 ) por medio de lo cual es soportado un molde metalico de porcion de cumbrera (51) que tiene la forma en seccion transversal de la porcion de cumbrera del neumatico y la superficie de un neumatico en bruto que ya esta moldeado se ajusta a presion a una pared interior del molde de vulcanizacion calentado (50) presurizando el lado interior del neumatico moldeado y una aplicacion de calor y presion de este tipo al caucho en bruto ha sido empleada como un metodo de vulcanizacion de neumaticos. Por lo general, el molde metalico (51) de la porcion de cumbrera que se ha citado anteriormente puede ser fabricado por fundicion pero, como consecuencia de que un molde de fundicion de este tipo no solo precisa de mucho trabajo, sino tambien el coste del material es alto, para cumplir el proposito de obtener un bajo coste y la reduccion de plazos de entrega, recientemente se esta utilizando, en lugar del molde metalico (51) de la porcion de cumbrera anterior que es un molde de fundicion, un molde laminado como se muestra en la figura 9(a) y en la figura 9(b), en el que el molde laminado comprende una porcion de molde de patron de banda de rodadura anular que se forma disponiendo una pluralidad de moldes de sector (63) en una direccion periferica del neumatico, en el que el molde metalico (61) de la porcion de cumbrera, que consiste en el laminado que esta siendo formado por una pluralidad de laminas delgadas laminadas soportadas por el soporte (62), constituye el molde de sector (63). En esta descripcion (61s) indica una superficie de laminacion de la lamina delgada (61), (61p) indica una cara extrema de la lamina delgada en el lado del soporte (62) y (61q) indica una cara extrema de la lamina delgada en el lado de contacto con la cara del neumatico en contacto con la superficie de la carretera (en adelante, la expresion "la cara del neumatico que pisa la superficie de la carretera" se acorta como "la cara del neumatico que pisa ").
Con el fin de la automatizacion y de aumentar la velocidad de fabricacion, la lamina delgada (61a) es formada generalmente por medio de un mecanizado por laser con 2DCAM. Las laminas delgadas formadas de esta manera (61a) se laminan para formar el laminado que va a ser usado como el molde metalico (61) de la porcion de cumbrera y se coloca el molde metalico (61) de la porcion de cumbrera en el soporte (62), pudiendo formarse el molde de sector (63) que tiene el laminado como el molde metalico de la porcion de cumbrera. Concretamente, como se muestra en la figura 10, los materiales de lamina delgada (61z) se cortan en ambos extremos respectivos emitiendo un rayo laser perpendicularmente a esos materiales de laminas delgadas (61z) para que tengan una seccion transversal de forma rectangular y estas laminas delgadas (61a) que tienen una seccion transversal de forma rectangular formadas de este modo son laminadas en la direccion de la anchura del neumatico para formar la porcion de molde patron de la banda de rodadura.
Sin embargo, siempre que se base en el metodo anterior, como se muestra en la figura 9(a), debido al hecho de que la seccion transversal de la lamina delgada (61a) tiene una forma rectangular, el molde metalico de la porcion de cumbrera (61), que esta formado acoplando las caras extremas (61q) de las laminas delgadas respectivas (61a), inevitablemente vuelve a tener un perfil escalonado por la cantidad correspondiente al grosor de las laminas delgadas (61a) que tienen la seccion transversal de forma rectangular. En consecuencia, se han producido problemas tales como que no solo la apariencia del neumatico vulcanizado es peor, sino tambien su rendimiento es inferior al del neumatico vulcanizado fabricado por medio del molde de fundicion actualmente en uso. Por otra parte, la posibilidad de degradacion de la durabilidad se anticipa porque muchas protuberancias con angulos agudos aparecen en la cara del neumatico que pisa.
Ademas, en el caso en que las laminas delgadas se laminan en una direccion periferica del neumatico, aunque el contacto cercano entre estas laminas delgadas se puede asegurar en el lado interior de la direccion radial, en el lado exterior de la misma se producen inevitablemente huecos entre las mismas y no solamente la operacion de apertura y cierre del molde se hace inestable, sino que tambien se producira la degradacion de su durabilidad.
