BR112016001405B1 - Tambor munido de setores móveis para a confecção de um pneumático - Google Patents

Abstract

tambor munido de setores móveis para a confecção de um pneumático. o tambor (2) de confecção de um esboço de envoltório pneumático compreende um suporte e setores (6v, 6c) que formam uma face circunferencial do tambor. cada setor apresenta uma face externa circunferencial que tem um contorno de forma geral trapezoidal e é montado móvel em relação ao suporte de acordo com uma direção predeterminada não radial a um eixo de rotação do tambor e que intercepta esse eixo.

Description

[001] A invenção se refere aos pneumáticos e em especial à realização dos esboços de envoltório de pneumático.

[002] A união dos elementos que formam a banda de rodagem, de um esboço de envoltório de pneumático de roda ocorre em um tambor de confecção, também chamado de forma topo. Esses elementos compreendem principalmente goma crua. Uma vez unida, a banda de rodagem é retirada do tambor e colocada sobre uma carcaça realizada separadamente. A associação das duas, forma uma cinta. Depois de conformação dessa última, obtém-se o esboço cru que é cozido em seguida para a vulcanização da goma.

[003] O pedido WO 2013/054051 em nome das requerentes divulga um tambor que compreende setores primários e secundários que formam sua face circunferencial. Esses setores são móveis na direção radial ao eixo de rotação do tambor para permitir extrair a banda de rodagem uma vez que essa última foi realizada e também para adaptar o diâmetro do tambor em função daquele da banda de rodagem a confeccionar. Os setores primários são também móveis de acordo com a direção axial em relação aos setores secundários. Assim, quando se deseja aumentar o diâmetro do tambor, afasta-se do eixo todos os setores e depois aproxima-se os setores secundários dos setores primários na direção axial a fim de preencher os espaços que apareceram entre os setores primários e restaurar a continuidade da face circunferencial para que ela sirva de apoio aos elementos da banda de rodagem.

[004] O tambor é realizado de modo que os setores primários arrastem os setores secundários por ocasião do movimento radial dos mesmos. Para permitir em seguida deslocar os segundos em relação aos primeiros de acordo com a direção axial, os setores primários apresentam caneluras de forma helicoidal nas quais deslizam os setores secundários. As faces laterais dos setores destinadas a entrar em contato mútuo têm também uma forma helicoidal.

[005] Esse tambor apresenta portanto a vantagem de fornecer para a realização da banda de rodagem uma superfície de apoio contínua e isenta de furo e de relevo, o que preserva as propriedades da goma. Além disso, é possível modificar à vontade o diâmetro do tambor em função do modelo de pneumático a realizar.

[006] Esse tambor é no entanto suscetível de ser melhorado. De fato, a presença das caneluras e das faces helicoidais em cada setor complica bastante substancialmente a fabricação dos mesmos. Além disso, a ligação entre os setores primários e secundários por meio dessas caneluras necessita fornecer uma quantidade de energia bastante substancial quando se deseja deslocar os setores uns em relação aos outros notadamente para modificar o diâmetro do tambor.

[007] Um objetivo da invenção é simplificar a realização do tambor e reduzir a energia a fornecer para deslocar os setores uns em relação aos outros.

[008] Com essa finalidade, é previsto de acordo com a invenção um tambor de confecção de um esboço de envoltório pneumático, que compreende um suporte e setores que formam uma face circunferencial do tambor, cada setor apresentando uma face externa circunferencial que tem um contorno de forma geral trapezoidal e sendo montado móvel em relação ao suporte de acordo com uma direção predeterminada não radial a um eixo de rotação do tambor e que intercepta esse eixo.

[009] Esse modo de deslocamento dos setores permite simplificar a definição geométrica dos mesmos e reduzir a energia a fornecer para seus deslocamentos relativos, ao mesmo tempo em que se obtém uma superfície de trabalho quase contínua. No que diz respeito à forma trapezoidal, é preciso compreender a palavra trapézio como fazendo referência a qualquer quadrilátero que apresenta dois lados paralelos de comprimentos diferentes.

[0010] É possível prever que cada setor é montado móvel com translação, notadamente com deslizamento retilíneo, em relação ao suporte de acordo com a direção predeterminada.

[0011] Vantajosamente, cada setor é montado móvel em relação ao suporte por meio de uma rampa que se estende de acordo com a direção predeterminada.

[0012] Em um modo de realização, cada setor é ligado ao suporte por um esquadro que leva a rampa.

[0013] Vantajosamente, o tambor é disposto de modo que qualquer um dos setores não pode ser deslocado em relação ao suporte de acordo com a direção predeterminada sem que os outros setores se desloquem também em relação ao suporte de acordo com as direções predeterminadas que lhes são próprias.

[0014] É possível prever que os setores formem dois subconjuntos dispostos de modo que, quando cada um dos setores de um dos subconjuntos se desloca de acordo com a direção predeterminada em relação ao suporte, ele se desloca ao longo do eixo em um primeiro sentido e os setores do outro subconjunto se deslocam ao longo do eixo em um segundo sentido oposto ao primeiro sentido.

