ES3040078T3 - Stitcher, tire building machine comprising said stitcher and method for stitching a tire component - Google Patents
Stitcher, tire building machine comprising said stitcher and method for stitching a tire componentInfo
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Abstract
La invención se refiere a una máquina de construcción de neumáticos y a un método para coser un componente de neumático, en donde la máquina de construcción de neumáticos comprende un tambor de construcción de neumáticos (2) y una grapadora (106), en donde el tambor de construcción de neumáticos comprende segmentos de bloqueo de talón (42) que son retráctiles a una posición empotrada con respecto al resto del tambor de construcción de neumáticos, en donde la grapadora (106) comprende un cuerpo de costura en forma de disco que tiene un primer lado (161) para presionar sobre el componente de neumático durante la costura y un segundo lado (162) opuesto al primer lado, en donde el segundo lado es cóncavo, en donde la grapadora se puede posicionar con respecto al tambor de construcción de neumáticos (2) de tal manera que el segundo lado cóncavo se ajusta al menos parcialmente sobre una transición entre los segmentos de bloqueo de talón (42) en la posición empotrada y el resto del tambor de construcción de neumáticos (2). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Grapadora, máquina para la fabricación de neumáticos que comprende dicha grapadora y un método para coser un componente de neumático
Antecedentes
La invención se refiere a una grapadora, a una máquina para la fabricación de neumáticos que comprende dicha grapadora y a un método para coser un componente de neumático.
El documento WO 2018/111091 A2 divulga una máquina para la fabricación de neumáticos que tiene un tambor de fabricación de neumáticos, en particular un tambor de corona para la fabricación de neumáticos de una sola etapa, que comprende dos mitades de tambor. Cada mitad del tambor comprende de una sección de corona hacia arriba, una sección de doblado hacia arriba y una sección de bloqueo de talón que se ubica en la dirección axial entre la sección de corona hacia arriba y la sección de doblado hacia arriba. La sección de bloqueo de talón comprende una pluralidad de miembros de bloqueo de talón distribuidos circunferencialmente alrededor de un eje central y móviles en la dirección radial entre una posición de liberación y una posición de bloqueo de talón.
En los documentos US 2,488,863, US 1,613,519 y US 3,616,060 se divulgan otras máquinas para la fabricación de neumáticos que comprenden un tambor de fabricación de neumáticos y una grapadora para coser un componente de neumático.
Resumen de la invención
Una desventaja de la fabricación de neumáticos conocida de acuerdo con el documento WO 2018/111091 A2 es que en algunos casos es necesario aplicar una pared lateral doblando dicha pared lateral alrededor del lado interior radialmente del talón, en particular entre el talón y el tambor. El plegado de la pared lateral alrededor del lado interior radial del talón es particularmente difícil porque la pared lateral forma una falda a lo largo del talón que es difícil de plegar de manera uniforme alrededor del lado interior radial del talón. Esto no se puede hacer manualmente. Sin embargo, el espacio disponible entre el talón y los miembros de bloqueo del talón en la posición de liberación es de tan solo unos milímetros, insuficiente para acomodar un rodillo de costura convencional. Por lo tanto, las mitades del tambor deben alejarse al menos parcialmente en la dirección axial para permitir el plegado de una pared lateral alrededor del talón. Como alternativa, la pared lateral se tiene que doblar alrededor del talón en un primer tambor con un diámetro más pequeño, después de lo cual los componentes del neumático se tienen que transferir a un tambor de conformación, como es el caso en la fabricación de neumáticos convencional de dos etapas.
Un objeto de la presente invención es proporcionar una grapadora, una máquina para la fabricación de neumáticos que comprende dicha grapadora y un método para coser un componente de neumático, con un enfoque mejorado para aplicar la pared lateral.
De acuerdo con un primer aspecto, la invención proporciona una máquina para la fabricación de neumáticos que comprende un tambor de fabricación de neumáticos y una grapadora para coser un componente de neumático, en donde el tambor de fabricación de neumáticos comprende segmentos de bloqueo de talón que son retráctiles a una posición en rebaje con respecto al resto del tambor de fabricación de neumáticos, en donde la grapadora comprende un cuerpo de costura en forma de disco que tiene un primer lado para presionar el componente de neumático durante el costura y un segundo lado opuesto al primer lado, en donde el segundo lado es cóncavo, en donde la grapadora se puede posicionar con relación al tambor de fabricación de neumáticos de tal manera que el segundo lado cóncavo se ajusta al menos parcialmente sobre una transición entre los segmentos de bloqueo de talón en la posición en rebaje y el resto del tambor de fabricación de neumáticos.
Gracias al segundo lado cóncavo, la grapadora de acuerdo con el primer aspecto de la invención se puede acercar a la circunferencia del tambor de fabricación de neumáticos sin colisionar, en particular en dicha transición o borde de transición, de modo que la grapadora puede llegar al espacio relativamente pequeño entre los segmentos de bloqueo de talón retraídos y el lado radialmente interior del talón.
Preferiblemente, el cuerpo de costura en forma de disco es concéntrico alrededor de un eje de costura, en donde el primer lado define una superficie de presión que está dispuesta en una pendiente que está inclinada lejos del segundo lado en un ángulo libre en una dirección radial lejos del eje de costura. Más preferiblemente, el ángulo libre está en un rango de cero a quince grados, y más preferiblemente en un rango de dos a diez grados. Gracias al ángulo de separación, la grapadora puede colocarse debajo del lado radial interior del talón con el eje de costura en un ángulo oblicuo respecto de un plano vertical, inclinando así al menos una parte de la superficie de presión hacia o dentro de un plano horizontal. De esta manera, la superficie de presión puede doblar y presionar eficazmente la punta del componente del neumático alrededor del lado radialmente interior del talón, mientras que la grapadora está dispuesta en un ángulo oblicuo con respecto al tambor de fabricación del neumático.
