ES2986322T3 - Método y sistema para aplicar una capa de material fonoabsorbente a la superficie de una cavidad interior de un neumático - Google Patents
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Abstract
1. Procedimiento y sistema (1) para aplicar una capa (2) de material absorbente del sonido a la superficie interior (3) de una cavidad (4) de un neumático (5), que comprende un dispositivo aplicador (9) que tiene un rodillo aplicador (10) para implementar la aplicación de la capa (2) de material absorbente del sonido a la superficie interior (3) después de la retirada de un revestimiento (8) y dispuesto, en uso, en una posición directamente orientada y próxima a dicha superficie interior (3) y a una distancia de la superficie interior (3) que se aproxima sustancialmente al espesor de la capa (2) de material absorbente del sonido; un rodillo (11) para enrollar el revestimiento (8) después de la separación de la capa (2) de material absorbente del sonido; y medios de sincronización (13) implementados por medio de un elemento de transmisión (14) para hacer posible mantener sustancialmente uniforme la velocidad del rodillo aplicador (10) y del rodillo enrollador (11). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
d e s c r ip c ió n
Método y sistema para aplicar una capa de material fonoabsorbente a la superficie de una cavidad interior de un neumático
Sector técnico
La presente invención se refiere a un método y a un sistema para aplicar una capa de material fonoabsorbente a la superficie de una cavidad interior de un neumático.
Técnica anterior
Como se sabe, un neumático comprende una carcasa toroidal, que tiene dos talones anulares y soporta una banda de rodadura anular. Entre la carcasa y la banda de rodadura, se interpone una correa de banda de rodadura, que comprende una serie de capas de banda de rodadura. Dentro de la capa de carcasa, se dispone un revestimiento interior que es hermético, constituye un revestimiento interior, y tiene la función de retener el aire dentro del neumático para mantener la presión de inflado del propio neumático a lo largo del tiempo.
En los últimos años, el desarrollo de los neumáticos se ha dirigido a neumáticos que están provistos de un revestimiento interior hecho de un material fonoabsorbente para reducir el ruido generado por un neumático que ruede sobre la superficie de una carretera.
El material fonoabsorbente se aplica a un neumático ya vulcanizado y, preferiblemente, al revestimiento interior, a esa zona del neumático que entra en contacto con el asfalto; en particular, el material fonoabsorbente se aplica a la banda de rodadura y, al menos parcialmente, a las paredes laterales.
Normalmente, el procedimiento para aplicar el material fonoabsorbente prevé la colocación del neumático prevulcanizado en un bastidor, tras lo cual se bloquea mediante raíles laterales de tal manera que se evite cualquier traslación lateral del propio neumático.
En respuesta a una orden del operador, el proceso de aplicación del material fonoabsorbente se inicia al insertar un dispositivo aplicador de material fonoabsorbente en la cavidad interior del neumático, en una posición directamente orientada hacia una superficie de la propia cavidad interior, y el bastidor hace girar el neumático a continuación mediante rodillos motorizados.
El material fonoabsorbente está provisto de una capa adhesiva que se aplica a la superficie destinada a establecer la conexión con la cavidad interior del neumático, y está protegido por un revestimiento extraíble(forro)que se aplica en la capa adhesiva.
Dicho dispositivo aplicador se implementa convenientemente por medio de un brazo móvil que sirve para mover el dispositivo desde una posición para la aplicación del material fonoabsorbente, en donde se inserta en la cavidad, hasta una posición para la manipulación del neumático, en donde está dispuesto externamente a la cavidad, y viceversa. El dispositivo aplicador comprende un rodillo aplicador que, después de retirar el revestimiento, está destinado a implementar la aplicación del material fonoabsorbente a la superficie, y dispuesto en una posición directamente orientada hacia y cerca de la superficie del neumático; y un rodillo para enrollar el revestimiento, tras lo cual el mismo se enrolla después de separarlo del material fonoabsorbente.
