ES2202752T3 - Mandril joroidal segmentado para fabricar cubiertas neumaticas. - Google Patents
Mandril joroidal segmentado para fabricar cubiertas neumaticas.Info
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Abstract
UN NUCLEO SEGMENTADO (10) PARA MANUFACTURAR NEUMATICOS INCLUYE UN CUERPO DE NUCLEO BASICAMENTE TOROIDAL (11) FORMADO DE UNA PLURALIDAD DE SEGMENTOS DE NUCLEO (12) QUE SE DISPONEN EN UNA DIRECCION CIRCUNFERENCIAL EN CONTACTO DIRECTO ENTRE SI. UN MANGUITO (31) QUE SOPORTA GIRATORIAMENTE UN PRIMER MIEMBRO CONECTOR (33) EN SU EXTREMO SE INSERTA DENTRO DEL CUERPO DEL NUCLEO (11) DE MANERA QUE EL PRIMER MIEMBRO CONECTOR (33) SE ACOPLE CON EL CUERPO DEL NUCLEO (11) EN UN LADO DEL MISMO. ENTONCES SE CONECTA DE FORMA DESMONTABLE UN SEGUNDO MIEMBRO CONECTOR (40) CON MANGUITO (31) EN SU OTRO EXTREMO, Y DE ESTA FORMA SE PONE EN ACOPLAMIENTO CON EL CUERPO DEL NUCLEO (11) EN EL OTRO LADO DEL MISMO. SE FORMA UNA UNIDAD INTEGRAL MEDIANTE EL MANGUITO (31), EL PRIMER MIEMBRO CONECTOR (33) Y EL SEGUNDO MIEMBRO CONECTOR (40), QUE ASEGURA QUE LOS SEGMENTOS DEL NUCLEO (12) SE MANTENGAN FIRME Y FIABLEMENTE CONECTADOS ENTRE SI DURANTE LA FORMACION Y LA VULCANIZACION DE UN NEUMATICO SIN VULCANIZAR SOPORTADO SOBRE EL CUERPO DEL NUCLEO (11).
Description
Mandril joroidal segmentado para fabricar
cubiertas neumáticas.
La presente invención se refiere a un mandril
toroidal que sirve para fabricar cubiertas neumáticas y es usado a
lo largo de toda la formación de una cubierta no vulcanizada y
hasta haber sido concluida su vulcanización.
Para fabricar cubiertas neumáticas de altas
prestaciones con un alto rendimiento y de manera económica, se ha
propuesto un método según el cual al menos un hilo recubierto con
caucho es trenzado en torno a un mandril que comprende un cuerpo
rígido que tiene forma toroidal, para así formar al menos una hoja
de la capa de la carcasa radial. Otro hilo recubierto con caucho
es arrollado helicoidalmente sobre la parte radialmente exterior de
la capa de la carcasa para así formar al menos una capa del
cinturón. Un caucho de la banda de rodadura en forma de tira de
caucho no vulcanizado es arrollado sobre la capa de la carcasa y la
capa del cinturón para con ello formar una cubierta no
vulcanizada. A continuación, el mandril junto con la cubierta no
vulcanizada soportada sobre el mismo es transferido al interior de
un molde de curado para así llevar a cabo la vulcanización de la
cubierta no vulcanizada.
Según la propuesta anteriormente mencionada, tras
haber sido concluida la vulcanización de la cubierta no
vulcanizada es necesario retirar el mandril de la cubierta
vulcanizada. Así, la JP 6-28.863 B describe un
mandril toroidal segmentado que se compone de una pluralidad de
segmentos del mandril. En este caso, cuando debe formarse sobre el
mandril una cubierta no vulcanizada, los segmentos del mandril son
puestos estrechamente en contacto unos con otros y quedan
dispuestos en la dirección circunferencial de tal manera que forman
el mandril toroidal. Los segmentos del mandril están preparados de
forma tal que pueden ser retraídos radialmente hacia el interior y
retirados secuencialmente del interior de la cubierta que ha sido
sometida a vulcanización. Hay en la industria una fuerte demanda de
un mandril segmentado mejorado para fabricar cubiertas neumáticas
que sea altamente adecuado para el uso práctico.
Se llama también la atención acerca de las
descripciones de los documentos
US-A-1551014,
US-A-4083672 y
US-A-1903458.
La US-A-1551014
describe un mandril retráctil que se compone de una serie de tramos
10, 11, 12 y 13, estando un anillo 8 provisto de entalladuras 19 y
salientes 20 que corresponden a entalladuras y salientes
practicados en los tramos del mandril. El anillo 18 es sujetado
mediante pernos 21 a otro anillo 22 que no está provisto de
entalladuras y salientes.
La US-A-4083672
describe un conjunto 20 que constituye un cubo y está formado por
segmentos 22, 28, teniendo una parte extrema 64 del anillo que
constituye un cubo una pestaña 73, y quedando otra pestaña 71
unida al elemento 64 por medio de un mecanismo de retención 41,
68.
La US-A-1903458
describe un mandril retráctil formado por segmentos, en el que una
pestaña cónica 4 tiene una pestaña radial 5, y una araña 18, 30
queda unida a la pestaña 4 por medio de un husillo roscado 16, un
adaptador 15 y un elemento 3 que constituye una rueda.
Es un objetivo primario de la presente invención
aportar un mandril segmentado mejorado en el cual sea posible
mantener los segmentos del mandril firmemente unidos unos a otros
durante la formación y vulcanización de una cubierta no vulcanizada
y separar dichos segmentos del mandril unos de otros de manera que
tales operaciones resulten fiables y se vean facilitadas.
Según la presente invención, se aporta un mandril
segmentado para fabricar cubiertas neumáticas que comprende: un
cuerpo de mandril en sustancia toroidal que consta de una
pluralidad de segmentos de mandril que quedan dispuestos
circunferencialmente lado a lado en estrecho contacto unos con
otros; un casquillo en sustancia cilíndrico que puede ser
introducido axialmente en dicho cuerpo del mandril de forma tal que
dicho casquillo y dicho cuerpo del mandril guardan entre sí una
relación según la cual son coaxiales uno con respecto al otro,
teniendo dicho casquillo extremos axiales primero y segundo; un
primer elemento de unión que es soportado por dicho casquillo en
dicho primer extremo axial de forma tal que es susceptible de ser
acoplado a una parte radialmente interior del cuerpo del mandril en
uno de sus lados, siendo dicho primer elemento de unión
susceptible de girar con respecto al casquillo cilíndrico pero no
pudiendo dicho primer elemento de unión efectuar un movimiento de
rotación con respecto a dichos segmentos del cuerpo del mandril; y
un segundo elemento de unión que puede ser unido al segundo extremo
axial de dicho casquillo pudiendo ser separado del mismo, para así
ser acoplado a una parte radialmente interior de dicho cuerpo del
mandril en su otro lado cuando el segundo elemento de unión está
unido a dicho casquillo.
Con el mandril segmentado según la presente
invención, los segmentos del mandril son dispuestos en una
dirección circunferencial, en un orden predeterminado y
estrechamente en contacto unos con otros, para con ello formar un
cuerpo de mandril en sustancia toroidal. El casquillo es entonces
introducido axialmente en el cuerpo del mandril, con lo que el
primer elemento de unión que está soportado en el primer extremo
axial del casquillo queda acoplado a una parte radialmente
interior del cuerpo del mandril en un lado del mismo. El segundo
elemento de unión es entonces unido al segundo extremo axial del
casquillo, y es acoplado a una parte radialmente interior del
cuerpo del mandril en el otro lado del mismo. Como resultado de
ello, los elementos de unión primero y segundo en combinación con
el casquillo sirven para retener axialmente los segmentos del
mandril por ambos lados, de forma tal que los mismos quedan
firmemente sujetados unos a otros por los elementos de unión para
soportar de manera estable la cubierta no vulcanizada sobre los
mismos durante la formación y la vulcanización de dicha cubierta.
