BR112013029799B1

BR112013029799B1 - método para produzir pneus, e, aparelho para produzir pneus para rodas de veículo

Info

Publication number: BR112013029799B1
Application number: BR112013029799-9A
Authority: BR
Inventors: Stefano Testi; Alan Bottomley; Alessio Longoni; Antonio Monterosso
Original assignee: Pirelli Tyre S. P. A.
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2012-05-15
Publication date: 2020-11-17
Also published as: RU2596769C2; BR112013029799A2; EP2714368B1; EP2714368A2; RU2013152154A; WO2012164424A3; CN103596743A; WO2012164424A2; CN103596743B

Abstract

MÉTODOS PARA PRODUZIR PNEUS, E, APARELHO PARA PRODUZIR PNEUS PARA RODAS DE VEÍCULO. Um aparelho para produzir compostos elastoméricos compreende: um dispositivo para reduzir um composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3) de tamanhos controlados; um dispositivo (5) para continuamente alimentar o composto elastomérico (4) em uma entrada (8) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3); um extrusor de mistura (6) tendo uma abertura de entrada (18a) operativamente conectada com uma saída (16) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3); um dispositivo para detectar pelo menos um valor de magnitude (L, C) indicativo de grau de enchimento do extrusor de mistura (6). Uma unidade de controle (26) operativamente conectada com o dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e o dispositivo de detecção (25), ajustar a velocidade operacional do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3), de tal maneira a manter dita magnitude indicativa nas vizinhanças de um valor predeterminado.

Description

Descrição Campo da Invenção

[1] A presente invenção refere-se a um método e um aparelho para produzir pneus.

[2] Em particular, a invenção pertence a um método de extrusão e um aparelho para produzir compostos elastoméricos destinados para manufatura de pneus para rodas de veículo.

Fundamentos da Invenção

[3] Os compostos elastoméricos requeridos para manufaturar os componentes de pneu podem ser providos de extrusores trabalhando continuamente. Os dispositivos de extrusão para produzir compostos elastoméricos destinados para manufatura de pneus para rodas de veículo são conhecidos pelos documentos WO 2010/004595, US 20060108607, US 5.758.961.

[4] O documento conhecido US 6.766,721 descreve um aparelho para converter um fardo ou placa de material elastomérico em pequenos cubos ou blocos a serem alimentados continuamente e em uma dada taxa de fluxo a uma máquina de mistura ou um misturador.

Sumário da Invenção

[5] Dentro do escopo da produção de pneus, em que pelo menos um elemento estrutural do pneu compreende pelo menos um composto elastomérico produzido por um extrusor de mistura alimentado continuamente, concentrou sua atenção em algumas operações.

[6] Em particular, foram examinadas as operações realizadas no composto elastomérico, quando é produzido por mistura realizada em aparelho contínuo ou descontínuo e é subsequentemente submetido a uma ou mais de outras operações de mistura. Entre uma operação de mistura e a seguinte, os compostos elastoméricos podem ser armazenados e/ou mantidos preferivelmente na forma de fitas ou folhas.

[7] Foi atacado o problema de melhorar a qualidade de um composto produzido e, ao mesmo tempo, aumentar a produtividade da planta de mistura e observou que, para alcançar este objetivo, é possível controlar tanto alimentação do composto elastomérico a um misturador contínuo como a quantidade de composto elastomérico tratado na unidade de tempo, para fazer cada um dos componentes do aparelho trabalhar sob condições ótimas de taxa de fluxo.

[8] Observou-se que, a elevação da temperatura do composto demasiado dentro do extrusor de mistura, pode ser um limite para a produtividade da planta da mistura. Esta elevação, por exemplo conectada com demasiadas elevadas velocidades de rotação dos parafusos de extrusão, pode provocar a vulcanização prematura do próprio composto.

[9] Observou-se que, em extrusores contínuos, providos com um sistema de controle de velocidade de fluxo localizado a montante, a velocidade de fluxo do composto tratado por eles é substancialmente independente do número de revoluções por minuto do parafuso de extrusão, pelo menos dentro de uma velocidade de revolução normalmente usada. Aumentando-se o número de revoluções por minuto e mantendo-se a velocidade de fluxo não mutada, o grau de enchimento do extrusor diminui. Aumentando-se o número de revoluções por minuto e deixando-se a velocidade de fluxo não mutada, o grau de enchimento do extrusor aumenta.

[10] Por “grau de enchimento” pretende-se significar a relação entre o volume ocupado pelo material elastomérico dentro da câmara de extrusão delimitada pelos parafusos de extrusão e as paredes internas do recinto de tais parafusos dentro do extrusor e o volume total desta câmara. O grau de enchimento indica a capacidade do extrusor de mistura de tratar a quantidade de material que ele recebe na entrada.

[11] Observou-se que a velocidade de fluxo e a qualidade do composto produzido podem representar características correlacionadas com o grau de enchimento que, entretanto, é de difícil detecção.

[12] Observou-se que é possível controlar os valores de magnitude indicativos do grau de enchimento em uma tal maneira que, determinando-se uma faixa destes valores de magnitude indicativos, é possível controlar a produtividade e qualidade do composto.

[13] De fato, observou-se que a produtividade do extrusor de mistura é mais elevada e o composto é de melhor qualidade se, durante a produção dos compostos dentro do extrusor, a operação ocorrer sob condições constantes, mantendo ditos valores de magnitude indicativos do grau de enchimento dentro de uma predeterminada faixa, uma vez os outros parâmetros operacionais tenham sido estabelecidos, tais como, por exemplo, tipo de motor, formato de parafuso, tipo de composto, temperatura, pressão, velocidade de rotação dos parafusos.

[14] Constatou-se vantajoso produzir um composto elastomérico compreendendo pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos uma carga de reforço em pelo menos um misturador descontínuo e, subsequentemente, reduzir este composto em pequenos pedaços e alimentá-lo a um extrusor de mistura para tratar este composto por mais uma operação de mistura.

[15] Constatou-se que, controlando-se a velocidade de produção de realimentação dos pequenos pedaços, em que o composto elastomérico é convertido, e a velocidade de alimentação dos próprios pequenos pedaços para dentro do extrusor de mistura, em função dos valores de magnitude indicativos do grau de enchimento do próprio extrusor, é possível manter estes valores de magnitude na preestabelecida vizinhança de um valor predeterminado, preferivelmente o valor mais eficiente da produtividade do extrusor.

[16] Constatou-se ainda que dito controle de realimentação possibilita que os pequenos pedaços sejam controlados evitando-se que eles sejam embalados mesmo na substancial ausência de anterior revestimento com agentes antipega pulverulentos (tais como sílica ou talco) usados para compostos reduzidos a grânulos nas máquinas de granulação da técnica conhecida, agentes estes que não somente contaminam o composto mas são também de remoção difícil.

[17] Em um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um método para produzir pneus, compreendendo: • produzir uma pluralidade de elementos estruturais de ditos pneus, em que pelo menos um elemento estrutural de dita pluralidade de elementos estruturais compreende pelo menos um composto elastomérico; em que a produção de dito pelo menos um elemento estrutural compreende: • produzir pelo menos um composto elastomérico; • determinar os parâmetros de trabalho de um extrusor de mistura; • reduzir dito composto elastomérico em pequenos pedaços de tamanhos controlados e continuamente alimentar o extrusor de mistura com ditos pequenos pedaços, cujo extrusor continuamente processando os mesmos; • detectar pelo menos um valor de magnitude representativo do grau de enchimento de dito extrusor de mistura; • ajustar a velocidade para reduzir o composto elastomérico em pequenos pedaços, a fim de manter um dos valores de magnitude detectados na predeterminada vizinhança de um valor predeterminado.