El rodillo enrollador y el rodillo aplicador están provistos de medios de accionamiento destinados a hacerlos girar alrededor de sus respectivos ejes a velocidades apropiadas y sincrónicas, de tal manera que se evite que el revestimiento y/o el material absorbente se rasguen debido a una tensión excesiva o por estar demasiado sueltos.
La capa adhesiva que se utiliza normalmente, si se expone al aire se polimeriza en segundos, uniendo permanentemente el material fonoabsorbente a la cavidad interior. Por lo tanto, durante la aplicación del material fonoabsorbente es necesario, justo antes de la aplicación, separar el revestimiento del material fonoabsorbente(despegándolo)de una manera que se deje el adhesivo expuesto al aire durante el menor tiempo posible.
Además, es de suma importancia que, durante la aplicación dentro de la cavidad, el material fonoabsorbente no experimente alargamientos o compresiones que, tras unos pocos miles de kilómetros de uso del neumático, puedan provocar grietas en el propio material fonoabsorbente.
El documento de patente JP 2009 160762 A describe un sistema de aplicación de capas fonoabsorbentes que tiene características similares a las del preámbulo de la reivindicación independiente 1.
Descripción de la invención
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es proporcionar un método para aplicar una capa de material fonoabsorbente a la superficie de una cavidad interior de un neumático, que esté libre de las desventajas del estado de la técnica y que sea, en concreto, fácil y económico de implementar.
En consecuencia, un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un sistema para aplicar una capa de material fonoabsorbente a la superficie de una cavidad interior de un neumático, que esté libre de las desventajas del estado de la técnica y que sea, en particular, fácil y económico de implementar.
Según la presente invención, se proporciona un método y un sistema para aplicar una capa de material fonoabsorbente a la superficie de una cavidad interior de un neumático según lo determinado dentro de las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de Ios dibujos
La presente invención se describirá ahora con referencia a los dibujos adjuntos, que ilustran diversas realizaciones ilustrativas no limitativas, en donde:
- la Figura 1 es una vista lateral esquemática, y con partes retiradas para mayor claridad, de un sistema que se ha implementado para la aplicación de una capa de material fonoabsorbente a la superficie de la cavidad interior de un neumático, implementado según la presente invención;
- la Figura 2 muestra el sistema de la Figura 1 al final de la etapa para la aplicación de la capa de material fonoabsorbente a la superficie de la cavidad interior del neumático.
Realizaciones preferidas de la invención
Con referencia a la Figura 1, el número 1 de referencia indica, en su totalidad, un sistema 1 para la aplicación de una capa 2 de material fonoabsorbente a la superficie 3 de una cavidad interior 4 de un neumático 5. Debe entenderse que la frase “perfil de la cavidad interior 4 de un neumático 5” , se refiere a un perfil de la superficie del neumático 5.
El material fonoabsorbente está unido (preferiblemente, pegado) a la superficie 3.
La capa 2 de material fonoabsorbente tiene preferiblemente un grosor uniforme. Se ha demostrado experimentalmente que una capa 2 de material fonoabsorbente, con un grosor de entre 20 mm y 40 mm, permite obtener un rendimiento satisfactorio en términos de reducción de ruido; ventajosamente, la capa 2 de material fonoabsorbente tiene un grosor de entre 25 mm y 35 mm, preferiblemente igual a 30 mm.
La capa 2 de material fonoabsorbente está hecha ventajosamente de cualquier material poroso con un acabado de celda abierta/cerrada elegido de entre: poliuretano expandido, poliestireno, melamina expandida, monómero de etileno-propilenodieno (EPDM). La densidad del material fonoabsorbente está entre 15 kg/m3 y 120 kg/m3. Preferiblemente, la densidad del material fonoabsorbente está entre 15 kg/m3 y 80 kg/m3; con más detalle, la densidad del material fonoabsorbente está preferiblemente entre 15 kg/m3 y 50 kg/m3.