Además, los segmentos del mandril pueden ser fijados unos a otros
para formar el cuerpo del mandril simplemente por medio de un
conjunto integral que consta de los elementos de unión primero y
segundo en combinación con el casquillo, sin que sea necesaria una
complicada disposición del mandril en su conjunto.
Según la presente invención, el primer elemento
de unión puede comprender un elemento anular que queda retenido
axialmente en el primer extremo axial del casquillo pero soportado
ahí de forma tal que puede girar. Análogamente, el segundo elemento
de unión puede comprender un elemento anular que a su vez es unido
por enroscamiento al casquillo en el segundo extremo axial del
mismo. En este caso, los segmentos del mandril pueden ser unidos
unos a otros de forma tal que dicha unión resulta fiable y se ve
facilitada, puesto que a los elementos de unión primero y segundo,
ambos en acoplamiento con los segmentos del mandril, puede
mantenérseles estacionarios para mantener de manera estable la
relación posicional predeterminada en la dirección circunferencial
entre el cuerpo del mandril y los elementos de unión primero y
segundo.
Ventajosamente, los elementos de unión primero y
segundo están hechos a base de un material que tiene un
coeficiente de dilatación térmica que es menor que el del cuerpo
del mandril. En este caso, cuando el mandril segmentado es puesto en
un molde de curado y calentado hasta una alta temperatura para
llevar a cabo la vulcanización de la cubierta no vulcanizada, los
elementos de unión primero y segundo sirven para unir más
fuertemente los segmentos del mandril debido a la diferencia entre
los coeficientes de dilatación térmica, de manera que puede
mantenerse a los segmentos del mandril firmemente unidos unos a
otros, siendo evitado con eficacia su aflojamiento a pesar de la
aplicación de calor para la vulcanización de la cubierta no
vulcanizada.
Ventajosamente, los segmentos del mandril están
formados con espacios interiores, respectivamente, que están en
comunicación unos con otros para así formar una cámara
circunferencialmente continua dentro de dicho cuerpo del mandril,
siendo dicha cámara susceptible de ser alimentada con un medio de
calentamiento. Gracias a esto, el cuerpo del mandril tiene un
espesor reducido (y por consiguiente una capacidad calorífica
reducida), por lo que el calor del medio de calentamiento puede
ser conducido rápidamente a la cubierta no vulcanizada, siendo con
ello acortado el tiempo de vulcanización.
A fin de compensar el reducido espesor y la
resultante resistencia mecánica reducida del cuerpo del mandril,
puede preverse para cada uno de los segmentos del mandril al menos
un refuerzo que se extienda en sustancia en un plano meridional que
incluye el eje central del cuerpo del mandril. En el refuerzo
puede estar formado al menos un orificio de comunicación, para
permitir el paso de dicho medio de calentamiento a su través. En el
mandril segmentado según la presente invención, los segmentos de
mandril adyacentes del cuerpo del mandril quedan en estrecho
contacto unos con otros en sus respectivas superficies extremas
circunferenciales que quedan enfrentadas unas a otras. A fin de
permitir que sea facilitado el posicionamiento de los segmentos
del mandril unos con respecto a otros, una de las superficies
extremas circunferenciales de los segmentos de mandril adyacentes
puede tener un saliente y la superficie extrema circunferencial
opuesta puede tener un entrante para admitir en su interior al
saliente cuando los segmentos de mandril adyacentes son puestos en
contacto unos con otros.
Se explica más ampliamente a continuación la
presente invención haciendo referencia a determinadas
realizaciones preferidas que están ilustradas en los dibujos
acompañantes, en los cuales:
La Fig. 1 es una vista en sección que muestra un
mandril segmentado según una primera realización de la presente
invención;
la Fig. 2 es una vista lateral del mandril
ilustrado en la Fig. 1 con una parte eliminada;
la Fig. 3 es una vista en perspectiva del cuerpo
del mandril;
la Fig. 4 es una vista en perspectiva del
segmento de mandril de lados paralelos;
la Fig. 5 es una vista en sección que muestra un
mandril segmentado según una segunda realización de la presente
invención;
la Fig. 6 es una vista en sección del mandril
visto en la dirección de la flecha VI-VI de la
Fig. 5;
la Fig. 7 es una vista en perspectiva que muestra
una realización preferida del sistema para montar y desmontar el
mandril segmentado según la presente invención;
la Fig. 8 es una vista en perspectiva que muestra
el dispositivo de sujeción para el segmento del mandril;
la Fig. 9 es una vista en perspectiva que muestra
el dispositivo de accionamiento en rotación para el casquillo;
la Fig. 10 es una vista en perspectiva que
muestra la estación de montaje para el mandril segmentado; y
la Fig. 11 es una vista en sección que muestra la
estación de montaje en uso.
Haciendo ahora referencia a los dibujos, y en
particular con referencia a las Figs. 1 a 4, el número de
referencia 10 indica un mandril en esencia toroidal según una
primera realización de la presente invención, incluyendo dicho
mandril un cuerpo 11 del mandril segmentado hecho, por ejemplo, de
aleación de aluminio. Como se ha señalado anteriormente, al menos un
hilo recubierto con caucho es trenzado sobre la superficie
exterior del cuerpo 1 del mandril para formar al menos una hoja de
la capa de la carcasa, y tiras de caucho no vulcanizado son
arrolladas sobre la capa de la carcasa como capas del cinturón, y
entonces es aplicado un caucho no vulcanizado de la banda de
rodadura para formar una cubierta no vulcanizada. El mandril 10,
junto con la cubierta no vulcanizada soportada sobre el mismo, es
transferido al interior de un molde de curado para que la cubierta
no vulcanizada sea calentada y sometida a vulcanización para
fabricar una cubierta neumática.
El cuerpo 11 del mandril consta de los de una
pluralidad de segmentos arqueados 12 del mandril que son p. ej.
diez segmentos en la realización ilustrada y quedan dispuestos en
la dirección circunferencial en estrecho contacto unos con otros.
Los segmentos 12 del mandril incluyen segmentos tipo sector 12a
que tienen una longitud circunferencial que aumenta radialmente
hacia el exterior, y segmentos invertidos 12b que tienen una
longitud circunferencial que disminuye radialmente hacia el
exterior. Los de los dos tipos 12a y 12b de segmentos del mandril
son dispuestos alternadamente en la dirección circunferencial del
cuerpo 11 del mandril en estrecho contacto unos con otros.
Cada superficie extrema circunferencial del
segmento invertido 12b tiene una zona radialmente exterior que
está provista de un saliente 13 que tiene la forma de una columna
rectangular. Análogamente, cada superficie extrema circunferencial
del segmento tipo sector 12a tiene un entrante 14 que está
realizado en forma de una ranura radial que está adaptada para
admitir al saliente 13 en su interior. El hecho de estar provistos
los salientes 13 para los segmentos invertidos 12b y los entrantes
14 en los segmentos tipo sector 12a en sus superficies extremas
circunferenciales enfrentadas sirve para facilitar el montaje y el
desmontaje de los segmentos 12 del mandril, puesto que los
salientes 13 pueden ser guiados de manera sencilla y posicionados
correctamente por los entrantes 14. El acoplamiento de los salientes
13 y los entrantes 14 sirve además para evitar con eficacia la
indeseable dislocación de los segmentos 12 unos en relación con
otros tras haber sido montados los segmentos 12 del mandril.
Cuando el cuerpo 11 del mandril debe ser
desmontado y retirado de la cubierta neumática tras haber sido
concluida la vulcanización, los segmentos invertidos 12b son
desplazados radialmente hacia el interior en la etapa inicial. A
este respecto, los entrantes 14 están realizados en forma de una
ranura que discurre radialmente hacia el interior hasta la
superficie periférica interior del segmento tipo sector 12a. Por
consiguiente, el desplazamiento del saliente 13 a lo largo del
entrante 14 no es impedido por el segmento tipo sector 12a.
