BR0316303B1 - Método e aparelho para moldar e curar um pneu para rodas de veículo - Google Patents

Description

“MÉTODO E APARELHO PARA MOLDAR E CURAR UM PNEU PARA RODAS DE VEÍCULO” A presente invenção é relativa a um método e um aparelho para moldar e curar um pneu para rodas de veículo.

Em um ciclo de produção de pneu ocorre que em seguida a um processo de construção, no qual os diferentes componentes de pneu são feitos e/ou montados, é realizado um processo de moldagem e cura, cujo objetivo é definir a estrutura do pneu de acordo com uma geometria desejada, que apresenta usualmente um desenho de banda de rodagem particular.

Para a finalidade, o pneu é fechado em uma cavidade de moldagem definida intemamente de um molde de vulcanização, e conformado de acordo com a configuração geométrica das superfícies externas do pneu a ser obtido.

Um pneu compreende genericamente uma carcaça em conformada em anel de maneira toroidal, que inclui uma ou mais lonas de carcaça, reforçadas com cordonéis de reforço que se situam em planos radiais, isto é, que contém o eixo de rotação do pneu. Cada lona de carcaça tem suas extremidades associadas de maneira integrada com, no mínimo, uma estrutura metálica de reforço anelar, usualmente conhecida como núcleo de talão, que constitui a peça de reforço nos talões, isto é, nas extremidades radialmente internas de dito pneu, cuja função é possibilitar a montagem do pneu com um respectivo aro de montagem. Colocada como coroa em dita carcaça, existe uma banda de material elastomérico chamada banda de rodagem, na qual ao final das etapas de cura e vulcanização, um desenho em relevo é formado para contato com o solo. Uma estrutura de reforço, conhecida usualmente como estrutura de cinta, é colocada entre a carcaça e a banda de rodagem. Esta estrutura no caso de pneus para ônibus, usualmente compreende no mínimo duas tiras radialmente superpostas de tecido emborrachado, dotado de cordonéis de reforço, usualmente de material metálico colocadas paralelas uma à outra em cada tira, e em relação cruzada com os cordonéis da tira adjacente, preferivelmente colocadas simetricamente com relação ao plano equatorial do pneu.

Preferivelmente dita estrutura de cinta ainda compreende em uma sua posição radialmente externa, no mínimo nas extremidades das tiras subjacentes, uma terceira camada de cordonéis têxteis ou também metálicos, que são colocados circunferencialmente a zero graus.

Finalmente, em pneus do tipo sem câmara, isto é, desprovidos de um tubo de ar, uma camada radialmente interna, genericamente chamada revestimento está presente, a qual tem características de impermeabilidade para assegurar a estanqueidade a ar do pneu.

Para os objetivos da presente invenção deve ser apontado que, pelo termo “material elastomérico” pretende-se uma composição que compreende no mínimo um polímero elastomérico e no mínimo um enchimento de reforço. Preferivelmente esta composição ainda compreende aditivos tais como agentes de ligação cruzada (reticulados) e/ou agentes plastificantes, por exemplo. Em virtude da presença dos agentes de reticulação, este material pode ser reticulado por meio de aquecimento, de modo a formar o artigo final fabricado.

Existem métodos de moldagem e cura nos quais um pneu verde colocado sobre um suporte toroidal rígido é arranjado dentro do molde.