[18] Em um segundo aspecto, a invenção refere-se a um aparelho para produzir compostos elastoméricos, compreendendo: - um dispositivo para reduzir um composto elastomérico em pequenos pedaços de tamanhos controlados; - um dispositivo para continuamente alimentar dito composto elastomérico a uma entrada do dispositivo para reduzi-lo em pequenos pedaços; - um extrusor de mistura tendo uma abertura de entrada operativamente conectada com uma saída de dito dispositivo para reduzi-lo em pequenos pedaços; - pelo menos um dispositivo para detectar um valor de magnitude indicativo do grau de enchimento do extrusor de mistura; - uma unidade de controle operativamente conectada ao dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e o dispositivo de detecção para ajustar a velocidade operacional do dispositivo para redução em pequenos pedaços, de tal maneira a manter dito valor de magnitude indicativo nas vizinhanças pré-estabelecidas de um valor predeterminado.

[19] Após fixar uma faixa de valor predeterminado de dita magnitude indicativa do grau de enchimento do extrusor para dados parâmetros de trabalho (parâmetros geométricos ou operativos da máquina, tais como, por exemplo, tipo de motor, formato de parafuso, velocidade de rotação dos parafusos, pressão ou também outros parâmetros correlacionados com o composto a ser produzido, tais como tipo de composto, temperatura, tempo de vulcanização prematura do composto, por exemplo), o sensor, instante por instante, detecta esta magnitude indicativa, compara-a com a faixa de valor predeterminada e aciona o dispositivo para reduzir o composto elastomérico em pequenos pedaços, de modo que ajuste sua velocidade de produção às exigências particulares do extrusor. O valor detectado instante por instante terá poucas oscilações em tomo do valor predeterminado, de tal maneira que a média de tempo é substancialmente igual a dito valor predeterminado.

[20] Dito controle de realimentação de acordo com a presente invenção possibilita que o extrusor seja operado a um grau de enchimento rigorosamente próximo do ótimo (quanto a qualidade e produtividade do composto produzido), grau este não sendo conhecido por si próprio e pode ser dificilmente medido mas corresponde ao valor predeterminado da magnitude indicativa detectada.

[21] Os tamanhos dos pequenos pedaços são ainda controlados, o que significa que eles são mantidos dentro de uma faixa de valor predeterminada, adequada para o processo.

[22] A presente invenção, em pelo menos um dos aspectos acima, pode ter um ou mais dos aspectos preferidos a seguir descritos.

[23] De acordo com uma forma de realização do método, a magnitude detectada é o torque dos parafusos do extrusor de mistura.

[24] O torque pode ser detectado medindo-se a corrente absorvida pelo motor movendo os parafusos de extrusão. Constatou-se que a medição direta do grau de enchimento como a relação acima especificada entre os volumes, durante o processo de extrusão, pode ser de difícil detecção e o grau de enchimento máximo aceitável é preferivelmente o grau de enchimento além do qual o motor não é mais capaz de provocar rotação dos parafusos do extrusor de mistura (torque máximo: é detectado pela absorção do motor) ou uma tremonha de carga do extrusor começa enchendo com material até um predeterminado nível ser alcançado e excedido.

[25] De acordo com uma forma de realização do método, o valor de detecção é o nível de enchimento de uma tremonha de entrada do extrusor de mistura.

[26] A medição indireta do grau de enchimento ocorre através da medição do nível alcançado pelo material em pequenos pedaços dentro da tremonha do extrusor de mistura durante o processamento.

[27] Preferivelmente, ambos os valores de magnitude acima (torque e nível de tremonha) são detectados e, preferivelmente, a magnitude para o controle da alimentação de realimentação do extrusor de mistura é aquela dos dois valores que divergem mais do valor predeterminado.

[28] A magnitude indicativa do grau de enchimento é considerada como divergente do valor predeterminado quando ela está fora das vizinhanças pré-estabelecidas deste valor predeterminado.

[29] Por “vizinhanças pré-estabelecidas” pretende-se dizer uma faixa de valores mais ou menos ampla, dentro da qual dito valor predeterminado situa-se. Como exemplo, dado um valor de torque predeterminado de 90% do torque máximo do motor, as vizinhanças pré- estabelecidas podem ser incluídas entre 70% e 98% do torque máximo ou podem ser muito menores, por exemplo, incluídas entre 89,5% e 90,5% do torque máximo. Como exemplo, dado um valor de enchimento predeterminado igual a 80% do valor de enchimento máximo da tremonha, as vizinhanças pré-estabelecidas podem ser incluídas entre 60% e 90% do enchimento máximo ou podem ser muito menores, incluídas entre 79,7% e 80,5% do enchimento máximo, por exemplo.

[30] Preferivelmente, no caso de controle do processo através de dois valores de magnitude indicativos do grau de enchimento, a magnitude que realizará o controle de realimentação da alimentação é a que está fora de dita primeira vizinhança predeterminada.

[31] Operativamente, se durante o trabalho do extrusor de mistura o torque sair da respectiva vizinhança predeterminada (p. ex. valor de torque predeterminado igual a 90% do torque máximo suprido pelo motor; vizinhança de torque predeterminada incluída entre 85% e 95% do torque máximo; torque detectado igual a 98%), enquanto o limite da tremonha permanece dentro da respectiva vizinhança predeterminada (p. ex., valor de enchimento predeterminado igual a 40%; vizinhança predeterminada incluída entre 30 % e 50 %; enchimento detectado igual a 37%), é o torque detectado que controla o dispositivo para reduzir em pequenos pedaços, reduzindo sua velocidade operacional.

[32] Se, ao contrário, o torque permanecer dentro da respectiva vizinhança predeterminada (p. ex., valor de torque pré-estabelecido igual a 90% do torque máximo suprido pelo motor; vizinhança de torque preestabelecida incluída entre 85% e 95% do torque máximo; torque detectado igual a 89%), enquanto o enchimento da tremonha fica abaixo da vizinhança pré-estabelecida (p. ex., valor de enchimento pré-estabelecido igual a 40%; vizinhança predeterminada incluída entre 30% e 50%; enchimento detectado igual a 26"), é o enchimento detectado que controla o dispositivo para reduzir em pequenos pedaços, aumentando sua velocidade operacional.

[33] Preferivelmente, o método compreende: ajustar a velocidade de rotação dos parafusos do extrusor de mistura, de tal maneira a manter a magnitude detectada na vizinhança predeterminada do valor predeterminado.

[34] Além disso, não somente o ajustamento da velocidade de produção dos pequenos pedaços de composto elastomérico, mas também o ajuste da velocidade de rotação dos parafusos de extrusão que afetam o grau de enchimento do extrusor de mistura e é, portanto, um parâmetro de controle adicional do método.

[35] De acordo com uma forma de realização preferida, os pequenos pedaços são cortados de uma fita, uma folha ou um fardo de dito composto elastomérico.

[36] A redução em pequenos pedaços por corte possibilita um controle mais preciso dos tamanhos.

[37] Preferivelmente, os pequenos pedaços têm tamanhos de centímetros.

[38] Preferivelmente, os pequenos pedaços têm dois lados com tamanhos pelo menos tão grandes quanto cerca de 10 mm.

[39] A expressão “tamanho em centímetro” é entendida como indicando que um pequeno pedaço tem pelo menos dois dos três tamanhos na ordem de um ou alguns centímetros. O material é, por exemplo, cortado em pequenos cubos, blocos, ladrilhos ou outros formatos similares.

[40] Preferivelmente, a espessura da fita é incluída entre cerca de 5 mm e cerca de 25 mm, mais preferivelmente entre 5 mm e 15 mm.

[41] Preferivelmente, as bordas dos pequenos pedaços resultantes do corte são incluídas entre cerca de 10 mm e cerca de 70 mm. Preferivelmente, as bordas dos pequenos pedaços resultantes do corte são incluídas entre cerca de 25 mm e cerca de 50 mm.

[42] Os pequenos pedaços têm tamanhos controlados bastante grandes para não se tomarem comprimidos demasiado facilmente e ao mesmo tempo bastante pequenos para possibilitar que sejam facilmente introduzidos dentro do extrusor de mistura e tratados por ele.

[43] Possivelmente, o método compreende: pulverizar um líquido lubrificante sobre o composto elastomérico, durante ou após reduzi-lo em pequenos pedaços, para melhorar o fluxo dos pequenos pedaços quando eles alcançarem a tremonha.