[0015] De preferência, o tambor é disposto de modo que os dois subconjuntos são a imagem um do outro por simetria axial.

[0016] Em um modo de realização, o tambor compreende pelo menos um equipamento montado deslizante em relação ao suporte de acordo com a direção do eixo de rotação e que é ligado a vários dos setores.

[0017] Vantajosamente, o tambor é disposto de modo que, quando os setores se estendem a uma mesma distância do eixo de rotação, qualquer que seja essa distância, as faces externas circunferenciais dos setores têm arestas que apresentam cada uma delas uma corda confundida com a corda correspondente do setor adjacente.

[0018] Assim, ainda que essas faces não sejam contíguas em todo o seu comprimento, o fato de que suas cordas sejam geometricamente confundidas permite limitar consideravelmente o espaço entre essas faces e portanto manter uma quase continuidades entre elas. Essa disposição é suficiente para a colocação no lugar da goma crua. Trata-se de um bom compromisso entre a necessidade de preservar as características da goma e a facilidade de concepção geométrica e de fabricação do tambor.

[0019] De preferência, cada setor apresenta duas faces laterais principais planas dispostas para virem em frente às faces homólogas dos setores adjacentes.

[0020] O fato de que as faces sejam planas facilita a definição geometria e a fabricação das mesmas.

[0021] Vantajosamente, os setores podem apresentar um tratamento de superfície externa anticolante.

[0022] Assim, a goma colocada na superfície do tambor estando quente, o tratamento dessa superfície facilita sua extração na sequência.

[0023] Em um modo de realização, o plano de cada face lateral é a imagem de um plano radial ao eixo de rotação por uma primeira rotação em torno de um primeiro eixo perpendicular a esse último, e por uma segunda rotação em torno de um segundo eixo perpendicular o primeiro eixo, as duas rotações ocorrendo cada uma delas em um ângulo inferior a 90°.

[0024] Essa definição da orientação das faces as torna compatíveis com os movimentos dos setores e limita a geração de espaços na face confidencial.

[0025] Por exemplo, o ângulo da segunda rotação é compreendido entre 2 e 5°.

[0026] Uma tal escolha permite limitar bastante substancialmente as descontinuidades na face circunferencial.

[0027] Vantajosamente, alguns dos setores são próprios para virem em apoio contra os outros setores de acordo com a direção radial ao eixo de rotação do tambor.

[0028] Assim os setores que servem de apoio aos outros suportam uma grande parte das solicitações radiais geradas pela colocação no lugar dos elementos da banda de rodagem.

[0029] De preferência, cada setor é montado móvel em relação ao suporte de acordo com uma direção radial ao eixo de rotação do tambor.

[0030] É previsto portanto que os setores são deslocáveis não somente de acordo com a direção inclinada precitada mas também de acordo com uma direção perpendicular ao eixo. De fato, quando se deseja extrair do tambor a banda de rodagem realizada, aproxima-se do eixo pelo menos alguns dos setores de modo a deixar espaços entre o tambor e a banda de rodagem. É a operação de colapsagem do tambor. É nesse caso possível segurar a banda introduzindo para isso meios de preensão nos espaços ou utilizando para isso um anel de transferência periférico.

[0031] É possível prever em seguida deslocar todos os setores na direção radial de modo a liberar totalmente a banda de rodagem em relação ao tambor. O mecanismo de comando dos setores conhecido com essa finalidade compreende um primeiro came próprio para deslocar alguns setores e um segundo came próprio para deslocar os outros. Um acionador permite fazer girar um dos cames em relação ao outro e assim, no início do processo, aproximar os primeiros setores do eixo sem deslocar os outros. Essa disposição é no entanto suscetível de ser melhorada. De fato, esse processo exige primeiramente comandar o acionador para fazer girar um came em relação ao outro e depois comandar um outro acionador que assegura o deslocamento simultâneo dos dois cames. O comando do tambor para a liberação da banda é portanto relativamente complicado. E o mecanismo também é complexo.

[0032] Essa é a razão pelo qual, vantajosamente, o tambor de acordo com a invenção compreende pelo menos um came de comando de um deslocamento radial dos setores em relação ao eixo de rotação do tambor, o came sendo disposto de modo que um movimento monótono do came aciona primeiro o deslocamento radial de alguns dos setores sem modificar uma posição radial dos outros setores, e depois aciona o deslocamento radial de todos os setores simultaneamente.

[0033] É lembrado que uma função monótona é uma função da qual o sentido de variação não muda. Em um intervalo dado, trata-se portanto de uma função crescente ou então de uma função decrescente mas não das duas ao mesmo tempo. Por “movimento monótono”, é entendido que o movimento do came não muda de sentido.

[0034] É portanto o mesmo órgão e o mesmo movimento desse último sem mudança de sentido que assegura as duas fases do deslocamento dos setores. O comando da colapsagem do tambor é portanto simplificado.

[0035] É previsto também de acordo com a invenção um processo de fabricação de um envoltório de pneumático, no qual se monta uma parte pelo menos de uma banda de rodagem de um esboço cru do envoltório sobre um tambor de acordo com a invenção.