Ditos métodos são preferivelmente empregados para pneus que, seguindo processos de construção recentes, são produzidos começando com um número limitado de produtos elementares semi-acabados alimentados sobre um suporte toroidal cujo perfil externo é coincidente com aquele da superfície radialmente interna do pneu que se deseja produzir. Dito suporte toroidal é movido, preferivelmente por meio de um sistema robotizado, entre uma pluralidade de estações, em cada uma das quais, por meio de seqüências automatizadas, uma etapa particular de construção do pneu é realizada (ver o documento EP 0 928 680 no nome do mesmo Requerente, por exemplo). O Pedido de Patente Europeu, publicado sob o Número 0 976 533 no nome do mesmo Requerente, divulga um método e aparelho para moldar e curar pneus para rodas de veículo, no qual o pneu verde construído sobre um suporte toroidal é fechado em um molde de vulcanização; em seguida vapor ou outro fluido sob pressão é alimentado para o interior de no mínimo um espaço para difusão de fluido criado entre a superfície externa do suporte toroidal e a superfície interna do pneu. O requerente pode verificar que por meio de um método do tipo ilustrado acima, ao final da etapa de moldagem e cura, o pneu obtido pode, algumas vezes, apresentar algumas falhas. Isto ocorre principalmente devido ao fluido de trabalho, isto é, ao fluido de vulcanização entrar em contato diretamente com a camada a mais interna do pneu, uma vez que para pneus montados diretamente e curados sobre o mesmo suporte toroidal não existe o efeito da bexiga de vulcanização. Dita bexiga quando está presente dentro do pneu verde no molde de vulcanização, permite uma distribuição uniforme do material elastomérico contra o molde, também corrigindo pequenas falhas de trabalho devido a junções, ligeiros erros manuais ou erros do tambor de construção, por exemplo. De fato, deveria ser lembrado que em processos de construção tradicional, isto é, quando os produtos semi- acabados, mesmo de grandes dimensões (tais como lonas de carcaça, tiras de cinta, bandas de rodagem, por exemplo), são montados sobre tambores de construção cilíndricos e o pneu verde é conformado em uma conformação toroidal por meio de dispositivos apropriados (dispositivos mecânicos ou pneumáticos, por exemplo), associados com os próprios tambores, ao final da operação de trabalho, são obtidos pneus verdes, os quais são desengatados de seu(s) tambor(es) de construção e conformação, e podem portanto abrigar intemamente dita bexiga de vulcanização.

Em particular, poder-se-ia afirmar durante a moldagem e cura dos pneus construídos diretamente sobre um suporte toroidal que, enquanto o fluido de trabalho sob pressão é alimentado entre a superfície externa do suporte toroidal e a superfície interna do pneu verde, os diversos componentes do material elastomérico ainda em um estado não curado, isto é, em um estado plástico, podem assumir um arranjo anômalo com relação às especificações de projeto. Em particular, a lona ou lonas de carcaça podem se mover para longe de sua posição na região de talão, e deslizarem para fora devido à expansão à qual o pneu está submetido por meio de dito fluido de trabalho. Desta maneira, o tracionamento da lona, ou lonas, de carcaça determinado pela etapa de moldagem é mais baixo do que deve ser fornecido para o pneu acabado.

Da mesma maneira que a lona de carcaça, outros componentes do pneu verde podem deslizar um em relação ao outro devido à pressão de vulcanização interna durante os primeiros minutos deste processo, isto é, quando as características plásticas do material elastomérico estão mais presentes. Este fenômeno é mais sentido na região de talão onde, em adição a deslizamento para fora das lonas de carcaça, fenômenos de falta ou de acumulação de material são observados, o que dá origem à formação de degraus e descontinuidades sobre o próprio talão.

Percebeu-se que por meio de fixar, no mínimo parcialmente, a geometria dos talões e a superfície a mais interna do pneu, isto é, aquela porção do pneu em contato com o suporte toroidal que é a primeira a entrar em contato com o fluido de trabalho durante a vulcanização, as desvantagens acima mencionadas podem ser superadas.

Em mais detalhe, verificou-se que comprimindo o pneu verde a partir do exterior para o interior, e fornecendo simultaneamente calor à superfície interna de dito pneu, no mínimo vulcanização parcial da camada a mais interna do pneu e da região de talão é obtida, de modo que uma etapa de moldagem e cura pode ser realizada em seguida, sem envolver falta de homogeneidade e irregularidades no pneu acabado.

De fato, o fluido de trabalho, sob condições de moldagem e cura, está em contato direto com partes do pneu que já foram parcialmente vulcanizadas e, portanto, não apresentam mais um comportamento plástico do material, porém um comportamento quase elástico. Neste caso é obtida uma distribuição uniforme contra o molde do material elastomérico que pertence às camadas as mais externas do pneu. Em adição, a tensão da lona ou lonas de carcaça devido à pressão de vulcanização não provoca qualquer deslocamento para fora das lonas nos talões, uma vez que a lona, ou lonas, se tomaram substancialmente integradas com os materiais elastoméricos presentes nesta região em seguida à vulcanização parcial da mesma.