La presente invencion se realiza para hacer frente a esos problemas que hasta el momento se han presentado y por lo tanto el objeto de la presente invencion es proporcionar un metodo para la fabricacion del molde laminado capaz de suprimir la formacion de la forma escalonada que aparece en su perfil en comparacion con la que se pretende originalmente.
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Se hace notar la descripcion del documento US 5.031.483 A.
Sumario de la invencion
La invencion se expone en la reivindicacion 1. Las realizaciones preferidas se presentan en las reivindicaciones dependientes.
La invencion proporciona el metodo de fabricacion del molde laminado para moldear un neumatico con vulcanizacion, que comprende que el laminado esta formado por una pluralidad de laminas delgadas laminadas en una direccion a lo ancho o en una direccion periferica del neumatico, y el metodo de fabricacion se caracteriza porque comprende las etapas de laminar esas laminas delgadas con la condicion de que las porciones en exceso de las mismas, que exceden la forma de la porcion de cumbrera del neumatico, se dejan en el lado de contacto con la cara del neumatico que pisa, y despues de continuar la etapa de laminacion, la retirada de las porciones en exceso se lleva a cabo por medio de un chorreo con granalla. En virtud de tal proceso, el perfil del molde de laminado en el lado del lado del neumatico que pisa se puede formar de forma muy similar a la del neumatico de acuerdo con lo previsto inicialmente, y como resultado, el neumatico, que tiene el perfil asf como el rendimiento equivalentes a los obtenidos por medio del molde de fundicion actualmente en uso, puede ser realizable facilmente. Se hace notar que aunque el perfil de la porcion de cumbrera del neumatico tal como se ha indica anteriormente generalmente se entiende que se toma en una direccion a lo ancho, sin embargo la presente invencion tambien incluye el perfil tomado en una direccion periferica de la porcion de cumbrera del neumatico tal como el cambio de profundidad de las ranuras en una direccion periferica del neumatico.
Preferiblemente, el material que debe ser inyectado (en la presente memoria descriptiva y a continuacion la expresion "el material que debe ser inyectado" se acorta a "material de inyeccion") esta limitado a polvo de aluminio.
Preferiblemente, la retirada de las porciones en exceso se lleva a cabo despues de enmascarar las porciones lfmites de las laminas delgadas respectivas.
Preferiblemente, cuando se lamina una pluralidad de laminas delgadas en una direccion periferica del neumatico, se proporcionan salientes en las superficies de laminacion respectivas de las laminas delgadas en el sentido del grosor de las mismas, se hace que esas laminas delgadas se apoyen unas contra las otras en una direccion de laminacion a traves de los salientes para asegurar estas laminas delgadas con un espaciado fijo lo que permite asegurarlas en un contacto estrecho entre las mismas, estabilizando de este modo la operacion de apertura y cierre del molde y tambien mejorando adicionalmente la durabilidad del molde.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 muestra una constitucion del molde de sector que se utiliza para el molde laminado que se presenta en la realizacion mas preferible de la presente invencion.
La figura 2(a) y la figura 2(b) muestran un proceso de trabajo para formar el laminado que se presenta en la realizacion mas preferible de la presente invencion.
La figura 3(a) y la figura 3(b) muestran otro ejemplo de constitucion del molde de sector utilizado para el molde laminado de la presente invencion.
La figura 4(a) y la figura 4(b) muestran un proceso de trabajo para la formacion de las laminas delgadas utilizadas para el molde laminado como se indica en la figura 3.
La figura 5(a), la figura 5(b) y la figura 5(c) muestran un metodo para laminar laminas delgadas que tienen salientes de acuerdo con la presente invencion.
La figura 6(a) y la figura 6(b) muestran otro ejemplo de proceso de trabajo para formar el laminado de acuerdo con la presente invencion.
La figura 7(a) y la figura 7(b) muestran un proceso de trabajo para formar las laminas delgadas, que no esta de acuerdo con la invencion.
La figura 8(a) y la figura 8(b) muestran un diagrama esquematico de un molde metalico de vulcanizacion de la tecnica anterior.
La figura 9(a) y la figura 9(b) muestran un diagrama esquematico de un molde laminado de la tecnica anterior.
