ES2208357T3 - Procedimiento y aparato para el moldeo y la vulcanizacion de neumaticos de ruedas de vehiculos. - Google Patents
Procedimiento y aparato para el moldeo y la vulcanizacion de neumaticos de ruedas de vehiculos.Info
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Abstract
Procedimiento para el moldeado y curado de neumáticos para ruedas de vehículos, que comprende las siguientes etapas: - depositar un neumático que se ha de procesar (7) sobre un soporte toroidal (10) cuya superficie externa (10a) coincide substancialmente con una superficie interna (7c) del propio neumático; - cerrar el neumático (7) y el soporte toroidal (10) en el interior de una cavidad de moldeo (6) definida en un molde de vulcanización, teniendo dicha cavidad de moldeo (6) paredes cuya forma coincide con la de la superficie externa (7a) del neumático (7) cuando se ha completado la vulcanización; - presionar el neumático (7) por su superficie externa (7a) contra las paredes de la cavidad de moldeo (6); - administrar calor al neumático que se procesa (7) para provocar una reticulación molecular del mismo, caracterizado por el hecho de que dicha etapa de presionado comprende las siguientes acciones: - comprimir las porciones laterales (8) del neumático (7) entre las paredes de la cavidad de moldeo (6) y la superficie externa (10a) del soporte toroidal (10), al mismo tiempo que dicha etapa de cierre, extendiéndose dichas porciones laterales (8) desde los bordes circunferenciales internos (7b) del neumático a zonas de transición entre los flancos situadas en las propias porciones laterales y una banda de rodadura dispuesta en una porción radialmente externa (9) del neumático (7), delimitada entre dichas porciones laterales (8); - imponer una expansión a dicha porción radialmente externa (9) para llevarla contra las paredes internas de la cavidad de moldeo (6).
Description
Procedimiento y aparato para el moldeo y la
vulcanización de neumáticos de ruedas de vehículos.
La presente invención se refiere a un
procedimiento de moldeado y curado de neumáticos para ruedas de
vehículos, que comprende las siguientes etapas: disponer un
neumático que se procesa sobre un soporte toroidal, cuya superficie
externa substancialmente coincide con una superficie interna del
propio neumático; cerrar el neumático y el soporte toroidal en el
interior de una cavidad de moldeo definida en un molde de
vulcanización, teniendo dicha cavidad de moldeo paredes cuya forma
coincide con la una superficie externa del neumático cuando la
vulcanización se ha completado; presionar el neumático por su
superficie externa contra las paredes de la cavidad de moldeo;
administrar calor al neumático que se procesa para provocar un
reticulado molecular del mismo.
La invención también se refiere a un aparato para
moldear y curar neumáticos para ruedas de vehículos, que comprende:
un soporte toroidal dispuesta para acoplar un neumático que se
procesa, teniendo dicho soporte toroidal una superficie externa que
coincide substancialmente con una superficie interna del propio
neumático; un molde de vulcanización dispuesto para recibir el
soporte toroidal que lleva el neumático se que procesa dentro de una
cavidad de moldeo que tiene un espacio de soporte del neumático
delimitado entre la superficie externa del soporte toroidal y las
paredes de la propia cavidad de moldeo que coincide con una
superficie externa del neumático curado; dispositivos de presión
para presionar la superficie externa del neumático contra la pared
interna del molde; dispositivos de calentamiento para transmitir
calor al neumático encerrado en la cavidad de moldeo.
En un ciclo de producción de un neumático se
prevé que, después de un proceso de fabricación en el que los
diferentes componentes del neumático se hacen y/o montan, se
realice un proceso de moldeado y curado para el propósito de
estabilizar la estructura del neumático en una conformación
geométrica dada, caracterizada generalmente por un diseño
particular de la banda de rodadura.
Para este propósito, el neumático se introduce en
un molde de vulcanización que comprende usualmente un par de cajas
de moldeo adaptadas para moverse axialmente entre sí, que están
dispuestas para funcionar sobre el talón y los flancos del
neumático, y por lo menos una corona de sectores distribuidos
circunferencialmente susceptibles que moverse radialmente entre sí
para funcionar en la banda de rodadura del neumático. En mayor
detalle, las cajas de moldeo y los sectores son desplazables entre
sí entre una condición abierta, en la que están separados entre sí
para permitir la carga de los neumáticos que se procesan, y una
condición cerrada, en la que definen una cavidad de moldeo cuya
conformación geométrica es la misma que las superficies externas del
neumático se que ha de obtener.
En uno de los procedimientos de moldeado
ampliamente utilizados se prevé que una ampolla de vulcanización de
material elastómero llena con vapor a alta temperatura y alta
presión y/u otro fluido en hinche en el interior del neumático
encerrado en la cavidad de moldeo. De esta manera, el neumático se
presiona convenientemente contra las paredes internas de la cavidad
de moldeo y se estabiliza a la configuración geométrica impuesta al
mismo, siguiendo un reticulado molecular que se somete el material
elastómero del cual se hace, debido al calor transmitido por el
fluido a través de la ampolla y de las paredes del molde.
También se conocen procedimientos de moldeado en
los que, en lugar de una ampolla de vulcanización hinchable, se
coloca en el interior del neumático un soporte toroidal rígido que
tiene la misma configuración que la superficie interna del
neumático que se ha de obtener.
Este procedimiento se describe, por ejemplo, en
la patente europea EP 242 840, en la que se utiliza un soporte
toroidal rígido para imponer una forma apropiada y tamaños
definitivos a un neumático encerrado en el molde. Según la
descripción de la patente anterior, el diferente coeficiente de
expansión térmica entre el soporte toroidal de metal y el material
elastómero en crudo del cual está hecho el neumático, se utiliza
para conseguir una presión de moldeo apropiada.
En conclusión, el montaje de las partes que
forman el molde y el soporte toroidal definen un espacio cerrado en
la cavidad de moldeo que está conformado exactamente igual que la
configuración geométrica conjunta del neumático. De esta manera,
tanto las superficies externas como las superficies internas del
neumático se mantienen en contacto con las porciones rígidas del
aparato de moldeo y curado. En otras palabras, todas las partes del
aparato que están diseñadas para ajustarse a la geométrica final
del neumático son partes rígidas, al contrario que los
procedimientos que usan una ampolla de vulcanización hinchable que,
como es conocido, constituye una porción deformable del molde.
Es la percepción del solicitante que, en el
presente estado de la técnica, los procedimientos que usan una
ampolla de vulcanización hinchable y los procedimientos que usan un
soporte toroidal rígido durante la vulcanización del neumático
tienen algunos problemas.
Con referencia a los procedimientos que usan una
ampolla hinchable, de hecho, debe indicarse que la deformabilidad
de la ampolla puede provocar fácilmente imperfecciones geométricas
y/o estructurales en el neumático, debidas a posibles distorsiones
de la propia ampolla, siguiendo una expansión desequilibrada por
ejemplo, y/o debido a fenómenos de fricción generados entre las
superficies externas de la ampolla y las superficies internas del
neumático en crudo.