Em um primeiro aspecto a invenção é relativa a um método para moldar e curar um pneu para rodas de veículo que compreende as etapas de: construir um pneu verde sobre um suporte toroidal que tem uma superfície externa forma cuja forma substancialmente corresponde àquela de uma superfície interna de dito pneu verde; aquecer dito suporte toroidal para transmitir calor para a superfície interna do pneu em contato com dito suporte toroidal; comprimir dita superfície interna de dito pneu verde contra dita superfície externa de dito suporte toroidal por meio de no mínimo um fluido de trabalho secundário sob pressão; comprimir uma superfície externa de dito pneu verde contra as paredes de uma cavidade de moldagem definida em um molde de vulcanização por meio de um fluido de trabalho primário sob pressão que passa em no mínimo um espaço de difusão entre dita superfície externa de dito suporte toroidal e dita superfície interna de dito pneu verde; dito fluido de trabalho primário sob pressão sendo aquecido de modo a fornecer calor para dito pneu verde, para provocar a vulcanização dele.

Em um segundo aspecto a invenção é relativa a um aparelho para moldar e curar um pneu para rodas de veículo, dito aparelho compreendendo: um molde de vulcanização estanque a ar, arranjado para acomodar um suporte toroidal adaptado para suportar um pneu verde dentro de uma cavidade de molde; no mínimo um dispositivo de passagem, adaptado para alimentar no mínimo um fluido de trabalho primário sob pressão, que é formado através de dito suporte toroidal e abre sobre a superfície externa do mesmo, de modo a possibilitar passagem de dito fluido de trabalho primário sob pressão no sentido da superfície interna de dito pneu verde; um dispositivo de alimentação para fornecer um fluido de trabalho secundário sob pressão, que é operacionalmente associado com dito molde de vulcanização para comprimir dito pneu verde, a partir do exterior para o interior, sobre dita superfície externa de dito suporte toroidal; dispositivos de aquecimento para aquecer dito suporte toroidal; dispositivos de aquecimento para aquecer dito fluido de trabalho primário para transmitir calor para dito pneu verde e provocar a vulcanização do mesmo.

Em um terceiro aspecto, a invenção é relativa a um aparelho para moldar e curar um pneu para rodas de veículo, dito aparelho compreendendo: um molde de vulcanização arranjado para acomodar um suporte toroidal adaptado para suportar um pneu verde dentro de uma cavidade de moldagem; no mínimo um dispositivo de passagem adaptado para alimentar no mínimo um fluido de trabalho primário sob pressão, o qual é formado através de dito suporte toroidal e abre sobre a superfície externa do mesmo, de modo a possibilitar a passagem de dito fluido de trabalho primário sob pressão até a superfície interna de dito pneu verde; dispositivos de aquecimento para aquecer dito fluido de trabalho primário para transmitir calor para dito pneu verde e provocar vulcanização do mesmo; um recipiente estanque a ar, arranjado para acomodar dito suporte toroidal; um dispositivo de alimentação para fornecer um fluido de trabalho secundário sob pressão que é associado operacionalmente com dito recipiente estanque a ar para comprimir dito pneu verde a partir do exterior para o interior sobre dita superfície externa de dito suporte toroidal; dispositivos de aquecimento para aquecer dito suporte toroidal.

Outras características e vantagens da invenção se tomarão mais evidentes a partir da descrição detalhada de algumas configurações preferenciais, porém não exclusivas, de um método e um aparelho para moldar e curar um pneu para rodas de veículo de acordo com a presente invenção.

Esta descrição será estabelecida daqui em diante com referência aos desenhos que acompanham, fornecidos à guisa de exemplo não limitativo, nos quais: A Figura 1 é uma vista vertical, parcialmente em corte, de uma configuração preferencial do aparelho de acordo com a invenção, durante uma etapa do método em questão; A Figura 2 é uma vista vertical, parcialmente em corte, de uma configuração preferencial do aparelho de acordo com a invenção, durante uma outra etapa do método em questão; A Figura 3 é uma vista vertical, parcialmente em corte, de um dispositivo que pertence a uma configuração do aparelho de acordo com a invenção; A Figura 3B é uma vista vertical, parcialmente em corte, de um dispositivo que pertence a uma outra configuração do aparelho de acordo com a invenção; A Figura 4 é um diagrama que mostra o curso de uma pressão em relação ao tempo relativa aos fluidos de trabalho empregados para realizar o método em referência.

Com referência à Figura 1, um aparelho para moldagem e cura para pneus para roda de veículos de acordo com uma primeira configuração da presente invenção foi identificado, genericamente, pelo numeral de referencia 101. O aparelho 101 compreende um molde de vulcanização 102 associado operacionalmente com um recipiente estanque a ar 103.

Preferivelmente o molde 102 pode ser constituído de uma metade inferior 102 A e uma metade superior 102B, em engatamento com uma base 103A e uma porção de fechamento 103B do recipiente 103, respectivamente.