De acuerdo con un segundo aspecto, la invención proporciona un método para coser un componente de neumático con el uso de una máquina para la fabricación de neumáticos de acuerdo con el primer aspecto de la invención, en donde el método comprende el paso de:
- posicionar la grapadora con relación al tambor de fabricación de neumáticos de tal manera que el segundo lado cóncavo se ajuste al menos parcialmente sobre una transición entre los segmentos de bloqueo de talón en la posición en rebaje y el resto del tambor de fabricación de neumáticos.
El método se refiere a la implementación práctica de la máquina para la fabricación de neumáticos antes mencionada y, por tanto, tiene las mismas ventajas técnicas, que no se repetirán a continuación.
Preferiblemente, el cuerpo de costura en forma de disco es concéntrico alrededor de un eje de costura, en donde el primer lado define una superficie de presión que está dispuesta en una pendiente que está inclinada lejos del segundo lado en un ángulo libre en una dirección radial lejos del eje de costura, en donde el método comprende el paso de:
• posicionar la grapadora con respecto al tambor de fabricación de neumáticos de tal manera que el eje de costura esté en un ángulo oblicuo con respecto a un plano vertical, inclinando así al menos una parte de la superficie de presión hacia o dentro de un plano horizontal.
En dicha orientación horizontal o sustancialmente horizontal, la superficie de presión puede plegarse y presionarse de manera efectiva sobre la punta del componente del neumático desde dentro del talón.
De acuerdo con un tercer aspecto, la presente divulgación proporciona una grapadora para coser un componente de neumático, en donde la grapadora define un eje de costura primario y comprende un miembro de costura primario concéntrico a y rotatorio alrededor de dicho eje de costura primario para coser el componente de neumático a lo largo de una primera parte de un trayecto de costura, en donde la grapadora comprende además un miembro operativo secundario y un miembro de posicionamiento para mover el miembro operativo secundario con relación al eje de costura primario a una posición activa en la que el miembro operativo secundario se proyecta parcialmente más allá del miembro de costura primario en una dirección radial perpendicular al eje de costura primario, en donde el miembro de posicionamiento es rotatorio alrededor del eje de costura primario, en donde la rotación del miembro de posicionamiento está dispuesta para ser accionada por la corriente de Foucault generada entre dicho miembro de posicionamiento y el miembro de costura primario.
El miembro operativo secundario se puede dimensionar u optimizar para encajar en un espacio en el que el miembro de costura primario no puede encajar. Más en particular, el miembro operativo secundario puede encajar en el espacio relativamente pequeño entre los miembros de bloqueo del talón y el lado interior radial del talón. Las fuerzas generadas por la corriente de Foucault se pueden utilizar para tirar del miembro de posicionamiento a medida que el miembro de costura primario rota. Por lo tanto, no es necesario ningún medio de accionamiento separado para accionar el miembro de posicionamiento.
En una realización, el miembro operativo secundario es un miembro de costura secundario para coser el componente de neumático a lo largo de una segunda parte del trayecto de costura. El miembro de costura secundario puede encajar en el espacio relativamente pequeño entre los miembros de bloqueo del talón y el lado interior radial del talón para coser y/o doblar la pared lateral a lo largo del lado interior radial del talón.
Preferiblemente, la grapadora define un eje de costura secundario, en donde el miembro de costura secundario es concéntrico y rotatorio alrededor de dicho eje de costura secundario. De este modo, el miembro de costura secundario puede coser y/o doblar la pared lateral mientras el tambor con la pared lateral y el talón soportado sobre él está rotando, con una cantidad mínima de fricción.
En una realización adicional, la rotación del miembro de posicionamiento alrededor del eje de costura primario está dispuesta para ser accionada por la rotación del miembro de costura primario. Por lo tanto, no es necesario ningún medio de accionamiento separado para accionar el miembro de posicionamiento.
En una realización adicional, el miembro de posicionamiento puede rotar entre una posición de espera en la que el miembro operativo secundario está separado del componente de neumático durante la costura y la posición de costura. De esta manera, el miembro operativo secundario se puede conmutar, mover y/o rotar entre dichas posiciones dependiendo de la operación de costura que se esté realizando.
En una realización adicional, la grapadora comprende un primer limitador y un segundo limitador para limitar la rotación del miembro de posicionamiento entre la posición de espera y la posición activa. En consecuencia, el miembro operativo secundario se puede mover entre dichas dos posiciones. En particular, se puede evitar que el miembro de posicionamiento se mueva más allá de dichas dos posiciones donde el miembro operativo secundario puede interferir potencialmente con la operación del miembro de costura primario.
En una realización adicional, el primer limitador y el segundo limitador comprenden limitar la rotación del miembro de posicionamiento a un rango de menos de ciento ochenta grados. En consecuencia, el miembro de posicionamiento se puede mover entre dos posiciones que están separadas por ciento ochenta grados o menos.
En una realización adicional, el miembro de posicionamiento está configurado para rotar en la misma dirección alrededor del eje de costura primario que el miembro de costura primario. Por lo tanto, la dirección de rotación del miembro de costura primario se puede utilizar para controlar la dirección de rotación del miembro de posicionamiento.
En otra realización, el miembro de posicionamiento está provisto de una pluralidad de imanes. La rotación del miembro de costura primario a través de los campos magnéticos generados por la pluralidad de imanes en el miembro de posicionamiento puede provocar la corriente de Foucault antes mencionada.
Más preferiblemente, el miembro de posicionamiento comprende un cuerpo en forma de disco concéntrico al eje de costura primario, en donde la pluralidad de imanes están distribuidos circunferencialmente sobre el cuerpo en forma de disco alrededor de dicho eje de costura primario. De esta manera, la corriente de Foucault se puede generar de manera uniforme en todo el cuerpo en forma de disco.
En una realización adicional, la pluralidad de imanes tienen polaridades alternas. Las polaridades alternas aumentan la corriente de Foucault que se puede generar.
En una realización adicional, el miembro de costura primario comprende material ferromagnético o paramagnético. La interacción magnética entre los imanes y el material ferromagnético puede generar suficiente corriente de Foucault para tirar del miembro de posicionamiento.
