BR112014013692B1 - método para vulcanização de um pneu cru, aparelho para concluir a vulcanização de um pneu semi vulcanizado, e, instalação para vulcanização - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA VULCANIZAÇÃO DE UM PNEU CRU, E, APARELHO PARA CONCLUIR A VULCANIZAÇÃO DE UM PNEU SEMIVULCANIZADO Um método para vulcanização de um pneu cru tendo uma estrutura toroidal é descrito, o método compreendendo: introduzir um pneu cru em um molde de vulcanização; vulcanizar parcialmente o pneu cru de forma a produzir um pneu semivulcanizado; remover o pneu semivulcanizado (60) a partir do dito molde de vulcanização; completar a vulcanização do pneu semivulcanizado fora do dito molde de vulcanização. Além disso, a ação de conclusão da vulcanização compreende: levar pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado para uma temperatura que tem um valor de entre cerca de 75% e cerca de 120% da temperatura da referida pelo menos uma porção do pneu semivulcanizado no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização, dentro de um período de tempo de entre cerca de 2 minutos e cerca de 7 minutos a partir do tempo no qual o referido pneu semivulcanizado foi removido a partir do dito molde. A invenção também se refere a um aparelho para concluir a vulcanização (3) de um pneu semivulcanizado e a uma instalação para vulcanização.

Description

[0001] A presente invenção se refere a um método e a um aparelho para vulcanizar um pneu, em particular um pneu de topo de faixa, a ser entendido como significando um pneu de alto desempenho ou de competição. O pneu é vulcanizado por meio de um molde de vulcanização durante um primeiro estágio do processo de vulcanização e em um aparelho fora do molde durante um segundo estágio do processo de vulcanização.

[0002] Um pneu compreende geralmente uma estrutura de carcaça, com um formato do tipo de anel toroidal, incluindo uma ou mais lonas de carcaça. Cada lona de carcaça tem suas extremidades integralmente associadas com pelo menos uma estrutura de ancoragem anular usualmente compreendendo um núcleo de talão, formando o reforço para os talões, isto é, as extremidades radialmente internas do referido pneu, que têm a fíinção de permitir a montagem do pneu em um aro de montagem correspondente. Sobre a coroa da referida estrutura de carcaça é arranjada uma banda de material elastomérico, chamada uma banda de rodagem, na qual um desenho em relevo para contato com o solo é formado depois da conclusão da vulcanização e das etapas de moldagem. Uma estrutura de reforço, usualmente conhecida como uma estrutura de cintas, está situada entre a estrutura de carcaça e a banda de rodagem.

[0003] Respectivas paredes laterais feitas de material elastomérico são também aplicadas sobre as superfícies laterais da estrutura de carcaça, cada uma se estendendo a partir de um dos bordos laterais da banda de rodagem até a região da respectiva estrutura de ancoragem anular.

[0004] A estrutura toroidal do pneu, por conseguinte, define uma superfície radialmente externa, a qual substancialmente coincide com a superfície externa da banda de rodagem, e uma superfície radialmente interna, que geralmente não é visível durante o uso do pneu.

[0005] Durante um ciclo de produção de pneu é previsto que, em seguida a um processo de preparação, durante o qual os vários componentes do pneu são feitos e/ou montados, um processo de moldagem e de vulcanização é realizado, com a meta de definir a estrutura do pneu de acordo com uma geometria desejada, normalmente tendo um padrão de rodagem particular.

[0006] Para essa finalidade, o pneu cru, isto é, o pneu que ainda não foi moldado e vulcanizado, é encerrado em uma cavidade de moldagem que é definida dentro de um molde de vulcanização e conformado de acordo com a configuração geométrica das superfícies externas do pneu a ser obtido.

[0007] Uma vez quando a vulcanização foi concluída, o molde é aberto de forma a permitir a remoção do pneu. O tempo de vulcanização depende do tamanho do pneu e da espessura da banda de rodagem, bem como das características que devem ser proporcionadas ao pneu, como descrito em detalhe abaixo.

[0008] Durante o processo de vulcanização, que nada mais é do que o processo de reticulação, alterações radicais nas propriedades físicas, mecânicas e químicas ocorrem no material elastomérico que forma o pneu cru. Por exemplo, propriedades elásticas aparecem com o desaparecimento das propriedades plásticas. O material elastomérico vulcanizado tem uma maior resistência à ruptura, maior elongação e maior resistência ao rasgamento e resistência a solventes.

[0009] A expressão "grau de reticulação" é entendida como significando um número puro variando entre 0 e 1, que identifica o grau de conclusão do processo de reticulação do material elastomérico, onde 0 corresponde ao valor do material elastomérico bruto e 1 representa o valor relacionado ao material elastomérico completamente vulcanizado. Este número é preferivelmente indicado também na forma de percentagem (0% - 100%).

[00010] "Pneu semivulcanizado" é entendido abaixo como significando um pneu em que o grau de reticulação de um material elastomérico que forma pelo menos uma porção de pneu está entre cerca de 0,5 e cerca de 0,95 (mais especificamente entre cerca de 50% e cerca de 95%).

[00011] Considera-se que um pneu está vulcanizado ou que o processo de vulcanização foi concluído quando o material elastomérico que forma pelo menos uma porção do pneu atingiu um grau de reticulação de pelo menos 99%.

[00012] As variações em percentagem na temperatura indicada serão entendida como sendo expressas em relação aos valores de referência indicados em graus Centígrados (°C) e não em graus absolutos (K). Por exemplo, uma variação de temperatura de entre 60% e 120% em relação a uma temperatura de referência de 150°C deve ser entendida como cobrindo a faixa entre 90°C (150°C - 40%) e 180°C (150°C + 20%).

[00013] Com relação à pressão, como é conhecido, ela pode ser classificada de duas maneiras: ou como uma pressão absoluta igual à pressão medida tomando o vácuo como um valor de referência; ou como uma pressão relativa igual à pressão tomando outro valor de pressão (tipicamente pressão atmosférica) como um valor de referência.

[00014] O termo "pressão", ou variações de pressão, se refere à pressão relativa, mesmo se não for diretamente indicada, e a pressão atmosférica é tomada como o valor de referência.

[00015] O pedido de patente Europeu EP 1657049 se refere a um inflator de pós-vulcanização para a expansão do pneu vulcanizado durante o resfriamento. O pós-inflator compreende um mecanismo para reter o pneu vulcanizado e um mecanismo de rotação para girar o pneu vulcanizado a uma alta velocidade por meio do mecanismo de retenção, de forma que uma convecção forçada tome-se mais dominante do que uma convecção natural em um fluxo de ar em tomo do pneu vulcanizado.

[00016] A patente Norte-Americana 6322342 descreve um pneu cru que é parcialmente vulcanizado durante uma operação de vulcanização primária por um vulcanizador de pneu. O pneu inicialmente vulcanizado é então completamente vulcanizado durante uma operação de vulcanização secundária por um inflator. Isto permite que o ciclo de vulcanização seja reduzido por meio de simultânea vulcanização realizada pelo vulcanizador e pelo inflator em paralelo, de forma a aumentar a produtividade.

[00017] Estabeleceu-se que cada tipo de composto, mais especificamente cada tipo de material elastomérico que forma um pneu cru, possui características que podem ser variadas dependendo do tempo e da temperatura do processo de vulcanização. Notou-se que, para certos tipos de composto, em particular para aqueles que formam um pneu de alto desempenho, é vantajoso, para finalidades qualitativas, ter um ciclo de vulcanização relativamente longo, isto é, mais do que 30 minutos, enquanto opera em temperaturas de faixa média, por exemplo, na faixa de 140°C a 170°C. Esta duração relativamente longa do processo de vulcanização, todavia, tem a desvantagem que resulta no molde de vulcanização ser mantido ocupado com o mesmo pneu por essa duração, com um consequente aumento nos custos de produção. De fato, o tempo despendido no molde de vulcanização é um fator decisivo para o custo global do pneu, o vulcanizador sendo um aparelho relativamente caro e complexo.

[00018] Por conseguinte, percebeu-se a necessidade de reduzir o tempo pelo qual o pneu a ser vulcanizado permanece dentro do molde de vulcanização, enquanto que, todavia, ainda obtém os mesmos resultados técnicos que podem ser obtidos com uma operação de vulcanização relativamente lenta, realizada dentro do molde de vulcanização pelo período de tempo total requerido, como descrito acima.

[00019] Foi examinado o método para vulcanização dividido em dois estágios, como proposto na US 6322342, e observou que, embora este método reduza efetivamente o tempo despendido por um único pneu cru dentro do vulcanizador, uma vez que o pneu é removido a partir do molde de vulcanização antes da vulcanização ter sido concluída, o tipo de tratamento realizado depois da conclusão da vulcanização, realizado adiabaticamente, é incapaz de atingir os mesmos resultados técnicos, em particular em termos de desempenho, que aqueles que pode ser obtidos por meio de uma única operação de vulcanização prolongada, realizada no molde de vulcanização.