Para facilitar el montaje y desmontaje del cuerpo
11 del mandril, está prevista una orejeta 15 sobre la superficie
periférica interior de cada segmento 12 del mandril. El cuerpo 11
del mandril puede ser montado y/o desmontado cogiendo la orejeta 15
con unos medios mecánicos apropiados y desplazando con ello el
segmento 12 del mandril radialmente hacia el exterior o hacia el
interior.
Cada segmento 12 del mandril tiene un espacio
interior 17 que está abierto en ambos extremos circunferenciales
del segmento 12. Así, cuando los segmentos 12 del mandril son
dispuestos circunferencialmente en estrecho contacto unos con otros,
los espacios interiores 17 de los segmentos 12 de todo el mandril
son puestos en comunicación unos con otros para así formar una
cámara anular 18 en el cuerpo 11 del mandril, discurriendo dicha
cámara anular sin solución de continuidad en la dirección
circunferencial. La cámara anular 18 puede ser alimentada con un
fluido caliente, es decir con un medio de calentamiento para
calentar la cubierta no vulcanizada desde el interior del cuerpo 1
del mandril durante la vulcanización. Así, como se muestra en
particular en la Fig. 2, en la superficie periférica interior de uno
de los segmentos invertidos 12b están formadas una abertura de
entrada 19 y una abertura de salida 20. La abertura de entrada 19
y la abertura de salida 20 están respectivamente en comunicación con
una fuente de suministro y un depósito de descarga, que no están
ilustrados, de forma tal que el medio de calentamiento es
suministrado al interior de la cámara 18 a través de la abertura de
entrada 19 y es descargado de la misma a través de la abertura de
salida 20. La formación del espacio interior 17 dentro de cada
segmento 12 del mandril, o de la cámara anular 18 dentro del cuerpo
11 del mandril, hace que sea posible reducir el espesor, el peso y
la capacidad calorífica del cuerpo 11 del mandril. Por
consiguiente, durante la vulcanización de la cubierta no vulcanizada
que está soportada sobre el cuerpo 11 del mandril, el calor del
medio de calentamiento, que ha sido suministrado a la cámara 18 y
puesto en circulación en la misma, puede ser transferido rápidamente
a la cubierta no vulcanizada.
El espacio interior 17 de cada segmento 12 del
mandril está provisto de un refuerzo 21 que tiene una periferia
exterior unida a la superficie interior del segmento 12 del
mandril. Los refuerzos 21 pueden estar realizados en forma de un
tabique que se extiende en un plano meridional que incluye el eje
central del cuerpo 11 del mandril, con lo cual cada espacio
interior 17 queda separado en dos subespacios 17a y 17b. A pesar de la división del espacio interior 17 mediante el refuerzo 21, el flujo del medio de calentamiento que es suministrado a la cámara 18 no debería ser cortado por el refuerzo 21. Por consiguiente, el refuerzo 21 dentro de cada segmento 12 del mandril puede tener al menos un orificio de comunicación 22 para permitir que el medio de calentamiento fluya por la cámara anular 18. Hay que señalar que el refuerzo 21 del segmento invertido 12b en el que están formadas la abertura de entrada 19 y la abertura de salida 20 anteriormente mencionadas está exento del orificio 22 y dispuesto entre estas aberturas 19, 20, por lo cual el medio de calentamiento que es suministrado a través de la abertura de entrada 19 es descargado a través de la abertura de salida 20 tras haber circulado prácticamente por toda la cámara anular 18. Además, al dotarse el espacio interior 17 del segmento 12 del mandril del refuerzo 21 que se extiende en el plano meridional del cuerpo 11 del mandril, la resistencia mecánica del cuerpo 11 del mandril que tiene un espesor reducido puede ser mejorada en tal medida que puede ser suficientemente efectuada la formación y vulcanización de una cubierta no vulcanizada.
interior 17 queda separado en dos subespacios 17a y 17b. A pesar de la división del espacio interior 17 mediante el refuerzo 21, el flujo del medio de calentamiento que es suministrado a la cámara 18 no debería ser cortado por el refuerzo 21. Por consiguiente, el refuerzo 21 dentro de cada segmento 12 del mandril puede tener al menos un orificio de comunicación 22 para permitir que el medio de calentamiento fluya por la cámara anular 18. Hay que señalar que el refuerzo 21 del segmento invertido 12b en el que están formadas la abertura de entrada 19 y la abertura de salida 20 anteriormente mencionadas está exento del orificio 22 y dispuesto entre estas aberturas 19, 20, por lo cual el medio de calentamiento que es suministrado a través de la abertura de entrada 19 es descargado a través de la abertura de salida 20 tras haber circulado prácticamente por toda la cámara anular 18. Además, al dotarse el espacio interior 17 del segmento 12 del mandril del refuerzo 21 que se extiende en el plano meridional del cuerpo 11 del mandril, la resistencia mecánica del cuerpo 11 del mandril que tiene un espesor reducido puede ser mejorada en tal medida que puede ser suficientemente efectuada la formación y vulcanización de una cubierta no vulcanizada.
Además, cada segmento 12 del mandril tiene tramos
25, 26 de ranuras arqueadas en las zonas radialmente interiores de
sus superficies axiales extremas opuestas. Cuando el cuerpo 11 del
mandril está montado, los tramos 25 de ranuras arqueadas de los
segmentos 12 de mandril adyacentes quedan alineados en la
dirección circunferencial y forman así una ranura circunferencial
continua 27 en un lado del cuerpo 11 del mandril, y los tramos 26
de ranuras de los segmentos 12 de mandril adyacentes quedan
alineados en la dirección circunferencial y forman así una ranura
circunferencial continua 28 en el otro lado del cuerpo 11 del
mandril.
A fin de mantener el cuerpo 11 del mandril
montado, está previsto un casquillo cilíndrico 31 que está formado
con un reborde anular 32 en uno de sus extremos axiales. Un primer
cuerpo de unión 33 realizado en forma de un cuerpo anular es
montado sobre la parte exterior del casquillo 31 y queda soportado
de forma tal que puede girar en la zona axialmente extrema del
casquillo 31 junto al reborde anular 32. El cuerpo de unión 33
queda retenido axialmente por ambos lados por el reborde anular 32
y por un anillo de retención 34 que es montado en la superficie
exterior del casquillo 31 para así impedir la dislocación axial del
cuerpo de unión 33 con respecto al casquillo 31. En uno de sus
extremos axiales el cuerpo de unión 33 tiene una parte 35 que
constituye una pestaña exterior y está formada con un saliente
anular 36 que sobresale axialmente hacia el cuerpo 11 del mandril.
El cuerpo de unión 33 es acoplado a la zona radialmente interior
del cuerpo 11 del mandril en un lado del mismo a base de encajar el
saliente anular 36 en la ranura circunferencial 27. El casquillo
31 y el cuerpo de unión 33 constituyen en su conjunto un
subconjunto 37 de forma en sustancia cilíndrica, quedando el cuerpo
de unión 33 acoplado en un extremo axial del mismo a la parte
radialmente interior del cuerpo 11 del mandril en uno de sus lados.
El casquillo 31 del subconjunto 37 es introducido por un lado en la
abertura central del cuerpo 11 del mandril guardando una relación
de coaxialidad con respecto al mismo.