Como sobre la propia ampolla también recae la
tarea de bloquear los talones del neumático contra las
correspondientes porciones del molde, la deformabilidad de la
ampolla hace difícil que se alcancen presiones suficientemente
altas para el bloqueo de los talones. De esta manera, pueden
producirse desalineaciones indeseadas de los talones respecto al eje
geométrico del neumático, produciendo entonces distorsiones de toda
la estructura del neumático. Además, una presión insuficiente para
el bloqueo de los talones puede provocar la formación de rebabas en
los talones, debido al escape de material elastómero entre la
ampolla y el molde, sobre todo en los instantes iniciales del
proceso de vulcanización.
La ampolla de vulcanización necesita el uso de
importantes cantidades de vapor, ya que todo el volumen interno de
la ampolla hinchada en la cavidad de moldeo se ha de llenar, y
además, constituye un obstáculo a la transmisión del calor al
neumático mediante el propio vapor.
Por otro lado, el uso de un soporte toroidal
rígido en lugar de la ampolla hinchable de vulcanización hace
necesario realizar una comprobación muy precisa y difícil de los
volúmenes del material empleado en la fabricación del
neumático.
Además, actualmente es imposible imponer una
expansión radial y/o circunferencial apropiada al neumático, para
conseguir los efectos de carga previa deseados en las estructuras
de refuerzo empleadas en la fabricación de neumáticos, por
ejemplo.
Además, incluso con la ayuda del soporte toroidal
rígido, es bastante difícil conseguir una correcta y eficiente
transmisión de calor al interior del neumático.
La patente US 1.798.210 describe un procedimiento
de curado según el cual un neumático en crudo previamente fabricado
se coloca sobre un soporte toroidal hecho de caucho vulcanizado,
que se cierra a continuación en la cavidad de moldeo definida en un
molde de vulcanización. El soporte toroidal es completamente hueco
y está conformado y dimensionado de manera que coopera con las
paredes internas de la cavidad de moldeo para realizar un sellado
hermético en los bordes circunferenciales internos del neumático.
Los tamaños del soporte toroidal, sin embargo, son menores que los
tamaños internos del neumático en crudo, para definir una
separación que se extiende desde un talón al otro entre las
superficies externas del soporte toroidal y las superficies internas
del neumático en crudo. Después de realizar el cierre del molde, se
introduce agua caliente y/o otro fluido caliente bajo presión en el
soporte toroidal, cuyo fluido alcanza la separación descrita
anteriormente a través de unas aberturas formadas en el soporte
toroidal para satisfacer todas las funciones requeridas por el
moldeado y curado del neumático.
En este proceso de curado, sin embargo, la
fabricación del neumático directamente sobre el soporte toroidal
que se ha introducir en el molde de vulcanización junto el propio
neumático no está previsto ni permitido.
Además, como el soporte toroidal necesariamente
tiene tamaños menores que los tamaños internos del neumático,
pueden producirse fácilmente defectos estructurales, que se
producen a partir de un centrado imperfecto y/o movimientos o
distorsiones no controlados a los cuales se somete el neumático al
cerrarse en la cavidad de moldeo.
El solicitante ha percibido que se pueden
conseguir importantes ventajas si la entrada de fluido de trabajo,
para realizar el moldeado del neumático y/o el suministro de calor
para la vulcanización, se realiza en el interior de un hueco que se
forma entre el soporte toroidal y el neumático en crudo siguiendo
solamente una expansión impuesta al neumático mediante el efecto de
la presión. Un procedimiento y un aparato concebidos sobre este
principio se describen en la solicitud de patente europea EP 0 976
533 A2 a nombre del mismo solicitante, así como en la patente GB
150 373.
Según la presente invención, también se ha
encontrado que se pueden conseguir importantes mejoras en lo que
respecta a la expansión del neumático, con efectos ventajosos en
términos de características cualitativas del producto final, si al
mismo tiempo que la expansión impuesta al neumático, las porciones
laterales del neumático incluidas, a modo de ejemplo, entre los
talones del neumático y las zonas de transición entre los flancos y
la banda de rodadura se sujetan firmemente entre las paredes
internas de la cavidad de moldeo y la superficie externa del
soporte toroidal. De esta manera, el efecto de la expansión del
neumático y el consiguiente estiramiento de las cuerdas que forman
las estructuras de carcasa y de cintura, se concentra ventajosamente
sobre la zona radialmente externa del propio neumático, cerca de la
banda de rodadura.
En mayor detalle, es un objetivo de la invención
proporcionar un procedimiento para el moldeado y curado de
neumáticos para ruedas de vehículos, caracterizado por el hecho de
que dicha etapa de presionado comprende las siguientes acciones:
comprimir las porciones laterales del neumático entre las paredes
de la cavidad de moldeo y la superficie externa del soporte
toroidal, al mismo tiempo que dicha etapa de cierre; imponer una
expansión a dicha porción radialmente externa para llevarla contra
las paredes internas de la cavidad de moldeo.
En particular, la expansión del neumático se
realiza a través de una etapa de introducción de un fluido bajo
presión en por lo menos un espacio interno de difusión de fluido
creado entre la superficie externa del soporte toroidal y la
superficie interna del neumático.
Ventajosamente, antes de la introducción de
fluido bajo presión, la superficie interna del neumático se adhiere
substancialmente, sobre toda su extensión, a la superficie externa
del soporte toroidal, creándose dicho espacio interno de difusión
siguiendo la expansión del neumático.
La introducción de fluido bajo presión se realiza
preferiblemente a través de canales de suministro formados en el
soporte toroidal y que se abren sobre la superficie externa de este
último.
Antes de dicha etapa de presionado, se puede
prever ventajosamente que se realice una etapa de formación previa
del neumático mediante la introducción preliminar de un fluido de
trabajo entre dicha superficie externa del soporte toroidal y la
superficie interna del neumático, bajo una presión inferior que la
del fluido presurizado introducido durante la etapa de
presionado.
Preferiblemente, la administración de calor se
realiza mediante la introducción de un fluido de calentamiento en
dicho espacio interno de difusión, comprendiendo dicho fluido de
calentamiento el mismo fluido bajo presión que el utilizado para
realizar la etapa de presionado.
En mayor detalle, el fluido bajo presión se
introduce en una porción superior de la cavidad de moldeo y se guía
a lo largo de una superficie interna del soporte toroidal hacia una
porción inferior de la propia cavidad.
Al mismo tiempo que dicha etapa de introducción,
también se realiza preferiblemente una etapa de retirada de dicho
fluido bajo presión de la porción inferior de la cavidad de moldeo,
para crear una corriente de fluido presurizado a lo largo de la
superficie interna del soporte toroidal y en espacio interno de
difusión.
Según una realización preferida, se imparte un
movimiento giratorio alrededor de un eje geométrico del soporte
toroidal al fluido bajo presión introducido en la cavidad de
moldeo.
Preferiblemente, dicho espacio interno de
difusión tiene una extensión entre 3 mm y 14 mm, medida entre la
superficie interna del neumático y la superficie externa del
soporte toroidal por lo menos en un plano ecuatorial del propio
neumático.
También se prevé preferiblemente dicha expansión
implique un aumento en la circunferencia del neumático incluida
entre el 1% y el 3,5%, medida en un plano ecuatorial del propio
neumático.