[00020] Por conseguinte, percebeu-se a importância do desenvolvimento de um aparelho e de um método para reduzir o tempo despendido pelo pneu dentro do vulcanizador e de realizar um tratamento subsequente no pneu a fim de concluir a vulcanização, enquanto são mantidas as mesmas características finais do pneu, que são obtidas com uma operação de vulcanização prolongada, realizada dentro do molde de vulcanização.

[00021] Percebeu-se que, diferentemente dos processos de vulcanização consistindo de dois estágios, nos quais a transição do pneu a partir de um primeiro estágio de vulcanização dentro de um molde de vulcanização para um segundo estágio de vulcanização dentro de um pós- inflator ocorre adiabaticamente, a fim de obter resultados comparáveis com aqueles que podem ser obtidos por um processo de vulcanização realizado inteiramente dentro de um molde ou prensa de vulcanização, depois do pneu ter sido removido do molde antes da conclusão de vulcanização, ele deve ser inserido em um outro dispositivo onde ele é suprido com uma quantidade de calor por unidade positiva de tempo, de forma a levar o pneu semivulcanizado rapidamente novamente para uma temperatura próxima àquela que ele tinha dentro do molde de vulcanização.

[00022] Finalmente, verificou-se que, por remover um pneu semivulcanizado a partir de um molde de vulcanização e levá-lo, em um diferente ambiente fechado, para uma temperatura próxima àquela que ele possuía no momento de extração a partir do molde de vulcanização em um predeterminado período de tempo pré-definido, é possível restaurar efetivamente o processo de vulcanização, de forma que a vulcanização é concluída fora do molde, sem alterar as características de desempenho de projeto do pneu moldado e vulcanizado, liberando assim a estação de moldagem para um subsequente pneu cru em um tempo mais curto do que o tempo de vulcanização normal, se a vulcanização tivesse que ser realizada inteiramente dentro do referido molde.

[00023] Em maior detalhe, de acordo com um primeiro aspecto, a invenção se refere a um método para vulcanização de um pneu cru tendo uma estrutura toroidal definindo uma superfície radialmente interna e uma superfície radialmente externa e uma primeira estrutura de ancoragem anular e uma segunda estrutura de ancoragem anular arranjadas axialmente opostas uma à outra.

[00024] Preferivelmente, o método compreende: introduzir o referido pneu cru em um molde de vulcanização.

[00025] Preferivelmente, o método compreende: vulcanizar parcialmente o referido pneu cru de forma a produzir um pneu semivulcanizado.

[00026] Preferivelmente, o método compreende: remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização.

[00027] Preferivelmente o método compreende: completar a vulcanização do referido pneu semivulcanizado fora do dito molde de vulcanização.

[00028] A ação de conclusão da vulcanização preferivelmente compreende: levar pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado para uma temperatura que tem um valor de entre cerca de 75% e cerca de 120% da temperatura da referida pelo menos uma porção do pneu semivulcanizado no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização, dentro de um período de tempo de entre cerca de 2 minutos e cerca de 7 minutos a partir do tempo no qual o referido pneu semivulcanizado foi removido a partir do dito molde.

[00029] Considera-se que, de acordo com o método acima mencionado, um pneu vulcanizado com características técnicas comparáveis àquelas de um pneu vulcanizado em um processo de vulcanização "lento", em que o pneu é submetido ao ciclo de vulcanização inteiro dentro do molde de vulcanização, é obtido. Desta maneira, não somente são obtidos pneus vulcanizados que se conformam às especificações de projeto são obtidos, mas também a eficiência da instalação para vulcanização inteira ou de cada molde é decididamente melhorada, enquanto é reduzido o tempo despendido por cada pneu dentro do molde propriamente dito.

[00030] De acordo com outro aspecto, a presente invenção se refere a um aparelho para concluir a vulcanização de um pneu semivulcanizado que foi removido a partir de um molde de vulcanização.

[00031] O referido aparelho preferivelmente compreende: uma câmara apropriada para alojar o referido pneu semivulcanizado, a referida câmara definindo um espaço, ao qual um primeiro fluido é fornecido, em contato com uma superfície radialmente externa do referido pneu semivulcanizado.

[00032] O referido aparelho preferivelmente compreende: um distribuidor para distribuir o referido primeiro fluido na referida câmara.

[00033] O referido aparelho preferivelmente compreende: um elemento de aquecimento apropriado para levar o referido primeiro fluido para uma temperatura de forma que, dentro de um período de tempo de entre cerca de 2 minutos e cerca de 7 minutos depois da remoção do pneu semivulcanizado a partir do molde de vulcanização, a temperatura de pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado atinge um valor de entre cerca de 75% e cerca de 120% da temperatura da dita pelo menos uma porção do pneu semivulcanizado no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização.

[00034] Em um outro aspecto, a presente invenção se refere a uma instalação para vulcanização, incluindo um molde de vulcanização para vulcanizar parcialmente um pneu cru de forma a produzir um pneu semivulcanizado.

[00035] Preferivelmente, a instalação compreende: pelo menos um dispositivo para remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização e movê-lo para um aparelho para a conclusão da vulcanização.

[00036] Preferivelmente, a instalação compreende: um aparelho para concluir a vulcanização do pneu semivulcanizado de acordo com o aspecto precedente. A presente invenção, em pelo menos um dos aspectos acima mencionados, pode ter pelo menos uma das características preferidas indicadas abaixo.

[00037] Preferivelmente, a ação de levar pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado para uma temperatura que tem um valor de entre cerca de 75% e cerca de 120% da temperatura da dita pelo menos uma porção de pneu semivulcanizado no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização, dentro de um período de tempo de entre cerca de 2 minutos e cerca de 7 minutos a partir do tempo no qual o referido pneu semivulcanizado foi removido a partir do dito molde inclui a ação de fornecer calor ao referido pneu semivulcanizado. Mais preferivelmente, o fluxo do dito calor é direcionado a partir da dita superfície radialmente externa na direção para a dita superfície radialmente interna.

[00038] Em outras palavras, estabeleceu-se que uma vulcanização ótima é obtida por fornecer calor para a região da superfície radialmente externa do pneu semivulcanizado e remover calor a partir da (em outras palavras resfriamento) superfície radialmente interna do mesmo. Isto é devido ao fato de que, na saída do molde de vulcanização, uma maior ação de reticulação ocorre na região da superfície radialmente interna do que na região da superfície radialmente externa do pneu semivulcanizado e, por conseguinte, o fornecimento de calor variado desta maneira reduz os riscos da sobre-reticulação.

[00039] Preferivelmente, durante a ação de conclusão da vulcanização do referido pneu semiacabado, a temperatura da dita pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado atinge um valor de entre cerca de 130°C e cerca de 180°C. Mais preferivelmente, a referida temperatura atinge um valor de entre cerca de 140°C e cerca de 165°C.

[00040] Estabeleceu-se que nessa faixa de temperatura, a qual, como mencionado acima, deve ser atingida no menor período de tempo possível, a vulcanização ótima é obtida e os riscos do sobre-vulcanização são reduzidos para um mínimo.

[00041] Preferivelmente, a referida pelo menos uma porção do pneu semivulcanizado (60) compreende pelo menos uma porção da dita superfície radialmente externa.

[00042] Preferivelmente, a referida pelo menos uma porção do pneu semivulcanizado (60) compreende pelo menos uma porção da referida primeira estrutura de ancoragem anular e/ou da referida segunda estrutura de ancoragem anular.

[00043] Preferivelmente, depois da ação de remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização, as seguintes ações são realizadas:

[00044] introduzir o referido pneu semivulcanizado em uma câmara definindo um espaço livre fechado, no qual o referido pneu semivulcanizado é alojado;

[00045] admitir um primeiro fluido aquecido à referida câmara de forma a fornecer calor ao referido pneu semivulcanizado.

[00046] Em outras palavras, a ação de conclusão da vulcanização é realizada por introduzir o pneu semivulcanizado em uma câmara definindo um espaço livre fechado, dentro do qual o referido pneu é alojado e um primeiro fluido aquecido é admitido à câmara de forma a aquecer o pneu semivulcanizado para concluir sua vulcanização.

[00047] De acordo com uma modalidade preferida, na referida câmara o pneu semivulcanizado é travado na região da dita primeira e da dita segunda estruturas de ancoragem anulares opostas, de forma a definir dois espaços separados: um espaço interno parcialmente delimitado pela dita superfície radialmente interna do referido pneu semivulcanizado, e um espaço externo parcialmente delimitado pela dita superfície radialmente externa do referido pneu semivulcanizado e por uma parede interna da referida câmara.

[00048] Preferivelmente, o referido primeiro fluido é admitido ao referido espaço externo de forma que a temperatura dentro do referido espaço externo na região da porção da dita superfície radialmente externa do referido pneu semivulcanizado atinge um valor pelo menos 10°C mais alto do que o valor de temperatura da referida porção da dita superfície radialmente externa do referido pneu semivulcanizado em sua remoção a partir do molde de vulcanização.