En una realización adicional, el miembro de costura primario comprende aluminio. El aluminio en sí no es un material magnético muy fuerte. Sin embargo, cuando se mueve a través de los campos magnéticos de la pluralidad de imanes, puede actuar como un material paramagnético que puede generar suficiente corriente de Foucault para atraer el miembro de posicionamiento.
En una realización adicional, el miembro de costura primario tiene un primer lado para montar la grapadora en un manipulador robótico, en donde el miembro operativo secundario está ubicado en un segundo lado del miembro de costura primario que mira en dirección opuesta al primer lado. El miembro operativo secundario puede así ubicarse en un lado del miembro de costura primario que de otro modo estaría libre de componentes, de modo que puede moverse lo más cerca posible de la circunferencia del tambor de fabricación de neumáticos sin colisionar con dicho tambor de fabricación de neumáticos.
En una realización adicional, el miembro de costura primario define una cavidad, en donde el miembro de posicionamiento está al menos parcialmente acomodado dentro de dicha cavidad. Por lo tanto, el miembro de posicionamiento no aumenta el grosor ni el tamaño general de la grapadora. De esta manera, la grapadora se puede acercar a la circunferencia del tambor de fabricación de neumáticos sin chocar.
En una realización adicional, el eje de costura primario y el eje de costura secundario son paralelos o sustancialmente paralelos entre sí. Los miembros de costura pueden así rotar alrededor de un eje de costura paralelo, operando en la misma orientación o sustancialmente en la misma orientación.
De acuerdo con un cuarto aspecto, la presente divulgación proporciona una máquina para la fabricación de neumáticos que comprende la grapadora de acuerdo con una cualquiera de las realizaciones del tercer aspecto de la invención y un tambor de fabricación de neumáticos.
La máquina para la fabricación de neumáticos incluye la grapadora antes mencionada y, por tanto, tiene las mismas ventajas técnicas, que no se repetirán a continuación.
Preferiblemente, el tambor de fabricación de neumáticos puede rotar alrededor de un eje de tambor en una primera dirección de rotación y una segunda dirección de rotación, opuesta a la primera dirección de rotación, en donde la rotación del miembro de costura primario alrededor del eje de costura primario está dispuesta para ser accionada por la rotación del tambor de fabricación de neumáticos, en donde el miembro de posicionamiento puede rotar alrededor del eje de costura primario en una tercera dirección de rotación y una cuarta dirección de rotación opuesta a la tercera dirección de rotación, en donde la rotación del miembro de posicionamiento alrededor del eje de costura primario está dispuesta para ser accionada por la rotación del miembro de costura primario y en donde un cambio en la rotación del tambor de fabricación de neumáticos desde la primera dirección de rotación a la segunda dirección de rotación controla la dirección de rotación en la que rota el miembro de posicionamiento. Por lo tanto, la dirección de rotación del tambor de fabricación de neumáticos puede controlar indirectamente la rotación del miembro de posicionamiento y, por lo tanto, la posición del miembro operativo secundario. En particular, la rotación del tambor de fabricación de neumáticos se puede invertir para mover el miembro operativo secundario a una posición de costura operativa. Convenientemente, no se requiere ningún control dedicado ni ningún medio de accionamiento en la grapadora para mover el miembro operativo secundario.
De acuerdo con un quinto aspecto, la presente divulgación proporciona un método para coser un componente de neumático con el uso de una grapadora de acuerdo con una cualquiera de las realizaciones del tercer aspecto de la invención, en donde el método comprende los pasos de:
- utilizar el miembro de costura primario para coser el componente del neumático a lo largo de la primera parte del trayecto de costura; y
- utilizar el miembro de posicionamiento para mover el miembro operativo secundario con respecto al eje de costura primario a la posición activa.
El método se refiere a la implementación práctica de la grapadora mencionada anteriormente y, por lo tanto, tiene las mismas ventajas técnicas, que no se repetirán a continuación.
En una realización, el miembro operativo secundario es un miembro de costura secundario, en donde el método comprende además el paso de:
- utilizar el miembro de costura secundario para coser el componente del neumático a lo largo de la segunda parte del trayecto de costura.
En una realización adicional del método, la rotación del miembro de posicionamiento alrededor del eje de costura primario es accionada por la rotación del miembro de costura primario.
En una realización adicional, la rotación del miembro de posicionamiento está limitada entre una posición de espera y la posición activa.
En una realización adicional, la rotación del miembro de posicionamiento está limitada entre la posición de espera y la posición activa a un rango de menos de ciento ochenta grados.
En una realización adicional, el miembro de posicionamiento rota en la misma dirección alrededor del eje de costura primario que el miembro de costura primario.
En una realización adicional, la rotación del miembro de posicionamiento es accionada por la corriente de Foucault generada entre dicho miembro de posicionamiento y el miembro de costura primario.
De acuerdo con un sexto aspecto, la presente divulgación proporciona una grapadora para coser un componente de neumático, en donde la grapadora comprende un cubo que puede rotar alrededor de un eje de grapadora y una pluralidad de segmentos de costura conectados a, distribuidos alrededor y que se extienden radialmente lejos del cubo, en donde los segmentos de costura son resilientemente flexibles con respecto a dicho cubo.
Los segmentos de costura pueden proporcionar una circunferencia segmentada que puede adaptarse eficazmente a la forma del componente del neumático que se va a coser.
Preferiblemente, al menos dos segmentos de costura directamente adyacentes de la pluralidad de segmentos de costura están acoplados mutuamente en una dirección circunferencial alrededor del eje de la grapadora. Al hacer que los segmentos de costura influyan entre sí en cierta medida, la forma de la grapadora se deforma más gradualmente, es decir, sin pasos abruptos entre los segmentos de costura.
Los diversos aspectos y características descritos y mostrados en la especificación pueden aplicarse dentro del alcance de las reivindicaciones.