También según la presente invención, la etapa de
disposición del neumático sobre el soporte toroidal se realiza
preferiblemente mediante la fabricación directamente del neumático
sobre el soporte toroidal.
Ventajosamente, antes de la etapa de introducción
de fluido bajo presión, se realiza un tratamiento de la superficie
interna del neumático para evitar la filtración del fluido
presurizado a través del material elastómero que forma el neumático
en crudo.
En mayor detalle, se forma directamente sobre el
soporte toroidal un revestimiento vulcanizado previamente durante
una etapa preliminar de la fabricación del neumático, para evitar
la filtración de dicho fluido presurizado a través del material
elastómero que forma el neumático en crudo.
Es otro objetivo de la invención proporcionar un
aparato para moldear y curar neumáticos para ruedas de vehículos,
caracterizado por el hecho de que, bajo dicha condición de cierre,
dicho espacio de sujeción tiene porciones radialmente internas que
tienen forma y tamaños que corresponden substancialmente con la
forma y tamaños de las porciones laterales del neumático,
extendiéndose desde los bordes circunferenciales internos del mismo
a las zonas de transición entre los flancos situados en una porción
radialmente externa del neumático, y una porción radialmente
externa que tiene dimensiones radiales mayores que las dimensiones
radiales de dicha porción radialmente externa del neumático, que se
extiende entre las porciones laterales del propio neumático.
En mayor detalle, dichos dispositivos de
presionado comprenden canales para suministrar fluido bajo presión,
que están formados a través del soporte toroidal y están abiertos
en la superficie externa de dicho soporte.
Ventajosamente, dicho espacio de sujeción cuando
el molde está cerrado tiene un volumen mayor que el volumen ocupado
por el propio neumático.
Se prevé preferiblemente que dichos canales de
suministro se abran en por lo menos un espacio interno para la
difusión del fluido bajo presión, definido en la porción
radialmente externa de dicho espacio de sujeción, entre la
superficie externa del soporte toroidal y la superficie interna del
neumático que se procesa.
Ventajosamente, la superficie externa del soporte
toroidal tiene una extensión menor que la extensión de la superficie
interna del neumático vulcanizado.
También se prevé preferiblemente que dichos
dispositivos de presionado comprendan por lo menos un conducto de
guía para dicho fluido bajo presión que se extiende a lo largo de
una superficie interna del soporte toroidal y que termina en dichos
canales de suministro.
En particular, dicho conducto de guía está
confinado entre la superficie interna del soporte toroidal y una
estructura de relleno fijada al interior del propio soporte
toroidal.
Dicha estructura de relleno preferiblemente tiene
una superficie externa que se extiende substancialmente en paralelo
a la superficie interna del soporte toroidal.
En mayor detalle, la estructura de relleno
preferiblemente comprende una porción superior que tiene una
superficie externa substancialmente paralela a la superficie
interna del soporte toroidal, y una porción inferior que tiene una
superficie de base con una orientación ligeramente inclinada
respecto a un plano horizontal.
Dicho dispositivo de presionado también puede
comprender boquillas de introducción distribuidas
circunferencialmente orientadas hacia un extremo de dicho conducto
de guía.
Preferiblemente, dichas boquillas de introducción
está orientadas hacia un extremo de entrada de dicho conducto de
guía, dispuesto sobre un plano ecuatorial del soporte toroidal.
En mayor detalle, dichas boquillas de
introducción tienen una orientación inclinada respecto a una
dirección radial a un eje geométrico del soporte toroidal.
En una realización preferida, está previstos por
lo menos una primera y una segunda series de dichos canales de
suministro situados en posiciones respectivamente opuestas respecto
a un plano medio ecuatorial del soporte toroidal y orientadas hacia
direcciones que convergen respectivamente alejándose del eje
geométrico del soporte toroidal.
También se prevé preferiblemente que dicho
soporte toroidal tenga por lo menos un vástago de centrado para su
acoplamiento en un asiento de centrado asociado con el molde para
fijar la posición del soporte toroidal y el neumático en la cavidad
de moldeo.
Ventajosamente, dicho vástago de centrado se
extiende a lo largo de un eje geométrico común con dicho soporte
toroidal, con dicho neumático que se procesa y con dicha cavidad de
moldeo.
También según la presente invención, dichos
dispositivos de calentamiento preferiblemente comprenden por lo
menos un conducto para enviar un fluido de calentamiento a los
canales de suministro.
Ventajosamente, dicho fluido de calentamiento
comprende el mismo fluido bajo presión que se introduce en dichos
canales de suministro.
También se prevé preferiblemente que dicho
soporte toroidal tenga una estructura que se deforma elásticamente
en una dirección axial, por lo menos en las zonas correspondientes
a los bordes circunferenciales internos del neumático.
En mayor detalle, dicho soporte toroidal tiene
una estructura que se deforma elásticamente en una dirección axial
en las zonas correspondientes a las porciones laterales del
neumático.
Otras características y ventajas se harán más
evidentes a partir de una descripción detallada de una realización
preferida, pero no exclusiva, de un procedimiento y un aparato para
moldear y curar neumáticos para ruedas de vehículos, según la
presente invención. Esta descripción se realizará a partir de ahora
con referencia a los dibujos adjuntos, dados a modo de ejemplo no
limitativo, en los que:
- La figura 1 muestra esquemáticamente una
sección diametral de un aparato según la invención con un molde
dispuesto en una condición abierta para permitir la retirada de un
neumático vulcanizado;
- la figura 2 es una sección transversal media
parcial, representada en una escala ampliada respecto a la figura
1, que muestra un neumático en crudo durante una etapa operativa en
la que el cierre del molde ha empezado a través del movimiento de
las cajas de moldeo cerca del soporte toroidal;
- la figura 3 es una sección transversal media
del neumático durante una etapa operativa en la que, siguiendo la
aproximación radial de los sectores, se ha completado el cierre del
molde;
- la figura 4 es una sección transversal media
del neumático que se moldea contra las superficies del molde que
sigue a la entrada de vapor bajo presión en la cavidad de
moldeo;
- la figura 5 es una vista esquemática en planta
que muestra la distribución de las boquillas de admisión de fluido
de trabajo respecto al eje geométrico del molde y del soporte
toroidal.
Con referencia a dichos dibujos, un aparato para
moldear y curar neumáticos para ruedas de vehículos según la
presente invención se ha identificado en general mediante la
referencia numérica 1.
El aparato 1 comprende un molde de vulcanización
2 asociado con una prensa de vulcanización 3, mostrada solamente
esquemáticamente porque puede realizarse de cualquier manera
conveniente para un técnico en la materia. Por ejemplo, el molde 2
puede consistir en una mitad inferior 2a y una mitad superior 2b en
acoplamiento con una placa de lecho 3a y una porción de cierre 3b
de la prensa 3, respectivamente.
En el ejemplo, cada una de las mitades inferior
2a y superior 2b del molde 2 tiene una caja de moldeo inferior 4a y
una caja de moldeo superior 4b respectivamente, y una corona de
sectores inferior 5a y superior 5b.