Na configuração mostrada à guisa de exemplo, cada uma das metades inferior 102A e superior 102B do molde 102 tem placas laterais, uma placa lateral inferior 130A e uma placa lateral superior 130B, respectivamente, e uma coroa de setores que consiste de um setor inferior 131A e um setor superior 131B, respectivamente.

As metades inferior 102A e superior 102B são reciprocamente móveis entre uma posição aberta na qual elas são espaçadas separadas uma da outra, e uma posição fechada mostrada nas Figuras 1 e 2, na qual elas são fechadas uma na outra para formar uma cavidade de moldagem 104, cujas paredes internas definidas por ditas placas laterais e ditos setores reproduzem a configuração geométrica da superfície externa de um pneu a ser obtido ao final das etapas de moldagem e vulcanização.

Em mais detalhe, as placas laterais são projetadas para formar as superfícies externas das paredes laterais opostas do pneu, enquanto os setores são projetados para formar a assim chamada banda de rodagem do próprio pneu, criando nela uma série de recortes e sulcos longitudinais e/ou transversais, colocados de maneira adequada de acordo com um desenho de banda de rodagem desejado. O aparelho 101 ainda considera a utilização de no mínimo um suporte toroidal 10 de metal ou de outro material rígido, que tem uma superfície externa que reproduz substancialmente a forma da superfície interna do pneu. O suporte toroidal 10 é constituído de maneira conveniente, de um tambor que pode ser desmontado, isto é, constituído de segmentos circunferenciais, no mínimo alguns dos quais são móveis de maneira centrípeta para tomar o suporte toroidal em pedaços e possibilitar a remoção fácil do mesmo do pneu, quando o trabalho está terminado. O aparelho 101 ainda compreende no mínimo um duto 110 (Figura 2) para um fluido de trabalho primário sob pressão, tal como vapor, nitrogênio ou outro gás substancialmente inerte e/ou uma mistura deles, cujo fluido é utilizado, como melhor ilustrado no que segue, para moldagem e vulcanização do pneu.

Também existem preferivelmente presentes no aparelho 101 dispositivos de aquecimento para o molde 102, preferivelmente na forma de uma pluralidade de dutos 105 para passagem de um fluido de aquecimento.

Preferivelmente o aparelho 101 também compreende um dispositivo estanque a ar, adaptado para conter o suporte toroidal 10 sobre o qual um pneu verde 50 foi construído previamente.

Como mostrado nas Figuras 1 e 2, dito dispositivo estanque a ar em uma configuração preferencial pode ser encerrado e integrado em dito molde 102, definindo uma cavidade estanque a ar dentro do mesmo.

Preferivelmente neste caso, dito molde 102 compreende uma pluralidade de vedações 106 colocadas próximo a respiradouros para escapamento do fluido de trabalho primário empregado para vulcanização de dito pneu, e no mínimo uma vedação circunferencial 107 colocada sobre as superfícies opostas das duas metades 102A e 102B.

Dita vedação circunferencial 107 pode consistir de um anel-O, ou preferivelmente uma série de anéis metálicos superpostos fornecidos entre suas superfícies opostas, com um elemento de vedação capaz de suportar as pressões e temperaturas do método descrito no que segue. O dispositivo de alimentação para um fluido de trabalho secundário é associado operacionalmente, nesta configuração, com dito molde 102. Dito dispositivo compreende no mínimo um duto de distribuição 108, e um duto de descarga 109 para, respectivamente, alimentar e evacuar dito fluido de trabalho secundário sob pressão, tal como ar, nitrogênio ou outros gases substancialmente inertes dentro de dito molde 102, para comprimir a superfície interna de dito pneu verde 50 a partir do exterior para o interior, como melhor descrito no que segue, contra a superfície externa de dito suporte toroidal 10.

Altemativamente, um dispositivo estanque a ar 200 pode ser fornecido (Figura 3) extemamente ao próprio molde. Dito dispositivo será substancialmente da mesma forma externa que o molde 102 mostrado nas Figuras 1 e 2 porém, obviamente nem placas laterais 130A e 130B nem setores 131A e 131B ilustrados acima, isto é, aquelas partes pretendidas para moldagem do pneu estarão presentes nele. Mais especificamente, dito dispositivo 200 compreende uma metade inferior 202A e uma metade superior 202B em engatamento com uma base 203A e uma porção de fechamento 203B, respectivamente, e no mínimo uma vedação circunferencial 207 colocada sobre as superfícies opostas das duas metades 202A e 202B.