[44] Este líquido é, por exemplo, água ensaboada que é eliminada sem qualquer problema durante a mistura no extrusor, sem deixar substâncias poluentes.

[45] Preferivelmente, o composto elastomérico a ser alimentado ao extrusor de mistura contínua é produzido por pelo menos uma operação de mistura realizada em pelo menos um misturador descontínuo do tipo fechado (Banbury®, Intermix®) ou tipo aberto (misturador de lâmina-Z).

[46] Preferivelmente, o composto elastomérico a ser alimentado ao extrusor de mistura é obtido na forma de uma fita contínua (folhas) dobrado em camadas e é continuamente alimentado a um dispositivo para reduzi-lo em pequenos pedaços.

[47] O uso deste tipo de produto semiacabado possibilita que os ciclos de produção sejam encompridados sem que o composto de partida elastomérico requeira ser suprido frequentemente.

[48] De acordo com uma forma de realização, no extrusor de mistura uma operação de remistura do composto elastomérico é realizada.

[49] De acordo com uma forma de realização alternativa, o método compreende: alimentar o extrusor de mistura com ingredientes adicionais, além do composto elastomérico.

[50] A presente invenção é, portanto, aplicável tanto em operações de laminação, realizadas em um composto acabado (por exemplo, previamente produzido em pelo menos um misturador descontínuo), sem adicionar outros ingredientes e na verdadeira mistura consistindo de trabalho de realização do composto com o extrusor de mistura adicionando-se outros ingredientes em determinadas proporções relativas entre si (e o composto a ser alimentado para o extrusor de mistura).

[51] Preferivelmente, no caso de mistura, ditos ingredientes adicionais são continuamente pesados antes de introduzir os mesmos dentro do extrusor de mistura e dosá-los em predeterminadas proporções com os pequenos pedaços do composto elastomérico.

[52] Em ambos os casos mencionados acima (relaminação e mistura), o composto de partida, mantido na forma de uma fita ou folha e projetado para ser reduzido em pequenos pedaços, é um composto acabado, isto é, já com os ingredientes adicionados, tomando-o adequado para uso na manufatura de produtos semiacabados, destinados para produção de pneu. Este composto acabado é produzido por meio de pelo menos uma dispositivo de mistura descontínuo, uma mistura interna, por exemplo, preferivelmente um misturador Banbury® tendo dois rotores contra-rotativos, exercendo uma forte ação de mistura para mastigar o polímero ou polímeros elastoméricos e incorporando e dispersando dentro deles os outros componentes normalmente presentes nos compostos elastoméricos, tais como cargas de reforço, adjuvantes de lubrificação, agentes de vulcanização e outros aditivos, por exemplo.

[53] Mais preferivelmente, este composto acabado é produzido por pelo menos uma etapa de mistura realizada em dito dispositivo de mistura descontínuo e por subsequente conformação do composto elastomérico em uma fita ou folha.

[54] A mistura combinada dentro do misturador descontínuo e misturando dentro do extrusor de mistura contínuo (após reduzir a fita ou folha em pequenos pedaços; com ou sem adição de outros ingredientes) permite, através e controle de retroalimentação, que um composto de melhor qualidade ser obtido juntamente com alta produtividade.

[55] De acordo com uma forma de realização do aparelho, o extrusor de mistura compreende uma tremonha de entrada e o dispositivo de detecção compreende um sensor de nível, operativamente atuando sobre a tremonha de entrada para detectar o nível dos pequenos pedaços em trânsito em dita tremonha de entrada.

[56] Preferivelmente, o sensor de nível é do tipo laser.

[57] A adoção do sensor de nível do tipo reivindicado permite que a medição seja realizada sem a estrutura do extrusor de mistura ter que ser modificada e, portanto, dita medição é tomada também possível nos extrusores já comercialmente disponíveis.

[58] O sensor a laser lê o nível do material dentro da tremonha, a unidade de controle, por exemplo, calcula o nível médio (no tempo e/ou no espaço) e compara-o com uma faixa predeterminada, compreendendo um valor predeterminado e então retifica a velocidade de redução do composto elastomérico em pequenos pedaços: se o nível for demasiado elevado, o sensor reduz a velocidade de redução do composto elastomérico em pequenos pedaços; se o nível for demasiado baixo, ele aumenta a velocidade de redução do composto elastomérico em pequenos pedaços. Durante o inteiro método, portanto, a velocidade oscila nas vizinhanças de um valor correspondendo à faixa de nível predeterminada.

[59] De acordo com uma forma de realização do aparelho, o dispositivo de detecção é operativamente ativo nos parafusos de extrusão e detecta o torque de ditos parafusos de extrusão.

[60] Esta forma de realização alternativa também possibilita que a medição seja realizada sem a estrutura do extrusor de mistura ter que ser modificada e, portanto, toma seu uso também possível nos extrusores já comercialmente disponíveis.

[61] O valor da corrente absorvida pelo motor dos parafusos é detectado e possivelmente tem sua média calculada no tempo.

[62] A unidade de controle calcula um valor de torque médio e compara-o com uma faixa pré-estabelecida, a fim de subsequentemente retificar a velocidade de produção dos pequenos pedaços de composto elastomérico: se o torque for demasiado elevado, a velocidade de produção dos pequenos pedaços do composto elastomérico é reduzida; se o torque for demasiado pequeno, a velocidade de produção dos pequenos pedaços do composto elastomérico é aumentada. Durante o inteiro método, a velocidade, portanto, oscila nas vizinhanças de um valor correspondendo à faixa de torque predeterminada.

[63] Em uma forma de realização preferida, o aparelho compreende tanto o sensor de nível como a detecção de torque e opera como acima descrito.

[64] Preferivelmente, o dispositivo para reduzir em pequenos pedaços compreende dispositivos de cortar, preferivelmente dois dispositivos de corte tendo direções de corte inclinadas entre si, para cortar dito composto elastomérico em pedaços regulares de tamanhos de centímetros.

[65] Preferivelmente, o dispositivo para reduzir em pequenos pedaços compreende um dispositivo de corte longitudinal e um dispositivo de corte transversal para cortar dito composto elastomérico em paralelepípedos de tamanhos de centímetros.

[66] O corte realizado desta maneira parece ser perfeito e a estrutura do dispositivo de corte é relativamente simples.

[67] Preferivelmente, o dispositivo de corte longitudinal compreende uma pluralidade de lâminas circulares, cada uma disposta em tomo de um primeiro cilindro girando em tomo de um primeiro eixo geométrico perpendicular a uma direção de alimentação do composto elastomérico.

[68] Preferivelmente, o dispositivo de corte longitudinal compreende dois primeiros cilindros voltados um para o outro e contra- girando em tomo dos respectivos primeiros eixos geométricos perpendiculares a uma direção de alimentação do composto elastomérico e cada um de ditos dois primeiros cilindros tem bordas anulares providas com lâminas circulares e encaixadas nos respectivos sulcos anulares do outro primeiro cilindro.

[69] Preferivelmente, o dispositivo de corte transversal compreende pelo menos uma lâmina transversal se estendendo ao longo de uma direção substancialmente perpendicular à direção de alimentação do composto elastomérico e disposta em um segundo cilindro girando em tomo de um segundo eixo geométrico paralelo ao primeiro eixo geométrico.

[70] De acordo com uma forma de realização preferida, o dispositivo de corte transversal compreende pelo menos uma lâmina transversal suscetível de translação ao longo de uma direção perpendicular à direção de alimentação do composto elastomérico.

[71] De acordo com uma forma de realização, o aparelho compreende uma transportadora interposta entre a saída de dito dispositivo para reduzir pequenos pedaços e a entrada do extmsor de mistura.

[72] O dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e o extmsor de mistura podem ser colocados em uma distância entre si e também em diferentes alturas. A transportadora possibilita ainda que pequenos pedaços sejam distribuídos em uma maneira uniforme antes transportá-los para dentro da tremonha do extrusor de mistura.