[00049] Estabeleceu-se que uma vulcanização ótima é obtida não somente quando a temperatura que o pneu tinha dentro do molde é atingida no menor período de tempo possível, mas também quando esta temperatura é excedida, e em particular excedida por pelo menos 10°C na região da superfície radialmente externa do pneu.

[00050] Preferivelmente, um segundo fluido é admitido na temperatura ambiente ao referido espaço interno.

[00051] Estabeleceu-se que uma vulcanização ótima é obtida por admitir o referido segundo fluido relativamente frio dentro do pneu, mais especificamente na região de sua superfície radialmente interna.

[00052] De acordo com uma outra modalidade preferida, um segundo fluido é admitido ao referido espaço interno e é levado para uma pressão relativa de entre cerca de 0,1 bar (100 KPa) e cerca de 3 bar (300 KPa).

[00053] Mais preferivelmente, a referida pressão relativa é mantida substancialmente constante sobre o tempo em um valor predeterminado até a referida vulcanização ser concluída.

[00054] O segundo fluido admitido ao interior do pneu e introduzido, por exemplo, por meio de uma bomba é colocado sob pressão a fim de evitar a deformação do pneu propriamente dito devida a uma reticulação ainda não completa do material elastomérico que forma o referido pneu.

[00055] Observou-se como, por operar a uma pressão relativa, escolhida em uma faixa de [0,1 - 3 bar (100-300 KPa)], é possível processar pneus de diferentes tamanhos e com diferentes compostos.

[00056] Todavia, é preferível monitorar continuamente, por exemplo, por meio de um sistema de controle eletrônico de pressão incluindo, por exemplo, um sensor de pressão, a pressão dentro do pneu, enquanto se mantém o valor selecionado de uma maneira substancialmente constante, uma vez que, caso contrário, o calor tenderia a causar um aumento na pressão dentro do espaço fechado do pneu. Isto é realizado a fim de evitar qualquer explosão de pneus devido a um aumento excessivo em pressão.

[00057] No caso mencionado acima, a expressão "substancialmente constante" indica o fato de que pode existir uma variação permitida em tomo de um valor inicial do segundo fluido dentro do pneu (graças às variações de temperatura em um ambiente de volume constante) de até 50%.

[00058] Preferivelmente, a ação de remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização é realizada quando o grau de reticulação do material elastomérico que forma a dita pelo menos uma porção é entre cerca de 85% e cerca de 95%.

[00059] Em um exemplo de modalidade, a temperatura média do referido primeiro fluido no referido espaço externo é mantida em um valor predeterminado substancialmente constantemente sobre o tempo até a referida vulcanização ser concluída. Neste caso, o termo "substancialmente constante" indica variações de até 5% do valor predeterminado.

[00060] Depois de um transiente, no qual a câmara em que o pneu foi introduzido deve ser levada para a temperatura requerida a fim de continuar a vulcanização do pneu semivulcanizado introduzido, estabeleceu-se como a manutenção de uma temperatura substancialmente constante produz os efeitos ótimos no pneu vulcanizado. Em particular, a temperatura média é mantida constante, sendo calculada, por exemplo, usando pelo menos dois sensores de temperatura nas extremidades axialmente opostas da câmara e determinando a média dos valores obtidos.

[00061] Preferivelmente, a quantidade de calor por unidade de tempo é fornecida à referida primeira estrutura de ancoragem anular, que é maior do que a quantidade de calor por unidade de tempo que é fornecida para a segunda estrutura de ancoragem anular oposta do referido pneu semivulcanizado.

[00062] Também estabeleceu-se como a temperatura do pneu enquanto ele está sendo suprido com calor dentro do aparelho, depois da sua remoção a partir do molde, não é uniforme, mas tem variações, também da ordem de dezenas de graus. Esta diferença ocorre principalmente na região da primeira e da segunda estruturas de ancoragem anulares do pneu semivulcanizado. Isso é devido em particular à formação de condensação na região da estrutura de ancoragem anular inferior, que afeta adversamente a transmissão de calor para a zona em questão. Por conseguinte, a fim de tomar a temperatura uniforme dentro da câmara, uma quantidade de calor por unidade de tempo maior do que a quantidade de calor por unidade de tempo fornecida para a segunda estrutura de ancoragem anular do pneu semivulcanizado é preferivelmente fornecida à referida primeira estrutura de ancoragem anular, arranjada embaixo.

[00063] Além disso, ou como uma alternativa, a ação de remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização e introduzir o referido pneu semivulcanizado na referida câmara é realizada dentro de um período de tempo de entre cerca de 30 segundos e cerca de 3 minutos.

[00064] Preferivelmente, pelo menos uma porção de uma parede periférica da referida câmara é aquecida de forma a levá-la para uma temperatura acima da temperatura ambiente. Mais preferivelmente, a referida temperatura é acima de 170°C.

[00065] Em outras palavras, a câmara na qual o pneu semivulcanizado é alojado é uma câmara aquecida, de forma que, quando a ação de conclusão da vulcanização é iniciada, ela já está em uma temperatura de forma que a quantidade de calor que deve ser fornecida para retomar a vulcanização do pneu semivulcanizado é usada principalmente para aquecer o pneu e não a câmara propriamente dita.

[00066] Preferivelmente, a referida câmara compreende pelo menos uma das seguintes características: uma base; uma caixa que é móvel axialmente a partir de uma primeira posição operacional, em que ela está espaçada a partir da referida base de forma a permitir a introdução do referido pneu semivulcanizado em uma segunda posição operacional, em que ela se suporta com vedação hermética sobre a referida base; um primeiro flange que é integral com a referida base e é encostado por uma primeira estrutura de ancoragem anular do referido pneu semivulcanizado; um segundo flange, axialmente móvel, que é adaptado para se encostar a uma segunda estrutura de ancoragem anular axialmente oposta à primeira do referido pneu semivulcanizado na referida segunda posição operacional.

[00067] O pneu é, por conseguinte, travado dentro da câmara pelos dois flanges que se encostam à região dos talões do pneu semivulcanizado de uma maneira substancialmente hermética. O deslocamento dos flanges e das câmaras permite a introdução do pneu semivulcanizado e sua subsequente remoção no final do processo de vulcanização.

[00068] Preferivelmente, o dito elemento de aquecimento inclui pelo menos um ventilador.

[00069] Preferivelmente, o dito elemento de aquecimento inclui o distribuidor compreendendo uma superfície que inclui uma pluralidade de furos de forma a causar com que o referido primeiro fluido emerja a partir da referida pluralidade de furos.

[00070] De acordo com um exemplo preferido, o referido distribuidor é arranjado na região da referida base.

[00071] Preferivelmente, a dita superfície que inclui uma pluralidade de furos é conformada como um casco cilíndrico.

[00072] Por conseguinte, o primeiro fluido aquecido entra na câmara a partir de uma posição na região da base e é distribuído dentro da mesma com um movimento a partir de cima para baixo, mais especifícamente a partir do talão inferior para o talão superior.

[00073] Mais preferivelmente, o referido distribuidor é arranjado coaxialmente com o referido pneu semivulcanizado, quando alojado na referida câmara, e é arranjado substancialmente simetricamente em tomo do referido primeiro e/ou do referido segundo flanges.

[00074] Preferivelmente, os referidos furos são formados em uma porção da dita superfície substancialmente voltada para o referido primeiro e/ou o referido segundo flanges.

[00075] Preferivelmente, o referido distribuidor inclui um canal anular no qual o primeiro fluido aquecido entra tangencialmente.

[00076] O distribuidor, por conseguinte, gera um fluxo de fluido aquecido que é muito homogêneo graças à sua geometria particular: o referido primeiro fluido entra no canal anular tangencialmente, e em particular tangencialmente com relação à superfície compreendendo os furos, dos quais o mesmo primeiro fluido emerge. O último, por conseguinte, emerge substancialmente sem pressão a partir dos referidos furos, tendo esgotado o impulso dentro do anel definido pelo canal anular. Desta maneira, ele pode se espalhar de uma maneira extremamente homogênea dentro da câmara que contém o pneu semivulcanizado, que deve concluir a vulcanização.

[00077] A pluralidade de furos distribuídos ao longo de preferivelmente o casco cilíndrico inteiro permite um distribuição correta do ar ao longo da superfície externa inteira do pneu.

[00078] Preferivelmente, o referido primeiro fluido é ar.

[00079] Preferivelmente, um segundo elemento de aquecimento é contemplado, sendo disposto na região do referido primeiro flange para o aquecimento do mesmo.

[00080] Preferivelmente, uma bomba e um duto de distribuição são contemplados para a admissão de um segundo fluido em uma pressão de entre cerca de 0,1 bar (100 KPa) e cerca de 3 bar (300 KPa) entre os referidos dois flanges na referida segunda posição operacional.

