BR102021016524A2

BR102021016524A2 - Método e aparelho para formar uma tira de enchimento

Info

Publication number: BR102021016524A2
Application number: BR102021016524-3A
Authority: BR
Inventors: Christopher David Dyrlund; Brian Richard Koch
Original assignee: The Goodyear Tire & Rubber Company
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2022-03-15
Also published as: EP3960435A3; US20220063223A1; CN114103211A; EP3960435A2; EP3960435B1; US11981101B2

Abstract

Trata-se de um método e aparelho para formar uma tira de enchimento ou uma tira de enchimento em combinação com um talão, sendo que o método compreende as etapas de: enrolar uma tira de borracha sobre um prato de prensa giratório para formar uma tira de enchimento, em que o prato de prensa giratório pode incluir, ainda, um mandril de talão radialmente expansível para suportar um talão. O prato de prensa giratório pode incluir opcionalmente um revestimento antiaderente tal como nitreto de titânio e incluir opcionalmente uma ou mais barras radialmente orientadas. As uma ou mais barras radialmente orientadas opcionais podem ser móveis em uma primeira posição nivelada com a superfície externa do prato de prensa, e móveis em uma segunda posição que, de preferência, não seja nivelada e se projete a partir da superfície externa do prato de prensa. O prato de prensa giratório é ainda opcionalmente retrátil a partir do mandril de talão para facilitar a remoção da tira de enchimento a partir do aparelho.

Description

MÉTODO E APARELHO PARA FORMAR UMA TIRA DE ENCHIMENTO

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se, em geral, à fabricação de pneus, e, mais particularmente, a um método e aparelho para formar uma tira de enchimento aperfeiçoada para um pneu pneumático.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Um pneu automotivo com lona radial convencional inclui lonas radiais que são envolvidas ao redor de dois talões inextensíveis anulares. As porções das lonas que se estendem além dos talões são redobrados ao redor dos talões, formando “redobras.” Um enchimento de borracha anular delimitado pela lona redobrada e pelo talão é denominado como uma “tira de enchimento.” A escolha das dimensões e propriedades de material da tira de enchimento afeta o desempenho do pneu, tais como peso do pneu, rigidez de costado, manipulação, conforto de direção, calor gerado por flexão, fadiga do material e vida útil do pneu. É desejável formar a tira de enchimento de modo que não tenha uma junta a fim de aperfeiçoar a uniformidade e consistência do pneu. É desejável também formar uma tira de enchimento que tenha uma ponta que não se enrole. É desejável também ter um método e aparelho aperfeiçoados para produzir uma tira de enchimento que não cause danos à mesma quando removida do prato de prensa.

DEFINIÇÕES

[003] “Razão de aspecto” significa a razão entre a altura de seção de um pneu e sua largura de seção.

[004] “Axial” e “axialmente” significa as linhas ou direções que são paralelas ao eixo geométrico de rotação do pneu.

[005] “Talão” ou “núcleo de talão” significa, em geral, a parte do pneu que compreende um membro tensionador anular, os talões radialmente internos são associados à retenção do pneu ao aro sendo envolto por cordões de lona e conformado, com ou sem outros elementos de reforço, tais como cobre talão, amarração, tira de enchimento ou enchimentos, guarda de unha e elemento antifricção.

[006] “Estrutura de correia” ou “correias de reforço” significa pelo menos duas camadas ou lonas anulares de cordões paralelos, tecidas ou não tecidas, subjacentes ao filete, não ancoradas ao talão, e tendo ângulos de cordão esquerdo e direito na faixa de 17º a 27º em relação ao plano equatorial do pneu.

[007] “Pneu de lona obliquadora” significa que os cordões de reforço na lona de carcaça se estendem diagonalmente ao longo do pneu de talão-a-talão em um ângulo de cerca de 25 a 65º em relação ao plano equatorial do pneu, sendo que os cordões de lona se estendem em ângulos opostos em camadas alternadas.

[008] “Amortecedores” ou “amortecedores de pneu” significam o mesmo que correia ou estrutura de correia ou correias de reforço.

[009] “Carcaça” significa um laminado de material de lona de pneu e outros componentes de pneu cortados em um comprimento adequado para emendas, ou já emendados, em um formato cilíndrico ou toroidal. Componentes adicionais podem ser adicionados à carcaça antes de serem vulcanizados para criar o pneu moldado.