[73] Preferivelmente, a unidade de controle é operativamente conectada à transportadora para ajustar a velocidade de alimentação de dita transportadora em função da velocidade operacional do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços. A unidade de controle controla tanto o dispositivo para reduzir em pequenos pedaços como a transportadora, em função do grau de enchimento do extrusor de mistura, ou do torque e/ou nível detectados.

[74] De acordo com uma forma de realização, o aparelho compreende ainda uma tremonha auxiliar colocada a jusante da saída do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e através da transportadora para armazenagem temporária do composto elastomérico em pequenos pedaços.

[75] A tremonha auxiliar atua como um “amortecedor”, porque o material em pequenos pedaços, armazenados nela durante a operação sob condições constantes, é usado durante possíveis paradas temporárias do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços, para continuar a alimentar o extrusor de mistura sem ser obrigado a pará-lo.

[76] Preferivelmente, as paredes da tremonha são móveis para reduzir a possibilidade de que os pequenos pedaços possam ser comprimidos.

[77] A tremonha é, por exemplo, provida com massas vibratórias provocando vibração das paredes.

[78] De acordo com uma forma de realização, a transportadora compreende uma superfície de transporte e paredes de retenção se estendendo da superfície de transporte, em que uma superfície extrema de retenção tem uma abertura para medição do composto elastomérico em pequenos pedaços.

[79] Nesta configuração, é a própria transportadora que também atua como um “amortecedor” porque os pequenos pedaços são acumulados entre as paredes em uma tal quantidade que em qualquer caso, durante uma parada temporária do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e a falta temporária de material a montante, o material continua fluindo através da abertura de medição através de um tempo suficiente para possibilitar que o inconveniente seja remediado.

[80] Preferivelmente, as paredes de retenção são móveis para reduzir a possibilidade de que os pequenos pedaços possam ser comprimidos.

[81] O movimento das paredes produz remistura dos pequenos pedaços e evita que os mesmos grudem entre si.

[82] De acordo com uma forma de realização, o aparelho compreende ainda um dispositivo de medição gravimétrico, colocado entre a saída do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e a abertura de entrada do extrusor de mistura e operativamente conectado à unidade de controle, a fim de suprir o composto elastomérico em pequenos pedaços, de acordo com proporções predeterminadas com ingredientes adicionais.

[83] O dispositivo de medição gravimétrico é usado nos extrusores de mistura para precisamente controlar as proporções dos ingredientes em relação ao composto elastomérico reduzido em pequenos pedaços.

[84] De acordo com uma forma de realização, o aparelho compreende: - uma primeira e uma segunda transportadora colocadas em paralelo entre a saída de dito dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e a entrada do extrusor de mistura; - um defletor colocado na saída do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços e adaptado para transportar os pequenos pedaços saindo da primeira ou da segunda transportadora.

[85] Antes de iniciar a linha de produção, ambas as transportadoras são carregadas com os pequenos pedaços de material elastomérico. Durante operação normal, somente a primeira transportadora está em movimento, enquanto a segunda transportadora esta estacionária e atua como um “amortecedor”. A segunda transportadora começa operando quando, em seguida a uma parada do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços, os pequenos pedaços da primeira transportadora são acabados.

[86] De acordo com uma forma de realização, a saída do dispositivo para reduzir em pequenos pedaços é colocada acima da entrada do extrusor de mistura.

[87] O dispositivo para reduzir em pequenos pedaços diretamente descarrega o produto dentro da tremonha do extrusor de mistura, sem interposição de qualquer transportadora intermediária, o que envolve simplificação estrutural do aparelho.

[88] De acordo com uma forma de realização, o extrusor de mistura é do tipo de dois parafusos.

[89] De acordo com uma forma de realização, o extrusor de mistura é do tipo conformado em anel de multiparafusos.

[90] Outros aspectos e vantagens serão mais evidentes pela descrição detalhada de formas de realização preferidas porém não exclusivas de um aparelho para produzir compostos elastoméricos, de acordo com a presente invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

[91] Esta descrição será feita a seguir com referência aos desenhos anexos, fornecidos como exemplos não limitantes, em que: - Fig. 1 mostra diagramaticamente uma forma de realização de um aparelho de extrusão para produzir compostos elastoméricos de acordo com a invenção em uma vista lateral em elevação; - Figs, la e 1b mostram respectivas formas alternativas de um elemento do aparelho da Fig. 1; - Fig. lc é uma vista ampliada de outro elemento do aparelho da Fig. 1; - Figs. 2a e 2b mostram uma vista em planta e uma vista lateral em elevação respectivamente de uma primeira forma alternativa do aparelho da Fig- 1; - Figs. 3a e 3b mostram uma vista em planta e uma vista lateral em elevação, respectivamente, de uma segunda forma alternativa do aparelho da Fig- 1; - Figs. 4a e 4b mostram uma vista em planta e uma vista lateral em elevação, respectivamente, de uma terceira forma alternativa do aparelho da Fig. 1; - Figs. 5a e 5b mostram uma vista em planta e uma vista lateral em elevação, respectivamente, de uma quarta forma alternativa do aparelho da Fig. 1; - Fig. 6 é uma vista em perspectiva de um elemento do aparelho mostrado nas Figs. 5a e 5b; - Fig. 7 é uma vista em planta de uma quinta forma alternativa do aparelho da Fig. 1; - Fig. 8 é uma vista em planta de uma sexta forma alternativa do aparelho da Fig. 1; - Figs. 9a e 9b mostram uma vista em planta e uma vista lateral em elevação, respectivamente, de uma sétima forma alternativa do aparelho da Fig. 1; - Fig. 10 ilustra uma meia-seção radial de um pneu para rodas de veículo manufaturado seguindo-se o método da presente invenção.

Descrição Detalhada das Formas de Realização Preferidas da Invenção

[92] Com referência aos desenhos anexos, um aparelho de extrusão para produzir compostos elastoméricos foi genericamente identificado pelo numeral de referência 1.

[93] O aparelho 1 compreende um dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 um composto elastomérico 4 previamente preparado em um misturador descontínuo do tipo Banbury®, não mostrado como conhecido por si mesmo, e alimentado por um dispositivo de alimentação 5. Um extrusor de mistura 6 recebe os pequenos pedaços do dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 e processá-los a fim de obter um composto mais homogêneo e de melhor qualidade.

[94] Na forma de realização mostrada na Fig. 1, o dispositivo de alimentação 5 compreende um palete 7 suportando uma fita de material elastomérico 4 dobrado em camadas.

[95] O dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 é um dispositivo para realizar cortes ao longo de dois eixos geométricos e é capaz de reduzir a fita de material elastomérico 4 que é continuamente suprida pelo palete 7 em pequenos cubos, blocos, ladrilhos ou outros formatos similares.

[96] O dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 em uma sua entrada 8 compreende duas primeiras esteiras transportadoras 9 tendo superfícies de transporte confrontadas delimitando uma fenda entre elas para passagem de dito composto elastomérico 4 na forma de fita.

[97] A jusante da primeira transportadora 9, a fita de material elastomérico 4 passa através de um dispositivo de corte longitudinal formado com dois primeiros cilindros confrontantes 10 providos com lâminas circulares 11. Cada uma das lâminas 11 estende-se em tomo do respectivo primeiro cilindro ao em um plano ortogonal a um respectivo primeiro eixo geométrico de rotação e as lâminas circulares 11 são afastadas entre si pela mesma distância ao longo de dito primeiro eixo geométrico de rotação. As lâminas 11 cortam a fita de material elastomérico 4 em tiras ao longo de Unhas de corte longitudinais paralelas à extensão longitudinal da fita e ao longo de uma direção de ahmentação “A” da mesma.

[98] É mostrada na Fig. 1c uma forma alternativa preferida do dispositivo de corte longitudinal, de acordo com que os dois cifindros confrontantes e contra-rotativos 10 são providos com cristas anulares 10a alternadas com sulcos anulares 10b. Cada crista 10a de um dos cilindros 10 é encaixada em um sulco 10b do outro. Cada crista 10a sobre as respectivas bordas circulares define as lâminas 11 para cortar a fita 4. A extensão axial de cada um dos sulcos 10b e cada uma das cristas 10a é a mesma e a fita 4 passando entre ditos cilindros 10 é dividida em tiras da mesma largura.