Breve descripción de los dibujos
La invención se explicará a continuación a partir de un ejemplo de realización mostrado en los dibujos esquemáticos adjuntos, en los que:
las figuras 1-3 muestran secciones transversales de una máquina para la fabricación de neumáticos con una grapadora de acuerdo con una primera realización de la invención durante los pasos de un método para coser un componente de neumático;
la figura 4 muestra una sección transversal de la grapadora de acuerdo con la figura 3 con más detalle;
<las figuras 5 y>6<muestran dos modos de operación de la grapadora de acuerdo con la figura 4;>
la figura 7 muestra una sección transversal de una máquina para la fabricación de neumáticos alternativa con una grapadora alternativa de acuerdo con una segunda realización de la invención;
<la figura>8<muestra una sección transversal de otra máquina para la fabricación de neumáticos alternativa que tiene>otra grapadora alternativa de acuerdo con una tercera realización de la invención;
<la figura 9 muestra una vista superior de la grapadora de acuerdo con las figuras>6<y 7;>
la figura 10 muestra una sección transversal de acuerdo con la línea X-X de la figura 9; y
la figura 11 muestra una sección transversal de acuerdo con la línea XI-XI de la figura 9.
Descripción detallada de la invención
Las figuras 1-3 muestran una máquina para la fabricación de neumáticos 1 para fabricar un neumático verde o sin vulcanizar 9 de acuerdo con una primera realización de ejemplo de la invención.
La máquina para la fabricación de neumáticos 1 comprende un tambor de fabricación de neumáticos 2 para formar el neumático verde 9. El neumático verde 9 se forma dando forma a una o más capas 91, en particular capas de cuerpo o capas de protección, alrededor de un talón 92 para formar una carcasa de neumático. El talón 92 es un elemento anular o sustancialmente anular con un lado radialmente interior 93 que define un radio interior del talón B. El neumático verde 9 cuenta además con una pared lateral 94 que, en este ejemplo, se aplica a la carcasa doblándola, al menos parcialmente, alrededor del lado radialmente interior 93 del talón 92. En particular, el borde interior o punta interior 95 de la pared lateral 94 se pliega alrededor del lado radialmente interior 93 del talón 92.
El tambor de fabricación de neumáticos 2 puede rotar alrededor de un eje de tambor D que se extiende en una dirección axial A. El tambor de fabricación de neumáticos 2 comprende una primera mitad de tambor 3, una segunda mitad de tambor 4 y una sección central 5 en la dirección axial A entre dichas mitades de tambor 3, 4.
Cada mitad del tambor 3, 4 comprende una sección de bloqueo de talón 31,41 para retener el talón 92. La sección de bloqueo de talón 31,41 está provista de una pluralidad de segmentos de bloqueo de talón 32, 42 que son expandibles en una dirección radial R perpendicular al eje del tambor D para enganchar y retener el talón 92 en el radio del talón interior B. La pluralidad de segmentos de bloqueo de talón 32 son retráctiles o contraíbles hasta una posición alineada<o en rebaje con respecto al resto del tambor de fabricación de neumáticos>2<para permitir el montaje de una o más>capas 91 y los talones 92 sobre el tambor de fabricación de neumáticos 2 y para proporcionar espacio suficiente para el plegado de la pared lateral 94 alrededor del lado radialmente interior 93 de dichos talones 92.
Cada mitad de tambor 3, 4 comprende además una sección de doblado 35, 45 para plegar las partes de una o más capas 91 ubicadas fuera de la sección central 5 alrededor del talón 92 sobre las partes de una o más capas 91 en dicha sección central 5. En particular, las secciones de doblado 35, 45 están provistas de brazos de doblado (no mostrados).
La sección central 5 comprende una pluralidad de segmentos de corona 51 que son expandibles en la dirección radial para coronar las partes de una o más capas 91 en la sección central 5 en una forma toroidal o sustancialmente toroidal.
<Como se muestra en la figura 1, la máquina para la fabricación de neumáticos 1 comprende además una grapadora>6<y una grapadora adicional>6<' en un primer lado y un segundo lado, respectivamente, de la sección central 5, para coser las paredes laterales 94 a las partes coronadas de una o más capas 91 en la sección central 5. Cada grapadora>6<,>6<' está montada en un manipulador robótico>100<que controla la orientación de la respectiva grapadora>6<,>6<' en su>conjunto con respecto al tambor de fabricación de neumáticos 1. El tambor de fabricación de neumáticos 1 rota alrededor del eje del tambor D para provocar un movimiento relativo entre una o más capas 91 y las paredes laterales<94 soportadas sobre ellas y las grapadoras>6<,>6<'. Las grapadoras>6<,>6<' son idénticas o de estructura similar, excepto que están reflejadas alrededor de la sección central 5 y/o operan simétricamente en espejo. Las grapadoras>6<,>6<' se>desplazan en lados opuestos de la sección central 5 a lo largo de sus respectivos trayectos de grapadoras P. En<particular, las grapadoras>6<,>6<' se desplazan a lo largo de una primera parte P1 del trayecto de grapadora P, como se>muestra en las figuras 1 y 2, y una segunda parte P2 del trayecto de grapadora P, como se muestra en la figura 3. A<continuación, solo se describirá con más detalle la grapadora>6<, que se muestra en el lateral de la segunda mitad del tambor 4. Sin embargo, la descripción se aplica, mutatis mutandis, a la grapadora>6<'.>
<Como se ve mejor en la figura 4, la grapadora>6<comprende un árbol de costura primario 60 que define un eje de costura primario S1. La grapadora>6<comprende un miembro de costura primario 61 que está montado>concéntricamente a dicho árbol de costura primario 60. En otras palabras, el miembro de costura primario 61 es<concéntrico al eje de costura primario S>1<. El miembro de costura primario 61 rota alrededor del árbol de costura>primario 60 y/o del eje de costura primario S1 para coser la pared lateral 94. Se incluyen rodamientos 65 para facilitar la rotación del miembro de costura primario 61 alrededor de dicho árbol de costura primario 60. Alternativamente, el árbol de costura primario 60 puede estar fijado al miembro de costura primario 61, siempre el árbol de costura primario<60 pueda rotar con respecto al manipulador>100<.>
El miembro de costura primario 61 comprende un cuerpo de costura que tiene un primer lado M que define una superficie de costura 62 para presionar contra la pared lateral 94. El cuerpo de costura es preferiblemente en forma de disco, de rueda o de rodillo. La superficie de costura 62 es redondeada o convexa cerca del borde circunferencial o contorno del miembro de costura primario 61 para presionar tanto en una dirección radial R perpendicular al eje de costura primario S1 como en una dirección oblicua a dicha dirección radial R. El cuerpo de costura también cuenta con un cabezal de montaje 64 en el primer lado M para montar el miembro de costura primario 61 en el árbol de costura primario 60.