Também é fornecido em dito dispositivo 200 e em associação com ele, um dispositivo de alimentação para um fluido de trabalho secundário que compreende no mínimo um duto de distribuição 208 e um duto de descarga 209 para, respectivamente, alimentar e evacuar dito fluido de trabalho secundário sob pressão tal como ar, nitrogênio e outros gases substancialmente inertes dentro de dito dispositivo 200, para comprimir a superfície interna de dito pneu verde 50 a partir do exterior para o interior, como melhor descrito no que segue, contra a superfície externa de dito suporte toroidal 10.

Preferivelmente como mostrado na Figura 3B, dito dispositivo 200 pode compreender no mínimo um dispositivo de aquecimento 250 (quatro na Figura 3B) colocado substancialmente nas posições ocupadas pelas placas laterais 130A e 130B em dito molde 102. Vantajosamente, ditos dispositivos de aquecimento 250, como será melhor entendido no que segue, transmitem calor para a superfície externa das regiões de talão do pneu verde 50, auxiliando em dita vulcanização parcial de ditas regiões.

Opcionalmente, dito dispositivo 200 pode fornecer no mínimo um duto 210 para dito fluido de trabalho primário sob pressão, cujo fluido é empregado, como melhor descrito mais tarde, para aquecer a superfície externa de dito suporte toroidal 10.

Ditos dispositivos 250 podem ser equipados com resistores elétricos (não mostrado nas Figuras), ou altemativamente podem ser conectados a dito duto 210.

Em adição, quando dito dispositivo 200 está presente, um molde estanque a ar, como descrito acima em conexão com as Figuras 1 e 2, não é requerido no aparelho 101. O duto 110 (ou 210) é associado operacionalmente com no mínimo um dispositivo de passagem, por meio de um duto de conexão (não mostrado) por exemplo, formado ao longo no mínimo de uma das espigas de centralização de dito suporte toroidal 10, para possibilitar difusão de dito fluido de trabalho primário sob pressão, dentro de dito suporte toroidal 10.

Dito dispositivo de passagem compreende ramais adequados formados no suporte toroidal 10, através dos quais dito fluido de trabalho primário alcança uma pluralidade de dutos que se abrem sobre a superfície externa do próprio suporte toroidal, distribuídos de maneira e de dimensões convenientes sobre a extensão circunferencial dele. Dimensões e distribuição serão de tal natureza que a introdução de material elastomérico bruto para o interior de dito suporte toroidal 10 é impedida.

Preferivelmente um duto 111 adaptado para descarregar possível condensado é então fornecido na parte inferior de dita cavidade de moldagem 104.

De acordo com o método da invenção, o pneu verde 50 é colocado sobre o suporte toroidal 10 antes que esse último seja inserido, juntamente com o pneu, para o interior do molde de vulcanização estanque a ar 102 arranjado em uma condição aberta ou para o interior de dito dispositivo estanque a ar 200 se ele está desacoplado de dito molde.

Em particular, o engatamento do pneu no suporte toroidal 10 pode ser obtido de maneira conveniente construindo o pneu diretamente sobre o próprio suporte. Desta maneira, o suporte toroidal 10 é vantajosamente utilizado como um núcleo rígido para deposição dos diferentes componentes tais como o revestimento, lonas de carcaça, estruturas de reforço nos talões, tiras de cinta, paredes laterais e banda de rodagem, que concorrem na formação do pneu. Mais especificamente, ditos componentes de pneu são preferivelmente obtidos por deposição sobre dito suporte toroidal 10 de produtos semi-acabados tais como, à guisa de exemplo, tiras de material elastomérico, elementos como tira de material elastomérico que compreendem intemamente uma pluralidade de cordonéis têxteis ou metálicos, cordonéis metálicos preferivelmente feitos de aço de alta-tensão.

Outras características no procedimento de colocar os componentes de pneu sobre o suporte toroidal 10 estão descritos no Pedido de Patente Europeu publicado sob o Número 0 929 689 do mesmo Requerente, por exemplo. A operação do aparelho 101, uma vez que dito suporte toroidal 10 que carrega o pneu verde 50 tenha sido colocado para o interior de dito molde 102 (ou dito dispositivo estanque a ar 200), envolve fechamento do próprio aparelho e início das operações de moldagem e cura.