[99] As tiras cortadas continuam seu deslocamento situando-se em uma superfície superior de uma segunda transportadora 12. Uma terceira transportadora 13 é disposta consecutiva à segunda 12 e um dispositivo de corte transversal 14 é disposto entre as duas transportadoras; dito dispositivo de corte transversal 14 compreende uma lâmina transversal 14a e um elemento de contato 15. A lâmina transversal 14a mostrada é posicionada sobre o elemento de contato 15 em que a fita de composto elastomérico 4 corre.

[100] Na forma mostrada nas Figs. 1 e la, a lâmina transversal 14a é um disco girando ao longo de uma direção ortogonal à direção de alimentação “A” do composto elastomérico 4 e ortogonal às linhas de corte longitudinais.

[101] Na variante da Fig. 1b, a lâmina transversal 14a é retilínea e estende-se ao longo de uma geratriz de um segundo cilindro rotativo 14c em tomo de um segundo eixo geométrico paralelo aos primeiros eixos geométricos de rotação dos primeiros cilindros confrontantes 10.

[102] A lâmina transversal 14a corta as tiras em pequenos pedaços 3 ao longo das linhas de corte transversais perpendiculares à extensão longitudinal da fita e na direção de alimentação “A” da mesma.

[103] A terceira transportadora 13 termina em uma saída 16 do dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3.

[104] A jusante da saída 16 e sob ela, uma transportadora 17 é disposta e contém os pequenos pedaços 3 previamente cortados até uma tremonha de entrada 18 disposta em uma abertura de entrada 18a do extmsor de mistura 6. Os pequenos pedaços 3 caem embaixo a partir da saída 16 para dentro de uma tremonha auxiliar 19, colocada acima de uma superfície de transporte superior da transportadora 17. A tremonha auxiliar 19 tem uma abertura 20 disposta na superfície de transporte superior da transportadora 17 e virada em direção ao extrusor de mistura 6. Os pequenos pedaços 3 acumulam-se e saem, repousando sobre a transportadora 17, através da abertura 20, que os distribuirão na superfície de transporte superior da transportadora 17, portanto atuando como um dispositivo de medição.

[105] A tremonha 18 do extrusor de mistura 6 e o próprio extrusor 6 são colocados sob uma extremidade final da transportadora 17. Os pequenos pedaços 3 caem, portanto, sob gravidade, da transportadora 17 para o extrusor de mistura 6. O extrusor de mistura 6, diagramaticamente mostrado na Fig. 1 em seção transversal, é do tipo conformado em anel de multiparafusos, usado para operações de mistura envolvendo adição de outros ingredientes em determinadas proporções, além do composto elastomérico 4 em pequenos pedaços 3. Para este objetivo, uma vez que o composto elastomérico 4 em pequenos pedaços 3 deve ser medido em proporções fixas com os outros ingredientes, a transportadora 17 é um dispositivo de medição gravimétrico, isto é, é provido com um sensor de peso, não mostrado, dinamicamente detectando a quantidade de pequenos pedaços 3 em trânsito, a fim de ajustar a quantidade dos outros ingredientes.

[106] O extrusor de mistura 6 compreende um corpo de retenção substancialmente cilíndrico 21, que principalmente estende-se ao longo de uma direção longitudinal e contém um mandril 22 dentro de uma sua câmara. Uma câmara anular 23 é confinada entre uma superfície radialmente externa do mandril 22 e uma superfície radialmente interna do corpo de retenção 21 e dita câmara é parcialmente coincidente com a câmara do corpo de retenção 21. O mandril 22 estende-se ao longo de um eixo geométrico longitudinal “X- X” e é coaxial e fixamente montado no corpo 21. Os parafusos de extrusão 24, preferivelmente em número de seis de mais do que seis, são dispostos na câmara anular 23, em tomo do mandril 22 e paralelos ao eixo geométrico longitudinal “X-X”. Os parafusos 24 penetram um no outro e são autolimpantes, são rotativamente suportados pelo corpo 21 e substancialmente estendem-se ao longo da inteira extensão longitudinal da câmara anular 23. Os parafusos 24 são acionados em rotação por um motor, não mostrado, e ao longo de sua extensão longitudinal têm regiões com diferentes detalhes estruturais, a fim de submeter o composto a diferentes etapas do processo. Os parafusos 24, por sua rotação, fazem com que os componentes compostos se movam para frente em uma direção de transporte predeterminada e, ao mesmo tempo, realizem tratamento de ditos componentes em uma tal maneira a produzir o próprio composto e dar ao composto os desejados aspectos físico- químicos, antes de ser ejetado através de uma abertura de descarga.

[107] Um sensor de nível a laser 25, apontando para o lado de dentro da tremonha 18, é disposto sobre a tremonha 18 do extrusor de mistura 6; ele é capaz de detectar o nível de superfície “L” dos pequenos pedaços 3, temporariamente armazenados dentro da tremonha 18, enquanto estão descendo sob gravidade e pouco a pouco para dentro do extrusor de mistura 6.

[108] O aparelho 1 compreende ainda uma unidade de controle eletrônico 26 operativamente conectada ao dispositivo 2, para cortar em pequenos pedaços 3, transportadora 17, extrusor de mistura 6 e sensor de nível a laser 25. A unidade de controle 26 recebe um sinal do sensor de nível a laser 25, 25, indicativo do nível “L” dos pequenos pedaços 3 dentro da tremonha 18 e diretamente correlacionado com o grau de enchimento do extrusor de mistura 6, isto é, com a capacidade do extrusor de mistura 6 tratar a quantidade de material que ele recebe na entrada. Com base neste sinal, a unidade de controle 26 realiza o controle de realimentação da velocidade de corte do dispositivo de corte 2, da velocidade da transportadora 17 e possivelmente da velocidade de rotação dos parafusos 24 do extrusor de mistura 6, de modo a manter o nível medido “L” nas vizinhanças predeterminadas de um valor de referência predeterminado, correspondendo a um valor predeterminado e ótimo do grau de enchimento do extrusor de mistura 6.

[109] A unidade de controle 26 é ainda conectada ao motor do extrusor de mistura 6, para detectar o torque “C” dos parafusos de extrusão 24. De fato, este torque “C” também é diretamente correlacionado com o grau de enchimento do extrusor de mistura 6, isto é, com a capacidade do extrusor de mistura tratar a quantidade de material que ele recebe na entrada.

[110] Em uso, se, por exemplo, enquanto o extrusor de mistura 6 estiver trabalhando, o torque “C” subir até exceder as vizinhanças predeterminadas do respectivo valor predeterminado (p. ex., 90% do torque máximo suprido pelo motor com vizinhança assimétrica igual a -10% +5% do torque máximo relativo ao valor de 90% pré-estabelecido) enquanto o nível “L” no torque de entrada 18 permanecer nas vizinhanças do valor predeterminado (p. ex., tremonha enchida até 50%, o valor predeterminado igual a 60% com vizinhança de +20% -20% do nível máximo, por exemplo), é o detectado torque “C” que opera o dispositivo 2 para cortar em pedaços pequenos 3. O que significa que a velocidade do dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 é variada a fim de manter o torque detectado “C” nas vizinhanças de 90% do torque máximo.

[111] Se, ao contrário, o torque “C” permanecer em um baixo nível e em qualquer caso sob o respectivo valor predeterminado (p. ex., torque a 60% e valor predeterminado igual a 90% com vizinhança assimétrica -10%, +5% do valor de torque máximo relativo ao valor de 90% predeterminado, portanto uma faixa pré-estabelecida de 80% a 95% do torque máximo), enquanto o nível “L” na tremonha de entrada 18 estiver nas vizinhanças do respectivo valor predeterminado (p. ex., tremonha enchida a 70% com vizinhanças predeterminadas do valor predeterminado de 60% igual a + 20%, - 20%, portanto uma faixa de 40% a 80% do nível de enchimento máximo), é o nível detectado “L” que opera o dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3. O que significa que a velocidade do dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 é variada para manter o nível “L” dos pequenos pedaços 3 na tremonha de entrada 18 nas vizinhanças de 60% de enchimento.