El cuerpo de costura del miembro de costura primario 61 puede comprender material ferromagnético o paramagnético, tal como aluminio.
<El miembro de costura primario>6<tiene además un segundo lado N que mira en dirección opuesta al primer lado M.>En el segundo lado N, el miembro de costura primario 61 cuenta con una cavidad 63. El árbol de costura primario 60 se extiende a través del miembro de costura primario 61 hacia la cavidad 63.
<La grapadora>6<está provista de un miembro operativo secundario 71. En este ejemplo, el miembro operativo>secundario 71 es un miembro de costura secundario 71 que está montado concéntricamente a un eje de costura<secundario 70 definido por la grapadora>6<. En otras palabras, el miembro de costura secundario 71 es concéntrico al>eje de costura secundario S2. El miembro de costura secundario 71, al igual que el miembro de costura primario 61, también comprende un cuerpo de costura en forma de disco, de rueda o de rodillo. Sin embargo, el cuerpo de costura del miembro de costura secundario 71 es mucho más pequeño que el cuerpo de costura del miembro de costura primario 61, preferiblemente al menos un factor dos o tres más pequeño. El miembro de costura secundario 71 puede rotar alrededor del árbol de costura secundario 70 y/o el eje de costura secundario S2 para coser la pared lateral 94 a lo largo del lado radialmente interior 93 del talón 92. El miembro de costura secundario 71 está ubicado en el segundo lado N del miembro de costura primario 61.
Alternativamente, el miembro operativo secundario 71 puede tener una función diferente a la de coser, por ejemplo cortar, cepillar, tirar, etiquetar o detectar. El miembro operativo secundario 71 puede ser, por ejemplo, un cepillo o un sensor.
La descripción que sigue está dirigida al miembro de costura secundario 71, pero las mismas características se pueden aplicar mutatis mutandis a los miembros operativos secundarios alternativos descritos anteriormente.
<La grapadora>6<comprende además un miembro de posicionamiento>8<para mover el eje de costura secundario S2>con respecto al eje de costura primario S2 a una posición de costura o una posición activa, como se muestra en la figura 4, en la que el miembro de costura secundario 71 sobresale parcialmente del miembro de costura primario 61 en la dirección radial R. En particular, el miembro de costura secundario 71 sobresale del borde circunferencial y/o contorno del miembro de costura primario 61 en dicha posición de costura. De esta manera, el miembro de costura secundario 71 puede llegar hasta la brecha relativamente pequeña entre el lado radialmente interior 93 del talón 92 y los segmentos de bloqueo del talón 32, 42 del tambor de fabricación de neumáticos 2.
<Como se aprecia mejor en la figura>6<, el miembro de costura secundario 71, en la posición de costura, se encuentra>ligeramente descentrado con respecto al eje del tambor D. En particular, el miembro de costura secundario 71 está desplazado con respecto al eje del tambor D de modo que el eje de costura secundario S2 no interseca con dicho eje del tambor D. Esto garantiza que solo la parte de la circunferencia del miembro de costura secundario 71 que rota hacia la pequeña la brecha entre el lado radialmente interior 93 del talón 92 y los segmentos de bloqueo del talón 32, 42 del tambor de fabricación de neumáticos 2 entre en contacto con el talón 92, mientras que la parte de la circunferencia del miembro de costura secundario 71 que rota alejándose de dicha pequeña brecha permanece libre de dicho talón 92 y no entra en contacto con él. Esto evita fuerzas entre el talón 92 y el miembro de costura secundario 71 que podrían contrarrestarse.
<El miembro de posicionamiento>8<puede rotar alrededor del árbol de costura primario 60 y/o del eje de costura primario S1. El miembro de posicionamiento>8<puede montarse directamente sobre el árbol de costura primario 60, por ejemplo>con rodamientos 85 como se muestra en la figura 4, o puede ser transportado alternativamente por bordes o guías con forma adecuada provistos en la cavidad 63 del miembro de costura primario 61 de manera que pueda rotar alrededor del eje de costura primario S1.
En otra realización (no mostrada), se puede proporcionar un miembro de posicionamiento alternativo que desplaza el miembro de costura secundario 71 linealmente, por ejemplo en la dirección radial R para mover dicho miembro de costura secundario 71 entre una posición de espera completamente dentro de la circunferencia del miembro de costura primario 61 y una posición de costura que proyecta al menos parcialmente más allá de la circunferencia de dicho miembro de costura primario 61.
<El árbol de costura secundario 70 está acoplado, conectado o transportado por el miembro de posicionamiento>8<en>una posición separada del árbol de costura primario 60. En otras palabras, el eje de costura primario S1 y el eje de costura secundario S2 están separados entre sí. En dicha posición separada, el miembro de costura secundario 71, que es mucho más pequeño que el miembro de costura primario 61, puede considerarse como un miembro satélite planetario del miembro de costura primario 61, casi como si estuviera viajando a lo largo de una órbita definida por el<borde del miembro de costura primario 61. El miembro de posicionamiento>8<está configurado para mantener el árbol>de costura secundario 70 en una orientación paralela o sustancialmente paralela al árbol de costura primario 60. En otras palabras, el eje de costura primario S1 y el eje de costura secundario S2 son paralelos o sustancialmente paralelos entre sí.