Las mitades inferior 2a y superior 2b son
desplazables entre sí entre una condición abierta, en la que están
separadas entre sí tal como se muestra en la figura 1, y una
condición cerrada, mostrada en las figuras 2 a 4, en la que están
colocadas cercanas entre sí para formar una cavidad de moldeo 6
delimitada por las paredes internas del molde 2 definidas por las
cajas de moldeo 4a, 4b y por los sectores 5a, 5b. Las paredes
internas del molde 2 tienen una forma que coincide con la
conformación geométrica de la superficie externa 7a de un neumático
7 que se ha de obtener.
El neumático 7 usualmente tiene una estructura de
carcasa, preferiblemente del tipo radial, formada por una o más
telas de carcasa que tienen los respectivos bordes de extremo
opuestos en acoplamiento con estructuras de refuerzo anulares
incorporadas en los bordes circunferenciales internos 7b del propio
neumático, es decir, en las zonas usualmente identificadas como
"talones".
Dos porciones laterales 8 que se extienden
alejándose de los talones 7b y una porción radialmente externa 9
confinada entre dichas porciones laterales se pueden identificar en
la estructura de carcasa y, más generalmente, en toda la estructura
del neumático 7.
Aplicada a la estructura de carcasa, en una
porción radialmente externa 9 de la misma, hay una estructura de
cintura que comprende una o más capas de cintura dispuestas
sucesivamente y radialmente superpuestas entre sí.
La carcasa y las estructuras de cintura, así como
las estructuras de refuerzo anulares en los talones, no se han
mostrado en los dibujos adjuntos, ya que se pueden realizar de
cualquier manera conveniente.
Las cajas de moldeo 4a, 4b están diseñadas para
formar las superficies externas de los flancos opuestos del
neumático 7, que se extienden en porciones laterales 8, mientras
que los sectores 5a, 5b están diseñados para actuar en una porción
radialmente externa 9, para formar la llamada banda de rodadura del
propio neumático, creando una serie de cortes y ranuras
longitudinales y/o transversales (no representados en los dibujos)
en la misma, dispuestos de manera adecuada para formar el deseado
"diseño de la banda de rodadura".
El aparato 1 también implica el uso de por lo
menos un soporte toroidal 10 de metal u otro material sólido, que
tiene una superficie externa 10a que reproduce la forma, o en
cualquier caso coincide substancialmente con la misma, de una
superficie interna del neumático 7 que se somete al tratamiento de
moldeado y curado. El soporte toroidal 11 consiste convenientemente
en un tambor plegable, es decir, un tambor hecho de segmentos
circunferenciales centrípetamente desplazables de manera que el
propio soporte toroidal se puede desmontar y retirar fácilmente del
neumático 7 cuando se ha completado la fabricación del
neumático.
Según el procedimiento de la invención, el
neumático en crudo 7 se coloca sobre el soporte toroidal 10 antes de
que este último se inserte, junto con el propio neumático, en el
molde de vulcanización 2 dispuesto en una condición abierta.
En particular, el acoplamiento del neumático 7
sobre el soporte toroidal 10 se puede obtener convenientemente
mediante la fabricación del neumático directamente sobre el propio
soporte. De esta manera, el soporte toroidal 10 se utiliza
ventajosamente como un modelo rígido para la formación y/o
deposición de los diferentes componentes, tales como las telas de
carcasa, las estructuras de refuerzo en los talones, las capas de
cintura, los flancos y la banda de rodadura, que cooperan en la
formación del propio neumático. Otros detalles sobre las
modalidades de formación y/o colocación de los componentes del
neumático 7 sobre el soporte toroidal 10 se pueden encontrar, por
ejemplo, en las solicitudes de patente europea publicadas con los
números EP 0928680 y EP 0928702 respectivamente, a nombre del mismo
solicitante.
Bajo esta circunstancia, la conformación
geométrica de la superficie interna del neumático en crudo 7
corresponderá exactamente con la conformación, o en cualquier caso
coincidirá substancialmente con la misma, de la superficie externa
del soporte toroidal 10. En otras palabras, el soporte toroidal 10 y
el neumático 7 están en contacto mutuo substancialmente de una
manera homogénea sobre toda la extensión de sus superficies externa
10a e interna, respectivamente.
Sin embargo, tal como se clarifica mejor a
continuación, la extensión de la superficie externa 10a del soporte
toroidal 10 se prevé preferiblemente que sea convenientemente
inferior a la extensión de la superficie interna 7b del neumático 7
cuando se ha completado la vulcanización.
El soporte toroidal 10 está preferiblemente
provisto de por lo menos un vástago de centrado 11 para su
acoplamiento en un asiento de centrado 12 dispuesto en el molde 2,
para establecer un posicionamiento preciso del propio soporte
toroidal y del neumático 7 llevado por el mismo en el interior de la
cavidad de moldeo 6. En la realización representada, el soporte
toroidal 10 tiene dos vástagos de centrado 11 que se extienden
desde lados opuestos a lo largo de un eje geométrico Y común al
soporte toroidal 10, al neumático 7 y a la cavidad de moldeo 6, y
dispuesto para ajustarse en los correspondientes asientos de
centrado 12 formados en la placa de lecho 3a y la porción de cierre
3b de la prensa de vulcanización 3, respectivamente.
Los vástagos de centrado 11 se pueden conectar al
soporte toroidal 10 mediante enlaces de conexión 11a (solamente
representados esquemáticamente) adaptados para permitir un
movimiento centrípeto de dichos segmentos circunferenciales que
forman el propio soporte toroidal.
Después de que el soporte toroidal 10 con el
neumático 7 se haya colocado sobre la porción inferior 2a del molde
2, el molde se lleva su condición cerrada.
Tal como se muestra claramente en los dibujos
adjuntos, siguiendo al cierre del molde 2, el neumático 7 se
encierra en un espacio de soporte confinado entre la superficie
externa 10a del soporte toroidal 10 y la paredes internas de la
cavidad de moldeo 6.
Ventajosamente, este espacio de soporte cuando se
cierra el molde tiene un volumen mayor que el volumen ocupado por el
propio neumático. En mayor detalle, tal como se puede deducir
fácilmente a partir de las figuras adjuntas, el espacio de soporte
tiene dos porciones radialmente internas de forma y tamaños que
corresponden substancialmente a la forma y tamaños de las porciones
laterales 8 del neumático 7 y una porción radialmente externa
confinada entre dichas porciones radialmente internas, de
dimensiones radiales mayores que las dimensiones radiales, es
decir, el espesor, medidas en la porción radialmente externa 9 del
propio neumático.
En una etapa inicial del cierre del molde 2, cada
una de las cajas de moldeo inferior 4a y superior 4b se lleva para
actuar contra las superficies externas del neumático 7 en una de
las porciones laterales 8 del propio neumático, tal como se aprecia
claramente en la figura 2.
Bajo esta situación, cada una de las porciones
laterales 8 del neumático está incluida entre las paredes de la
cavidad de moldeo 6 correspondiente a las cajas de moldeo 4a, 4b y
la superficie externa 10a del soporte toroidal 10.