[112] Se, devido ao surgimento de um problema na alimentação da fita de composto elastomérico 4, for necessário parar o dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3, a tremonha auxiliar 19, contendo uma acumulação de pequenos pedaços 3, atua como um amortecedor e permite que o extrusor de mistura 6 seja mantido em operação e continue trabalhando durante um certo período de tempo, usualmente suficiente para resolver o problema e reiniciar o dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços.

[113] Em uma primeira forma alternativa 1, mostrada nas Figs. 2a e 2b, o sensor de nível de laser 25 não está presente e somente a unidade de controle 26 (não mostrada) é conectada ao motor do extrusor de mistura 6, para detectar o torque dos parafusos de extrusão 24.

[114] Além disso, uma transportadora auxiliar 27 está presente, que é disposta entre a tremonha auxiliar 19 e o dispositivo de medição gravimétrico 17. Dita tremonha auxiliar 19 é colocada sobre uma superfície de transporte superior da transportadora auxiliar 27, em vez de sobre o dispositivo de medição gravimétrico 17 e dita transportadora auxiliar 27 tem um estiramento inclinado para cima, a partir da tremonha auxiliar 19, para o extrusor de mistura 6, de modo que o extrusor de mistura 6 pode ser disposto substancialmente na mesma altura que o dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3.

[115] Em uma segunda forma alternativa do aparelho 1 mostrado nas Figs. 3a e 3b, as diferenças relativas à primeira forma alternativa das Figs. 2a e 2b consistem no fato de que o extrusor de mistura 6 é do tipo de dois parafusos e é usado para operações de processamento de relaminação, por exemplo, de um composto obtido através de pelo menos uma operação de mistura anterior em um misturador descontínuo, realizado sem adicionar outros ingredientes. Portanto, o dispositivo de medição gravimétrico 17 está ausente. Além disso, como na forma da Fig. 1, o grau de enchimento do extrusor de mistura 6 é detectado usando-se somente o sensor de nível a laser 25.

[116] Uma terceira forma alternativa do aparelho 1, mostrado nas Figs. 4a e 4b, é uma versão simplificada da segunda forma alternativa desprovida da tremonha auxiliar 19.

[117] Uma quarta forma alternativa do aparelho 1, mostrado nas Figs. 5a e 5b, é diferente da terceira forma porque, em lugar da transportadora inclinada auxiliar 27, uma transportadora 28 está presente que também atua como um amortecedor. Esta transportadora 28 é mostrada em maiores detalhes na Fig. 6 e compreende uma superfície de transporte arqueada 29, duas paredes laterais de retenção longitudinais 30 verticalmente se estendendo da superfície de transporte arqueada 29, uma parede de retenção transversal 31 próxima da saída 16 do dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 e uma parede de retenção extrema 32 próxima da tremonha 18 do extrusor de mistura 6. A parede de retenção extrema 32 tem uma abertura inferior 33 para medir o composto elastomérico 4 em pequenos pedaços 3. A largura desta abertura inferior 33 pode ser ajustada através de uma porta. A transportadora 28 pode ser ainda provida com paredes flexíveis (possivelmente movidas por pistões nos lados) e/ou vibrando massas a fim de reduzir a possibilidade de que os pequenos pedaços 3 possam se tomar comprimidos.

[118] Uma quinta forma alternativa do aparelho 1 mostrado na Fig. 7 contempla a presença de duas linhas em paralelo, cada uma do tipo da terceira forma alternativa (unidade de armazenagem 5, dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3, transportadora auxiliar inclinada 27) terminando em uma única tremonha 18 de um único extrusor de mistura 6 provido com sensor de nível a laser 25.

[119] Em uma sexta forma alternativa do aparelho 1, mostrado na Fig. 8, o dispositivo de alimentação 5 e dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3 são dispositivos simples, porém são providas primeiras e segundas transportadoras auxiliares inclinadas 27a, 27b, que são dispostas em paralelo e terminam sobre uma única tremonha 18 de um único extrusor de mistura 6 provido com sensor de nível a laser 25. O aparelho 1 de acordo com a sexta forma alternativa compreende ainda um defletor 34 definido por uma parede móvel e colocado na saída 16 do dispositivo 2 para cortar em pequenos pedaços 3. O defletor 34 é deslocável, em uma maneira automática ou por um operador, entre duas posições de trabalho, a fim de altemativamente transportar os pequenos pedaços cortados 3 sobre as primeira ou segunda transportadoras 27a, 27b.

[120] Uma sétima forma alternativa do aparelho 1, mostrada nas Figs. 9a e 9b, contempla a presença de duas Unhas em paralelo, como a quinta forma, porém cada uma destas Unhas é desprovida da transportadora auxiUar incUnada 27 e a tremonha 28 do extrusor de mistura 6 é colocada diretamente sob a saída 16 de cada um dos dois dispositivos 2 para cortar em pequenos pedaços 3.

[121] Uma outra forma alternativa, não mostrada, é como a sétima forma, porém contempla a presença de uma Unha apenas em vez de duas.

[122] É indicado com o numeral de referência 35 na Fig. 10 um pneu para rodas de veículo, produzido seguindo-se o método e com o aparelho de acordo com a invenção e consistindo de uma pluraUdade de elementos estruturais. O pneu 35 geralmente compreende uma estrutura de carcaça 36 incluindo pelo menos uma lona de carcaça 37 tendo respectivamente flaps em encaixe com as respectivas estruturas de ancoragem anulares 38, possivelmente associadas com cargas elastoméricas 38a integradas nas regiões 39 usualmente identificadas como “talões”. A lona de carcaça 37 compreende uma pluraUdade de cordonéis de reforço têxteis ou metálicos dispostos paralelos entre si e pelo menos parcialmente revestidos com uma camada de material elastomérico.

[123] Associada com a estrutura de carcaça 36 há uma estrutura de cinta 40 compreendendo uma ou mais camadas de cinta 40a, 40b, dispostas em relação radialmente superposta entre si e com a lona de carcaça 37 e tendo tipicamente cordonéis de reforço metálicos. Estes cordonéis de reforço podem ter orientação cruzada relativa á direção da extensão circunferencial do pneu 35.

[124] Uma banda de rodagem 41 do composto elastomérico como outros produtos semiacabados constituindo o pneu 35 é aplicada em uma posição radialmente externa à estrutura de cinta 40.

[125] A banda de rodagem 41 pode ser produzida de duas partes, uma parte radialmente mais externa, destinada para contato com a superfície da estrada, e uma parte radialmente mais interna, ou subcamada, colocada em contato com a estrutura de cinta 40.

[126] Além disso, as respectivas paredes laterais 42 do composto elastomérico são aplicadas em uma posição axialmente externa sobre as superfícies laterais da estrutura de carcaça 36, cada uma se estendendo de uma das bordas laterais da banda de rodagem 41 até a respectiva estrutura de ancoragem anular 38, até os talões 39.

[127] Uma superfície radialmente interna do pneu 35 é ainda preferivelmente revestida intemamente com uma camada de material elastomérico, um chamado forro 43. Na forma de realização mostrada na Fig. 10 o pneu 35 é do tipo para veículos motorizados.

[128] Tipicamente neste caso, a estrutura de cinta 36 compreende ainda pelo menos uma camada radialmente eterna, incluindo cordonéis têxteis dispostos em um ângulo substancialmente zero relativo à direção da extensão circunferencial do pneu 35.