<Como se ve mejor en las figuras 5 y>6<, el miembro de posicionamiento>8<tiene forma de disco o tiene un cuerpo en forma de disco 80. En particular, el miembro de posicionamiento>8<está provisto de una pluralidad de imanes 81>distribuidos uniformemente y/o circunferencialmente sobre el cuerpo en forma de disco 80 alrededor de dicho eje de costura primario S1. En este ejemplo, la pluralidad de imanes 81 tiene polaridades alternas.
<El miembro de posicionamiento>8<está provisto además de un primer limitador 85 y/o un segundo limitador>86<para limitar la rotación del miembro de posicionamiento>8<alrededor del árbol de costura primario 60 y/o el eje de costura>primario S1 a un rango de menos de ciento ochenta grados, preferiblemente menos de cien grados. En esta realización<de ejemplo, el primer limitador 85 y el segundo limitador>86<están definidos o formados por los extremos terminales de>una ranura angular que interactúa con un pasador del miembro de costura primario 61. Alternativamente, los<limitadores 85,>86<pueden estar formados por cualquier obstáculo colocado adecuadamente en uno de los miembros><de costura primario 61, el árbol de costura primario 60, el miembro de posicionamiento>8<y/o el miembro de costura>secundario 71, e interactuando con otro miembro de costura primario 61, el árbol de costura primario 60, el miembro<de posicionamiento>8<y el miembro de costura secundario 71.>
<A continuación se explicará brevemente un método para coser la pared lateral 94 con el uso de la grapadora>6<antes mencionada, haciendo referencia a las figuras>1 -6<.>
Las figuras 1 y 5 muestran la situación al inicio de una operación de costura primaria, con el miembro de costura secundario 71 en posición de espera, el miembro de costura secundario 71 está separado y no interactúa con y/o presiona sobre la pared lateral 94. El manipulador 100 ha posicionado el miembro de costura primario 61 al inicio de la primera parte P1 del trayecto de costura P, orientado respecto a la pared lateral 94, de modo que las partes radialmente exteriores de dicha pared 94 puedan presionarse y coserse sobre la o las capas 91 subyacentes. La figura 2<muestra la situación después de que el manipulador>100<haya movido el miembro de costura primario 61 más>adelante y hacia el final de la primera parte P1 del trayecto de costura P. El miembro de costura secundario 71 todavía<se mantiene en la posición de espera. Las figuras 3 y>6<muestran la situación al inicio de una operación de costura>secundaria, cuando el miembro de costura secundario 71 se mueve con relación al árbol de costura primaria 60 y/o al eje de costura primario S1 desde la posición de espera a la posición de costura. Como se ve mejor en la figura 3, el<manipulador 100 puede ahora mover la grapadora>6<de tal manera que el miembro de costura secundario 71 sigue,>presiona y pliega la pared lateral 94 alrededor del lado radialmente interior 93 del talón 92, sin colisionar con los segmentos de bloqueo del talón 32, 42 que se encuentran debajo.
<En esta realización de ejemplo, el miembro de posicionamiento>8<no es accionado ni controlado directamente por>ningún medio de accionamiento dedicado. En cambio, la rotación del miembro de costura primario 61 se transfiere al<miembro de posicionamiento>8<. En particular, el miembro de posicionamiento>8<está configurado para rotar en la misma>dirección que el miembro de costura primario 61 alrededor del eje de costura primario S1. En otras palabras, el<miembro de posicionamiento>8<está configurado para seguir pasivamente la rotación del miembro de costura primario>61. En este ejemplo, la transferencia de rotación se logra generando corrientes de Foucault a medida que el miembro<de costura primario 61 rota con respecto a los imanes 81 del miembro de posicionamiento>8<. El miembro de posicionamiento>8<rota libremente. Por lo tanto, tenderá a ser arrastrado por el miembro de costura primario 61. Como tal, el miembro de posicionamiento>8<puede ser accionado por la rotación del miembro de costura primario 61, dentro del rango definido por los limitadores 85,>86<, para mover el miembro de costura secundario 71 desde la posición de espera, como se muestra en la figura 5, a la posición de costura, como se muestra en la figura>6<.>
<Alternativamente, la rotación del miembro de costura primario 61 se puede transferir al miembro de posicionamiento>8 a través de otros medios de transmisión, en particular una transmisión mecánica. Por ejemplo, se puede proporcionar<una fricción mecánica entre el árbol de costura primario 60 y el miembro de posicionamiento>8<. En otro ejemplo, las>fuerzas centrífugas generadas por la rotación del miembro de costura primario 61 se pueden utilizar para activar un embrague o acoplamiento centrífugo.
De manera similar, el miembro de costura primario 61 no es accionado ni controlado directamente por ningún medio de accionamiento dedicado. En cambio, la rotación del tambor de fabricación de neumáticos 2 se transfiere al miembro de costura primario 61 cuando el miembro de costura primario 61 se pone en contacto con el tambor de fabricación de neumáticos 2 o una o más capas 91 y/o la pared lateral 94 soportada en dicho tambor de fabricación de neumáticos 2. En otras palabras, el miembro de costura primario 61 está configurado para ser accionado pasivamente por el tambor de fabricación de neumáticos 2. En particular, la dirección de rotación del tambor de fabricación de neumáticos 2 determina la dirección de rotación del miembro de costura primario 61. Y debido a que el miembro de posicionamiento 8<sigue pasivamente la rotación del miembro de costura primario 61, se puede decir que el tambor de fabricación de neumáticos>2<acciona y/o controla indirectamente la rotación del miembro de posicionamiento>8<alrededor del árbol de>costura primario 60 y/o el eje de costura primario S1.
