Una cuchilla raspadora para retirar banda de rodadura desgastada de un neumático,

que comprende:

a. un cuerpo plano que define un plano perpendicular al eje de rotación y que tiene una parte de dientescortantes diferente en su borde de trabajo externo;

b. extendiéndose dicha parte de dientes cortantes lateralmente con respecto a dicho plano perpendicular dedicho cuerpo plano; y

c. estando dicha parte de dientes cortantes dispuesta en una transición sustancialmente continua de conjuntosalternos de secciones laterales; estando cada sección lateral curvada de forma opuesta desde cada secciónlateral adyacente y extendiéndose cada sección lateral angularmente desde dicho plano perpendicular de dichocuerpo plano.

Cuchilla raspadora con dientes cortantes desplazados lateralmente desde un cuerpo plano

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo de cuchillas raspadoras usadas para retirar material desgastado de la banda de rodadura de una carcasa de neumático para preparar a la carcasa de neumático para el recauchutado.

Antecedentes

El recauchutado de neumáticos es una industria grande e importante en los Estados Unidos y a nivel mundial. El uso de un neumático recauchutado cuesta mucho menos que un neumático nuevo, y se vende más barato habitualmente entre el 30% y el 50% del precio del neumático nuevo comparable. Cuando un neumático se ha desgastado y parece listo para ser desechado, la mayor parte de su coste queda sin recuperar. En los Estados Unidos, a todas las agencias federales se les exige que sustituyan los neumáticos originales en sus vehículos por neumáticos recauchutados. Todas las líneas aéreas comerciales, así como la aviación militar, usan neumáticos recauchutados. En 2001, aproximadamente el 80% de todos los neumáticos de aviones en servicio de línea aérea comercial en los Estados Unidos eran neumáticos recauchutados.

El recauchutado de neumáticos es beneficioso para el medio ambiente al ahorrar petróleo. Los componentes de caucho sintético en un nuevo neumático de automóvil contienen de 7 a 8 galones (26, 50 a 30, 30 litros) de petróleo. El recauchutado de ese mismo neumático usa solamente de 2 a 3 galones (7, 57 a 11, 35 litros) de petróleo. La fabricación de un nuevo neumático de camión medio requiere 22 galones (83, 27 litros) de petróleo, pero solamente 7 galones (26, 50 litros) para recauchutar la carcasa de neumático existente. Cada año en Norteamérica, el uso de neumáticos recauchutados ahorra más de 400 millones de galones (aproximadamente 1.514 millones de litros) de petróleo y cada neumático que se recauchuta es un neumático menos a desechar en vertederos ya abarrotados.

En un procedimiento bien conocido para recauchutar neumáticos desgastados adecuados, la banda de rodadura desgastada se corta o se pule para proporcionar lo que se conoce como una cubierta. A continuación, cualquier daño restante en la cubierta después del pulido se repara, y una nueva banda de rodadura se une a la cubierta con vulcanización. El neumático recauchutado resultante es inspeccionado a continuación para asegurarse de que es adecuado para usarlo.

Cuando un neumático se prepara para el recauchutado, en primer lugar se monta en una máquina pulidora o máquina de tipo torno y se hincha. Un ensamblaje de cubo raspador, que comprende un cubo raspador que tiene un gran número de cuchillas raspadoras dentadas montadas sobre la periferia del cubo raspador, se hace girar y la superficie periférica del neumático desgastado se mueve contra la periferia del ensamblaje de cubo raspador giratorio para eliminar aflojando, desgarrando y triturando el exceso de caucho y darle la suficiente aspereza para que la superficie pulida de la cubierta pueda unirse a la nueva banda de rodadura de caucho durante el procedimiento de vulcanización. Cada neumático tiene una anchura de la corona, perfil y radio predeterminados y la cubierta debe pulirse al tamaño, forma y textura apropiados para recibir una nueva banda de rodadura que proporcionará un contacto óptimo de la banda de rodadura con el asfalto. El pulido del neumático desgastado es, por lo tanto, una fase crítica del procedimiento de recauchutado.

Las cuchillas raspadoras generalmente tienen una pluralidad de pares de dientes, teniendo cada par de dientes una forma de cola de milano, donde todos los dientes proporcionan un borde cortante externo para cortar la banda de rodadura del neumático desgastada. Cada par de dientes tiene una muesca entre sus dos dientes formada recortando una parte de la cuchilla entre ambos, formando de este modo un par de dientes sustancialmente en forma de “Y”, cada uno de dichos pares de dientes separado por huecos de forma circular parcialmente incompleta. La muesca formada entre cada diente en un par divide el par en mitades desplazadas, definiendo cada mitad un diente que tiene un borde cortante periférico respectivo y estando situado en lados opuestos del plano general en el que descansa el cuerpo de la cuchilla, de modo que un borde cortante puede asumir una posición como un borde cortante de ataque cuando un ensamblaje de dichas cuchillas en un cubo raspador de neumáticos se hace girar en cualquier dirección. A medida que se hace girar al ensamblaje de cubo raspador, el borde cortante de ataque pule o corta la superficie periférica del neumático desgastado a una textura, lo que mejora marcadamente la unión de la nueva banda de rodadura a él.