[129] O pneu 35 pode ser do tipo destinado para uso para veículos de trabalhos pesados. A expressão “veículo de trabalhos pesados” é genericamente entendida como indicando um veículo pertencente às categorias M2~M3, N1~N3 ou 02-04, definidas em “Consolidated Resolution of the Construction of Vehicles (R.E.3) (1997)”, Anexo 7, páginas 52 - 59, “Classification and Definition of Power-Driven Vehicles and Trailers”, tais como vagonetes (lorries), caminhões, tratores, ônibus, vans e outros veículos deste tipo. A estrutura de cinta de um pneu para veículos de serviços pesados (não mostrados) tipicamente compreende uma camada de cinta usualmente conhecida como “cinta de proteção de cascalhos”, que é a camada mais radialmente mais externa da estrutura da cinta e atua como a camada de proteção contra penetração de pedras e/ou cascalho dentro das camadas mais internas da estrutura do pneu. Preferivelmente, a estrutura de cinta de um pneu para veículos de serviços pesados compreende ainda uma tira lateral de reforço que pode ser radialmente superposta sobre a segunda camada de cinta, em uma sua extremidade axial. O tira lateral incorpora uma pluralidade de elementos de reforço, preferivelmente cordonéis metálicos de elevado- alongamento. Preferivelmente, além disso, uma inserção é disposta substanciahnente próxima da parte de ressalto, isto é, a parte em que a extremidade lateral da banda de rodagem é conectada à parede lateral. Em particular, a inserção tem uma parte que é interposta substanciahnente na direção radial entre a estrutura de cinta e a banda de rodagem e uma parte que é interposta substancialmente na direção axial entre a carcaça e a parede lateral.

[130] O pneu 35 pode altemativamente ser para veículos motorizados. O perfil da seção transversal do pneu para veículos motorizados (não mostrados) tem uma elevada curvatura transversal porque ele deve assegurar suficiente área de cobertura sob todas as condições de inclinação do veículo motorizado. A curvatura transversal é definida pelo valor da relação entre a distância “f ’ do centro da banda de rodagem desde a linha passando através das extremidades lateralmente opostas “E” da própria banda de rodagem, medida no plano equatorial do pneu, e a largura “C”, definida pela distância entre as extremidades lateralmente opostas “E” da própria banda de rodagem. Por pneu com alta curvatura transversal é indicado um pneu cuja relação de curvatura transversal (f/C) é de pelo menos 0,20. Preferivelmente, (f/C) é incluída entre 0,20 e 0,5 para um pneu traseiro e, respectivamente, entre 0,35 e 0,6 para um pneu dianteiro.

[131] O pneu 35 é manufaturado montando-se os respectivos produtos semiacabados compreendendo um ou diversos compostos elastoméricos, cada um dos quais pode ser produzido usando-se o aparelho 1.

[132] Após construção do pneu cru, um tratamento de vulcanização e moldagem é geralmente realizado que objetiva determinar a estabilização estrutural do pneu através de reticulação dos compostos elastoméricos, bem como imprimir a banda de rodagem, enrolada em tomo da carcaça antes da vulcanização, com um desejado padrão de banda de rodagem e as paredes laterais com possíveis marcas gráficas distintivas.

[133] Tipicamente, os compostos usados na presente invenção podem compreender uma base polimérica incluindo pelo menos um polímero de dieno elastomérico, selecionado daqueles comumente usados em composições elastoméricas reticuláveis com enxofre, que são particularmente adequadas para produção de pneu, ou de polímeros ou copolímeros elastoméricos com uma cadeia insaturada tendo uma temperatura de transição vítrea (Tg) geralmente sob 20°C, preferivelmente na faixa de 0°C a -110°C. Estes polímeros e copolímeros podem ser de origem natural ou podem ser obtidos por polimerização de solução, polimerização de emulsão ou polimerização de fase gás de uma ou mais diolefinas conjugadas, opcionalmente misturadas com pelo menos um comonômero selecionado de monovinilarenos e/ou comonômeros polares.

[134] O polímero elastomérico pode ser selecionado das diolefinas conjugadas, geralmente contendo 4 a 12, preferivelmente 4 a 8 átomos de carbono e pode ser selecionado, por exemplo, do grupo compreendendo: 1,3- butadieno, 2,3-dimetil-l,3-butadieno, 1,3-pentadieno, 1,3-hexadieno, 3-butil- 1,3-octadieno, 2-fenil-l,3-butadieno ou suas misturas. 1,3-butadieno é particularmente preferido.

[135] Os monovinilarenos, opcionalmente utilizáveis como comonômeros, geralmente têm 8 a 20, preferivelmente 8 a 12 átomos de carbono, e podem ser selecionados de, por exemplo: estireno; 1- vinilnaftaleno; 2-vinilnaftaleno; algumas alquila, cicloalquila, arila, aquilarila ou derivados de arilalquil estireno, tais como, por exemplo, a-metilestireno, 3-metilestireno, 4-propilestireno, 4-cicloexilestireno, 4-dodecilestireno, 2-etil- 4-benzilestireno, 4-p-tolilestireno, 4-(4-fenilbutil)estireno ou suas misturas. Particularmente preferido é estireno.

[136] Os comonômeros polares que opcionalmente podem ser usados podem ser, por exemplo, selecionados de vinilpiridina, vinilquinolina, ácido acrílico e ésteres do ácido alquilacrílico, nitrilas ou suas misturas, tais como metil acrilato, etil acrilato, metil metacrilato, etil metacrilato, acrilonitrila ou suas misturas.

[137] Preferivelmente, o polímero de dieno elastomérico pode ser, por exemplo, selecionado de: cis-l,4-poliisopreno (natural ou sintético, preferivelmente borracha natural), 3,4-poliisopmo, polibutadieno (em particular elevado “1,4-cis” polibutadieno), opcionalmente copolímeros de isopreno/isobuteno halogenados, copolímeros de 1,3-butadieno/acrilonitrila, copolímeros de estireno/l,3-butadieno, copolímeros de estireno/isopreno/1,3- butadieno, copolímeros de estireno/l,3-butadieno/acrilonitrila ou suas misturas.

[138] O composto pode opcionalmente compreender pelo menos um polímero elastomérico de uma ou mais monoolefinas com um comonômero de olefina ou seus derivados. As monoolefinas podem ser selecionadas de: etileno e α-olefinas geralmente tendo 3 a 12 átomos de carbono, tais como, por exemplo, propileno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno ou suas misturas. Os seguintes são preferidos: copolímeros de etileno e uma a- olefina, opcionalmente com um dieno; homopolímeros de isobuteno ou seus copolímeros com menores quantidades de dieno, opcionalmente pelo menos parcialmente halogenados. O dieno opcionalmente presente geralmente tem 4 a 20 átomos de carbono e é preferivelmente selecionado de: 1,3-butadieno, isopreno, 1,4-hexadieno, 1,4-cicloexadieno, 5-etilidino-2-norbomeno, 5- metileno-2-norbomeno, vinilnorbomeno ou suas misturas. Deles particularmente preferidos são os seguintes: copolímeros de etileno/propileno (EPR), ou copolímeros de etileno/propileno/dieno (EPDM); poliisobuteno; borrachas butílicas, borrachas halobutílicas, em particular borrachas de clorobutila ou bromobutila; ou suas misturas.

[139] A mistura pode opcionalmente compreender pelo menos uma borracha de poliisopreno e/ou pelo menos um polímero de dieno elastomérico, que são tomados funcionais através da reação com apropriados agentes de terminação ou acoplamento.

[140] Pelo menos uma carga de reforço pode ser vantajosamente adicionada ao composto, a carga de reforço pode ser selecionada daquelas comumente usadas para pneus, tais como negro de fumo, sílica, alumina, aluminossilicatos, carbonato de cálcio, caulim ou suas misturas. Particularmente preferidos são negro de fumo, sílica e suas misturas.

[141] O composto pode ser vulcanizado seguido-se técnicas conhecidas, em particular por meio de sistemas de vulcanização baseados em enxofre, comumente usados para polímeros elastoméricos. O agente de vulcanização mais vantajosamente usado é enxofre ou moléculas contendo enxofre (doadores de enxofre) com ativadores, aceleradores ou retardadores de vulcanização conhecidos daqueles hábeis na técnica.

[142] Os ativadores de vulcanização que são particularmente eficientes são os compostos de enxofre e, em particular, ZnO, ZnCO3, sais de zinco do ácido graxo saturados ou insaturados, contendo 8 a 18 átomos de carbono, tais como estearato de zinco, por exemplo, que são preferivelmente formados in situ na composição elastomérica de ZnO e ácidos graxos e também BiO, PbO, Pb304, PbO2 ou suas misturas. O ácido esteárico é tipicamente usado como o agente ativador com óxido de zinco.