<Este principio se puede utilizar para mover el miembro de posicionamiento>8<entre la posición de espera de la figura 5 y la posición de costura de la figura>6<. En particular, cuando el tambor de fabricación de neumáticos 2 rota en una>primera dirección de rotación R1 alrededor del eje del tambor D, como se muestra en la figura 5, el miembro de costura<primario 61 de la grapadora>6<rota en una tercera dirección de rotación R3, lo que hace que el miembro de posicionamiento>8<rote en la misma tercera dirección de rotación R3, alejando al miembro de costura secundario 71>de la posición de costura y llevándolo a la posición de espera. Cuando el miembro de costura secundario 71 se va a<mover a la posición de costura, la dirección de rotación del tambor de fabricación de neumáticos>2<se invierte, como se muestra en la figura>6<, a una segunda dirección de rotación R2 opuesta a la primera dirección de rotación R1, lo>que hace que el miembro de costura primario 61 invierta su dirección de rotación a una cuarta dirección de rotación<R4 opuesta a la tercera dirección de rotación R3. Esto hace que el miembro de posicionamiento>8<se mueva en la>misma cuarta dirección de rotación R4, moviendo el miembro de costura secundario 71 a la posición de costura.
El breve momento de parada e inversión de la dirección de rotación del tambor de fabricación de neumáticos 2 se puede utilizar convenientemente para terminar la operación de costura primaria del miembro de costura primario 61 a<lo largo de la primera parte P1 del trayecto de costura P y reposicionar la grapadora>6<, si es necesario, para que esté>posicionada de manera óptima para la operación de costura secundaria que implica doblar la pared lateral 94 alrededor del lado radialmente interior 93 del talón 92.
Será evidente para un experto en la técnica que el miembro de costura primario 61 y/o el miembro de costura secundario 71 pueden ser accionados directamente y/o individualmente por un medio de accionamiento adecuado, tal como un servomotor. Adicional o alternativamente, se pueden proporcionar otros medios de transferencia de rotación<entre el miembro de costura primario 61 y el miembro de posicionamiento>8<, por ejemplo medios de transferencia>mecánicos tales como engranajes o similares.
La figura 7 muestra una máquina para la fabricación de neumáticos alternativa 101 que se diferencia de la máquina<para la fabricación de neumáticos>1<antes mencionada porque su grapadora 106 comprende un cuerpo de costura en>forma de disco 160 que tiene un primer lado 161 y un segundo lado 162 opuesto al primer lado 161. El segundo lado 162 es cóncavo. Gracias al lado cóncavo, la grapadora 106 se puede acercar a la circunferencia del tambor de<fabricación de neumáticos>2<sin chocar.>
El cuerpo de costura en forma de disco 161 es concéntrico alrededor de un eje de costura S. El primer lado 161 define una superficie de presión 163 que está dispuesta en una pendiente o inclinación que se aleja del segundo lado 162 en un ángulo de holgura H en una dirección radial R alejándose del eje de costura S. El ángulo de separación H está en un rango de cero a quince grados, preferiblemente en un rango de uno a quince grados, más preferiblemente en un rango de dos a diez grados, más preferiblemente en un rango de cuatro a seis grados y más preferiblemente aproximadamente cinco grados.
Como se muestra en la figura 7, los segmentos de bloqueo de talón 42 se retraen a la posición en rebaje con respecto al resto del tambor de fabricación de neumáticos 2. El rebaje en los segmentos de bloqueo de talón 42 define una transición T o borde de transición entre los segmentos de bloqueo de talón retraídos 42 y el resto del tambor de fabricación de neumáticos 2. La grapadora 106 se puede posicionar con respecto al tambor de fabricación de neumáticos 2, por ejemplo, con el uso del manipulador 100 mostrado en las figuras 1-4, de modo que el segundo lado cóncavo 162 se ajuste al menos parcialmente sobre dicha transición T. En otras palabras, la transición T es recibida al menos parcialmente en la cavidad definida por el segundo lado 162. Más en particular, la grapadora 106 está posicionada con relación al tambor de fabricación de neumáticos 2 de tal manera que el eje de costura S está en un ángulo oblicuo con respecto aun plano vertical. En esta orientación, la grapadora 106 puede sumergirse o introducirse debajo del lado radialmente interior 93 del talón 92 para alcanzar el espacio limitado entre dicho lado radialmente interior 93 y los segmentos de bloqueo del talón en rebaje 42. La orientación oblicua de la grapadora 106 también inclina al menos una parte de la superficie de presión 163 hacia o dentro de un plano horizontal para presionar de forma segura contra la punta interior 95 de la pared lateral 94.
La grapadora 106 de la máquina alternativa para la fabricación de neumáticos 101, en su posición de costura, puede estar ubicada o desplazada ligeramente descentrada con respecto al eje del tambor D, de forma similar al miembro<de costura secundario 71 de la figura>6<, de modo que su eje de costura S no intersecte con dicho eje del tambor D.>De esta manera, una parte de su circunferencia se mantiene en contacto con el talón 92, mientras que la otra parte permanece libre y/o no entra en contacto con dicho talón 92.
Las figuras 8-11 muestran otra máquina para la fabricación de neumáticos alternativa 201 de acuerdo con una tercera realización de la presente invención. La máquina para la fabricación de neumáticos alternativa 201 se diferencia de<las máquinas para la fabricación de neumáticos>1<,>101<descritas anteriormente porque la máquina para la fabricación de neumáticos alternativa>201<comprende una grapadora alternativa 206 con un cuerpo de costura alternativo 260.>Este cuerpo de costura alternativo 260 rota alrededor del eje S de la grapadora. Como se aprecia mejor en las figuras 9 y 10, el cuerpo de costura alternativo 260 comprende un cubo 261 y varios segmentos de costura 262 distribuidos circunferencialmente alrededor del eje S de la grapadora. Los segmentos de costura están conectados al cubo 261 y se extienden desde él en la dirección radial de la grapadora P2. Los segmentos de costura 262 son resilientes con respecto al cubo 261 en la dirección axial de la grapadora A2. En otras palabras, un extremo terminal de cada segmento de costura 262 se puede mover resilientemente hacia adelante y hacia atrás en la dirección axial de la grapadora A2. El cuerpo de costura alternativo 260 es plano o sustancialmente plano y/o tiene forma de disco. El cubo 261 tiene una altura relativamente baja en la dirección axial de la grapadora A2 en comparación con el cuerpo de costura 60 descrito anteriormente. Por lo tanto, el cuerpo de costura alternativo 60 se puede interponer más fácilmente entre el talón 92 y los segmentos de bloqueo del talón 32, 42. En esta realización de ejemplo, cada segmento de costura 262 comprende en su extremo terminal respectivo una porción de presión 265 para presionar la pared lateral 94 contra el lado interior radial 93 del talón 92. La porción de presión 265 sobresale de los segmentos de costura 262 en la dirección axial de la grapadora A2.