La figura 10 muestra un proceso de trabajo para la formacion de una lamina delgada de la tecnica anterior. Descripcion detallada de la realizacion preferida
Una realizacion preferida de la presente invencion se describira en la presente memoria descriptiva y a continuacion con referencia a los dibujos que se acompanan.
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La figura 1 muestra una constitution del molde de sector (10) que se utiliza para el molde laminado ejemplarizado en la realization mas preferible y en este dibujo el numero de referencia (11) indica el laminado (molde metalico de la portion de cumbrera) que consiste en una pluralidad de laminas delgadas (11a) laminadas en la direction de la anchura del neumatico, (12) indica el soporte de sector (en la presente memoria descriptiva y a continuation es denominado como "soporte") para soportar la lamina (11) en su interior. En esta realizacion, cuando se forma el laminado (11) como se muestra en la figura 2(a), esas laminas delgadas (11a) se laminan con la condition de que las porciones en exceso, que son las porciones que exceden de la porcion de cumbrera del neumatico (perfil del neumatico) como se indica por medio de la lmea L, se dejan en la cara extrema (11q) de las laminas delgadas respectivas (11a) en el lado que entra en contacto con la cara del neumatico que pisa, y despues de que las laminas delgadas se hayan laminado, como se muestra en la figura 2(b), las porciones en exceso son eliminadas por medio de un mecanizado con el fin de reducir el perfil del molde en el lado de la cara del neumatico que pisa, al perfil L como se pretendia originalmente. En virtud de este proceso, el perfil del laminado (11) de la cara del neumatico que pisa, que hasta ahora estaba obligada a tener una forma escalonada por la diferencia de nivel correspondiente al grosor de las laminas delgadas respectivas (11a), se puede reducir a una forma lisa bastante similar a la de un molde de fundicion actualmente en uso.
En consecuencia, como se muestra en la figura 1, disponiendo una pluralidad de moldes de sector (10), que estan formados disponiendo el molde metalico de la porcion de cumbrera que consiste en el laminado (11) soportado en el soporte (12), en una direccion periferica del neumatico, el molde laminado que tiene el molde del patron de la banda de rodadura anular puede ser formado. El neumatico vulcanizado obtenido por medio del molde laminado formado de esta manera esta ahora liberado de exhibir la apariencia de forma escalonada, lo que hace que el neumatico que tiene el mismo rendimiento que el que es vulcanizado por medio del molde de fundicion actualmente en uso, se encuentra disponible con un bajo coste y en un periodo de tiempo mas corto.
En la realizacion mas preferible como antes, aunque la description se hizo en el caso en el que una pluralidad de laminas delgadas (11a) son laminadas en una direccion a lo ancho del neumatico, sin embargo, como se muestra en la figura 3(a) y en la figura 3(b), la presente invention es aplicable a la fabrication del molde de sector (10A) que comprende el soporte (12) para soportar el laminado (13) que esta formado por una pluralidad de laminas delgadas (13a) laminadas en una direccion periferica del neumatico. En este caso, como se muestra en la figura 4(a), las laminas delgadas (13a) se laminan con la condicion de que las porciones en exceso, que aparece en una cara extrema (13q) de las laminas delgadas respectivas (13a) en el lado de la cara del neumatico que pisa, se dejan tomando en cuenta el perfil tomado en una direccion periferica del neumatico indicandose por K un cambio de este tipo en la profundidad de las ranuras del neumatico en su direccion periferica, y como se muestra en la figura 4(b) despues de proceder con la lamination, las porciones en exceso se eliminan por medio de un trabajo de mecanizado de manera que el perfil del molde en el lado de la cara del neumatico que pisa se hace igual que el que se pretendia originalmente.