[010] “Circunferencial” significa linhas ou direções que se estendem ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular a direção axial; pode se referir à direção dos conjuntos de curvas circulares adjacentes cujos raios definem a curvatura axial da banda de rodagem conforme observado em corte transversal.

[011] “Cordão” significa um ou mais fios de reforço, incluindo fibras, que são usadas para reforçar as lonas.

[012] “Estanque interno” significa a camada ou camadas de elastômero ou outro material que forma a superfície interna de um pneu sem câmara de ar e que contém o fluido de inflação dentro do pneu.

[013] “Insertos” significa o reforço tipicamente usado para reforçar os costados de pneus tipo rodagem sem pressão; também se refere ao inserto elastomérico subjacente à banda de rodagem.

[014] “Lona” significa uma camada reforçada por cordão de cordões revestidos com elastômero, radialmente implantado ou, de outro modo, paralelos.

[015] “Radial” e “radialmente” significa direções radialmente em direção ou afastando-se do eixo geométrico de rotação do pneu.

[016] “Estrutura de lona radial” significa uma ou mais lonas de carcaça ou que pelo menos uma lona tem cordões de reforço orientados em um ângulo entre 65º e 90º em relação ao plano equatorial do pneu.

[017] “Pneu de lona radial” significa um pneu pneumático com correias ou circunferencialmente restrito no qual os corões de lona que se estendem a partir do talão são dispostos em ângulos de cordão entre 65º e 90º em relação ao plano equatorial do pneu.

[018] “Costado” significa uma porção de um pneu entre a banda de rodagem e o talão.

[019] “Delta tangente”, ou “delta tan,” é uma razão do módulo de perda de cisalhamento, também conhecido como G”, ao módulo de armazenamento de cisalhamento (G'). Essas propriedades, isto é, G', G” e delta tan, caracterizam a resposta viscoelástica de uma amostra de teste de borracha a uma deformação à tração em uma frequência e temperatura fixas, medidas a 100 ºC.

[020] “Estrutura de laminado” significa uma estrutura não vulcanizada feita de uma ou mais camadas de pneu ou componentes de elastômero como estanque interno, costados e camada de lona opcional.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[021] A invenção será descrita a título de exemplos e com referência aos desenhos anexos, em que:

[022] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um aparelho de formação de tira de enchimento que inclui um prato de prensa giratório e um aparelho extrusor com um cabeçote pivotável;

[023] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva aproximada de um talão montado no mandril do aparelho de formação de tira de enchimento;

[024] A Figura 3 ilustra uma tira de enchimento sendo formada no talão e no prato de prensa giratório pelo bocal do aparelho extrusor;

[025] A Figura 4 ilustra a extensão de uma barra radial a partir da superfície externa do prato de prensa para facilitar a remoção da tira de enchimento a partir do prato de prensa; e

[026] A Figura 5 ilustra a retração axial do prato de prensa giratório a partir do mandril de talão para facilitar a remoção da tira de enchimento a partir do prato de prensa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[027] As Figuras 1 a 5 ilustram um aparelho de formação de tira de enchimento 100 da presente invenção. o aparelho de formação de tira de enchimento 100 inclui um prato de prensa plano anular 110 que é montado de modo giratório e é, de preferência, orientado na direção vertical (Z). No entanto, o prato de prensa plano anular 110 também pode ser orientado na direção horizontal ou outra orientação desejada. Localizado na porção radialmente interna do prato de prensa plano anular 110 está um mandril de talão expansível radialmente opcional 115 para receber um talão. O mandril de talão é formado por três ou mais membros 118 que são dispostos em um círculo para receber o talão. Conforme mostrado na Figura 5, o prato de prensa plano anular 110 é retrátil na direção axial (X) afastando-se do mandril de talão para facilitar a remoção da tira de enchimento formada A ou da montagem de tira de enchimento e talão. Embora o mandril de talão mantenha o talão em posição, o prato de prensa plano anular proporciona um suporte giratório e removível para aplicar uma tira contínua de borracha que é formada em uma tira de enchimento ou uma submontagem de talão e tira de enchimento de combinação.