[00081] Preferivelmente, um circuito de controle de pressão é contemplado, o referido circuito incluindo pelo menos um sensor de pressão, apropriado para manter a pressão entre os referidos dois flanges, na referida segunda posição operacional, substancialmente constante em um valor predeterminado até a referida vulcanização ser concluída.

[00082] Preferivelmente, um circuito de controle de temperatura é contemplado, o referido circuito incluindo pelo menos um sensor de temperatura, apropriado para manter a temperatura média substancialmente constante em tomo de um valor predeterminado no espaço definido pela referida caixa até a conclusão da referida vulcanização.

[00083] Preferivelmente, a referida caixa compreende uma parede periférica e um terceiro elemento de aquecimento para aquecer da referida parede periférica.

[00084] Mais preferivelmente, a referida caixa inclui uma cavidade incluindo um feixe de tubos, através do qual flui um fluido aquecido pelo dito terceiro elemento de aquecimento.

[00085] Como mencionado acima, é preferido aquecer a caixa, de forma a liberar calor através do distribuidor do primeiro fluido pela maior parte para o pneu semivulcanizado e não para a caixa propriamente dita.

[00086] Preferivelmente, um primeiro atuador para o movimento axial do referido segundo flange e um segundo atuador para o movimento axial da referida caixa são contemplados, o referido primeiro atuador e o segundo atuador movendo o referido flange e a referida caixa, respectivamente, independentemente um do outro.

[00087] Preferivelmente, o referido dispositivo é adaptado para remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização e movê-lo para o referido aparelho dentro de um período de tempo de entre cerca de 30 segundos e cerca de 3 minutos.

[00088] Preferivelmente, a instalação de acordo com a invenção incluí dois aparelhos para cada molde de vulcanização.

[00089] Desta maneira, o uso do molde de vulcanização é otimizado, existindo sempre um aparelho para concluir a vulcanização, que está livre quando um pneu semivulcanizado está pronto para ser removido na saída do molde.

[00090] Os aspectos e vantagens característicos da invenção emergirão mais claramente a partir da descrição detalhada de dois exemplos preferidos de modalidade da mesma, providos somente a título de um exemplo não limitativo, com referência aos desenhos anexos, nos quais: - a Figura 1 é um diagrama simplificado de exemplo de uma instalação para vulcanização provida de acordo com a invenção; - a Figura 2 é uma vista radialmente secionada e parcial, simplificada, de um pneu cru, apropriado para ser vulcanizado de acordo com o método da presente invenção; - a Figura 3 é uma vista em elevação lateral e em seção transversal de um molde de vulcanização que faz parte da instalação de acordo com a Figura 1; - a Figura 4 é uma vista em elevação lateral e em seção transversal de um aparelho para a conclusão da vulcanização de um pneu, projetado de acordo com a invenção, em uma primeira posição operacional; - a Figura 5 é uma vista em elevação lateral e em seção transversal do aparelho de acordo com a Figura 4, em uma segunda posição operacional; - a Figura 6 é uma vista, similar àquela da Figura 5, em que um fluxo de fluido dentro do aparelho é mostrado; - a Figura 7 é uma vista plana superior de um componente do aparelho de acordo com as Figuras 4 a 6 removido a partir do aparelho propriamente dito; - a Figura 8 mostra uma vista em seção transversal de uma caixa que faz parte do aparelho de acordo com as Figuras 4 a 6; - a Figura 9 é uma vista em perspectiva do componente de acordo com a Figura 7; - a Figura 10 é uma vista em seção transversal de um pneu semivulcanizado; - a Figura 11 é uma vista em elevação lateral e em seção transversal de uma porção de um outro exemplo de modalidade do aparelho para a conclusão da vulcanização de um pneu, provido de acordo com a invenção.

[00091] Com referência inicial à figura 1, 100 denota globalmente uma instalação para vulcanização, provida de acordo com a presente invenção, para vulcanizar um pneu cru 50,

[00092] A instalação 100 compreende um molde ou prensa de vulcanização 1, cujas características e detalhes construtivos são considerados ser conhecidos no setor e serão somente brevemente descritos abaixo. O molde 1 pode ser de qualquer tipo conhecido no setor de referência e é apropriado para receber pneus em cru 50 (ver a figura 2) montados durante uma etapa de processamento anterior, isto é, durante uma etapa de preparação apropriada; por exemplo, os pneus em cru 50 podem ser preparados usando artigos semiacabados depositados sobre um suporte de conformação apropriado.

[00093] Em detalhe, o pneu cru 50 apropriado para ser vulcanizado - mostrado em uma vista esquemática em seção transversal na figura 2 - define um eixo Z que substancialmente coincide com seu eixo de rotação e um plano X, indicado por meio de uma linha na figura 2, que é o plano equatorial do pneu, mais especificamente o plano central perpendicular ao eixo de rotação Z. O pneu cru 50 compreende uma estrutura de carcaça 52, incluindo pelo menos uma lona de carcaça (não visível nas figuras) operacionalmente associada com um par de estruturas de ancoragem anulares 51a, 51b, uma banda de rodagem 53 em uma posição radialmente no lado externo da referida estrutura de carcaça e uma estrutura de cintas (também não visível) arranjada entre a estrutura de carcaça e a banda de rodagem 53. Planos que contêm o eixo de rotação do pneu são indicados como planos radiais (por exemplo, a figura 2 é uma seção transversal radial através do pneu cru 50, mais especificamente o plano na figura 2 é um plano radial: ele contém, de fato, o eixo Z). O pneu será descrito abaixo com referência a seu plano equatorial X e seus planos radiais; por conseguinte, as referências a "axialmente intemo/extemo" ou "radialmente intemo/extemo" devem ser entendidas com referência ao plano equatorial X e ao eixo de rotação Z, respectivamente. Por conseguinte, o pneu cru tem, definida sobre o mesmo, uma superfície radialmente interna 50b, que, por exemplo, pode coincidir com um componente chamado "revestimento", e uma superfície radialmente externa 50a, tipicamente a banda de rodagem.

[00094] Preferivelmente, o pneu cru 50 tem um diâmetro de montagem maior do que, ou igual a, 16 polegadas.

[00095] Como esquematicamente mostrado na figura 2, as estruturas de ancoragem anulares 51a e 51b constituem as duas extremidades radialmente internas, opostas, do pneu cru 50,

[00096] Com referência agora à figura 3, o molde de vulcanização 1 geralmente tem uma placa lateral inferior 20 e uma placa lateral superior 21 que são respectivamente engatadas com uma base 15 e uma porção 16 para fechar um recipiente 17, e um corpo central 30, telescópico e substancialmente cilíndrico, com um eixo Y, no qual o pneu cru 50 é inserido. O corpo central 30 é movido quando está realizando seus movimentos de extensão/contração o eixo telescópicos, por exemplo, por meio de cilindros hidráulicos (não mostrados).

[00097] O molde 1 também inclui um anel de segmentos circunferenciais 55, que definem uma cavidade de moldagem que tem um eixo geométrico que coincide com o eixo Y do corpo central 30 e que preferivelmente também coincide, como mostrado na ilustração da figura 2, com o eixo de rotação Z do pneu cru 50, quando o último é inserido no molde 1.

[00098] Os segmentos circunferenciais 55 geralmente têm relevos de conformação (não visíveis na figura 1) e são predispostos de forma a atuarem sobre uma superfície radialmente externa da banda de rodagem 53 do pneu cru 50, a fim de criar na mesma uma série de incisões e sulcos que são apropriadamente arranjados em um desejado "padrão de rodagem".

[00099] A base 15 e a porção de fechamento 16, conjuntamente com a respectiva placa lateral inferior 20 e a placa lateral superior 21, são móveis entre si entre uma condição aberta, em que elas são espaçadas entre si de forma a permitir a introdução do pneu cru 50 a ser vulcanizado dentro do molde 1, e uma posição fechada, na qual elas são arranjadas mais próximas conjuntamente de forma a encerrar o pneu cru 50 dentro da cavidade de moldagem (mais especifícamente o recipiente 17).

[000100] O molde também compreende geralmente um elemento de aquecimento (não mostrado), tal como uma pluralidade de dutos (também não mostrados) para aquecer o anel de segmentos circunferenciais 55 e/ou introduzir um fluido aquecido em uma câmara inflável (não visível), apropriada para compressão e aquecimento de uma superfície radialmente interna do pneu cru 50 contra os segmentos circunferenciais 55, a placa lateral inferior 20 e a placa lateral superior 21, de forma a moldar e vulcanizar o mesmo (parcialmente de acordo com a invenção). O molde, por conseguinte, vulcaniza e define o formato geométrico do pneu.

[000101] Como mencionado acima, todavia, o molde de vulcanização 1 pode ser de qualquer tipo, por exemplo, pode ser sem a câmara inflável mencionada (assim chamada câmara "sem bexiga").