Se hace notar que, en el caso en el que una pluralidad de las laminas delgadas (13a) sean laminadas en una direccion periferica del neumatico, aunque en el lado interior de una direccion radial, es decir, en el lado del cara del neumatico que pisa, las laminas delgadas respectivas (13a) entran en contacto ajustadamente tal como se muestra en la figura 5(a) y en la figura 5(b), pero en el lado exterior de la misma como se muestra en la figura 5(c) es obligado producir algunos huecos. Para hacer frente a esta situation, es preferible proporcionar una pluralidad de salientes (14a, 14b, 14c) que sobresalen en el sentido del grosor de las laminas delgadas respectivas (13a) en sus respectivas superficies de laminacion (13s) y como se muestra en la figura 5(c) disponer las laminas delgadas (13a) para hacer que se apoyen mutuamente en una direccion en el sentido de la laminacion de esas laminas delgadas, con el fin de asegurar un espaciamiento fijo entre ellas. Como resultado, el contacto cercano entre estas laminas delgadas (13a) se puede hacer con seguridad y las operaciones de apertura y cierre del molde se pueden estabilizar asi como la durabilidad del molde puede ser mejorada.
En lo que se refiere a la estructura anterior, es bastante natural que la cantidad de la protuberancia (14) de los salientes sea mas alta a medida que avanzan hacia el exterior de la direccion radial. Hablando mas en concreto, la cantidad de la protuberancia H esta dada por la formula 1, en la que A indica el radio de la lamina delgada (13a) hasta el extremo interior en la direccion radial, B indica el radio de las laminas delgadas (13a) hasta el extremo exterior en la direccion radial, C indica la dimension que cubre la distancia desde el extremo exterior de la lamina delgada (13a) en una direccion radial al saliente (14) y t indica el grosor de la lamina delgada. Por lo tanto, la formula (1) esta dada por:
Altura de la protuberancia
H={ 7C (B-2C) -7t A}/( TtA/t ) • •.*©
Se hace notar que la provision de formar salientes (14) sobre las laminas delgadas (13a) se puede hacer facilmente por medio de la aplicacion de un moldeo de prensado a la lamina metalica. En vista de la capacidad de trabajo, el grosor de la lamina metalica anterior (la lamina delgada (13a)) se elige preferiblemente para que se encuentra en el rango de 0,1 a 3 mm cuando la lamina delgada es formada por medio de un moldeo por prensado.
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El chorreo con granalla de acuerdo con la invencion es aplicable para realizar una eliminacion de este tipo de las partes en exceso y esto se hace como se muestra en la figura 6(a) de tal manera que el aire comprimido, que se mezcla con un material de inyeccion en un estado de pardculas diminutas (15p), tal como arena abrasiva, es enviado forzadamente y se chorrea sobre la superficie del laminado (11) por medio de una boquilla (15), puliendo de este modo la superficie interior del laminado. Los materiales que van a ser rociados se eligen en funcion del material a pulir y el material de union se elige entre varios materiales tales como fragmentos de metales tales como hierro, cobre, zinc, y aluminio y perlas de vidrio y polvo ceramico. Entre ellos, el polvo ceramico que tiene un diametro de partfculas diminuto y elevada dureza es preferible y todavfa el uso de polvo de aluminio es preferido espedficamente.
Como se muestra en la figura 6(b) antes de realizar el chorreo con granalla, es preferible recubrir la porcion de valle escalonado (11k), que es una porcion lfmite entre esas laminas delgadas (11a), con un material de enmascaramiento desprendible (16) despegando un material tal como cloruro de vinilo por pulverizacion del material anterior en esa porcion (11k) y despues de esto es preferible pulirlo por granallado. De esta manera, despues de realizar el perfil de chorreo con granalla del laminado en el lado de la cara del neumatico que pisa, se puede reducir ciertamente a una superficie acabada lisa que es la misma que la que se obtiene por medio del molde de fundicion actualmente en uso. Ademas, por medio de la realizacion del enmascaramiento que se ha mencionado con anterioridad, las laminas delgadas (11a) estan protegidas contra la entrada de polvo pulverizado y fragmentos en huecos diminutos entre esas laminas delgadas (11a) y, a su vez esos huecos diminutos entre las mismas pueden quedar abiertos, asegurando de este modo los pasajes para la liberacion de aire a traves de estos huecos mientras el molde esta siendo procesado.