El subconjunto 37 es además combinado con otro
cuerpo de unión 40, es decir con un segundo
cuerpo de unión que está también realizado en forma de un cuerpo anular. En uno de sus extremos axiales el cuerpo de unión 40 tiene una parte 41 que constituye una pestaña exterior y está formada con un saliente anular 42 que sobresale axialmente hacia el cuerpo 11 del mandril. El cuerpo de unión 40 está formado con una rosca hembra 43 en la periferia interior del mismo, mientras que una correspondiente rosca macho 44 está formada en la periferia exterior del casquillo 31 en su extremo axial que está alejado del cuerpo de unión 33. A base de enroscar la rosca macho del casquillo 31 en la rosca hembra 43 del cuerpo de unión 40, el cuerpo de unión 40 es unido al casquillo 31 del subconjunto 37 pudiendo ser separado del mismo. Además, cuando el cuerpo de unión 40 es unido al subconjunto 37 de la manera descrita anteriormente, el saliente anular 42 del cuerpo de unión 40 queda encajado en la ranura circunferencial 28 del cuerpo 11 del mandril, con lo cual el cuerpo de unión 40 queda acoplado a la parte radialmente interior del cuerpo 11 del mandril en el otro lado.
cuerpo de unión que está también realizado en forma de un cuerpo anular. En uno de sus extremos axiales el cuerpo de unión 40 tiene una parte 41 que constituye una pestaña exterior y está formada con un saliente anular 42 que sobresale axialmente hacia el cuerpo 11 del mandril. El cuerpo de unión 40 está formado con una rosca hembra 43 en la periferia interior del mismo, mientras que una correspondiente rosca macho 44 está formada en la periferia exterior del casquillo 31 en su extremo axial que está alejado del cuerpo de unión 33. A base de enroscar la rosca macho del casquillo 31 en la rosca hembra 43 del cuerpo de unión 40, el cuerpo de unión 40 es unido al casquillo 31 del subconjunto 37 pudiendo ser separado del mismo. Además, cuando el cuerpo de unión 40 es unido al subconjunto 37 de la manera descrita anteriormente, el saliente anular 42 del cuerpo de unión 40 queda encajado en la ranura circunferencial 28 del cuerpo 11 del mandril, con lo cual el cuerpo de unión 40 queda acoplado a la parte radialmente interior del cuerpo 11 del mandril en el otro lado.
El casquillo 31 y los cuerpos de unión 33, 40
están preferiblemente hechos de un material (p. ej. acero) que
tiene un coeficiente de dilatación térmica que es menor que el del
cuerpo 11 del mandril. En este caso, cuando la temperatura del
cuerpo 11 del mandril es incrementada durante la vulcanización,
los cuerpos de unión 33, 40 ejercen una incrementada fuerza de
sujeción en el cuerpo 11 del mandril por ambos lados del mismo, con
lo cual se asegura la unión entre dichos elementos y se impiden
las fugas de medio de calentamiento.
En un lado del cuerpo 11 del mandril, espigas de
posicionamiento 45 están dispuestas cerca de los tramos 25 de
ranuras arqueadas y quedan introducidas en cada segmento 12 del
mandril y en la parte 35 que constituye una pestaña exterior del
cuerpo de unión 33. Análogamente, en el otro lado del cuerpo 11
del mandril, espigas de posicionamiento 46 están dispuestas cerca
de los tramos 26 de ranuras arqueadas y quedan introducidas en cada
segmento 12 del mandril y en la parte 41 que constituye una
pestaña exterior del cuerpo de unión 40. Estas espigas de
posicionamiento 45 y 46 sirven para mantener una relación angular
predeterminada entre el cuerpo 11 del mandril y los cuerpos de
unión 33, 40. Como se ha explicado anteriormente, el cuerpo de
unión 33 queda soportado de manera que puede girar en un extremo
axial del casquillo 31, y el cuerpo de unión 40 es unido por
enroscamiento al otro extremo del casquillo 31 por medio de la
rosca hembra 43 y de la rosca macho 44. Simplemente mediante la
rotación del casquillo 31 solamente es por consiguiente posible
efectuar la mutua fijación de los segmentos 12 del mandril y la
unión del cuerpo 11 del mandril a los cuerpos de unión 33, 40 de
forma tal que dicha operación es efectuada con fiabilidad y se ve
facilitada, siendo al mismo tiempo mantenida la anteriormente
mencionada relación angular predeterminada entre dichos elementos.
El cuerpo 11 del mandril, el casquillo 31 y los cuerpos de unión
33, 40 constituyen colectivamente el mandril segmentado 10 en su
conjunto.
Se explica a continuación el funcionamiento del
mandril toroidal según la realización anteriormente
mencionada.
A fin de montar el mandril segmentado 10
anteriormente mencionado, los segmentos 12 del mandril son
dispuestos en la dirección circunferencial en un orden
predeterminado, en estrecho contacto unos con otros para así formar
el cuerpo 11 del mandril. En este punto, usando los salientes 13 y
los entrantes 14 como guías, los segmentos de mandril 12 adyacentes
pueden ser puestos fácilmente en una mutua relación posicional
prescrita, de manera que la operación de montaje del cuerpo 11 del
mandril resulta fácil y precisa. El casquillo 31 del subconjunto 37
es entonces introducido axialmente en la abertura central del
cuerpo 11 del mandril por un lado, mientras se mantiene en
relación de coaxialidad con respecto al cuerpo 11 del mandril. En
este punto, el saliente anular 36 del cuerpo de unión 33 que está
soportado de manera que puede girar en el casquillo 31 es encajado
en la ranura circunferencial 27 en un lado del cuerpo 11 del
mandril, y el extremo axial del subconjunto 37 queda acoplado a la
parte radialmente interior del cuerpo 11 del mandril en uno de sus
lados. Asimismo, las espigas de posicionamiento 45 de un lado del
cuerpo 11 del mandril son introducidas en el cuerpo de unión 33 y en
el cuerpo 11 del mandril, con lo cual es asegurada la relación
angular predeterminada entre el cuerpo 11 del mandril y el cuerpo
de unión 33. Las espigas de posicionamiento 46 del otro lado del
cuerpo 11 del mandril son entonces introducidas en el otro cuerpo
de unión 40 y en el cuerpo 11 del mandril, con lo cual es
asegurada la relación angular predeterminada entre el cuerpo 11 del
mandril y el cuerpo de unión 40. El saliente anular 42 del cuerpo
de unión 40 es encajado en la ranura circunferencial 28 del cuerpo
11 del mandril, con lo cual el cuerpo de unión 40 queda acoplado a
la parte radialmente interior del cuerpo 11 del mandril en el otro
lado del mismo. Entonces es girado el casquillo 31, siendo la
rosca macho 44 enroscada en la rosca hembra 43, con lo cual el
cuerpo de unión 40 es unido a otro extremo axial del casquillo 31,
siendo al mismo tiempo mantenida la anteriormente mencionada
relación angular entre el cuerpo 11 del mandril y los cuerpos de
unión 33, 40. Como resultado de ello, el cuerpo de unión 40 queda
solidarizado con el subconjunto 37 que comprende el casquillo 31 y
el cuerpo de unión 33. Puesto que los cuerpos de unión 33, 40 están
acoplados a las partes radialmente interiores de los segmentos 12
del mandril en los dos lados de los mismos, los segmentos 12 del
mandril quedan firme y rígidamente fijados unos a otros para así
formar un mandril toroidal 10 que puede ser usado con fiabilidad
para la formación y vulcanización de una cubierta no vulcanizada.
Además, la mutua fijación de los segmentos 12 del mandril puede ser
efectuada mediante tan sólo el casquillo 31 y los cuerpos de unión
33, 40, con lo cual se ve simplificada toda la estructura del
mandril segmentado 10.
Cuando el mandril segmentado 10 ha sido montado
como se ha descrito anteriormente, el eje principal de una máquina
de formación de cubiertas (no ilustrada) es introducido en el
casquillo 31 y unido al mismo, y un hilo recubierto con caucho y
tiras de caucho son trenzados y arrollados sobre la superficie
periférica exterior del cuerpo 11 del mandril, respectivamente,
para formar una cubierta no vulcanizada. El mandril segmentado 10
es entonces retirado de la máquina de formación de cubiertas y es
transferido junto con la cubierta no vulcanizada al interior de un
molde de curado, no ilustrado. A este respecto, la periferia
interior del casquillo 31 puede estar formada con un anillo de
acoplamiento que puede ser cogido por un cargador apropiado para
transferir el mandril segmentado 10 junto con la cubierta no
vulcanizada soportada sobre el mismo. La cámara anular 18 dentro
del cuerpo 11 del mandril es alimentada con un medio de
calentamiento a través de la abertura de entrada 19, con lo que el
medio de calentamiento fluye por la cámara 18 pasando
sucesivamente a través de los orificios 22 practicados en los
refuerzos 21, y es descargado a través de la abertura de salida
20. Debido al paso del medio de calentamiento a lo largo de la
cámara anular 18, el medio de calentamiento acelera la
vulcanización de la cubierta no vulcanizada que está dispuesta en
torno al cuerpo 11 del mandril de pared delgada, para con ello
formar una cubierta neumática. Durante la vulcanización, el cuerpo
11 del mandril y los cuerpos de unión 33, 34 son calentados hasta
alcanzar una alta temperatura. Sin embargo, como se ha mencionado
anteriormente, el casquillo 31 y los cuerpos de unión 33, 40 están
hechos de un material que tiene un coeficiente de dilatación
térmica que es menor que el del cuerpo 11 del mandril. Así, los
cuerpos de unión 33, 40 sirven para sujetar firmemente el cuerpo 11
del mandril por ambos lados del mismo, con una fuerza de sujeción
incrementada, para asegurar la fijación entre dichos elementos e
impedir las fugas del medio de calentamiento.