Mais especificamente, por meio do duto 108 (ou 208) dito fluido secundário sob pressão (identificado como “B” na Figura 4) é enviado para o interior de uma cavidade incluída entre a superfície externa de dito pneu verde 50 e a superfície interna de dito molde 102 (ou dito dispositivo 200). De maneira substancialmente simultânea, como mostrado na Figura 4, por meio do duto 110 (ou 210) dito fluido de trabalho primário sob pressão (identificado como “a” na Figura 4) é enviado para o interior de dito suporte toroidal 10 até uma pressão mais baixa do que aquela de dito fluido de trabalho secundário. O transitório têm uma duração incluída entre 30 segundos e 1 minuto; em uma condição de estado constante e por uma duração de 30 segundos a 6 minutos, o diferencial de pressão é mais baixo do que 10 bar (106 Pa), preferivelmente cerca de 1 a 2 bar (de 1 a 2 x 105 Pa).

Uma vez que o fluido de trabalho primário é de pressão mais baixa, ele irá permanecer dentro de dito suporte toroidal 10 sem escapar através dos dutos ilustrados anteriormente. Desta maneira, durante esta etapa o pneu verde 50 é comprimido a partir do exterior para o interior, de modo que sua superfície interna que compreende preferivelmente o revestimento é comprimida contra a superfície externa do suporte toroidal 10.

Preferivelmente dito fluido de trabalho secundário é alimentado na temperatura ambiente, em uma pressão genericamente incluída entre 8 e 18 bar (entre 8 x 105 Pa e 1,8 x 106 Pa), enquanto o dito fluido de trabalho primário, nesta etapa preferivelmente formado de vapor, é alimentado para uma pressão mais baixa do que 16 bar (1,6 x 106 Pa) e uma temperatura genericamente incluída entre aproximadamente 170°C e 210°C.

No exemplo mostrado na Figura 4, o transitório dura cerca de 1 minuto, a pressão do fluido de trabalho secundário em uma condição de estado constante é cerca de 12 bar (1,2 x 106 Pa) e a pressão do fluido de trabalho primário é cerca de 14 bar (1,4 x 106 Pa), a pressão diferencial, portanto, sendo cerca de 2 bar (2 x 105 Pa).

Como ilustrado acima em uma condição de estado constante, esta etapa dura alguns minutos (cerca de 2 no exemplo mostrado na Figura 4).

Durante este período de tempo o fluido de trabalho primário aquece o suporte toroidal 10 que transmite calor para a superfície interna do pneu e, conseqüentemente a região de talão e preferivelmente ao revestimento. Se o dispositivo estanque a ar está encerrado e integrado para o interior de dito molde 102, durante a etapa acima as placas laterais 130A e 130B são aquecidas por meio de dito fluido de aquecimento fornecido para o interior de ditos dutos 105. Este calor é substancialmente transmitido para a superfície externa da região de talão. Além disto, se o dispositivo estanque a ar 200 é fornecido extemamente ao molde 102, a superfície externa de dita região de talão pode ser aquecida por meio de ditos dispositivos 250 energizados por meio de ditos resistores ou dito fluido de trabalho primário como descrito aqui acima. Este aquecimento não cura completamente ditas partes do pneu porém, em todos os casos, é suficiente para fornecer às próprias partes características de elasticidade. Em particular, a lona ou lonas de carcaça são bem ancoradas aos talões e a superfície interna do pneu, preferivelmente o revestimento, se toma elástico o suficiente para suportar a pressão subseqüente do processo de moldagem e vulcanização ilustrado no que segue, sem rasgar. O término desta etapa envolve evacuação do fluido de trabalho secundário através do duto de descarga 109 (ou 209), preferivelmente em um período de tempo mais curto do que 2 minutos (1 minuto no exemplo mostrado).

Se o molde 102 é estanque a ar, uma etapa subseqüente inicia imediatamente para moldagem e cura completa de dito pneu (como mostrado nas Figuras 2, 4). Dita etapa começa por meio da elevação de dita pressão de fluido de trabalho primário para um valor incluído entre 18 e 35 bar (entre 1,8 e 3,5 x 106 Pa), preferivelmente 26 a 28 bar (2,6 a 2,8 x 106 Pa), para a finalidade de moldar e curar o pneu com o tracionamento desejado da lona de carcaça.