El neumático 5 se dispone sobre un bastidor 6 que sea adecuado para soportar y hacer girar alrededor de un eje X central del mismo el neumático 5, por medio de medios 7 de accionamiento, en particular por medio de rodillos motorizados 7. El bastidor 6 está diseñado para hacer girar el neumático 5 a una velocidad sustancialmente constante, y preferiblemente entre 1 y 15 m/min. Preferiblemente, el neumático 5 se aloja dentro del bastidor 6 de tal manera que se evite cualquier traslación lateral del propio neumático 5 durante el movimiento de rotación alrededor del eje X.
La capa 2 de material fonoabsorbente está provista de una capa adhesiva GL que se aplica uniformemente a la superficie destinada a establecer la conexión con la superficie 3; la capa 2 de material fonoabsorbente que está provista de un revestimiento extraíble 8 (forro) aplicado a la capa adhesiva GL se introduce en el sistema 1 para permitir el enrollamiento de la capa 2 de material fonoabsorbente.
La capa 2 de material fonoabsorbente se enrolla en una bobina de almacenamiento (no mostrada) que está dispuesta externamente al sistema 1. La capa 2 de material fonoabsorbente enrollada en la bobina de almacenamiento tiene una longitud que está destinada a cubrir un poco menos que toda la superficie 3.
Según lo que se muestra en la Figura 1, el sistema 1 comprende un dispositivo 9 para aplicar la capa 2 de material fonoabsorbente.
Dicho dispositivo aplicador 9 se implementa convenientemente por medio de un robot/manipulador (no mostrado) que está provisto de un brazo móvil que sirve para mover el dispositivo desde una posición para la aplicación de la capa 2 de material fonoabsorbente, en donde se inserta en la cavidad 4 del neumático, hasta una posición para la manipulación del neumático 5, en donde está dispuesto externamente a la cavidad 4.
El dispositivo aplicador 9 comprende un rodillo aplicador 10 que está destinado a implementar la aplicación de la capa 2 de material fonoabsorbente a la superficie 3, después de separarla del revestimiento 8. El rodillo aplicador 10 está dispuesto en una posición directamente orientada hacia y cerca de la superficie 3.
Con más detalle, el rodillo aplicador 10 está dispuesto a una distancia de la superficie 3 que es variable en función de la compresión aplicada a la capa 2 de material fonoabsorbente, y que es necesaria para producir la fuerza de adhesión entre la capa adhesiva GL y la superficie 3. Además, el rodillo aplicador 10 está dispuesto a una distancia de la superficie 3 de tal manera que sea posible recuperar el revestimiento 8 y aplicar la capa 2 de material fonoabsorbente sin estirar ni comprimir la propia capa 2 de material fonoabsorbente.
El dispositivo aplicador 9 comprende entonces un rodillo 11 para enrollar el revestimiento 8, tras lo cual el revestimiento 8 se enrolla después de separarlo de la capa 2 de material fonoabsorbente; y un rodillo 12 para liberar el revestimiento 8. El rodillo liberador 12 está sustancialmente interpuesto entre el rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10, y está destinado a separar la capa 2 de material fonoabsorbente del revestimiento 8, que posteriormente se enrolla sobre el rodillo enrollador 11. El rodillo liberador 12 se coloca sustancialmente junto a la capa 2 de material fonoabsorbente en la zona en donde se produce la separación de la capa 2 de material fonoabsorbente del revestimiento 8. El rodillo liberador 12, el rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10 están provistos de ejes X<10>, X<11>, X<12>de rotación respectivos, que son paralelos entre sí. El rodillo aplicador 10 y el rodillo enrollador 11 están hechos para girar, cuando están en uso, en direcciones opuestas entre sí; claramente, el rodillo liberador 12 y el rodillo enrollador 11 están hechos para girar, cuando están en uso, en la misma dirección.
El rodillo enrollador 11 está provisto preferiblemente de una hendidura (no mostrada) formada en la superficie y en una dirección radial, y está destinado a alojar un extremo del revestimiento 8 de tal manera que evite que, cuando se inicie el sistema 1, el revestimiento 8 se deslice y, por lo tanto, comprometa el enrollamiento del propio revestimiento 8.
El rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10 tienen dimensiones (diámetro) que son sustancialmente uniformes entre sí.
El rodillo liberador 12 tiene dimensiones (diámetro) que son más pequeñas que las dimensiones del rodillo enrollador 11 y/o del rodillo aplicador 10; en particular, la relación entre el diámetro del rodillo liberador 12 y el diámetro del rodillo enrollador 11 y/o el rodillo aplicador 10, está entre 1:5 y 1:2, preferiblemente igual a 1:4 o 1:3.
Debe destacarse que, según una realización preferida, el rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10 no están provistos de medios de accionamiento, y que la rotación del neumático 5 impartida por el bastidor 6 también hace girar el rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10, con una velocidad sincrónica.
Según una variante adicional, el rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10 están provistos de medios de accionamiento respectivos (no mostrados) que están destinados a hacerlos girar alrededor de sus respectivos ejes X<10>y X<11>. Los medios de accionamiento se implementan de tal manera que regulen la velocidad de rotación de los rodillos 10 y 11, para evitar que el revestimiento 8 y/o la capa 2 de material fonoabsorbente se rasguen debido a una tensión excesiva o por estar demasiado sueltos.
Finalmente, el dispositivo aplicador 9 comprende medios 13 para sincronizar la velocidad del rodillo enrollador 11 y el rodillo aplicador 10. Los medios 13 de sincronización se implementan para permitir mantener sustancialmente uniforme la velocidad periférica del rodillo aplicador 10 y del rodillo enrollador 11.
Los medios 13 de sincronización se implementan por medio de una transmisión 14, en particular por medio de una correa 14, que conecta los ejes 11* y 10*, respectivamente, del rodillo enrollador 11 y del rodillo aplicador 10. Durante la rotación del neumático 5, los medios 13 de sincronización hacen girar el rodillo enrollador 11 en la dirección opuesta con respecto a la dirección de rotación del neumático 5 (y del rodillo aplicador 10), lo que permite el enrollamiento del revestimiento 8.
El dispositivo aplicador 9 también comprende un elemento 15 para bloquear la capa 2 de material fonoabsorbente.
A continuación, se describirá el método operativo del sistema 1, que incluye, sucesivamente, las siguientes etapas:
- un operario o, de manera alternativa, un manipulador automático, coloca el neumático 5 en el bastidor 6 y lo bloquea mediante raíles laterales, de tal manera que se evite cualquier traslación lateral del propio neumático 5;
- en una parte inicial, el revestimiento 8 se separa manualmente (por un operario) de la capa 2 de material fonoabsorbente; el extremo inicial de la capa 2 de material fonoabsorbente está unido al elemento 15 de bloqueo, mientras que el extremo inicial del revestimiento 8 se inserta en la ranura del enrollamiento 11 de rodillo;
- el robot/manipulador está dispuesto en la posición de aplicación dentro de la cavidad 4;
- el rodillo aplicador 10 está dispuesto a una distancia de la superficie 3 que es variable en función de la capa 2 de material fonoabsorbente, y se determina de tal manera que la capa 2 de material fonoabsorbente se comprima hasta un grosor de entre 5 y 15 mm, preferiblemente de entre 8 y 13 mm;
- el neumático 5 se hace girar alrededor del eje X por el bastidor 6, mientras comienza la aplicación de la capa 2 de material fonoabsorbente sobre la superficie 3;
- durante la rotación del neumático 5 alrededor del eje X, los medios 13 de sincronización permiten que el rodillo enrollador 11 gire en la dirección opuesta a la dirección de rotación del neumático 5 y envuelva el revestimiento 8 sobre dicho rodillo enrollador 11;
- durante la rotación del neumático 5 alrededor del eje X, la presión ejercida por el rodillo aplicador 10 sobre el neumático 5 permite que el propio rodillo aplicador 10 gire en la misma dirección de rotación que el neumático 5; la capa 2 de material fonoabsorbente se introduce entre el rodillo aplicador 10 y la superficie 3 (en particular, según una realización preferida, se introduce por debajo del rodillo aplicador 10) y, finalmente, se conecta a la superficie 3;
- una vez que la capa 2 de material fonoabsorbente se aplica sobre toda la superficie 3 (como se muestra en la Figura 2), el bastidor 6 se detiene de manera que el robot/manipulador pueda colocarse en la posición de manipulación, externamente a la cavidad 4, y el neumático 5 se pueda retirar del bastidor 6.