Simultáneamente, cada uno de los bordes
circunferenciales internos 7b del neumático 7 está acoplado de
manera sellada entre las porciones circunferenciales internas 10b
del soporte toroidal 10 y las porciones anulares internas 14a, 14b
de las cajas de moldeo inferior 4a y superior 4b, usualmente
llamadas "anillos de talón". En mayor detalle, entre el anillo
de talón 14a, 14b de cada caja de moldeo 4a, 4b y la
correspondiente porción circunferencial interna 10b del soporte
toroidal 10, se define un asiento de alojamiento para el borde
circunferencial interno 7b del neumático 7, usualmente conocido como
"talón" del neumático.
Dichos asientos del talón 14a, 14b dan a los
talones 7b respectivos un moldeado de mayor precisión geométrica y
espesor, porque se producen a partir del acoplamiento directo entre
las superficies rígidas del soporte toroidal 10 y las cajas de
moldeo 4a, 4b del molde 2.
Además, dichos asientos del talón aseguran un
centrado muy estable y preciso del neumático 7 respecto al eje
"Y" de la cavidad de moldeo 6.
Preferiblemente, el soporte toroidal 10 está
también dimensionado de manera que por lo menos en las zonas
correspondientes a los talones 7b del neumático tiene una
estructura que se deforma elásticamente en una dirección axial,
siguiendo la aproximación mutua de las cajas de moldeo 4a, 4b
durante la etapa de cierre del molde 2.
En particular, el soporte toroidal 10 se deforma
elásticamente de manera conveniente en una dirección axial en las
zonas correspondientes a toda la extensión de las porciones
laterales del neumático 8 sometidas a una acción de compresión
entre las cajas de moldeo 4a, 4b y el propio soporte toroidal.
En mayor detalle, la deformación axial a la que
se somete el soporte toroidal 10 en las zonas de contacto con las
cajas de moldeo 4a, 4b cerca de los talones del neumático 7b está
preferiblemente incluida entre 0,3 y 0,5 mm, y es de tal extensión
que genera una presión específica incluida entre 18 y 25 bar sobre
las superficies de contacto con las correspondientes cajas de moldeo
4a, 4b. Esta presión de contacto, durante las etapas iniciales de
moldeado y curado del neumático, evita cualquier escape del
material elastómero entre las superficies en contacto entre sí del
soporte toroidal 10 y de las cajas de moldeo 4a, 4b, evitando así
las formaciones de las consiguientes rebabas. Después de la
aproximación mutua de las cajas de moldeo 4a, 4b o al mismo tiempo
con la aproximación de las mismas, el cierre del molde 2 se completa
a través de la aproximación radial de los sectores 5a, 5b mientras
se mueve cerca del soporte toroidal 10.
Tal como puede apreciarse en la figura 3, en el
momento de que se completa el cierre del molde 2, las paredes de la
cavidad de moldeo 6 cerca de los sectores 5a, 5b se mantienen a
cierta distancia de la superficie externa del neumático 7, mientras
que la superficie interna del neumático se adhiere a la superficie
externa 10a del soporte toroidal 10 substancialmente sobre toda su
extensión.
En esta etapa, la banda de rodadura dispuesta en
la porción radialmente externa 9 del neumático 7, en cualquier caso,
puede penetrar parcialmente mediante los nervios dispuestos sobre
los sectores 5a, 5b, particularmente cerca de los llamados
"laterales" del neumático, es decir, en las zonas de transición
entre los flancos del neumático y la banda de rodadura.
La acción de presionado del neumático 7 contra
las paredes internas de la cavidad de moldeo 6, cuyo inicio se
produce con la compresión de las porciones laterales 8 entre las
cajas de moldeo 4a, 4b y el soporte toroidal 10, se realiza también
en la porción radialmente externa 9 del neumático 7, al mismo
tiempo que la administración de calor para provocar la reticulación
molecular del material elastómero del cual está hecho el neumático,
y la consiguiente estabilización geométrica y estructural del
propio neumático.
Para este propósito, el aparato 1 está provisto
de dispositivos de presionado que comprenden por lo menos un
conducto primario 13 para suministrar fluido bajo presión, formado
por ejemplo en la porción de cierre 3b de la prensa 3 y que se abre
en la cavidad de moldeo 6 para enviar un fluido bajo presión en
dicha cavidad, en una posición radialmente interna respecto al
soporte toroidal 10.
Una pluralidad de canales 17a, 17b, 17c para
suministrar fluido bajo presión se extienden a través del soporte
toroidal 10, abriéndose estos canales sobre la superficie externa
10a del soporte toroidal y que están convenientemente distribuidos
sobre la extensión circunferencial del mismo.
En mayor detalle, están previstos preferiblemente
por lo menos una primera y segunda series de canales de alimentación
17a, 17b, estando dispuestas dichas series en posiciones
respectivamente opuestas respecto al plano ecuatorial medio
X-X del soporte toroidal 10 y orientadas en
direcciones respectivamente convergentes alejadas del eje
geométrico Y, para los propósitos clarificados mejor a
continuación. También se puede prever por lo menos una tercera serie
de canales de suministro 17c circunferencialmente distribuida en el
plano ecuatorial medio X-X.
El fluido presurizado suministrado desde el
conducto primario 13 se envía a la cámara de moldeo 6 a través de
una pluralidad de boquillas de admisión 15 distribuidas
circunferencialmente. Como se muestra claramente en la figura 5,
estas boquillas de admisión pueden tener ventajosamente una
orientación inclinada, preferiblemente según un ángulo \alpha
incluido entre 15º y 45º, respecto a una dirección radial al eje
geométrico Y de la cavidad de moldeo 6, para dar al fluido de
trabajo bajo presión un movimiento de rotación alrededor del propio
eje geométrico.
Además, las boquillas de admisión 15 dispuestas
en la porción superior de la cavidad de moldeo 6 están
ventajosamente previstas para dirigirse hacia el extremo de entrada
16a de un conducto de guía 16 que se extiende a lo largo de la
superficie interna del soporte toroidal 10 y conectado a canales de
suministros 17. Este conducto de guía 16 está ventajosamente
confinado entre la superficie interna del soporte toroidal 10 y una
estructura de relleno 18, preferiblemente hecha de metal laminar y
fijada al interior del soporte toroidal. Tal como se muestra
claramente en los dibujos, la estructura de relleno 18 tiene una
superficie externa que se extiende substancialmente paralela a la
superficie interna del soporte toroidal 10. En particular, la
estructura de relleno 18 tiene una porción superior 18a que tiene
una superficie externa paralela a la superficie interna del soporte
toroidal 10 y una porción inferior 18b que tiene una superficie de
base ligeramente inclinada respecto a un plano horizontal, que se
extiende entre los extremos radialmente externo y radialmente
interno de la propia estructura de relleno siguiendo una dirección
descendente hacia el eje geométrico Y. Debido a la presencia de esta
superficie de base, se evita ventajosamente el almacenamiento de
condensación en el interior de la estructura de relleno 18.
El fluido presurizado distribuido desde las
boquillas de admisión 15 se desplaza a través del conducto de guía
16 y, por lo tanto, alcanza la superficie externa 10a del soporte
toroidal 10, a través de los canales de suministro 17a, 17b,
17c.