[000102] De acordo com a invenção, o pneu é removido a partir do molde 1 antes de concluir a reticulação ou vulcanização do material elastomérico formando o pneu, em particular preferivelmente ele é removido quando o grau de reticulação do material elastomérico que forma pelo menos uma porção do pneu é maior do que 50% e menor do que 95%, mais preferivelmente quando ele está entre cerca de 85% e cerca de 95%. Por conseguinte, o pneu abandonando o molde 1, de acordo com a definição empregada previamente, é referido abaixo como pneu "semivulcanizado" 60,

[000103] A instalação 100 também compreende um dispositivo 2 para remover e deslocar o pneu semivulcanizado 60 abandonando o molde de vulcanização 1, bem como um aparelho 3 para a conclusão da vulcanização do pneu semivulcanizado 60 que saiu a partir do molde 1 e deslocado pelo dispositivo 2.

[000104] O dispositivo 2, mostrado esquematicamente na figura 1, compreende, por exemplo, um carregador 42, mais especificamente um preensor, móvel por meio de um braço acionado por motor 41 para prender o pneu semivulcanizado 60 e transportá-lo para dentro do aparelho 3, como será descrito mais completamente abaixo. O movimento do braço 41 é esquematicamente indicado pela seta mostrada na figura 1. Alternativamente, o dispositivo 2 pode incluir, conjuntamente com o preensor 42, uma correia transportadora para transportar o pneu semivulcanizado 60 para o aparelho 3. Uma vez que, desde o momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização 1, o pneu semivulcanizado 60 começa a perder calor, que foi transferido a partir do molde de vulcanização 1 que tem uma temperatura geralmente de entre cerca de 150°C e cerca de 170°C, para o ambiente externo, a fim de impedir que sua temperatura diminua excessivamente, o dispositivo 2 é adaptado para transportar o pneu semivulcanizado 60 do molde 1 para o aparelho 3 preferivelmente em um período de tempo de entre cerca de 30 segundos e cerca de 3 minutos.

[000105] Com referência agora à figura 4, o aparelho 3 para a conclusão da vulcanização do pneu semivulcanizado 60, produzido de acordo com a invenção, é mostrado em uma primeira posição operacional aberta, apropriada para receber o pneu semivulcanizado 60 transportado pelo dispositivo 2. Em detalhe, o aparelho 3, o qual tem um eixo geométrico Y' que preferivelmente coincide, como mostrado no diagrama das figuras 4 e 5, com o eixo de rotação do pneu semivulcanizado 60 (coincidindo com o eixo Z definido acima ), compreende uma estrutura de suporte 31 incluindo uma base 32.

[000106] A base 32 tem, fixado sobre a mesma, um primeiro flange 33, também chamado flange inferior, contra o qual o pneu semivulcanizado 60 encosta-se, quando introduzido no aparelho 3, como descrito em detalhe abaixo.

[000107] O aparelho 3 também compreende uma caixa de fechamento 36, que é axialmente móvel com relação à base 32 e operacionalmente associada com a estrutura de suporte 31, sendo capaz de ser deslocada a partir de uma posição aberta, na primeira posição operacional do aparelho 3, em que ela é espaçada a partir da base 32 de forma a permitir a introdução do pneu semivulcanizado 60, para uma posição fechada para a realização do fechamento - preferivelmente de uma maneira hermética - do pneu semivulcanizado 60 dentro da câmara 37 tendo um espaço delimitado pela caixa 36 e pela base 32. O fechamento da caixa 36 corresponde à segunda posição operacional do aparelho 3 mostrado na figura 5.

[000108] O movimento axial da caixa 36 é realizado, por exemplo, por meio de um atuador hidráulico 38 incluindo um pistão hidráulico que desliza ao longo de um eixo substancial mente paralelo ao eixo geométrico Y'.

[000109] O flange inferior 33 tem preferivelmente uma forma anular e define uma primeira superfície de posicionamento 5a para uma porção de superfície axialmente externa da estrutura de ancoragem anular 51 a do pneu semivulcanizado 60, posicionado em uma posição inferior.

[000110] O aparelho 3 inclui um segundo flange 34, referido abaixo como flange superior, também preferivelmente com uma forma anular, substancialmente idêntico àquele do flange inferior 33, e, por conseguinte, definindo uma segunda superfície de posicionamento 5b encostada por uma segunda superfície axialmente externa da estrutura de ancoragem 51b arranjada em uma posição superior quando o pneu semivulcanizado 60 é fechado dentro do aparelho 3.

[000111] Preferivelmente, os flanges superior e inferior 33, 34 são preferivelmente formados de uma tal maneira a permitir a introdução no aparelho 3 de pneus semivulcanizados com diferentes diâmetros de montagem, ali sendo provida uma pluralidade de possíveis superfícies de posicionamento para estruturas de ancoragem anulares posicionadas sobre diferentes diâmetros: esses flanges são também conhecidos como "flanges de ajustes múltiplos".

[000112] O flange superior 34 é também axialmente móvel para longe a partir da, e na direção para a, base 32. Ele é deslocável a partir de uma posição, que permite a inserção do pneu semivulcanizado 60 dentro do aparelho 3, para uma posição na qual ele se encosta contra a superfície de ancoragem anular 51b. O repouso do flange superior 34 contra a correspondente estrutura de ancoragem anular 51b ocorre na segunda posição operacional do aparelho 3, que é mostrada na figura 5. Na referida segunda posição operacional, mostrada na figura 5, e seguintes, são definidos: um espaço interno V, delimitado pela superfície radialmente interna 50b do pneu semivulcanizado 60 e pelos dois flanges 33 e 34 e um espaço externo Ve delimitado pela superfície radialmente externa 50a do pneu semivulcanizado 60 e por uma parede interna 36a da caixa 36.

[000113] O deslocamento do flange superior 34 a partir da primeira posição operacional para a segunda posição operacional é independente do movimento axial da caixa 36: o deslocamento axial do flange 34 depende - entre outros fatores - da dimensão do pneu semivulcanizado 60 e, por conseguinte, preferivelmente, o flange 34 é movido por um atuador hidráulico adicional 39 - em relação do movimento da caixa 36 - para deslocamentos ao longo de um eixo paralelo ao eixo Y'.

[000114] Preferivelmente, durante o deslocamento axial, o flange superior 34 não exerce qualquer pressão sobre o pneu semivulcanizado 60, em particular não causando deformação do mesmo.

[000115] A caixa 36 é mostrada em detalhe na figura 8. Ela inclui uma ou mais cavidades espaçadas por paredes 36a, 36b (na figura somente uma cavidade 361 é mostrada, mas outras paredes intermediárias podem ser providas) e/ou uma ou mais camadas de isolamento (não mostradas), que revestem a parede externa. Um fluido aquecido pode ser introduzido na cavidade 361, como descrito em maior detalhe abaixo.

[000116] Um elemento de aquecimento, não visível nas figuras, para aquecer um fluido, tal como vapor, é operacionalmente associado com a referida caixa 36. O dito aquecedor pode compreender um circuito de fornecimento de fluido aquecido incluindo, como mostrado nas figuras 4 e 5, um único duto 37' para as funções de fornecimento e de descarga. Altemativamente, o referido circuito de fornecimento pode compreender um circuito de fornecimento e um duto de descarga para fornecer e descarregar o referido fluido, respectivamente.

[000117] Por exemplo, o duto 37' está conectado a um feixe de tubos (não visível) presente na cavidade 361 da caixa 36 de forma que as paredes 36a, 36b da caixa, e em particular a parede interna 36a da câmara 37 definida dentro da mesma, atinge uma temperatura muito mais alta do que a temperatura ambiente. Mais preferivelmente, o fluido admitido ao duto 37' é aquecido para uma temperatura, de forma que a parede interna 36a da caixa 36 é levada para uma temperatura mais alta do que 170°C.

[000118] O aparelho 3 também inclui um outro dispositivo de fornecimento , também não mostrado, para a admissão ao espaço V, definido dentro do pneu entre os dois flanges 33 e 34, na segunda posição operacional do aparelho 3, de um segundo fluido sob pressão, por exemplo ar. O dispositivo de fornecimento, por exemplo, inclui uma bomba (não mostrada). Este segundo fluido sob pressão é, por exemplo, admitido por meio de um duto 45 passando através do flange inferior 33. O segundo fluido em questão é preferivelmente admitido no espaço V, a uma temperatura mais ou menos a mesma que a temperatura ambiente. Preferivelmente, o referido segundo fluido é admitido a uma pressão relativa de entre cerca de 0,1 bar (100 KPa) e cerca de 3 bar (300 KPa).

[000119] De acordo com a invenção, o aparelho 3 também compreende um aquecedor adicional, denotado globalmente por 70, compreendendo um distribuidor 75 de um primeiro fluido, preferivelmente arranjado na região do flange inferior 33 e mesmo mais preferivelmente fixo na base 32, de uma 1 ’ maneira substancialmente concêntrica com o flange 33.