Durante la formación y vulcanización de la
cubierta no vulcanizada sobre el cuerpo 11 del mandril, es
ejercida una fuerza considerable en el cuerpo 11 del mandril, lo
cual tiende a deformar el cuerpo 11 del mandril. Sin embargo, tal
deformación puede ser evitada con eficacia, puesto que cada
segmento 12 del mandril tiene en su interior un refuerzo 21.
Una vez concluida la vulcanización de la cubierta
no vulcanizada de la manera que ha sido descrita anteriormente, el
mandril 10 es retirado del molde de curado y es entonces desmontado
y retirado de la cubierta. En este caso, el casquillo 31 es girado
en dirección inversa para separar el cuerpo de unión 40 del
casquillo 31, y el subconjunto 37 que incluye el casquillo 31 y el
cuerpo de unión 33 es retirado axialmente del cuerpo 11 del
manguito. El segmento invertido 12b es entonces desplazado
radialmente hacia el interior a base de tirar de la orejeta 15 que
está prevista en el mismo. En este momento, como se ha explicado
anteriormente, cada entrante 14 discurre radialmente hacia el
interior hasta la superficie interior del cuerpo 11 del mandril,
por lo cual el segmento tipo sector 12a no impide el desplazamiento
del saliente 13. El segmento invertido 12b es retirado de la
cubierta mediante un desplazamiento axial del segmento 12b. A
continuación, los restantes segmentos invertidos 12b y los
segmentos tipo sector 12a son retirados de la cubierta de la misma
manera como se ha descrito anteriormente.
En las Figs. 5 y 6 está ilustrado un mandril
segmentado según una segunda realización de la presente invención.
En esta realización, un casquillo 51 tiene una parte extrema axial
con una superficie exterior sobre la cual está montado un anillo de
deslizamiento 52 que es móvil axialmente. Un resorte de compresión
55 está dispuesto entre una pestaña 53 que está prevista en el
extremo del casquillo 51 y el anillo de deslizamiento 52, para
empujar el anillo de deslizamiento 52 hacia un primer cuerpo de
unión 54 que está realizado en forma de un cuerpo anular. Los de
una pluralidad de salientes arqueados 56 que están separados unos
de otros en la dirección circunferencial están formados sobre la
superficie exterior del
casquillo 51 en el otro extremo axial del mismo. Las de una pluralidad de ranuras arqueadas 58 que están separadas unas de otras en la dirección circunferencial están formadas en la superficie periférica interior del segundo cuerpo de unión 57 que está realizado en forma de un cuerpo anular. Así, cuando los segmentos 12 del mandril que constituyen el cuerpo 11 del mandril son unidos unos a otros por tal casquillo 51 y por los cuerpos de unión primero y segundo 54, 57, estos cuerpos de unión 54, 57 quedan acoplados al cuerpo 11 del mandril y el casquillo 51 es desplazado axialmente contra el resorte 55 en un estado tal que los salientes arqueados 56 quedan acoplados o superpuestos a las ranuras arqueadas 58, respectivamente. Tras haber pasado los salientes arqueados 56 axialmente a través de las ranuras arqueadas 58, el casquillo 51 es girado un ángulo predeterminado, de forma tal que los salientes arqueados 56 quedan superpuestos a las partes del segundo cuerpo de unión 57 que están entre las ranuras 58, respectivamente. Al dejar de aplicar la fuerza externa al casquillo 51 en esta situación, los salientes arqueados 56 son presionados sobre las partes radialmente interiores del segundo cuerpo de unión 57 por el resorte 55, con lo que los segmentos 12 del mandril quedan fijados unos a otros. Al proceder a desmontar el mandril segmentado, los pasos anteriormente mencionados son llevados a cabo en orden inverso. Por lo demás, la constitución y el funcionamiento de la segunda realización son prácticamente iguales a los de la primera realización.
casquillo 51 en el otro extremo axial del mismo. Las de una pluralidad de ranuras arqueadas 58 que están separadas unas de otras en la dirección circunferencial están formadas en la superficie periférica interior del segundo cuerpo de unión 57 que está realizado en forma de un cuerpo anular. Así, cuando los segmentos 12 del mandril que constituyen el cuerpo 11 del mandril son unidos unos a otros por tal casquillo 51 y por los cuerpos de unión primero y segundo 54, 57, estos cuerpos de unión 54, 57 quedan acoplados al cuerpo 11 del mandril y el casquillo 51 es desplazado axialmente contra el resorte 55 en un estado tal que los salientes arqueados 56 quedan acoplados o superpuestos a las ranuras arqueadas 58, respectivamente. Tras haber pasado los salientes arqueados 56 axialmente a través de las ranuras arqueadas 58, el casquillo 51 es girado un ángulo predeterminado, de forma tal que los salientes arqueados 56 quedan superpuestos a las partes del segundo cuerpo de unión 57 que están entre las ranuras 58, respectivamente. Al dejar de aplicar la fuerza externa al casquillo 51 en esta situación, los salientes arqueados 56 son presionados sobre las partes radialmente interiores del segundo cuerpo de unión 57 por el resorte 55, con lo que los segmentos 12 del mandril quedan fijados unos a otros. Al proceder a desmontar el mandril segmentado, los pasos anteriormente mencionados son llevados a cabo en orden inverso. Por lo demás, la constitución y el funcionamiento de la segunda realización son prácticamente iguales a los de la primera realización.
Está ilustrada en la Fig. 7 una realización
preferida del sistema de montaje y desmontaje del mandril
segmentado según la presente invención. El sistema incluye un
bastidor rectangular 60 y un transportador de transferencia
TC_{1} que discurre a través del bastidor 60 en su parte
inferior. Las de una pluralidad de cubiertas neumáticas T están
soportadas horizontalmente sobre el transportador TC_{1},
estando los mandriles segmentados 10 alojados en el espacio
interior Ti de la cubierta T. Estas cubiertas T son transferidas
intermitentemente en la dirección predeterminada por el
transportador TC_{1}, por medio de unos adecuados medios de
accionamiento tales como un motor eléctrico (no ilustrado).
Como se ilustra en las Figs. 7, 8 y 9, una viga
móvil 61 que discurre horizontalmente en la dirección longitudinal
del transportador de transferencia TC_{1} está soportada sobre la
parte superior del bastidor 60. La viga 61 es accionada por unos
medios de accionamiento tales como un motor eléctrico en una
dirección horizontal que es perpendicular a la dirección
longitudinal del transportador de transferencia TC_{1}, es decir
transversalmente con respecto al mismo. Un carro móvil 62 está
soportado sobre la viga 61 y es accionado por unos medios de
accionamiento tales como un motor eléctrico a lo largo de la viga
61 en la dirección longitudinal del transportador de transferencia
TC_{1}. Una barra vertical 63 atraviesa el carro 62 y es subida o
bajada por unos medios de accionamiento tales como un dispositivo
de cilindro y émbolo, no ilustrado. Un dispositivo de giro 64 que
comprende un motor eléctrico o un actuador rotativo está fijado al
extremo inferior de la barra 63 y tiene un eje de salida al cual
está unida una parte central de un brazo de soporte 65. El brazo 65
discurre en un plano horizontal que es paralelo al plano ecuatorial
de la cubierta T que está depositada horizontalmente sobre el
transportador de transferencia TC_{1}, y dicho brazo experimenta
un
movimiento de giro en el plano horizontal al funcionar el dispositivo de giro 64.
movimiento de giro en el plano horizontal al funcionar el dispositivo de giro 64.