[143] Dito composto pode compreender outros aditivos comumente usados a serem selecionados com base na aplicação específica.

[144] A fim de melhorar mais a capacidade de trabalho, um plastificante, geralmente selecionado de óleos minerais, óleos vegetais, óleos sintéticos ou suas misturas, tais como óleo de parafina, óleo aromático, óleo naftênico, ftalatos ou suas misturas, pode ser adicionado ao composto.

[145] O composto pode compreender outros aditivos comumente usados, selecionados com base na aplicação específica. Por exemplo, o seguinte pode ser adicionado ao composto: antioxidantes, agentes antienvelhecimento, plastificantes, agentes de adesividade, antiozonizadores (em particular do tipo p-fenilenodiamina), ceras, resinas modificadoras, fibras ou suas misturas.

Exemplo

[146] Em um misturador descontínuo, Banbury®, um composto foi produzido que foi subsequentemente descarregado e alimentado a um extrusor de parafuso-único, de que foi descarregado na forma de uma fita contínua, a fita sendo então dobrada em camadas e tendo os seguintes aspectos: - densidade do composto 1200 kg/dm3; - largura da fita 615 mm; - espessura da fita 7 mm.

[147] A fita contínua do composto elastomérico foi remetida para um dispositivo para redução em pequenos pedaços cortando-se em duas direções (longitudinal, transversal). Estes pequenos pedaços foram alimentados a um extrusor “Maris” e foi estabelecido fazê-lo trabalhar com uma taxa de fluxo de 200 kg/h e um torque igual a 65% do torque máximo suprido pelo motor do extrusor. Para este objetivo, o controle de realimentação de acordo com a invenção ajustou a velocidade operacional do dispositivo de corte, de modo que o torque do extrusor pudesse ser mantido em tomo do valor estabelecido (65% do torque máximo).

[148] O dispositivo de corte trabalhou sob as seguintes condições: - corte longitudinal: largura da tira = 35 mm; - frequência do corte transversal: 3,2 s/corte; - tamanho dos pequenos quadrados: 35 mm x 35 mm; - peso da fileira transversal dos pequenos quadrados: 35 mm x 615 mm x 7 mm x 10A-6 x 1,2 kg/cmA3 = 0,18081 kg - velocidade do fluxo do dispositivo de corte = 0,18081 * 3600/3,2 = 203,4 kg/h.

Claims

1. Método para produzir pneus, caracterizado pelo fato de que compreende: • produzir uma pluralidade de elementos estruturais de ditos pneus, em que pelo menos um elemento estrutural de dita pluralidade de elementos estruturais compreende pelo menos um composto elastomérico; em que a produção de dito pelo menos um elemento estrutural compreende: • produzir pelo menos um composto elastomérico (4) compreendendo pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos uma carga de reforço em pelo menos um extrusor de mistura; • determinar os parâmetros de trabalho de um extrusor de mistura (6), o extrusor de mistura (6) sendo do tipo de dois parafusos ou do tipo conformado em anel de multiparafusos; • reduzir dito composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3) de tamanhos controlados e continuamente alimentar o extrusor de mistura (6) com ditos pequenos pedaços (3), cujo extrusor continuamente processando os mesmos; • detectar pelo menos um valor de magnitude (L, C) representativo do grau de enchimento de dito extrusor de mistura (6), em que a magnitude detectada (C) é o torque dos parafusos (24) do extrusor de mistura (6) e/ou o nível de enchimento de uma tremonha de entrada (18) do extrusor de mistura (6), e em que o método adicionalmente compreende • ajustar a velocidade para reduzir o composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3), a fim de manter um dos valores de magnitude detectados (L, C) nas vizinhanças pré-estabelecidas de um valor predeterminado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a magnitude (L; C) mantida nas vizinhanças predeterminadas do respectivo valor predeterminado é aquela que primeiro resulta das vizinhanças pré-estabelecidas durante o trabalho do extrusor de mistura (6).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende: ajustar a velocidade de rotação dos parafusos (24) do extrusor de mistura (6), de tal maneira a manter a magnitude detectada (L; C) nas vizinhanças do valor predeterminado.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os pequenos pedaços são recortados de uma fita, uma folha ou um fardo de dito composto elastomérico.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que os pequenos pedaços têm tamanhos na ordem de centímetros.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende: pulverizar um líquido lubrificante no composto elastomérico (4) durante ou após reduzi-lo em pequenos pedaços (3).

7. Aparelho para produzir pneus para rodas de veículo compreendendo: - pelo menos um misturador descontínuo do tipo fechado ou do tipo aberto para realizar pelo menos uma operação de mistura para a produção de um composto elastomérico (4); e - um aparelho para produzir compostos elastoméricos compreendendo: - um dispositivo (2) para reduzir o dito composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3) de tamanhos controlados; - um dispositivo (5) para continuamente alimentar dito composto elastomérico (4) a uma entrada (8) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3); - um extrusor de mistura (6), tendo uma abertura de entrada (18a), operativamente conectada com uma saída (16) de dito dispositivo (2), para reduzir em pequenos pedaços (3), o extrusor de mistura (6) sendo do tipo de dois parafusos ou do tipo conformado em anel de multiparafusos; - pelo menos um dispositivo para detectar uma magnitude indicativa do grau de enchimento do extrusor de mistura (6); - uma unidade de controle (26) operativamente conectada ao dispositivo (2), para reduzir em pequenos pedaços (3) e o dispositivo de detecção, para ajustar a velocidade operacional do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3), de tal maneira a manter dita magnitude indicativa nas vizinhanças pré-estabelecidas de um valor predeterminado, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção é operativamente ativo nos parafusos de extrusão (24) do dito extrusor de mistura (6) e detecta o torque de ditos parafusos de extrusão (24) e / ou o dispositivo de detecção compreende um sensor de nível (25), operativamente atuando sobre a tremonha de entrada (18), para detectar o nível dos pequenos pedaços (3) em trânsito em dita tremonha de entrada (18).

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sensor de nível (25) é do tipo laser.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) compreende um dispositivo de corte longitudinal (10, 11) e um dispositivo de corte transversal (14, 15).

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende uma transportadora (27, 28) interposta entre a saída (16) de dito dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e a entrada (18a) do extrusor de mistura (6), em que a unidade de controle (26) é operativamente conectada à transportadora (27, 28), para ajustar a velocidade de alimentação de dita transportadora (27, 28) em função da velocidade operacional do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3).

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma transportadora (27, 28) interposta entre a saída (16) do dito dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e uma entrada (18a) do extrusor de mistura (6) e uma tremonha auxiliar (19), colocada a jusante da saída (16) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e sobre a transportadora (27) para temporariamente armazenar o composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3).

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma transportadora (27, 28) interposta entre a saída (16) do dito dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e uma entrada (18a) do extrusor de mistura (6) e em que a transportadora (28) compreende uma superfície de transporte (29) e paredes de retenção (30, 31, 32) se estendendo da superfície de transporte (29), em que uma superfície extrema de retenção (32) tem uma abertura (33) para medição do composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3).

13. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de medição gravimétrico (17), colocado entre a saída (16) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e a abertura de entrada (18a) do extrusor de mistura (6) e operativamente conectado à unidade de controle (26) para medir o composto elastomérico (4) em pequenos pedaços (3), de acordo com proporções predeterminadas com ingredientes adicionais.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende: - uma primeira e uma segunda transportadoras (27a, 27b), colocadas em paralelo entre a saída (16) de dito dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e a entrada (18a) do extrusor de mistura (6); um defletor (34) colocado na saída (16) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) e adaptado para transportar os pequenos pedaços saindo (3) nas primeira e segunda transportadoras (27a, 27b).

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a saída (16) do dispositivo (2) para reduzir em pequenos pedaços (3) é colocada acima da entrada (18a) do extrusor de mistura (6).