Es importante destacar que el dispositivo aplicador 9 se implementa de tal manera que deje solo unos pocos centímetros de la capa adhesiva g L expuestos antes de aplicarse a la superficie 3; en otras palabras, la separación entre el revestimiento 8 y la capa 2 de material fonoabsorbente tiene lugar sustancialmente cerca de la zona en donde tenga lugar la conexión de la capa 2 de material fonoabsorbente con la superficie 3.
Además, la presencia de los medios 13 de sincronización permite mantener sustancialmente uniforme la velocidad del rodillo aplicador 10 y del rodillo enrollador 11, y evitar que el enrollamiento del revestimiento 8 sobre dicho rodillo enrollador 11 estire o comprima la capa 2 de material fonoabsorbente que se aplica a la superficie 3.
Por lo tanto, las ventajas del sistema 1 descrito en la explicación anterior son claramente evidentes.
La falta de medios de accionamiento específicos para el rodillo aplicador 10 y el rodillo enrollador 11 (que se hacen girar como resultado de los rodillos motorizados 7) hace que producir el sistema 1 sea ventajosamente económica. Además, la presencia de los medios 13 de sincronización, implementados por medio de un elemento 14 de transmisión, en particular por medio de una correa 14, evita, al girar el rodillo aplicador 10 y el rodillo enrollador 11 a la misma velocidad, que la tira 2 de material fonoabsorbente experimente alargamientos o compresiones que puedan provocar grietas en el propio material fonoabsorbente. Finalmente, la tira 2 de material fonoabsorbente se separa del revestimiento 8 justo antes de aplicarse a la superficie 3, de tal manera que deje la capa adhesiva GL expuesta al aire durante el menor tiempo posible.
Claims (13)
- r e iv in d ic a c io n e si.Un sistema (1) para aplicar una capa (2) de material fonoabsorbente a la superficie interior (3) de una cavidad (4) de un neumático (5), que comprende un dispositivo aplicador (9) para aplicar la capa (2) de material fonoabsorbente a dicha superficie interior (3), que se implementa de forma móvil para moverse interna y externamente a la cavidad (4); en donde la capa (2) de material fonoabsorbente se introduce al dispositivo aplicador (9) que está provisto de una capa adhesiva (GL) que se aplica a una superficie destinada a implementar la conexión con dicha superficie interior (3) y un revestimiento extraíble (8) aplicado a la capa adhesiva (GL); el dispositivo aplicador (9) comprende un rodillo aplicador (10) para implementar la aplicación de la capa (2) de material fonoabsorbente a dicha superficie interior (3) después de retirar el revestimiento (8), y se dispone, durante el uso, en una posición directamente orientada hacia y cerca de dicha superficie interior (3); y un rodillo (11) para enrollar el revestimiento (8) después de la separación de la capa (2) de material fonoabsorbente; el sistema (1) se caracteriza porque el dispositivo aplicador (9) comprende además, medios (13) de sincronización implementados por medio de un elemento (14) de transmisión para permitir mantener sustancialmente uniforme la velocidad del rodillo aplicador (10) y la del rodillo enrollador (11).
- 2. Sistema según la reivindicación 1, en donde tanto el rodillo enrollador (11) como el rodillo aplicador (10) están provistos de ejes (11*, 10*) respectivos, y la transmisión (14) comprende una correa (14) que conecta dichos ejes (11*, 10*).