[000120] O distribuidor 75 é projetado para distribuir um primeiro fluido aquecido dentro da câmara 37, em particular dentro do espaço externo Ve. Ele inclui uma superfície 70a provida com uma pluralidade de furos, denotados globalmente por 71, a partir dos quais o referido primeiro fluido emerge em uma alta temperatura, como será descrito em maior detalhe abaixo.

[000121] Com referência às figuras 7 e 9, nas quais o aquecedor 70 é mostrado em detalhe, o aquecedor 70 compreende pelo menos um aquecedor elétrico atual 73, que é passado através pelo referido primeiro fluido, puxado para dentro a partir do exterior, por exemplo, através de um ventilador ou soprador (não mostrado nas figuras). O trajeto do primeiro fluido fornecido a partir do exterior é esquematicamente indicado por meio de duas setas na figura 7, cada uma das quais representa a direção de fluxo do fluido puxado por um respectivo soprador e direcionado na direção dos dois aquecedores elétricos 73. Cada aquecedor elétrico 73, por meio de resistências especiais (não mostradas), eleva a temperatura do primeiro fluido que passa através do mesmo, por exemplo, aumenta a temperatura do ar que é puxado para dentro a partir do ambiente exterior. O primeiro fluido, por conseguinte, assim aquecido, é admitido ao distribuidor 75.

[000122] Preferivelmente, o distribuidor 75 inclui um canal interno 74, chamado abaixo "canal anular", uma vez que ele é substancialmente formado, em seção longitudinal, como um anel circular e é delimitado radialmente por dois cascos cilíndricos, incluindo a parede 70a com os furos 71. A parede 70a é preferivelmente arranjada em tomo do flange inferior 33, circundando o mesmo. Mais preferivelmente, a parede 70a é direcionada para o flange 33, mais especifícamente é voltada para o mesmo. Além disso, o fluxo do fluido aquecido que entra no canal anular 74 impulsionado pelos dois sopradores, com a ajuda, onde necessário, de respectivos ventiladores adicionais (também não mostrados), é direcionado tangencialmente com relação ao canal 74, em particular tangencialmente com relação à parede 70a, como mostrado na figura 7. Os dois sopradores são preferivelmente arranjados de forma que o primeiro fluido aquecido, por exemplo, ar aquecido, entra tangencialmente no canal 74 em duas posições espaçadas por cerca de 180° entre si. Esta forma geométrica permite uma distribuição substancialmente uniforme do primeiro fluido, que emerge a partir do distribuidor 75 através dos furos 71 de uma maneira substancialmente perpendicular à superfície 70a no espaço externo Ve da câmara 37. Preferivelmente, na entrada no canal 74, a temperatura do primeiro fluido no distribuidor 75 excede 200°C.

[000123] Embora na figura 9 somente uma porção da superfície 70a compreenda furos 71, deve ser entendido que os referidos furos são preferivelmente distribuídos de uma maneira substancialmente uniforme sobre a superfície inteira 70a ou, altemativamente, somente em um número de porções (áreas) da mesma. Todavia, preferivelmente, essas áreas são arranjadas na parede 70a de uma maneira angularmente simétrica.

[000124] O fluxo do fluido que emerge a partir do distribuidor 75 é distribuído a partir de baixo para cima no espaço externo Ve da câmara 37 em tomo do pneu semivulcanizado 60, em particular atua sobre sua superfície radialmente externa, como pode ser visto na figura 6, onde é esquematicamente indicado por meio das setas onduladas.

[000125] Preferivelmente, uma vez que, graças ao aquecimento do pneu semivulcanizado 60, a pressão do segundo fluido dentro do espaço V, tende a variar, o aparelho 3 também tem um dispositivo de controle de pressão (não mostrado) compreendendo um sensor de controle de pressão (também não mostrado) para monitorar a pressão dentro do pneu semivulcanizado 60 a fim de impedir o rompimento acidental ou deformação do mesmo. Esse dispositivo de controle pode, por exemplo, incluir um sistema de controle PID (Proporcional-Integral-Derivado).

[000126] O aparelho 3 também inclui um dispositivo de controle de temperatura (não mostrado nas figuras) incluindo uma temperatura sensor, mais preferivelmente pelo menos dois sensores de temperatura. Os sensores são preferivelmente posicionados em uma zona superior e zona inferior da câmara 37, isto é, em particular substancialmente na região do flange superior e do flange inferior 33, 34.

[000127] De acordo com um diferente exemplo preferido da invenção, mostrado parcialmente na figura 11, o aparelho 3' de acordo com a invenção inclui um aquecedor adicional 80. As outras características do aparelho 3', além da presença do aquecedor adicional 80, são similares àquelas já descritas com referência ao aparelho 3 e os mesmos números de referência são usados.

[000128] Na figura 11, a porção do aparelho 3' que corresponde à base 32 e ao flange inferior 33 é mostrada. O aquecedor adicional 80 é posicionado de forma a fornecer uma quantidade adicional de calor, mais especificamente uma quantidade de calor em adição àquela fornecida pelo aquecedor 70, na região do flange 33, em maior detalhe embaixo do mesmo, de forma a aquecer ainda mais o flange 33. O aquecedor 80 inclui, por exemplo, um feixe de tubos 81, preferivelmente em forma de bobina, o qual se estende em forma de espiral embaixo do flange 33 e dentro do qual escoa um fluido a alta temperatura. Preferivelmente, as faixas de temperatura acima mencionadas variam entre cerca de 170°C e cerca de 180°C.

[000129] De acordo com o método da invenção, a vulcanização de um pneu cru 50 é realizada em dois estágios, isto é, um primeiro estágio realizado dentro do molde de vulcanização 1 e um segundo estágio realizado no aparelho 3, 3' de acordo com a invenção. O pneu cru 50 é, por conseguinte, colocado no molde 1 e vulcanizado aqui durante um primeiro estágio sem completar o processo de vulcanização, mais especificamente, o molde 1 é aberto e o pneu semivulcanizado 60 é removido a partir do molde 1 quando o material elastomérico, a partir do qual pelo menos uma porção do mesmo é feita, atinge um grau de reticulação maior do que, ou igual a, cerca de 50%, mais preferivelmente entre cerca de 85% e cerca de 95%. O pneu semivulcanizado 60 é removido pelo dispositivo 2 e então levado para o aparelho 3, 3', quando o último está na primeira posição operacional, isto é, para a primeira configuração operacional, em que ele está aberto, com a base 36 axialmente espaçada a partir da base 32 e com o flange superior 34 situado a uma distância a partir do flange inferior 33.

[000130] Preferivelmente, a caixa 36 já foi aquecida pelo elemento de aquecimento associado com ela, de forma que a parede interna 36a é aquecida para uma temperatura preferivelmente mais alta do que 170°C.

[000131] O pneu semivulcanizado 60 é então colocado pelo dispositivo 2 sobre a base 32 de forma que o eixo de rotação do pneu semivulcanizado 60 (coincidindo com o acima mencionado eixo Z) e o eixo Y' do aparelho 3, 3' coincidem. A estrutura de ancoragem anular inferior 51a do pneu semivulcanizado 60, nesta configuração mostrada na figura 4, encosta-se contra o flange inferior 32.

[000132] O aparelho 3, 3' é então levado para a segunda posição de operação, isto é, a caixa 36 é deslocada de forma que ela se encosta contra a base 32, preferivelmente de uma maneira vedada. Além disso, o flange superior 34 é levado para a região da estrutura de ancoragem anular superior 51b e encosta-se contra a mesma: dois espaços, isto é, o espaço interno V, e o espaço externo Ve, são, por conseguinte, definidos em relação ao pneu semivulcanizado 60. O deslocamento realizado pelo flange 34 é pré-ajustado na dependência da dimensão axial do pneu semivulcanizado 60. A configuração obtida é visível na figura 5.

[000133] Uma vez que o pneu semivulcanizado 60 não está completamente reticulado, a fim de evitar a deformação, um segundo fluido sob pressão é preferivelmente admitido dentro do espaço interno V, através do duto 45. A pressão interna dentro do volume interno V, é também preferivelmente constantemente medida: uma vez quando um desejado valor de pressão de referência foi fixado, isto é, um valor maior do que a pressão ambiente, ele é mantido substancialmente constante, por exemplo, por meio de realimentação. O valor de pressão atual, medido por um sensor de pressão, e o valor de pressão desejado, são comparados a intervalos de tempo regulares e, dependendo do resultado da comparação, o referido segundo fluido é descarregado por atuação, por exemplo, da válvula. Deve ser notado que uma pressão do referido segundo fluido somente pode aumentar com relação ao valor de referência durante o processo de conclusão de vulcanização; de fato, em um volume constante (Vi), com um aumento na temperatura, de acordo com as leis que governam gases, a pressão aumenta. Vantajosamente, o referido segundo fluido presente no espaço interno remove calor a partir do pneu, em particular a partir de sua superfície radialmente interna, sendo, por exemplo, admitido à temperatura ambiente, evitando assim reticulação excessiva das paredes radialmente internas, por exemplo, do revestimento.