Ejemplo (no de acuerdo con la invencion)
Aunque en la realizacion que se ha descrito anteriormente, el perfil del molde en el lado de la cara del neumatico que pisa se redujo a una forma que es bastante similar a la que esta indicada por L obtenida por eliminacion de las porciones en exceso por un trabajo mecanico despues de la laminacion de las laminas delgadas (11a) con esas porciones en exceso que permanedan en las mismas, y todavfa otras anteriores, como se muestra en la figura 7(a), se puede aplicar un trabajo por laser de manera que el laminado (molde metalico de la porcion de cumbrera) (11A) que consiste en laminas delgadas (11a) laminadas tambien se puede formar de manera que en primer lugar las laminas delgadas (11a) que van a ser laminadas en el lado de contacto con la cara del neumatico que pisa se estrechan progresivamente por medio de un dispositivo de mecanizado por laser (18) que tiene un generador de laser (17), de manera que hace que el angulo sea esencialmente el mismo que el angulo correspondiente al perfil de la porcion de cumbrera, y despues de que esas laminas delgadas (11a), que han sido estrechadas progresivamente de este modo, se laminan para formar el laminado (11A), como se muestra en la figura 7(b) de esta manera, por un trabajo sencillo, el perfil del molde en el lado de la cara del neumatico que pisa se puede aproximar al perfil L del neumatico como se pretendfa originalmente. En este ejemplo, el perfil del laminado (11A) en el lado de la cara del neumatico que pisa se convierte a la forma que se muestra por la lmea de trazos y esto manifiesta que si la condicion de que el grosor y el numero de laminas delgadas (11a) que van a ser laminadas se establecen correctamente, el neumatico vulcanizado se puede reducir a una forma suficientemente suave. Se hace notar que el trabajo de estrechamiento progresivo anterior no esta limitado al mecanizado por laser, sino que otros medios, tales como el mecanizado mecanico y de chorreo con granalla, pueden ser aplicables.
Viabilidad industrial
Como se ha mencionado hasta ahora, de acuerdo con la presente invencion, cuando se fabrica el molde laminado, las laminas delgadas se laminan con la condicion de que las porciones en exceso de las laminas delgadas respectivas en el lado de la cara del neumatico que pisa, es decir, las porciones que exceden el perfil de la porcion de cumbrera del neumatico, se dejan y despues del proceso de laminacion esas porciones en exceso se eliminan.
De esta manera, el neumatico que tiene el mismo perfil que el que hasta ahora se ha fabricado por medio del molde de fundicion actualmente en uso, puede ser realizado con un bajo costo y en un periodo de tiempo mas corto.

Claims (4)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un metodo de fabricacion de un molde laminado (10, 10A) para moldear un neumatico con vulcanizacion, que comprende un laminado (11, 11A, 13) que se forma laminando una pluralidad de laminas delgadas (11a, 13a) en una direccion a lo ancho o en una direccion periferica de un neumatico, que comprende las etapas de,
    5 laminar las laminas delgadas con la condicion de que las porciones en exceso (L, K) de las laminas delgadas respectivas en el lado de la cara de neumatico que pisa que exceden de un perfil de una porcion de cumbrera del neumatico se dejan, y despues de la laminacion de las laminas delgadas se eliminan las porciones en exceso por medio de un chorreo con granalla.
  2. 2. El metodo de fabricacion del molde laminado de acuerdo con la reivindicacion 1, que se caracteriza 10 porque se utiliza polvo de aluminio (15p) como material que se inyecta.
  3. 3. El metodo de fabricacion del molde laminado de acuerdo con la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, que se caracteriza porque, despues de enmascarar las porciones lfmites (11k) de las respectivas laminas delgadas, se eliminan las porciones en exceso por medio de chorreado.
  4. 4. El metodo de fabricacion del molde laminado de acuerdo con una de las reivindicacion 1 a la reivindicacion
    15 3, cuando se lamina una pluralidad de laminas delgadas en una direccion periferica del neumatico, que comprende
    las etapas de
    proporcionar salientes (14a, 14b, 14c) sobre las superficies de laminacion de la lamina delgada respectiva en la direccion del grosor de la misma, de manera que las laminas delgadas son obligadas a apoyarse unas contra la otras en la direccion de la laminacion a traves de los salientes para fijar el espaciado entre las laminas delgadas.
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