Como se muestra en particular en la Fig. 8, una
parte extrema del brazo 65 soporta un mecanismo de accionamiento
en rotación 66 que comprende un motor eléctrico o un actuador
rotativo y tiene un eje de salida al cual está fijado un dispositivo
de sujeción 68. El dispositivo de sujeción 68 incluye un par de
garras de sujeción 67 que pueden ser abiertas o cerradas por un
motor eléctrico o un mecanismo articulado y sirven para sujetar la
orejeta 15 del segmento 12 del mandril. Además, como se muestra en
particular en la Fig. 9, la otra parte extrema del brazo 65 soporta
un mecanismo de accionamiento en rotación 69 que comprende un motor
eléctrico o un actuador rotativo y tiene un eje de salida al cual
está fijado un bloque rotativo 70. El bloque rotativo 70 tiene una
pluralidad de garras 71 que están distanciadas unas de otras en la
dirección circunferencial. Las garras 71 tienen un contorno
cilíndrico en su conjunto y están dispuestas de forma tal que
pueden ser expandidas o retraídas radialmente por unos medios de
accionamiento previstos a tal efecto.
Como quedará de manifiesto a la luz de la
descripción siguiente, el mecanismo de accionamiento en rotación
69, el bloque rotativo 70, las garras 71 y los medios de
accionamiento para las mismas constituyen en su conjunto unos
medios de desacoplamiento 72 para desacoplar los segmentos 12 del
mandril unos de otros a base de desacoplar el cuerpo de unión 40
del cuerpo 11 del mandril. La viga móvil 61, el carro 62 y los
medios de accionamiento para los mismos constituyen en su conjunto
unos primeros medios de movimiento 73 para mover el brazo de
soporte 65, el dispositivo de sujeción 68 y los medios de
desacoplamiento 72 en un plano que es paralelo al plano ecuatorial
de la cubierta T, es decir en el plano horizontal en la realización
ilustrada. La barra vertical 63 y los medios de accionamiento para
la misma constituyen en su conjunto unos segundos medios de
movimiento 74 para mover el brazo de soporte 65, el dispositivo de
sujeción 68 y los medios de desacoplamiento 72 en la dirección
axial de la cubierta T. Finalmente, el brazo de soporte 65, el
dispositivo de sujeción 68, los medios de desacoplamiento 72, los
primeros medios de movimiento 73 y los segundos medios de
movimiento 74 constituyen en su conjunto el sistema de montaje y
desmontaje del mandril segmentado según la presente invención.
Está dispuesta sobre el transportador de
transferencia TC_{1} una estación de desmontaje D. Cuando una
cubierta T es transferida a la estación de desmontaje D, la
transferencia de las cubiertas T es interrumpida por espacio de un
período de tiempo en el cual el mandril segmentado es retirado de
la cubierta T. La estación de desmontaje incluye un dispositivo de
sujeción 77 que está preparado para ser desplazado verticalmente.
El dispositivo de sujeción 77 incluye una pluralidad de elementos
78 que constituyen mordazas y están distanciados unos de otros en
la dirección circunferencial. Al ser una cubierta transferida a la
estación de desmontaje D, el dispositivo de sujeción 77 es subido,
con lo cual la parte que constituye la banda de rodadura de la
cubierta T es cogida por los elementos 78 que constituyen mordazas y
sujetan fijamente la cubierta T a la estación de desmontaje D.
Haciendo referencia a las Figs. 7, 10 y 11, una
estación de montaje A está dispuesta a un lado de la estación de
desmontaje D y está provista de unos medios de montaje 81. Los
medios de montaje 81 incluyen un elemento 82 que constituye una
base anular y una pluralidad de segmentos arqueados de soporte 83
que están dispuestos sobre el elemento 82 que constituye la base y
están distanciados unos de otros en la dirección circunferencial,
correspondiendo el número de dichos segmentos arqueados de soporte
al de segmentos 12 del mandril. Al igual como en el caso de los
segmentos 12 del mandril, los segmentos de soporte 83 comprenden
segmentos tipo sector 83a y segmentos invertidos 83b, que están
dispuestos alternadamente en la dirección circunferencial. Los
segmentos tipo sector 83a y los segmentos invertidos 83b tienen las
superficies superiores cóncavas para soportar los segmentos tipo
sector 12a del mandril y los segmentos invertidos 12b del mandril
sobre las mismas, respectivamente. Los de una pluralidad de
dispositivos 84 de cilindro y émbolo están dispuestos sobre la
superficie superior del elemento 82 que constituye la base, en el
lado radialmente exterior de los segmentos de soporte 83. Cada
dispositivo 84 de cilindro y émbolo tiene un vástago 85 del émbolo
que tiene un extremo de la punta que está unido al segmento de
soporte 83. Cuando son accionados los dispositivos 84 de cilindro y
émbolo y son extendidos los vástagos 85 de los émbolos, con los
segmentos 12 del mandril soportados sobre los segmentos de soporte
83, los segmentos de soporte 83 son desplazados en sincronismo
radialmente hacia el interior para poner a los segmentos 12 del
mandril en estrecho contacto unos con otros. Un plato discoidal de
soporte 86 está dispuesto en la parte central del elemento 82 que
constituye la base, para soportar el segundo cuerpo de unión 40
sobre dicho plato. El plato de soporte 86 está unido al extremo
superior de un vástago 87 del émbolo de un dispositivo de cilindro y
émbolo que discurre en la dirección vertical. El elemento 82 que
constituye la base, los segmentos de soporte 83, el dispositivo 84
de cilindro y émbolo, el plato de soporte 86 y el dispositivo de
cilindro y émbolo que sirve para soportar el plato constituyen en
su conjunto los medios de montaje 81 anteriormente mencionados. La
estación de montaje A puede estar provista de una pluralidad de
medios de montaje para montar distintos mandriles segmentados
correspondientes a distintas especificaciones de cubiertas, tales
como distintas dimensiones de cubiertas.
Detrás de la estación de montaje A está dispuesto
otro transportador de transferencia TC_{2} que es accionado por
un mecanismo de accionamiento tal como un motor eléctrico. El
transportador de transferencia TC_{2} sirve para transferir los
mandriles segmentados que han sido montados en la estación de
montaje A. Además, una estación de reserva R está dispuesta al lado
de la estación de montaje A que es el lado opuesto al de la
estación de desmontaje D, y dicha estación de reserva sirve para
almacenar los mandriles segmentados de reserva que han sido
montados en la estación de montaje A.
Se explica a continuación el funcionamiento del
sistema anteriormente mencionado. Se supone que cubiertas
neumáticas T que han sido sometidas a vulcanización son
transferidas por el transportador de transferencia TC_{1},
encontrándose alojados en el espacio interior Ti de las cubiertas
T los mandriles segmentados. Cuando una cubierta T llega a la
estación de desmontaje D y es interrumpido temporalmente el
funcionamiento del transportador de transferencia TC_{1}, el
dispositivo de sujeción 77 es subido hasta quedar situado en torno a
la cubierta T en la estación de desmontaje D, de forma tal que la
parte que constituye la banda de rodadura de la cubierta T es
cogida por los elementos 78 que constituyen mordazas y sujetan
fijamente la cubierta T en la estación de desmontaje D.