Nesta etapa o fluido de trabalho primário preferivelmente compreende uma mistura de nitrogênio e vapor, embora possa consistir de apenas vapor ou vapor misturado com ar ou outros gases substancialmente inertes, ou um ou mais gases tais como ar, nitrogênio e outros gases substancialmente inertes. A pressão gerada por meio de dito fluido de trabalho primário alcança um espaço de difusão criado entre a superfície externa do suporte toroidal 10 e a superfície interna do pneu a ser curado.

Em uma configuração preferencial o espaço de difusão é criado diretamente em seguida a uma expansão de pneu provocada pelo efeito do empuxo exercido por meio de dito fluido de trabalho primário. Em outras palavras, a compressão do pneu contra as paredes da cavidade de moldagem 104 ocorre ao mesmo tempo que uma expansão imposta ao próprio pneu, até trazer a sua superfície externa para aderir completamente às paredes internas da cavidade de moldagem 104. Então, dita operação de compressão ocorre simultaneamente com administração de calor para produzir a reticulação do material elastomérico que forma o próprio pneu e conseqüente definição geométrica e estrutural deste último. Vantajosamente, dito fluido de trabalho primário que determina a pressão desejada que permite ao pneu ser moldado, também fornece calor necessário para vulcanização.

Será reconhecido que no método preferido, durante dita expansão imposta ao pneu para completar as operações de moldagem e cura, a superfície interna do mesmo (preferivelmente o revestimento e parte dos talões) está em um estado elástico como já dito, isto é, estas partes do pneu estão parcialmente curadas pelas razões descritas acima.

Neste caso, a superfície interna do pneu se comporta como uma bexiga de vulcanização em um método de vulcanização convencional, no qual uma bexiga inflável atua contra a superfície interna de um pneu verde fabricado sem a ajuda de um suporte toroidal, para moldá-la contra as paredes do molde e distribuir o material elastomérico presente nos diferentes produtos semi-acabados em uma maneira substancialmente uniforme.

Conseqüentemente, no método da invenção, embora na ausência de uma bexiga inflável, a superfície interna do pneu e preferivelmente o revestimento que já tem boas características de elasticidade, transmitem a pressão do fluido de trabalho primário para todo o pneu em uma maneira substancialmente uniforme e se comportam como a bexiga inflável de um método tradicional. Portanto, graças a uma moldagem uniforme, um pneu vulcanizado que substancialmente corresponde às características de projeto nominais é obtido.

Caso dito dispositivo estanque a ar 200 seja fornecido separado de dito molde 102, ao fmal da etapa de evacuar dito fluido de trabalho secundário, o pneu é extraído de dito dispositivo em uma maneira automatizada ou manual e colocado em um molde, no qual as etapas de moldagem e cura prosseguem em uma maneira substancialmente idêntica àquela descrita acima.

Deve ser observado que durante a etapa de comprimir o pneu a partir do exterior para o interior, para comprimir a superfície interna do pneu contra a superfície externa do suporte toroidal 10, aquecimento de dita superfície interna de pneu pode ser realizado por meio da utilização de dito fluido de trabalho primário sob pressão, transportado através do suporte toroidal como ilustrado anteriormente, ou aquecendo o suporte toroidal independentemente da utilização de dito fluido de trabalho primário, por meio de resistores elétricos, por exemplo. Neste último caso mencionado, a pressão do fluido de trabalho secundário também pode ser de alguns bar (mesmo 2 ou 3) desde que a pressão diferencial se mantenha dentro da faixa descrita anteriormente acima.

Será fmalmente reconhecido que no método da invenção, dita etapa de comprimir a superfície interna do pneu verde 50 contra dita superfície externa do suporte toroidal 10 pode ocorrer de maneira indiferente, antes, depois ou simultaneamente com o aquecimento de dito suporte toroidal.

Claims (18)

1. Método para moldar e curar um pneu para rodas de veículo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: construir um pneu verde (50) sobre um suporte toroidal (10) que tem uma superfície externa cuja forma corresponde àquela de uma superfície interna de dito pneu verde (50); aquecer dito suporte toroidal (10) para transmitir calor para a superfície interna do pneu em contato com dito suporte toroidal (10); comprimir dita superfície interna de dito pneu verde (50) contra dita superfície externa de dito suporte toroidal (10) por meio de no mínimo um fluido de trabalho secundário sob pressão; comprimir uma superfície externa de dito pneu verde (50) contra as paredes de uma cavidade de moldagem (104) definida em um molde de vulcanização, por meio de um fluido de trabalho primário sob pressão que passa em no mínimo um espaço de difusão entre dita superfície externa de dito suporte toroidal (10) e dita superfície interna de dito pneu verde (50); dito fluido de trabalho primário sob pressão sendo aquecido de modo a fornecer calor para dito pneu verde (50) para provocar a vulcanização do mesmo.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o aquecimento de dito suporte toroidal (10) ser realizado por meio de resistores elétricos.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o aquecimento de dito suporte toroidal (10) ser realizado através de dito fluido de trabalho primário transportado para o interior de dito suporte toroidal (10).