[028] De preferência, o prato de prensa plano anular 110 tem um revestimento antiaderente. O prato de prensa anular 110 compreende, ainda, uma ou mais barras radialmente orientadas 120. A uma ou mais barras radialmente orientadas 120 são montadas na superfície externa do prato de prensa e são, de preferência, revestidas com o revestimento antiaderente. O prato de prensa plano anular 110 inclui, ainda, uma ou mais barras de compensação 130 que são, de preferência, orientadas na direção radial. Quando o prato de prensa for montados em uma primeira posição para aplicar a tira de enchimento, as barras de compensação radialmente orientadas são montadas niveladas à superfície do prato de prensa anular conforme mostrado na Figura 1. Após a tira de enchimento ter sido aplicada ao talão e ao prato de prensa plano anular e for o momento para remoção, o prato de prensa plano anular 110 é retraído em uma direção axial afastando-se do suporte de talão 115. Quando o prato de prensa plano anular se retrair, a uma ou mais barras de compensação 130 permanecem em posição conforme mostrado na Figura 5. O movimento do prato de prensa afastando-se das barras de compensação 130 rompe a adesão superficial da tira de enchimento de borracha, facilitando, assim, a remoção da tira de enchimento da superfície externa do prato de prensa plano anular 110.

[029] A Figura 1 ilustra, ainda, um aparelho de formação de tiras 10 que pode utilizar uma extrusora opcional 12 em cooperação com uma bomba de engrenagens opcional 14 para formar uma tira 16 de borracha. A composição de borracha é bombeada através da extrusora e da bomba de engrenagens opcional em um bocal 70. O bocal 70 é montado em um cabeçote giratório 90, que permite que o cabeçote giratório 90 e o bocal 70 girem ao redor do eixo geométrico z. O bocal tem uma ponta afunilada pequena. Conforme mais bem mostrado nas Figuras 2 e 3, essa rotação é importante na formação da tira de enchimento, à medida que o cabeçote giratório e o bocal permitem que a borracha penetre na interseção apertada do talão e do prato de prensa interface, de modo que a borracha que forma a tira de enchimento penetre no talão para uma boa adesão. Localizada adjacente à saída do bocal 70 está uma roda de costura pneumaticamente acionada 75, que facilita a aplicação da tira ao prato de prensa. A pressão de costura é pneumaticamente controlada. O bocal 70 também é usado para conformar a tira da borracha em uma geometria desejada.

[030] Variações nas presentes invenções são possíveis tendo em vista a descrição das mesmas proporcionadas no presente documento. Embora determinadas modalidades representativas e detalhes tenham sido mostrados para o propósito de ilustrar a invenção em questão, tornar-se-á aparente aos indivíduos versados nesta técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas sem divergir do escopo da invenção em questão. Portanto, deve-se compreender que alterações podem ser feitas nas modalidades particulares descritas que estarão no escopo destinado completo da invenção conforme definido pelas reivindicações anexas a seguir.

Claims

Método para formar uma tira de enchimento, sendo que o método é CARACTERIZADO pelas etapas de:
enrolar uma tira de elastômero de borracha sobre um prato de prensa giratório, em que o prato de prensa giratório tem um mandril de talão radialmente expansível localizado em uma porção radialmente interna do prato de prensa giratório, em que o prato de prensa giratório tem uma superfície externa tendo um revestimento antiaderente, em que o prato de prensa inclui, ainda, uma ou mais barras.
Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que um talão é montado e preso no mandril de talão expansível, e a tira de elastômero de borracha é enrolada sobre o talão.
Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais barras são orientadas na direção radial.
Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais barras têm um revestimento antiaderente.
Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o prato de prensa giratório é orientado na direção vertical (Z).
Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira é aplicada usando um bocal montado em um cabeçote giratório que é giratório ao redor da direção Z.
Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que um rolo costurador giratório é posicionado sob o bocal.
Aparelho para formar uma submontagem de tira de enchimento e talão, sendo que o aparelho é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:
um prato de prensa giratório, um mandril de talão radialmente expansível montado sobre o prato de prensa giratório, em que o prato de prensa giratório tem uma superfície externa tendo um revestimento antiaderente, e em que a superfície externa inclui, ainda, uma ou mais barras.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais barras são orientadas na direção radial.
Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que a uma ou mais barras são orientadas na direção radial.