Opcionalmente, como se muestra mejor en la figura 11, los segmentos de costura 262 están acoplados mutuamente en una dirección circunferencial de la grapadora alrededor del eje de la grapadora S. Debido a este acoplamiento, un desplazamiento en la dirección axial de la grapadora A2 del extremo terminal de uno de los segmentos afecta el desplazamiento de los segmentos adyacentes o próximos 262. En otras palabras, cuando uno de los segmentos de costura 262 se desplaza en la dirección axial de la grapadora A2, los segmentos adyacentes o próximos también se desplazan. Cada segmento de costura 262 comprende una primera sección de perfil 263 y una segunda sección de perfil 264 que es complementaria a la primera sección de perfil 263. Preferiblemente, el cuerpo de costura alternativo 260 se fabrica mediante impresión 3D.
Se debe entender que la descripción anterior se incluye para ilustrar la operación de las realizaciones preferidas y no pretende limitar el alcance de la invención. De la discusión anterior, para una persona experta en la técnica serán evidentes muchas variaciones que aún estarían abarcadas por el alcance de la presente invención.
Lista de numerales de referencia
1<máquina para la fabricación de neumáticos>
2<tambor para la fabricación de neumáticos>
3 primera mitad del tambor
31 sección de bloqueo de talón
32 segmento de fijación de talón
35 sección de doblado
4 segunda mitad del tambor
41 sección de bloqueo de talón
42 segmento de fijación de talón
45 sección de doblado
5 sección central
51 segmento de corona
6<grapadora>
6<' grapadora adicional>
60 árbol de costura principal
61miembro de costura primario
62 superficie de costura
63 cavidad
64 cabezal de montaje
65 primer rodamiento
70 árbol de costura secundario
71 miembro de costura secundario
8<miembro de posicionamiento>
80 cuerpo en forma de disco
81 imán
85 segundo rodamiento
9 neumático verde
91 lona
92 talón
93 cara radial interior
94 pared lateral
95 punta interior
100<manipulador robótico>
101<máquina alternativa para la fabricación de neumáticos>
106 grapadora alternativa
160 cuerpo de costura en forma de disco
161 primer lado
162 segundo lado
163 superficie de prensado
201<otra máquina alternativa para la fabricación de neumáticos>
206 grapadora alternativa
260 cuerpo de costura
261 cubo
262 segmentos de costura
263 primera sección del perfil
264 segunda sección del perfil
265 porción de prensado
A dirección axial
C dirección circunferencial
D eje del tambor
H ángulo libre
M primer lado
N segundo lado
P trayecto de costura
P1 primera parte del trayecto de costura
P2 segunda parte del trayecto de costura
R dirección radial
R1 primera dirección de rotación
R2 segunda dirección de rotación
R3 tercera dirección de rotación
R4 cuarta dirección de rotación
S eje de la grapadora
51 eje principal de la grapadora
52 eje secundario de la grapadora
T transición
Claims (5)
1. Máquina para la fabricación de neumáticos que comprende un tambor de fabricación de neumáticos y una grapadora<(106) para coser un componente de neumático, en donde el tambor de fabricación de neumáticos (>2<) comprende>segmentos de bloqueo de talón (42) retráctiles a una posición en rebaje con respecto al resto del tambor de fabricación de neumáticos, en donde la grapadora comprende un cuerpo de costura en forma de disco (160) con un primer lado (161) para presionar el componente de neumático durante la costura y un segundo lado (162) opuesto al primer lado,caracterizado porque
el segundo lado es cóncavo, en donde la grapadora se puede posicionar con relación al tambor de fabricación de<neumáticos (>2<) de tal manera que el segundo lado cóncavo (162) se ajusta al menos parcialmente sobre una transición>entre los segmentos de bloqueo de talón (42) en la posición en rebaje y el resto del tambor de fabricación de neumáticos.
2. Máquina para la fabricación de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el cuerpo de costura en forma de disco es concéntrico respecto a un eje de costura, en donde el primer lado define una superficie de presión que está dispuesta en una pendiente que está inclinada respecto del segundo lado en un ángulo libre en una dirección radial alejándose del eje de costura.
3. Máquina para la fabricación de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el ángulo de holgura está en un rango de cero a quince grados.
4. Máquina para la fabricación de neumáticos de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el ángulo de holgura está en un rango de dos a diez grados.
5. Método para coser un componente de neumático mediante una máquina para la fabricación de neumáticos de<acuerdo con la reivindicación>1<, en donde el método comprende el paso de:>
- posicionar la grapadora con respecto al tambor de fabricación de neumáticos de tal manera que el segundo lado cóncavo se ajuste al menos parcialmente sobre la transición entre los segmentos de bloqueo de talón en la posición en rebaje y el resto del tambor de fabricación de neumáticos.
6<. Método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el cuerpo de costura en forma de disco es concéntrico>alrededor de un eje de costura, en donde el primer lado define una superficie de presión que está dispuesta en una pendiente que está inclinada alejándose del segundo lado en un ángulo libre en una dirección radial alejándose del eje de costura, en donde el método comprende el paso de:
- posicionar la grapadora con respecto al tambor de fabricación de neumáticos de tal manera que el eje de costura esté en un ángulo oblicuo con respecto a un plano vertical, inclinando así al menos una parte de la superficie de presión hacia o dentro de un plano horizontal.
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