La viga móvil 61 es desplazada transversalmente a
lo largo del bastidor 60 mientras el carro 62 es desplazado en la
dirección longitudinal a lo largo de la viga 61 para llevar los
medios de desacoplamiento 72 a un punto situado sobre el eje de
rotación de la cubierta T (o del casquillo 31) en la estación de
desmontaje D. La barra 63 es entonces bajada junto con los medios
de desacoplamiento 72, con lo cual los medios de desacoplamiento 72
son introducidos en el casquillo 31, y las garras 71 son
expandidas en sincronismo radialmente hacia el exterior, con lo
cual las garras 71 sujetan el casquillo 31 por el interior. En tal
estado es accionado el mecanismo de accionamiento en rotación 69
haciendo que el bloque rotativo 70 y las garras 71 giren en un
sentido en el cual la rosca macho 44 del casquillo 31 es
desenroscada de la rosca hembra 44 del segundo cuerpo de unión 40,
con lo cual el subconjunto 37 que comprende el casquillo 31 y el
primer cuerpo de unión 33 es desacoplado del segundo cuerpo de
unión 40. Durante este desacoplamiento son ligeramente elevados
los medios de desacoplamiento 72, si bien tal movimiento de
elevación puede ser absorbido por un correspondiente movimiento de
elevación de la barra 63.
La barra 63 es entonces elevada, con lo cual los
medios de desacoplamiento 63 que sujetan el subconjunto 37 son
separados de la cubierta T y del cuerpo 11 del mandril, y la viga
móvil 62 y el carro 63 son desplazados para llevar los medios de
desacoplamiento 72 a un punto situado encima de los medios de
montaje 81 en la estación de montaje A. En este caso, se supone que
los segmentos del mandril que han sido desmontados mediante la
anterior operación de desmontaje están soportados sobre los
segmentos de soporte 83 de los medios de montaje 81 en estrecho
contacto unos con otros, y que el segundo cuerpo de unión 40 está
soportado sobre el plato de soporte 86 con el saliente anular 82
del cuerpo de unión 40 encajado en la ranura circunferencial 28
del cuerpo 11 del mandril. La barra 63 y los medios de
desacoplamiento 72 son bajados, con lo cual el subconjunto 37 es
introducido en la abertura central del cuerpo 11 del mandril, y el
mecanismo de accionamiento en rotación 69 es accionado para hacer
que gire el casquillo 31 para que la rosca macho 44 del casquillo
31 sea enroscada en la rosca hembra 44 del segundo cuerpo de unión
40. Mediante esta operación, el segundo cuerpo de unión 40 queda
unido al subconjunto 37 y el saliente anular 36 del primer cuerpo
de unión 33 queda encajado en la ranura circunferencial 27 del
cuerpo 11 del mandril, con lo que queda concluido el montaje del
mandril segmentado 10. Durante esta operación de montaje son
ligeramente bajados los medios de desacoplamiento 72, si bien tal
movimiento de descenso puede ser absorbido por un correspondiente
movimiento de descenso de la barra 63. De esta manera, el sistema
ilustrado puede ser usado no tan sólo para el desmontaje del
mandril segmentado 10, sino también para el montaje del mismo.
El mandril segmentado 10 montado como se ha
descrito anteriormente es transferido de la estación de montaje al
transportador de transferencia TC_{2} a base de elevar la barra
63 y desplazar la viga 61 y el carro 62, y dicho mandril segmentado
es además transferido por el transportador TC_{2} a una máquina
de formación de cubiertas. El mandril segmentado 10 que ha sido
primeramente calentado hasta una alta temperatura durante la
vulcanización previa es suficientemente enfriado durante la
operación de montaje en la estación de montaje A y también durante
la transferencia a lo largo del transportador TC_{2}, por lo
cual puede ser usado tal cual llega para la formación de una nueva
cubierta no vulcanizada. Tras haber sido el mandril segmentado
retirado de los medios de montaje 81, los dispositivos 84 de
cilindro y émbolo de los medios de montaje 81 son accionados para
retraer los respectivos vástagos 85 de los émbolos, con lo cual los
segmentos de soporte 83 son desplazados en sincronismo radialmente
hacia el exterior para formar espaciamientos circunferenciales
entre los mismos. Esto es para evitar que interfieran los salientes
de encaje 13 de los segmentos de mandril adyacentes 12 cuando los
segmentos 12 del mandril son colocados sobre los segmentos de
soporte 83.
El dispositivo de sujeción 68 es entonces llevado
de nuevo a un punto situado sobre un lado de la estación de
desmontaje D para retirar la cubierta T de la estación de
desmontaje D dejando el segundo cuerpo de unión 40 en la estación
de desmontaje D. La viga móvil 61 y el carro 62 son desplazados y
la barra 63 es bajada, con lo cual los medios de desacoplamiento 72
son introducidos en el segundo cuerpo de unión 40 para sujetarlo
por el interior. La barra 63 es entonces elevada y la viga móvil
61 y el carro 62 son desplazados para transferir el segundo cuerpo
de unión 40 llevándolo a un punto situado sobre el plato de soporte
86 de los medios de montaje 81. El dispositivo de sujeción 68 es
entonces accionado de manera que la cubierta T es devuelta a la
estación de desmontaje D. De esta manera, los medios de
desacoplamiento 72 aseguran que el subconjunto 37 que comprende el
casquillo 31 y el primer cuerpo de unión 33 sea retirado del
cuerpo 11 del mandril y transferido a los medios de montaje 81.
El dispositivo de giro 64 es entonces accionado
para hacer que el brazo de soporte 65 gire en un plano horizontal
180 grados en torno a la parte central del brazo 65, para efectuar
una conmutación entre los medios de desacoplamiento 72 y el
dispositivo de sujeción 68. El hecho de estar dispuestos el
dispositivo de sujeción 68 en un extremo del brazo 65 y los medios
de desacoplamiento 72 en el otro extremo del brazo 65 es muy
ventajoso desde un punto de vista práctico, puesto que la
conmutación entre los medios de desacoplamiento 72 y el dispositivo
de sujeción 68 puede ser efectuada con eficiencia girando el brazo
180 grados, y las operaciones de desacoplar el subconjunto 37 del
cuerpo 11 del mandril y retirar los segmentos 12 del mandril
pueden ser efectuadas de manera continua.
La viga móvil 61 y el carro 62 son entonces
desplazados para llevar el dispositivo de sujeción 68 a un punto
situado sobre el eje de rotación de la cubierta T. El mecanismo de
accionamiento en rotación 66 es entonces accionado para hacer que el
dispositivo de sujeción 68 gire en un plano horizontal. Al haber
tenido lugar tal rotación del dispositivo de sujeción 68, un
sensor (no ilustrado) detecta si el segmento 12 del mandril que está
debajo del dispositivo de sujeción 68 es un segmento tipo sector
12a o un segmento invertido 12b. Cuando ha sido detectado por el
sensor que está situado debajo del dispositivo de sujeción 68 un
segmento invertido 12b, es detenido el funcionamiento del
mecanismo de accionamiento en rotación 66.
La barra vertical 63 es entonces bajada, con lo
cual el dispositivo de sujeción 68 es introducido en la abertura
central de la cubierta T. En este caso, está situada entre las
garras de sujeción abiertas la orejeta 15 del segmento invertido
12b. Las garras de sujeción 67 son entonces cerradas para sujetar
por ambos lados la orejeta 15 del segmento invertido 12b, y la viga
móvil 61 y el carro 62 son desplazados de forma tal que el brazo de
soporte 65 y el dispositivo de sujeción 68 son desplazados en un
plano horizontal radialmente hacia el interior con respecto a la
cubierta T. Como resultado de ello, el segmento invertido 12b
sujetado por el dispositivo de sujeción 68 es retirado del espacio
interior Ti de la cubierta T y es llevado a la abertura central de
la misma.
La barra 63 es entonces elevada, con lo cual el
brazo de soporte 65, el dispositivo de sujeción 68 y el segmento
invertido 12b son desplazados hacia arriba, es decir en la
dirección axial de la cubierta T, para con ello retirar de la
cubierta el segmento invertido 12b. La viga móvil 61 y el carro 62
son entonces desplazados y la barra 63 es bajada para transferir el
segmento invertido 12b al correspondiente segmento de soporte 83,
es decir al segmento invertido de soporte 83b.