[000134] Dentro do aparelho 3, 3', levado, por conseguinte, para a segunda posição operacional, o segundo estágio de vulcanização do pneu semivulcanizado começa, de forma que a vulcanização completa do mesmo é realizada, mais especifícamente de uma tal maneira que o grau de reticulação do material elastomérico de pelo menos uma porção do mesmo é maior do que, ou igual a, cerca de 99%. A fim de obter isso, a atmosfera interna da caixa 36 é regulada de uma tal maneira que a temperatura do pneu retoma tão rapidamente quanto possível para perto da temperatura que ele tinha dentro do molde de vulcanização 1, por exemplo, por fornecer calor para o pneu semivulcanizado 60. De acordo com a invenção, a partir do momento em que o pneu semivulcanizado é removido pelo dispositivo 2 a partir do molde 1, pelo menos uma porção do pneu é levada para uma temperatura que tem um valor de entre cerca de 75% e cerca de 120% da temperatura da pelo menos porção do pneu semivulcanizado no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização, dentro de um período de tempo de entre cerca de 2 minutos e cerca de 7 minutos.

[000135] O calor é fornecido pelo elemento de aquecimento 70 por meio de admissão do referido primeiro fluido aquecido no espaço externo Ve: preferivelmente, o referido primeiro fluido, por exemplo, ar, é de forma que pelo menos uma porção de pneu é levada para uma temperatura que varia entre cerca de 130°C e cerca de 180°C, mais preferivelmente entre cerca de 140°C e cerca de 165°C dentro do período de tempo definido acima. Mais preferivelmente, a temperatura da porção de pneu considerada é levada para um valor que é pelo menos 10°C mais alto do que o valor que a mesma porção tem quando abandona o molde de vulcanização 1.

[000136] O primeiro fluido escoa para fora a partir dos furos 71 no distribuidor 75: a forma dos referidos furos, a configuração geométrica do distribuidor e a maneira pela qual o ar é admitido ao canal anular 74 permitem uma distribuição substancialmente uniforme do primeiro fluido em tomo do pneu, em particular em tomo de sua superfície radial externa (ver a figura 6). Por conseguinte, esta porção, à qual referência é feita, e que é levada rapidamente para uma temperatura perto da, ou mais alta que, aquela que a porção de pneu tinha no molde de vulcanização 1 é preferivelmente uma porção da superfície radialmente externa (50a) do pneu, ou mais preferivelmente da banda de rodagem, porções estas que, como pode ser visto na figura 6, estão em contato direto com o fluxo de fluido aquecido que emerge a partir do distribuidor 75. Altemativamente, ou em adição, esta porção pode ser uma porção de uma das duas estruturas de ancoragem anulares 51a, 51b ou de ambas delas. Em maior detalhe, com referência à figura 6, o fluxo de fluido que emerge a partir do distribuidor 75, impulsionado pelos sopradores, é distribuído dentro da câmara 37 de uma maneira substancialmente homogênea, a partir de baixo para cima. O fato de que a caixa 36 já está quente graças à introdução de vapor na mesma garante uma melhor eficiência do aparelho 3,3': o calor que é admitido por meio do aquecedor 70 é, de fato, liberado principalmente para o pneu semivulcanizado 60 e não para a base 36, a última estando a uma temperatura que já é alta.

[000137] Preferivelmente, a superfície radialmente interna 50b do pneu é resfriada, graças ao segundo fluido introduzido a uma temperatura mais baixa que aquela do pneu, por exemplo, temperatura ambiente, dentro do espaço Vj, como já mencionado acima, gerando um fluxo de calor a partir da superfície radialmente externa 50a para a superfície radialmente interna 50b do pneu.

[000138] A temperatura da câmara 37, mais especifícamente a temperatura do espaço externo Ve, é mantida substancialmente constante pela duração inteira do segundo estágio de vulcanização de pneu, preferivelmente, a conclusão do acima mencionado segundo estágio de vulcanização de pneu ocorre em um tempo de entre cerca de 15 minutos e cerca de 25 minutos. O sinal de temperatura fornecido pelos sensores de temperatura é processado por um dispositivo de controle de temperatura : preferivelmente os valores de temperatura que podem ser derivados a partir dos dois ou mais sensores são colocados na média e o valor de temperatura média é mantido constante dentro do espaço Ve. Para esta finalidade, um valor limite é ajustado: em um caso em que a temperatura média cai abaixo deste valor, um sinal de controle é enviado para o aquecedor 70 a fim de ativar o ventilador ou ventiladores de forma que primeiro fluido aquecido adicional é admitido à câmara 37. Por conseguinte, a operação do elemento de aquecimento 70 não é contínuo, mas é ativada, quando requerido, quando a temperatura média cai abaixo do limite mencionado. Geralmente, os ventiladores do aquecedor 70 operam ativamente por cerca de 25% do tempo total do segundo estágio de vulcanização.

[000139] Obviamente, a temperatura é mantida substancialmente constante, exceto para o gradiente inicial onde ela aumenta rapidamente a fim de fornecer calor tão rapidamente quanto possível para o pneu semivulcanizado 60, tão logo ele seja inserido na caixa 36.

[000140] De acordo com uma ação opcional do método de acordo com a invenção, uma quantidade de calor adicional é fornecida para o flange inferior 33 de forma a aquecê-lo mais rapidamente do que somente com o aquecedor 70. A quantidade de calor adicional é fornecida pelo aquecedor 80,

[000141] Durante o tempo em que o pneu semivulcanizado 60 está sendo submetido ao segundo estágio de vulcanização no aparelho 3 ou 3', um novo pneu cru 50 é inserido no molde de vulcanização 1 e o primeiro estágio de vulcanização é realizado dentro dele. Por conseguinte, o primeiro e o segundo estágios de vulcanização são realizados simultaneamente em diferentes pneus. Preferivelmente, dois aparelhos 3 ou 3' são associados com cada molde de vulcanização 1, de forma que, quando um molde tiver concluído o primeiro estágio de vulcanização, um aparelho 3 ou 3' está livre para receber o pneu semivulcanizado 60 abandonando o molde 1 e otimizar assim a quantia de tempo pelo qual o molde 1 é ocupado com pneus em cru 50.

[000142] Uma vez quando o tempo requerido para conclusão da vulcanização do pneu semivulcanizado 60 decorreu, isto é, no final do segundo estágio de vulcanização no aparelho 3 ou 3', o fluxo de fluido quente dentro da câmara 37 está parado, por exemplo, por desligamento do aquecedor 70, e a caixa 36 é aberta, com o aparelho 3, 3' retomando para a primeira posição operacional. Preferivelmente, se presente, o aquecedor 80 associado com o flange inferior 33 e o aquecedor associado com a caixa 36 continuam sua operação de forma a manter o aparelho 3, 3' quente para o próximo pneu semivulcanizado 60. O flange superior 34 é também elevado e o pneu vulcanizado acabado é assim extraído e depositado, por exemplo, em um transportador de rolos de descarregamento (não mostrado).

[000143] Um novo pneu semivulcanizado 60 é então inserido no aparelho 3, 3' e o ciclo acima ilustrado é repetido.

[000144] Com esse procedimento de vulcanização de dois estágios é possível obter resultados que correspondem àqueles obtidos por meio de vulcanização realizada inteiramente dentro do molde de vulcanização 1, enquanto reduz, todavia, o tempo despendido por um único pneu cru 50 dentro do molde de vulcanização 1.

[000145] A tabela 1 abaixo mostra os resultados de testes experimentais executados em uma pluralidade de pneus de diferentes tamanhos e com diferentes características; além disso, diferentes porções do pneu foram testadas e medidas. A tabela 1, na coluna esquerda, mostra os resultados de 8 testes, divididos como segue: Teste 1: se refere a uma porção de uma estrutura de ancoragem anular de um pneu do tipo 1; Teste 2: se refere a uma porção de uma estrutura de ancoragem anular de um pneu do tipo 2; Teste 3: se refere a uma porção de um ombro de um pneu do tipo 3; Teste 4: se refere a uma porção de um ombro de um pneu do tipo 4; Teste 5: se refere a uma porção de um ombro de um pneu do tipo 5; Teste 6: se refere a uma porção de um ombro de um pneu do tipo 6; Teste 7: se refere a uma porção de um ombro de um pneu do tipo 2; Teste 8: se refere a uma porção da banda de rodagem de um pneu do tipo 6.

[000146] Cada teste foi executado vulcanizando o pneu indicado por 45 minutos somente dentro do molde de vulcanização 1 com segmentos circulares aquecidos para uma temperatura de 160°C e as placas de parede lateral aquecidas para 154°C. Então, para cada teste, o grau de reticulação da porção de pneu indicada foi medido: por exemplo, no Teste 1, a estrutura de ancoragem anular do pneu do tipo 1 examinado, no final dos 45 minutos despendidos dentro do molde 1, tinha um grau de reticulação de 96%.