- 3. Sistema según las reivindicaciones 1 o 2, y que comprende medios (7) de accionamiento, en particular rodillos motorizados (7), para hacer girar el neumático (5) alrededor de su eje central (X); en donde el rodillo enrollador (11) y el rodillo aplicador (10) no están provistos de medios de accionamiento de los mismos, y la rotación del neumático (5) impartida por los medios (7) de accionamiento hace girar, en direcciones opuestas, tanto el rodillo enrollador (11) como el rodillo aplicador (10).
- 4. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, y que comprende un rodillo (12) para liberar el revestimiento (8), que se coloca sustancialmente junto a la capa (2) de material fonoabsorbente en la zona en donde se produce la separación de la capa (2) de material fonoabsorbente del revestimiento (8).
- 5. Sistema según la reivindicación 4, en donde el rodillo liberador (12), el rodillo enrollador (11) y el rodillo aplicador (10) están provistos de ejes (X<10>, X<11>, X<12>) de rotación respectivos, que son paralelos entre sí.
- 6. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el rodillo enrollador (11) y el rodillo aplicador (10) tienen dimensiones (diámetro) que son uniformes entre sí.
- 7. Sistema según la reivindicación 6, y que comprende un rodillo (12) para liberar el revestimiento (8); en donde el rodillo liberador (12) tiene dimensiones (diámetro) que son más pequeñas que las dimensiones del rodillo enrollador (11) y/o del rodillo aplicador (1<0>); en donde la relación entre el diámetro del rodillo liberador (12) y el diámetro del rodillo enrollador (11) y/o el rodillo aplicador (10) está entre 1:5 y 1:2, preferiblemente igual a 1:4 o 1:3.
- 8. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el rodillo enrollador (11) está provisto preferiblemente de una hendidura formada en la superficie y en una dirección radial, y está destinado a alojar un extremo del revestimiento (8).
- 9. Método para aplicar una capa (2) de material fonoabsorbente a la superficie interior (3) de una cavidad (4) de un neumático (5) mediante un sistema implementado según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende las etapas de:- disponer el dispositivo aplicador (9) dentro de la cavidad (4);- disponer el rodillo aplicador (10) a una distancia de la superficie interior (3) que sea variable en función de las características de la capa (2) de material fonoabsorbente;- hacer girar el neumático (5) alrededor de un eje (X);- poner en rotación, a velocidad uniforme y en direcciones opuestas, el rodillo enrollador (11) y el rodillo aplicador (10) durante el giro del neumático (5); en donde el rodillo aplicador (10) gira en la misma dirección de rotación que el neumático (5), y la capa (2) de material fonoabsorbente se introduce entre el rodillo aplicador (10) y la superficie interior (3), y se conecta a la superficie interior (3); y- extraer el dispositivo aplicador (9) de la cavidad (4).
- 10.Método según la reivindicación 9, en donde el rodillo enrollador (11) se hace girar en la dirección opuesta a la del neumático (5) para que sea posible enrollar el revestimiento (8) sobre el rodillo enrollador (11) después de separarlo de la capa (2) de material fonoabsorbente.
- 11. Método según las reivindicaciones 9 o 10, en donde el rodillo aplicador (10) está dispuesto a una distancia de la superficie interior (3) que es variable en función de la compresión que se aplica a la capa (2) de material fonoabsorbente, y necesaria para producir la fuerza de adhesión entre la capa adhesiva (GL) y la superficie interior (3).
- 12. Método según las reivindicaciones 9, 10 u 11, en donde el rodillo aplicador (10) está dispuesto a una distancia de la superficie interior (3), y determinada de tal manera que la capa (2) de material fonoabsorbente se comprima hasta un grosor de entre 5 y 15 mm, preferiblemente de entre 8 y 13 mm.
- 13. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, y que comprende la etapa adicional de separar manualmente una sección inicial del revestimiento (8) de la capa (2) de material fonoabsorbente, e insertarla en una hendidura superficial formada en el rodillo enrollador (11).
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