La presión ejercida por el fluido provoca que el
neumático 7, que tiene los porciones laterales 8 aprisionadas de
manera sellada entre el soporte toroidal 10 y las cajas de moldeo
4a, 4b se expanda en su porción radialmente externa 9 en el espacio
de soporte definido entre las pared de la cavidad de moldeo 6 y la
superficie externa 10a del soporte toroidal 10. De esta manera,
entre la superficie interna del neumático 7 y la superficie externa
10a del soporte toroidal 10, se crea un espacio interno de difusión
19 que se llena con fluido bajo presión.
Puede preverse que la entrada de fluido
presurizado esté precedida por una etapa de formación previa
inicial, que pretende provocar una separación inicial de la
superficie interna del neumático 7 del soporte toroidal 10 en su
porción radialmente externa 9. Esta etapa de formación previa se
puede realizar mediante la introducción preliminar en la cavidad de
moldeo 6 de un fluido de trabajo que consiste en nitrógeno por
ejemplo, suministrado a una presión incluida entre 3 y 5 bar por
ejemplo, y en cualquier caso inferior a la del fluido bajo presión
introducido durante la etapa de presionado.
Posteriormente, se realiza la introducción de
fluido presurizado para fijar la expansión final de la porción
radialmente externa 9 del neumático 7, llevando dicha porción en
relación de empuje contra las paredes internas de la cavidad de
moldeo 6 definida por los sectores 5a, 5b.
Simultáneamente, el fluido presurizado se retira
de la porción inferior de la cavidad de moldeo 6 a través de uno o
más vástagos de descarga 20 conectados a la propia porción inferior
cerca de los bordes circunferenciales internos 7b del neumático
7.
De esta manera, a lo largo de la superficie
interna del soporte toroidal 10 y en el espacio interno de difusión
19, se crea una corriente de fluido bajo presión que se mueve desde
la porción superior a la inferior de la cavidad de moldeo 6, de
manera que se asegura una eficiente y homogénea administración de
calor al neumático 7.
En mayor detalle, el fluido presurizado
distribuido desde las boquillas de admisión 15 se desplaza a lo
largo de una sección superior del conducto de guía 16 hasta que
llega cerca de la primera serie de canales de suministro 17a. Parte
del fluido presurizado alcanza el espacio interno de difusión 19 a
través de los canales de suministro 17a de la primera serie, que
tienen ventajosamente una orientación en armonía con la dirección
de flujo del propio fluido a lo largo del conducto de guía 16. La
parte restante del fluido presurizado continúa su movimiento a
través del conducto de guía 16, a lo largo de la superficie interna
del soporte toroidal 10 en la dirección de la porción inferior de la
cavidad de moldeo 6. La corriente de fluido que pasa a través de
los canales de suministro 17b, 17c que pertenecen a la segunda y
tercera series promueve la retirada de fluido bajo presión del
espacio interno de difusión 19, mediante efecto Venturi.
De esta manera, se asegura un eficiente
intercambio del fluido bajo presión en el espacio interno de
difusión 19, que proporcionará la retirada continua de la
condensación que tiende a formarse en el mismo durante el proceso
de curado.
En la etapa de presionado, el espacio interno de
difusión 19 tiene preferiblemente una extensión incluida entre 3 mm
y 14 mm, medido entre la superficie interna 7c del neumático 7 y la
superficie externa 10a del soporte toroidal 10, por lo menos cerca
de un plano ecuatorial del neumático que coincide con el plano
ecuatorial X-X de la cavidad de moldeo 6.
También se prevé preferiblemente que la cantidad
de expansión impuesta al neumático 7 implique un estiramiento de la
estructura de cintura del mismo con un aumento en la circunferencia
de la misma incluida entre el 1% y el 3,5%, medido en el plano
ecuatorial X-X del propio neumático.
Ventajosamente, esta expansión no implica ningún
tensado anormal de las cuerdas que forman la estructura de carcasa
del neumático, particularmente en las porciones laterales 8 de la
misma, sujetas firmemente entre las cajas de moldeo 4a, 4b y el
soporte toroidal 10. El tensado y el consiguiente estiramiento de
la carcasa y las cuerdas de cintura, de hecho, está concentrado en
la porción radialmente externa 9 del neumático 7.
El fluido presurizado introducido en el espacio
interno de difusión 19 durante la etapa de presionado puede
consistir en nitrógeno u otro gas inerte, por ejemplo. Sin embargo,
en una realización preferida, además o en lugar del gas inerte, se
prevé utilizar vapor preferiblemente sobrecalentado, a una
temperatura preferiblemente incluida entre 170ºC y 210ºC,
suministrado a una presión que aumenta gradualmente hasta un valor
incluido entre 16 y 30 bar, preferiblemente de unos 18 bar. Bajo
esta circunstancia, el fluido presurizado enviado a los canales de
suministro 17a, 17b, 17c para el moldeado del neumático también
realiza, parcial o completamente, la función de fluido de
calentamiento para transmitir el calor necesario al neumático para
la vulcanización del mismo.
El conducto primario 13, las boquillas de
admisión 15, el conducto de guía 16 y los canales de suministro 17a,
17b, 17c, junto con otras canalizaciones 22a, 22b, 21a, 21b cerca
de las cajas de moldeo 4a, 4b y de los sectores 5a, 5b del molde 2
suministrados con vapor bajo presión a alta temperatura, también
realiza la función de los dispositivos de calentamiento de las
paredes del molde 2 para administrar el calor necesario al
neumático 7, para el reticulado molecular del mismo incluso desde
el exterior hacia el interior.
Según otro aspecto de la invención, antes de la
introducción del fluido bajo presión, se realiza preferiblemente un
tratamiento de la superficie interna del neumático 7 para evitar
que el vapor bajo presión, sobre todo en las etapas iniciales del
ciclo de vulcanización, se infiltre a través del material
elastómero en crudo del cual está hecho el neumático. En mayor
detalle, para este propósito, el presente procedimiento implica la
disposición de por lo menos una fina capa prevulcanizada
(revestimiento) de una mezcla impermeable sobre la superficie
interna del neumático. Ventajosamente, el revestimiento
prevulcanizado (no representado en los dibujos) se puede formar
directamente sobre el soporte toroidal 10 durante una etapa previa
de la fabricación del neumático 7 sobre el propio soporte toroidal,
o aplicarse en forma de una cubierta engomada a la superficie
externa 10a del soporte toroidal 10.
Otras especificaciones en lo que respecta a la
composición y a las características del revestimiento se describen
en la solicitud de patente europea EP 0 976 534 A2 a nombre del
mismo solicitante, a la cual se puede referir para más
explicaciones.
La invención consigue importantes ventajas.
De hecho, la posibilidad de fabricar el neumático
directamente sobre un soporte toroidal rígido asegura altas
características al neumático en términos de precisión geométrica y
uniformidad estructural.
La utilización de un soporte toroidal rígido
durante la etapa de moldeado y curado permite conseguir un perfecto
centrado del neumático en el interior del molde de vulcanización, y
permite un mayor control de las características geométricas y
estructurales del propio neumático durante la etapa de expansión,
si se compara con los procedimientos tradicionales que usan ampollas
de vulcanización hinchables. Este control geométrico y estructural
también se mejora por un eficiente anclaje de las porciones
laterales 8 entre las cajas de moldeo 4a, 4b y el soporte toroidal
10, tal como se ha descrito previamente, sin ningún riesgo de
formación de rebabas debido al escape del material elastómero en
los talones, ni incluso durante las etapas iniciales del proceso de
moldeado y curado.