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de durante a etapa de comprimir dita superfície interna de dito pneu verde (50) contra dita superfície externa de dito suporte toroidal (10) por meio de dito fluido de trabalho secundário sob pressão, a pressão de dito fluido de trabalho secundário ser maior do que a pressão de dito fluido de trabalho primário.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a pressão de dito fluido de trabalho primário ser menor do que 16 bar (1,6 x 106 Pa).

6. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a pressão de dito fluido de trabalho secundário estar compreendida entre 8 e 18 bar (entre 8 x 105 Pa e 1,8 x 106 Pa).

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de durante a etapa de comprimir uma superfície externa de dito pneu verde (50) contra as paredes de dita cavidade de moldagem (104) por meio de dito fluido de trabalho primário, a pressão de dito fluido de trabalho primário estar incluída entre 18 e 35 bar (entre 1,8 e 3,5 x 106 Pa).

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a temperatura de dito fluido de trabalho primário estar compreendida entre 170°Ce210°C.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito fluido de trabalho primário compreender vapor e nitrogênio.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita etapa de comprimir dita superfície interna de dito pneu verde (50) contra dita superfície externa de dito suporte toroidal (10) vir antes de dita etapa de aquecer dito suporte toroidal (10) para transmitir calor para a superfície interna de dito pneu em contato com dito suporte toroidal (10).

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita etapa de comprimir dita superfície interna de dito pneu verde (50) contra dita superfície externa de dito suporte toroidal (10) vir depois de dita etapa de aquecer dito suporte toroidal (10) para transmitir calor para a superfície interna de dito pneu em contato com dito suporte toroidal (10).

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita etapa de comprimir dita superfície interna de dito pneu verde (50) contra dita superfície externa de dito suporte toroidal (10) ocorrer simultaneamente com dita etapa de aquecer dito suporte toroidal (10) para transmitir calor para a superfície interna de dito pneu em contato com dito suporte toroidal (10).

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de transmitir calor para superfície externa da região de talão de dito pneu verde (50).

14. Aparelho para realizar um método como definido na reivindicação 1, dito aparelho (101) caracterizado pelo fato de compreender: um molde de vulcanização estanque a ar (102) arranjado para acomodar um suporte toroidal (10) adaptado para suportar um pneu verde (50) dentro de uma cavidade de moldagem (104); no mínimo um dispositivo de passagem adaptado para alimentar no mínimo um fluido de trabalho primário sob pressão, que é formado através de dito suporte toroidal (10) e abre sobre a superfície externa do mesmo, de modo a possibilitar passagem de dito fluido de trabalho primário sob pressão no sentido da superfície interna de dito pneu verde (50); um dispositivo de alimentação para fornecer um fluido de trabalho secundário sob pressão que é operacionalmente associado com dito molde de vulcanização (102) para comprimir dito pneu verde (50) a partir do exterior para o interior sobre dita superfície externa de dito suporte toroidal (10); dispositivos de aquecimento para aquecer dito suporte toroidal (10); dispositivos de aquecimento para aquecer dito fluido de trabalho primário para transmitir calor para dito pneu verde (50) e provocar a vulcanização do mesmo.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de alimentação de um fluido de trabalho secundário sob pressão compreender no mínimo um duto de distribuição (108) e um duto de descarga (109).

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de dito fluido de trabalho primário ser projetado para aquecer dito suporte toroidal (10).

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de ditos dispositivos de aquecimento de dito suporte toroidal (10) compreenderem resistores elétricos.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de dito molde estanque a ar (102) compreender uma metade inferior (102A) e uma metade superior (102B) em engatamento com uma base (103 A) e uma porção de fechamento (103B), respectivamente, no mínimo uma vedação circunferencial (107) colocada sobre as superfícies opostas das duas metades (102A e 102B) e uma pluralidade de vedações (106) colocadas próximo a respiradouros pretendidos para a liberação de dito fluido de trabalho primário.