Un ensamblaje de cubo raspador típico que incluye cuchillas raspadoras como se acaba de describir tiene la forma de un cubo definido mediante placas del extremo circulares anterior y posterior interconectadas que tienen cuchillas raspadoras de forma arqueada o de cuadrante dispuestas entre las placas del extremo en cuatro o más pilas paralelas diferentes situadas alrededor del perímetro de la circunferencia del cubo. Cada cuchilla raspadora de una pila cualquiera está separada de su cuchilla adyacente de la pila por un separador, estando la pila fijada en posición entre las placas del extremo mediante clavijas de soporte. Fijadores desmontables sujetan a las placas del extremo juntas, intercalando a las cuchillas raspadoras, permitiendo de este modo el desmantelamiento del ensamblaje de cubo raspador con fines de servicio y reparación, tales como cuando los dientes de la cuchilla raspadora se desgastan o las cuchillas se rompen.

Técnica antecedente

Muchas cuchillas raspadoras convencionales tienen dientes que están formados en el mismo plano del cuerpo de la cuchilla raspadora. Por ejemplo, véase la Patente de Estados Unidos Nº 5.075.942. Dichas cuchillas raspadoras de neumáticos convencionales pueden estar montadas en un ángulo con respecto a la dirección de rotación en una máquina de pulido de neumáticos para aumentar la anchura del corte en el neumático que está siendo pulido. El ángulo se consigue usando separadores en forma de cuña entre las cuchillas raspadoras que están situadas próximas a las placas del extremo en el cubo raspador. Separadores paralelos entre cuchillas raspadoras intermedias permiten que todas las cuchillas sean paralelas entre sí, pero en un ángulo con respecto a la dirección de rotación del cubo raspador. Es deseable aumentar la anchura del corte para reducir o eliminar la cantidad de movimiento lateral requerido entre el neumático desgastado y el ensamblaje de cubo. Dicho movimiento lateral amplia el tiempo requerido para pulir la cantidad necesaria de banda de rodadura del neumático desgastado, generando, de este modo, una acumulación de calor no deseada. La acumulación de calor puede afectar de forma adversa a la textura de la superficie pulida. La acumulación de calor también puede debilitar la cuchilla raspadora y hacer que las cuchillas se rompan cuando se exponen a las fuerzas laterales sobre las cuchillas durante el movimiento lateral.

Otra técnica para aumentar la anchura del corte es doblar el cuerpo de la cuchilla para darle una forma de V en su vértice, como en la Patente de Estados Unidos Nº 5.504.981, que muestra el cuerpo de una cuchilla doblado en su punto medio para formar dos alas planas enfrentadas axialmente, inclinadas linealmente. Dicho enfoque también se ve en la Patente de Estados Unidos Nº 5.461.762. Sin embargo, al doblar el cuerpo de la cuchilla en el vértice, la resistencia lateral de la cuchilla puede reducirse. La reducción de la resistencia lateral puede causar una deformación lateral no deseable y puede dar como resultado cuchillas rotas y una vida de la cuchilla reducida. Además, cuando el cuerpo de una cuchilla raspadora se dobla en el punto medio, se requiere el uso de separadores doblados de forma similar no convencionales, y puede requerirse un cubo de cuchilla raspadora no convencional que se adapte a la forma doblada del cuerpo de la cuchilla.

Una técnica alternativa disponible para aumentar la anchura de corte sin reducir la resistencia lateral del cuerpo de la cuchilla es formar la región de los dientes cortantes externos de la cuchilla sin doblar la parte plana del cuerpo de la cuchilla. Por ejemplo, la Patente de Estados Unidos Nº 4.336.640 muestra secciones alternas de la región de dientes periférica externa que están dobladas lateralmente con respecto al plano del cuerpo de la cuchilla. Dicha configuración doblada alterna... [Seguir leyendo]

1. Una cuchilla raspadora para retirar banda de rodadura desgastada de un neumático, que comprende:

a. un cuerpo plano que define un plano perpendicular al eje de rotación y que tiene una parte de dientes cortantes diferente en su borde de trabajo externo;

b. extendiéndose dicha parte de dientes cortantes lateralmente con respecto a dicho plano perpendicular de dicho cuerpo plano; y

c. estando dicha parte de dientes cortantes dispuesta en una transición sustancialmente continua de conjuntos alternos de secciones laterales; estando cada sección lateral curvada de forma opuesta desde cada sección lateral adyacente y extendiéndose cada sección lateral angularmente desde dicho plano perpendicular de dicho cuerpo plano.

2. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que hay un número par de dichas secciones curvadas de forma opuesta.

3. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que hay un número impar de dichas secciones curvadas de forma opuesta.

4. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que hay cuatro de dichas secciones curvadas de forma opuesta.

5. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos conjuntos alternos de secciones curvadas de forma opuesta forman una única hélice a lo largo de dicha periferia externa.

6. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicho borde de trabajo externo está definido por una línea de deformación sustancialmente paralela a un borde interno de dicha cuchilla raspadora.

7. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un número igual de dichos dientes cortantes están dispuestos en cada lado de dicho cuerpo plano.

8. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que un número desigual de dichos dientes cortantes están dispuestos en cada lado de dicho cuerpo plano.

9. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos dientes cortantes están torcidos gradualmente a lo largo de dichas secciones curvadas de forma opuesta con respecto a dicho cuerpo plano.

10. Una cuchilla raspadora de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos dientes cortantes en dicho borde de trabajo externo están todos definidos por un radio uniforme desde un punto central de dicha cuchilla raspadora.

11. Un ensamblaje de cuchillas raspadoras, en el que una pluralidad de dichas cuchillas raspadoras de la reivindicación 1 están montadas una al lado de otra en un cubo de cuchilla raspadora circular.

12. Un ensamblaje de cuchillas raspadoras de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho ensamblaje de cuchillas raspadoras forman una circunferencia alrededor de dicho cubo de cuchilla raspadora para formar una superficie de corte circular.

13. Un ensamblaje de cuchillas raspadoras de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dichas cuchillas están montadas en dichos cubos de cuchilla raspadora con clavijas de montaje que penetran en agujeros ubicados en dicho cuerpo plano de dichas cuchillas raspadoras.

14. Un ensamblaje de cuchillas raspadoras de acuerdo con la reivindicación 13, en la que un separador plano en ángulo está posicionado en un extremo de un primer dicho ensamblaje de cuchillas raspadoras, un separador paralelo entre dichas cuchillas raspadoras posteriores y un separador plano en ángulo adicional en otro extremo de dichas múltiples cuchillas raspadoras.

15. Un ensamblaje de cuchillas raspadoras de acuerdo con la reivindicación 13, en el que un separador plano está posicionado en un extremo de un primer dicho ensamblaje de cuchillas raspadoras, un separador paralelo entre dichas cuchillas raspadoras posteriores y un separador plano adicional en otro extremo de dichas múltiples cuchillas raspadoras.

16. Una cuchilla raspadora para retirar banda de rodadura desgastada de un neumático, que comprende:

a. un cuerpo plano con una parte de dientes cortantes diferente en su borde de trabajo externo.

b. extendiéndose dicha parte de dientes cortantes lateralmente con respecto a dicho cuerpo plano;

c. estando dicha parte de dientes cortantes dispuesta en conjuntos alternos de secciones curvadas de forma opuesta; y

d. dichos conjuntos alternos de secciones curvadas de forma opuesta y el borde de trabajo externo forman una curva sinusoidal a lo largo de dicho borde de trabajo externo.

17. Un procedimiento de fabricación de una cuchilla raspadora arqueada, que comprende las etapas de:

a. formar un cuerpo plano que define un plano perpendicular al eje de rotación de dicho cuerpo plano y una parte de dientes cortantes diferente en su borde de trabajo externo;

b. extender dicha parte de dientes cortantes de dicho cuerpo plano lateralmente con respecto a dicho plano 5 perpendicular de dicho cuerpo plano;

c. disponer dicha parte de dientes cortantes en una transición sustancialmente continua de conjuntos alternos de secciones laterales;

d. curvar cada sección lateral de forma opuesta a cada sección lateral adyacente; y

e. extender cada sección lateral angularmente desde dicho plano perpendicular de dicho cuerpo plano.

18. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que los radios de dichos dientes cortantes en dichas secciones curvadas descansan todos sustancialmente en el mismo radio de circunferencia.

19. El procedimiento de la reivindicación 18, en el que los dientes cortantes en dichas secciones curvadas forman una curva sustancialmente sinusoidal.

20. El procedimiento de la reivindicación 17, en el que los dientes cortantes en dichas secciones curvadas forman 15 una configuración sustancialmente de hélice única.

21. Un procedimiento de fabricación de una cuchilla raspadora que comprende las etapas de:

a. formar un cuerpo plano que tiene una parte de dientes cortantes diferente en su borde de trabajo externo;

b. extender dicha parte de dientes cortantes lateralmente con respecto a dicho cuerpo plano;

c. disponer dicha parte de dientes cortantes en conjuntos alternos de secciones curvadas de forma opuesta; y

d. formar dichos conjuntos alternos de secciones curvadas de forma opuesta y el borde de trabajo externo en una curva sinusoidal a lo largo de dicho borde de trabajo externo.