Además, la introducción de vapor bajo presión y a
una temperatura dada en el espacio interno de difusión formado entre
el soporte toroidal y la superficie interna del neumático asegura
una mayor transmisión de calor al neumático, cuya transmisión no se
ve perjudicada por cuerpos de material elastómero tales como las
ampollas de vulcanización de la técnica conocida, y es más eficiente
que el que se puede obtener mediante el contacto con cuerpos
sólidos tales como el propio soporte toroidal.
El uso de un soporte toroidal durante la etapa de
vulcanización también ofrece la posibilidad de reducir en gran
medida el volumen ocupado por el vapor en el interior del
neumático, de manera que la vulcanización se consigue con
cantidades de vapor muy reducidas, comparadas con la técnica
conocida. Otra reducción de las cantidades de vapor que se han de
usar se consigue debido a la introducción de fluido presurizado
forzado al conducto de guía definido entre la estructura de relleno
18 y la superficie interna del soporte toroidal 10.
La introducción de vapor u otro fluido bajo
presión entre el soporte toroidal y la superficie interna del
neumático también permite que se produzcan apropiadas fuerzas de
carga previa, a través de la expansión del neumático, en las
estructuras de refuerzo internas del propio neumático, cuya
condición se busca a menudo para conseguir una cualidades de
comportamiento dadas.
En particular, la invención hace posible
ventajosamente provocar un estiramiento con las consiguientes cargas
de precarga en la estructura de cintura del neumático, sin imponer
demasiada tensión a las cuerdas que forman la tela o telas que
pertenecen a la estructura de carcasa, sobre todo en las zonas de
los flancos.
Debe indicarse que la disposición de un
trayectoria guiada de vapor u otro fluido bajo presión a lo largo de
las superficies internas del soporte toroidal, así como la
orientación particular de los conductos de suministro 17a, 17b, 17c
asegura un excelente intercambio de vapor dentro del espacio interno
de difusión 19 y, en consecuencia, una eficiente retirada de las
gotas de agua que son propensas a formarse por condensación sobre
las superficies internas del neumático siguiendo la transmisión de
calor realizada por el vapor. Este aspecto es particularmente
ventajoso porque la presencia de gotas de agua sobre las
superficies internas del neumático podría ser peligroso para
conseguir una eficiente transmisión térmica.
La disposición de una capa de elastómero curada
previamente sobre la superficie interna del neumático también
elimina el riesgo de que un contacto directo del vapor con las
superficies internas del neumático pueda provocar la difusión de
partículas de agua en las capas de la mezcla en crudo, sobre todo
durante las etapas iniciales del proceso de vulcanización.
Se pueden realizar muchas modificaciones y
variaciones a la invención tal como se ha descrito. Por ejemplo,
puede preverse que el espacio interno de difusión 19 esté por lo
menos parcialmente definido por una superficie inferior dispuesta
sobre la superficie externa 10a del soporte toroidal 10. También en
este caso, debido a la introducción de fluido bajo presión, se
consigue una expansión del neumático 7 que aumenta el volumen del
espacio interno de difusión 19.
Claims (33)
1. Procedimiento para el moldeado y curado de
neumáticos para ruedas de vehículos, que comprende las siguientes
etapas:
- depositar un neumático que se ha de procesar
(7) sobre un soporte toroidal (10) cuya superficie externa (10a)
coincide substancialmente con una superficie interna (7c) del
propio neumático;
- cerrar el neumático (7) y el soporte toroidal
(10) en el interior de una cavidad de moldeo (6) definida en un
molde de vulcanización, teniendo dicha cavidad de moldeo (6)
paredes cuya forma coincide con la de la superficie externa (7a)
del neumático (7) cuando se ha completado la vulcanización;
- presionar el neumático (7) por su superficie
externa (7a) contra las paredes de la cavidad de moldeo (6);
- administrar calor al neumático que se procesa
(7) para provocar una reticulación molecular del mismo,
caracterizado por el hecho de que dicha
etapa de presionado comprende las siguientes acciones:
- comprimir las porciones laterales (8) del
neumático (7) entre las paredes de la cavidad de moldeo (6) y la
superficie externa (10a) del soporte toroidal (10), al mismo tiempo
que dicha etapa de cierre, extendiéndose dichas porciones laterales
(8) desde los bordes circunferenciales internos (7b) del neumático
a zonas de transición entre los flancos situadas en las propias
porciones laterales y una banda de rodadura dispuesta en una porción
radialmente externa (9) del neumático (7), delimitada entre dichas
porciones laterales (8);
- imponer una expansión a dicha porción
radialmente externa (9) para llevarla contra las paredes internas de
la cavidad de moldeo (6).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la expansión del neumático (7) se realiza a través de una etapa
de introducción de un fluido bajo presión en por lo menos un
espacio interno de difusión de fluido (19) creado entre la
superficie externa (10a) del soporte toroidal (10) y la superficie
interna (7b).
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que antes de la introducción de fluido bajo presión, la superficie
interna (7b) del neumático (7) se adhiere substancialmente, sobre
toda su extensión, a la superficie externa (10a) del soporte
toroidal (10), creándose dicho espacio interno de difusión (19)
siguiendo la expansión del neumático (7).
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la introducción de fluido bajo presión se realiza a través de
canales de suministro (17a, 17b, 17c) formados en el soporte
toroidal (10) y que se abren sobre la superficie externa (10a) de
este último.
5. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que antes de dicha etapa de presionado, se realiza una etapa de
formación previa del neumático (7) mediante la introducción
preliminar de un fluido de trabajo entre dicha superficie externa
(10a) del soporte toroidal (10) y la superficie interna (7b) del
neumático (7), bajo una presión inferior que la del fluido
presurizado introducido durante la etapa de presionado.
6. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que la administración de calor se realiza mediante la introducción
de un fluido de calentamiento en dicho espacio interno de difusión
(19), comprendiendo dicho fluido de calentamiento el mismo fluido
bajo presión que el utilizado para realizar la etapa de
presionado.
7. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que el fluido bajo presión se introduce en una porción superior de
la cavidad de moldeo (6) y se guía a lo largo de una superficie
interna del soporte toroidal (10) hacia una porción inferior de la
propia cavidad.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, que
también comprende una etapa de retirada de dicho fluido bajo presión
de la porción inferior de la cavidad de moldeo (6), realizada al
mismo tiempo que dicha etapa de introducción, para crear una
corriente de fluido presurizado a lo largo de la superficie interna
del soporte toroidal (10) y en espacio interno de difusión
(19).
9. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
que se imparte un movimiento giratorio alrededor de un eje
geométrico del soporte toroidal (10) al fluido bajo presión
introducido en la cavidad de moldeo (6).
10. Procedimiento según la reivindicación 2, en
el que dicho espacio interno de difusión (19) tiene una extensión
entre 3 mm y 14 mm, medida entre la superficie interna (7b) del
neumático (7) y la superficie externa (10a) del soporte toroidal
(10) por lo menos en un plano ecuatorial (X-X) del
propio neumático.
11. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que dicha expansión implica un aumento en la circunferencia del
neumático (7) incluida entre el 1% y el 3,5%, medida en un plano
ecuatorial (X-X) del propio neumático.
12. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que la etapa de disposición del neumático (7) sobre el soporte
toroidal (10) se realiza mediante la fabricación directamente del
neumático sobre el soporte toroidal.
13. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que antes de introducción de fluido bajo presión, se realiza un
tratamiento de la superficie interna (7b) del neumático (7) para
evitar la filtración del fluido presurizado a través del material
elastómero que forma el neumático en crudo.
14. Procedimiento según la reivindicación 1, en
el que se forma directamente sobre el soporte toroidal (10) un
revestimiento vulcanizado previamente durante una etapa preliminar
de la fabricación del neumático (7), para evitar la filtración de
dicho fluido presurizado a través del material elastómero que forma
el neumático en crudo.
15. Aparato para moldear y curar neumáticos para
ruedas de vehículos, que comprende:
- un soporte toroidal (10) dispuesto para acoplar
un neumático que se ha de procesar (7), teniendo dicho soporte
toroidal (10) una superficie externa (10a) que coincide
substancialmente con una superficie interna (7c) del propio
neumático;
- un molde de vulcanización (2) dispuesto para
recibir el soporte toroidal (10) que lleva el neumático que se ha de
procesar (7) con una cavidad de moldeo (6) que tiene un espacio de
sujeción del neumático delimitado entre la superficie externa del
soporte toroidal (10) y las paredes de la propia cavidad de molde
(6), que coinciden que una superficie externa (7a) del neumático
curado (7);
- dispositivos de presionado (4a, 4b, 13, 19)
para presionar la superficie externa (7a) del neumático (7) contra
la pared interna del molde (6);
- dispositivos de calentamiento para transmitir
calor al neumático (7) encerrado en la cavidad de moldeo (6),
caracterizado por el hecho de que, bajo
dicha condición de cierre, dicho espacio de sujeción tiene
porciones radialmente internas que tienen forma y tamaños que
corresponden substancialmente con la forma y tamaños de las
porciones laterales (8) del neumático (7), extendiéndose desde los
bordes circunferenciales internos (7b) del mismo a las zonas de
transición entre los flancos situados en una porción radialmente
externa (9) del neumático (7), y una porción radialmente externa
que tiene dimensiones radiales mayores que las dimensiones radiales
de dicha porción radialmente externa (9) del neumático (7), que se
extiende entre las porciones laterales (8) del propio neumático.
16. Aparato según la reivindicación 15, en el que
dichos dispositivos de presionado comprenden canales (17a, 17b, 17c)
para suministrar fluido bajo presión, que están formados a través
del soporte toroidal (10) y están abiertos en la superficie externa
(10a) de dicho soporte.
17. Aparato según la reivindicación 15, en el que
dicho espacio de sujeción cuando el molde (2) está cerrado tiene un
volumen mayor que el volumen ocupado por el propio neumático
(7).
18. Aparato según la reivindicación 16, en el que
dichos canales de suministro (17a, 17b, 17c) se abren en por lo
menos un espacio interno (19) para la difusión del fluido bajo
presión, definido en la porción radialmente externa de dicho
espacio de sujeción, entre la superficie externa (10a) del soporte
toroidal (10) y la superficie interna (7b) del neumático que se
procesa (7).
19. Aparato según la reivindicación 15, en el que
la superficie externa (10a) del soporte toroidal (10) tiene una
extensión menor que la extensión de la superficie interna (7b) del
neumático vulcanizado (7).
20. Aparato según la reivindicación 16, que
también comprende por lo menos un conducto de guía (16) para dicho
fluido bajo presión que se extiende a lo largo de una superficie
interna del soporte toroidal (10) y que termina en dichos canales
de suministro (17a, 17b, 17c).
21. Aparato según la reivindicación 20, en el que
dicho conducto de guía (16) está confinado entre la superficie
interna del soporte toroidal (10) y una estructura de relleno (18)
fijada al interior del propio soporte toroidal.
22. Aparato según la reivindicación 21, en el que
dicha estructura de relleno tiene una superficie externa que se
extiende substancialmente en paralelo a la superficie interna del
soporte toroidal.
23. Aparato según la reivindicación 21, en el que
dicha estructura de relleno (18) comprende una porción superior
(18a) que tiene una superficie externa substancialmente paralela a
la superficie interna del soporte toroidal (10), y una porción
inferior (18b) que tiene una superficie de base con una orientación
ligeramente inclinada respecto a un plano horizontal.
24. Aparato según la reivindicación 20, en el que
dichos medios de presionado comprenden boquillas de introducción
(15) distribuidas circunferencialmente orientadas hacia un extremo
de dicho conducto de guía (16).
25. Aparato según la reivindicación 24, en el que
dichas boquillas de introducción (15) está orientadas hacia un
extremo de entrada de dicho conducto de guía (16), dispuesto sobre
un plano ecuatorial (X-X) del soporte toroidal.
26. Aparato según la reivindicación 24, en el que
dichas boquillas de introducción (15) tienen una orientación
inclinada respecto a una dirección radial a un eje geométrico (Y)
del soporte toroidal (10).
27. Aparato según la reivindicación 16, que
comprende por lo menos una primera y una segunda series (17a, 17b)
de dichos canales de suministro situados en posiciones
respectivamente opuestas respecto a un plano medio ecuatorial (X- X)
del soporte toroidal y orientadas hacia direcciones que convergen
respectivamente alejándose del eje geométrico (Y) del soporte
toroidal.
28. Aparato según la reivindicación 15, en el que
dicho soporte toroidal (10) tiene por lo menos un vástago de
centrado (11) para su acoplamiento en un asiento de centrado (12)
asociado con el molde (2) para fijar la posición del soporte
toroidal (10) y el neumático (7) en la cavidad de moldeo (6).
29. Aparato según la reivindicación 28, en el que
dicho vástago de centrado (11) se extiende a lo largo de un eje
geométrico común con dicho soporte toroidal (10), con dicho
neumático que se procesa (7) y con dicha cavidad de moldeo (6).
30. Aparato según la reivindicación 16, en el que
dichos dispositivos de calentamiento preferiblemente comprenden por
lo menos un conducto (13) para enviar un fluido de calentamiento a
los canales de suministro (17a, 17b, 17c).
31. Aparato según la reivindicación 16, en el que
dicho fluido de calentamiento comprende el mismo fluido bajo presión
que se introduce en dichos canales de suministro (17a, 17b,
17c).
32. Aparato según la reivindicación 15, en el que
dicho soporte toroidal (10) tiene una estructura que se deforma
elásticamente en una dirección axial, por lo menos en las zonas
correspondientes a los bordes circunferenciales internos (7b) del
neumático (7).
33. Aparato según la reivindicación 15, en el que
dicho soporte toroidal (10) tiene una estructura que se deforma
elásticamente en una dirección axial en las zonas correspondientes
a las porciones laterales (8) del neumático (7).
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