[000147] As mesmas amostras (mais especificamente, a mesma porção do mesmo pneu), novamente indicadas no Teste 1 ao Teste 8, foram vulcanizadas usando o método de dois estágios e o aparelho 3, 3' de acordo com a invenção, os resultados sendo mostrados na coluna direita da Tabela 1: durante um primeiro estágio de vulcanização, o pneu foi introduzido no molde de vulcanização 1 nas mesmas condições de temperatura descritas acima por 32 minutos e foi então introduzido no aparelho 3, 3' por 28 minutos. A partir de uma comparação entre a coluna direita e a coluna esquerda na tabela 1, é claro que o resultado das duas operações de vulcanização é substancialmente similar com relação ao grau de reticulação do material elastomérico. SOMENTE VULCANIZADOR por 45 minutos VULCANIZADOR por 32 minutos + aparelho por 28 minutos

[000148] Também estabeleceu-se a uniformidade da temperatura atingida pelo pneu inserido no aparelho 3, 3' durante o segundo estágio de vulcanização.

[000149] Finalmente, estabeleceu-se que a vulcanização de acordo com a invenção, que resulta em pneus tecnicamente similares àqueles que foram submetidos a um único processo de vulcanização dentro do molde de vulcanização 1, é obtida usando dois estágios de vulcanização separados, isto é, um primeiro estágio no vulcanizador e um segundo estágio no aparelho 3 ou 3', todavia somente se o pneu semivulcanizado for levado para rapidamente para uma temperatura de vulcanização correta, isto é, dentro do período de tempo acima mencionado. Se isto não ocorrer, por exemplo, se o processo entre o primeiro e o segundo estágios de vulcanização ocorre adiabaticamente, a subsequente vulcanização é comprometida e os resultados ótimos desejados não são obtidos se o aumento de temperatura deva ter lugar sobre um período de tempo demasiadamente longo.

[000150] Mais precisamente, estabeleceu-se que, por meio da realização do processo acima mencionado de uma maneira substancialmente adiabática, como ensinado na patente US 6322342, a temperatura de vulcanização não é mais atingida e o calor fornecido ao aparelho a jusante do molde de vulcanização é insuficiente para obter um rápido aumento de temperatura e, por conseguinte, restaurando corretamente a vulcanização. O pneu obtido não as mesmas características de desempenho desejadas, mais especifícamente não é possível obter as mesmas características de desempenho técnico que aqueles de um pneu vulcanizado em um único estágio de vulcanização dentro de um molde de vulcanização ou no processo de vulcanização de dois estágios de acordo com a invenção. Por assegurar que pelo menos uma porção do pneu atinja tão rapidamente quanto possível uma temperatura próxima àquela que ela tinha no molde é, por conseguinte, indispensável para obter as desejadas características de desempenho técnico e ao mesmo tempo para limitar a quantia de tempo despendida por um único pneu dentro do molde de vulcanização.

Claims (12)

1. Método para vulcanização de um pneu cru (50) tendo uma estrutura toroidal definindo uma superfície radialmente interna (50b) e uma superfície radialmente externa (50a) e uma primeira estrutura de ancoragem anular (51a) e uma segunda estrutura de ancoragem anular (51b) arranjadas axialmente opostas uma à outra, o método caracterizado pelo fato de que compreende: • introduzir o referido pneu cru (50) em um molde de vulcanização (D; • vulcanizar parcialmente o referido pneu cru de forma a produzir um pneu semivulcanizado (60); • remover o referido pneu semivulcanizado (60) a partir do dito molde de vulcanização (1); • completar a vulcanização do referido pneu semivulcanizado (60) fora do dito molde de vulcanização, em que a ação de conclusão da vulcanização compreende: • aquecer o referido pneu semivulcanizado de modo a levar pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado (60) para uma temperatura que tem um valor de entre 75% e 120% da temperatura da dita pelo menos uma porção de pneu semivulcanizado (60) no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização (1), dentro de um período de tempo entre 2 minutos e 7 minutos a partir do tempo no qual o referido pneu semivulcanizado (60) foi removido a partir do dito molde (1), em que depois da ação de remover o referido pneu semivulcanizado (60) a partir do dito molde de vulcanização (1), o método compreende: • introduzir o referido pneu semivulcanizado em uma câmara (37) definindo um espaço livre fechado, no qual o referido pneu semivulcanizado (60) é alojado; e • admitir um primeiro fluido aquecido à referida câmara (37) de forma a fornecer calor ao referido pneu semivulcanizado (60).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, durante a ação de conclusão da vulcanização do referido pneu semivulcanizado (60), a temperatura da dita pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado atinge um valor entre 130°C e 180°C.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que inclui, antes da ação de admitir o dito primeiro fluido: • travar o referido pneu semivulcanizado (60) na referida câmara (37), na região da dita primeira e da dita segunda estruturas de ancoragem anulares opostas (51a, 51b), de forma a definir dois espaços separados: um espaço interno (Vi) parcialmente delimitado pela dita superfície radialmente interna (50b) do referido pneu semivulcanizado (60), e um espaço externo (Ve) parcialmente delimitado pela dita superfície radialmente externa (50a) do referido pneu semivulcanizado (60) e por uma parede (36a) da referida câmara (37).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que inclui: • admitir o referido primeiro fluido ao referido espaço externo (Ve) de forma que a temperatura dentro do referido espaço externo na região da porção da dita superfície radialmente externa (50a) do referido pneu semivulcanizado (60) atinge um valor pelo menos 10°C mais alto do que o valor de temperatura da referida porção da dita superfície radialmente externa (50a) do referido pneu semivulcanizado (60) em sua remoção a partir do molde de vulcanização (1).

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que inclui: • fornecer à referida primeira estrutura de ancoragem anular (51a) uma quantidade de calor por unidade de tempo maior do que a quantidade de calor por unidade de tempo que é fornecida para a segunda estrutura de ancoragem anular oposta (51b) do referido pneu semivulcanizado (60).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a ação de remover o referido pneu semivulcanizado a partir do dito molde de vulcanização (1) e introduzir o referido pneu semivulcanizado (60) na referida câmara (37) é realizada dentro de um período de tempo de entre 30 segundos e 3 minutos.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que inclui: • aquecer pelo menos uma porção de uma parede periférica (36a) da referida câmara (37) de forma a levá-la para uma temperatura acima da temperatura ambiente.

8. Aparelho (3, 3') para concluir a vulcanização de um pneu semivulcanizado (60) do método como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, o referido aparelho caracterizado pelo fato de que compreende: • uma câmara (37) apropriada para alojar o referido pneu semivulcanizado (60), a referida câmara (37) compreendendo uma base (32) e uma caixa (36) que é móvel axialmente a partir de uma primeira posição operacional, em que ela está espaçada a partir da referida base (32) de forma a permitir a introdução do referido pneu semivulcanizado (60), para uma segunda posição operacional, em que ela se suporta com vedação hermética sobre a referida base (32), a referida câmara definindo um espaço (Ve), ao interior do qual um primeiro fluido é fornecido, em contato com uma superfície radialmente externa (50a) do referido pneu semivulcanizado (60); • um distribuidor (75) para distribuir o referido primeiro fluido na referida câmara (37); • um elemento de aquecimento (70) apropriado para levar o referido primeiro fluido para uma temperatura de forma que, dentro de um período de tempo entre 2 minutos e 7 minutos depois da remoção do pneu semivulcanizado (60) a partir do molde de vulcanização (1), a temperatura de pelo menos uma porção do referido pneu semivulcanizado (60) atinge um valor entre 75% e 120% da temperatura da dita pelo menos uma porção do pneu semivulcanizado no momento de sua remoção a partir do molde de vulcanização; em que a referida caixa (36) compreende uma parede periférica (36a) e um elemento de aquecimento adicional para aquecer a referida parede periférica (36a).

9. Aparelho (3, 3’) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a referida câmara (37) compreende: • um primeiro flange (33) que é integral com a referida base (32) e é encostado por uma primeira estrutura de ancoragem anular (51a) do referido pneu semivulcanizado (60); • um segundo flange, axialmente móvel, (34) que é adaptado para se encostar a uma segunda estrutura de ancoragem anular (51b) axialmente oposta à primeira do referido pneu semivulcanizado na referida segunda posição operacional.

10. Aparelho (3, 3’) de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que inclui um segundo elemento de aquecimento (80) que é disposto na região do referido primeiro flange (33) para o seu aquecimento.

11. Aparelho (3, 3’) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que a referida caixa inclui uma cavidade (361) incluindo um feixe de tubos, através do qual flui um fluido aquecido pelo dito elemento de aquecimento adicional.

12. Aparelho (3, 3') de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que inclui um primeiro atuador (39) para o movimento axial do referido segundo flange (34) e um segundo atuador (38) para o movimento axial da referida caixa (36), o referido primeiro atuador e o referido segundo atuador movendo o referido flange e a referida caixa, respectivamente, independentemente um do outro.

Images