Las operaciones anteriormente mencionadas son
repetidas hasta haber sido los restantes segmentos invertidos 12b
sujetados secuencialmente por el dispositivo de sujeción 68 y
transferidos secuencialmente a los segmentos de soporte 83, y los
segmentos tipo sector 12a son entonces sujetados secuencialmente
por el dispositivo de sujeción 68 y transferidos secuencialmente a
los segmentos de soporte 83. Los vástagos 85 de los émbolos de los
dispositivos 84 de cilindro y émbolo son entonces extendidos
sincrónicamente, con lo cual los segmentos 12 del mandril que
están soportados sobre los segmentos de soporte 83 son puestos en
estrecho contacto unos con otros para formar un mandril toroidal
10. Asimismo es extendido el vástago 87 del émbolo del dispositivo
de cilindro y émbolo, con lo cual el saliente anular 42 del segundo
cuerpo de unión 40 es encajado en la ranura circunferencial 28 del
cuerpo 11 del mandril. Entonces es accionado el transportador de
transferencia TC_{1} para transferir la cubierta T en la
dirección de traslación hacia adelante. El dispositivo de giro 64
es accionado para girar 180 grados el brazo de soporte 65 para
efectuar la conmutación entre el dispositivo de sujeción 68 y los
medios de desacoplamiento 72. La viga móvil 61 y el carro 62 son
entonces desplazados y la barra 63 es elevada, con lo cual el
dispositivo de sujeción 68 y los medios de desacoplamiento 72 son
llevados de nuevo a sus posiciones iniciales.
Como se ha explicado anteriormente, el sistema
ilustrado asegura que el subconjunto 37 que comprende el casquillo
31 y el primer cuerpo de unión 33, el segundo cuerpo de unión 40 y
los segmentos 12 del mandril sean retirados secuencialmente de la
cubierta T y transferidos a los medios de montaje para ser
montados para así formar el mandril toroidal. El sistema tiene una
estructura sencilla y fiable porque el hecho de estar previstos los
primeros medios de movimiento 73 para mover el brazo de soporte 65
y el dispositivo de sujeción 68 en el plano horizontal y los
segundos medios de movimiento para mover el brazo de soporte 65 y el
dispositivo de sujeción 68 en la dirección axial de la cubierta
asegura que el mandril segmentado 10 pueda ser retirado con
seguridad del espacio interior de la cubierta T. Además, los
segmentos del mandril pueden ser desmontados de manera sencilla
desplazando el brazo de soporte 65 y el dispositivo de sujeción 68
radialmente hacia el interior con respecto a la cubierta y en la
dirección axial de la cubierta, con lo cual el desmontaje puede
ser efectuado de manera muy eficiente.
El sistema que está ilustrado en las Figs.
7-11 puede ser modificado de forma tal que al
dispositivo de sujeción se le mantenga estacionario mientras la
cubierta T es girada en torno a su eje de rotación, para
posicionar el segmento de mandril a sujetar con respecto al
dispositivo de sujeción 68. Además, no es condición previa
necesaria usar la viga móvil 61, el carro 62 y los medios de
accionamiento para los mismos para transferir los segmentos 12 del
mandril retirados a la estación de montaje A como parte de los
primeros medios de movimiento 73 para desplazar el dispositivo de
sujeción 68 y el segmento 12 del mandril radialmente hacia el
interior y para con ello retirar de la cubierta T el segmento del
mandril, como en la realización ilustrada.
Se apreciará por la anterior descripción que la
presente invención aporta un mandril segmentado mejorado en el
cual es posible mantener los segmentos del mandril firmemente
unidos unos a otros durante la formación y vulcanización de una
cubierta no vulcanizada, y retirar dichos segmentos del mandril
unos de otros de manera fiable y de forma tal que dichas
operaciones se ven facilitadas.
Si bien la presente invención ha sido descrita
anteriormente haciendo referencia a determinadas realizaciones
preferidas, se sobreentiende que la invención puede ser objeto de
varios cambios y modificaciones sin por ello salir fuera del
alcance de la invención que está definida en las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (8)
1. Mandril segmentado (10) para fabricar
cubiertas neumáticas que comprende:
un cuerpo (11) de mandril en sustancia toroidal
que consta de una pluralidad de segmentos de mandril (12) que
quedan dispuestos circunferencialmente lado a lado en estrecho
contacto unos con otros;
un casquillo (31; 51) en sustancia cilíndrico que
puede ser introducido axialmente en dicho cuerpo (11) del mandril
de forma tal que dicho casquillo y dicho cuerpo del mandril guardan
entre sí una relación según la cual son coaxiales uno con respecto
al otro, teniendo dicho casquillo extremos axiales primero y
segundo;
un primer elemento de unión (33; 54) que es
soportado por dicho casquillo en dicho primer extremo axial de
forma tal que es susceptible de ser acoplado a una parte
radialmente interior del cuerpo (11) del mandril en uno de sus
lados, siendo dicho primer elemento de unión (33; 54) susceptible
de girar con respecto a dicho casquillo cilíndrico (31; 51) pero no
pudiendo dicho primer elemento de unión efectuar un movimiento de
rotación con respecto a dichos segmentos (12) del cuerpo del
mandril; y
un segundo elemento de unión (40; 57) que puede
ser unido al segundo extremo axial de dicho casquillo (31; 51)
pudiendo ser separado del mismo, para así ser acoplado a una parte
radialmente interior de dicho cuerpo (11) del mandril en su otro
lado cuando el segundo elemento de unión está unido a dicho
casquillo.
2. Mandril segmentado como el reivindicado en la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que dicho
primer elemento de unión (33) comprende un elemento anular que
queda retenido axialmente pero soportado de forma tal que puede
girar en dicho primer extremo axial de dicho casquillo (31).
3. Mandril segmentado como el reivindicado en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado por el hecho de que el
segundo elemento de unión (40) comprende un elemento anular que es
unido por enroscamiento a dicho casquillo (31) en dicho segundo
extremo axial del mismo.
4. Mandril segmentado como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por
el hecho de que dicho primer elemento de unión (33; 54) y dicho
segundo elemento de unión (40; 57) están hechos de un material que
tiene un coeficiente de dilatación térmica que es menor que el de
dicho cuerpo (12) del mandril.
5. Mandril segmentado como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por
el hecho de que dichos segmentos (12) del mandril están formados
con espacios interiores (17), respectivamente, que están en
comunicación unos con otros para así formar dentro de dicho cuerpo
(11) del mandril una cámara circunferencialmente continua (18) que
es susceptible de ser alimentada con un medio de calentamiento.
6. Mandril segmentado como el reivindicado en la
reivindicación 5, caracterizado por comprender además al
menos un refuerzo (21) para cada uno de dichos segmentos (12) del
mandril, extendiéndose dicho refuerzo en sustancia en un plano
meridional que incluye un eje central de dicho cuerpo (11) del
mandril, y teniendo dicho refuerzo al menos un orificio de
comunicación (22) para permitir el paso de dicho medio de
calentamiento a su través.
7. Mandril segmentado como el reivindicado en
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por
el hecho de que los segmentos de mandril adyacentes (12) de dicho
cuerpo (11) del mandril quedan en estrecho contacto unos con otros
en respectivas superficies extremas circunferenciales que quedan
enfrentadas unas a otras, teniendo una de dichas superficies
extremas un saliente (13) y teniendo la otra de dichas superficies
extremas un entrante (14) que es apto para admitir en su interior
a dicho saliente cuando los segmentos de mandril adyacentes están
en contacto unos con otros.
8. Método de fabricación de cubiertas neumáticas
que comprende los pasos de:
formar una cubierta no vulcanizada sobre un
mandril segmentado (10) según cualquiera de las reivindicaciones 1
a 7; y
poner dicho mandril segmentado dentro de un molde
de curado, junto con la cubierta no vulcanizada soportada sobre
dicho mandril segmentado, para someter a la cubierta no vulcanizada
a vulcanización y formar con ello una cubierta neumática.
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