[0036] Agora será descrito um modo de realização da invenção a título de exemplo não limitativo em referência aos desenhos anexos nos quais: - as figuras 1 a 3 são vistas em perspectiva que ilustram três configurações dos setores do tambor em um modo de realização da invenção; - a figura 4 é um diagrama que mostra um deslizamento de cada setor; - as figuras 5 a 7 são vistas em corte dos setores que mostram três configurações do tambor por ocasião da operação de colapsagem; - as figuras 8 a 18 são vistas e diagramas que ilustram o princípio da construção geométrica das faces laterais dos setores; - as figuras 19 e 20 são vistas respectivas em perspectiva do tambor e dos dois tipos de setores; - a figura 21 é uma vista em perspectiva e em corte do tambor da figura 19; - as figuras 22 a 25 são vistas em perspectiva que ilustram a ligação dos setores ao suporte; - as figuras 26 e 27 são vistas em perspectiva das duas faces de um dos cames; - as figuras 28 e 29 são vistas em perspectiva da parte central do tambor com algumas peças retiradas; e - as figuras 30 e 31 são vistas em corte da parte central do tambor que ilustram respectivamente suas configurações de menor e de maior diâmetro.

[0037] Foi ilustrado na figura 1 um tambor 2 de acordo com um modo de realização da invenção. Esse tambor serve para a união dos elementos que formam uma banda de rodagem para um esboço cru de pneumático. O pneumático é destinado a uma roda de veículo que poderá ser um veículo utilitário, um veículo de tipo leve, um veículo de turismo, um veículo de tipo pesado ou ainda um equipamento de engenharia civil.

[0038] O tambor compreende um suporte 14 ilustrado notadamente na figura 19 e que tem uma forma geral com simetria de revolução de eixo 12 que forma o eixo de rotação do tambor. Em toda a sequência, e exceto indicação em contrário, a direção axial designa uma direção paralela ao eixo 12 e a direção radial uma direção qualquer radial a esse último, quer dizer que lhe é perpendicular e que intercepta, portanto, esse eixo.

[0039] Tratando-se de uma ferramenta de união de um topo para um esboço, a superfície dessa ferramenta é quase contínua, com diâmetro variável e permite em especial a construção de uma banda de rodagem por empilhamento sucessivo de tirinhas de goma crua colocadas a quente. Para isso, ela apresenta um tratamento de superfície anticolante para permitir a colocação da goma quente e facilitar sua extração na sequência. A face circunferencial do tambor é notadamente isenta de relevo ou de desprendimento em forma de degrau de escada com frequência encontrados nos tambores do estado da técnica. Isso evita a deformação das tirinhas de goma e os defeitos de fabricação tais como as bolhas que aparecem por ocasião do cozimento.

[0040] O tambor 2 apresenta setores 6c, 6v, que se estendem na periferia do suporte 14 para formar a face circunferencial 10 do tambor que constitui a face de trabalho sobre a qual são dispostos os elementos da banda de rodagem. Essa face 10 tem, nesse caso, uma forma geral cilíndrica de seção circular em um plano perpendicular ao eixo 12. O tambor forma portanto aqui o que o profissional designa com frequência por uma “forma plana”.

[0041] Como será visto na sequência, uma das características desse tambor é que os setores são montados para se deslocarem de acordo com uma direção linear inclinada em relação ao eixo 12 e que intercepta esse eixo sem lhe ser perpendicular. No decorrer desse movimento, cada setor segue uma trajetória retilínea em relação ao eixo, o que permite simplificar a definição e a usinagem das faces de cada setor, notadamente suas faces laterais em contato umas com as outras, assim como o mecanismo de guia desses setores. Em especial, como será visto, as faces laterais são planas, o que as torna facilmente usináveis.

[0042] Os setores 6c, 6v são aqui em número de 18 mas esse número poderia variar. Cada setor apresenta um plano se simetria no qual é inscrito o eixo 12. Ele apresenta uma face externa cilíndrica 10 que tem contornos de forma geral trapezoidal. Esses contornos são delimitados por quatro faces planas, a saber duas faces de extremidade 7 e 8, a face 7 sendo mais curta do que a face 8 na direção circunferencial, e duas faces laterais 9. As faces 7 e 8 são perpendiculares ao eixo 12.

[0043] São distinguidos nesse caso dois tipos de setores. Os setores 6c do primeiro tipo são chamados de “setores chaves” e os setores 6v do segundo tipo “setores abóbadas”. Esses dois tipos de setores formam assim dois subconjuntos respectivos. Todos os setores do primeiro tipo são idênticos entre si. O mesmo acontece para os setores o segundo tipo. De acordo com a direção circunferencial ao eixo 12, os setores do primeiro tipo são dispostos em alternância com aqueles do segundo tipo mas são dispostos pés com cabeça em relação a esses últimos.

[0044] Como ilustrado nas figuras 1 e 5, o tambor é disposto de modo que os setores podem entrar em contato mútuo na direção circunferencial por suas faces laterais 9. Cada setor entra assim em contato com os dois setores adjacentes na sucessão. Os setores chaves e os setores abóbadas sendo regularmente alternados, cada setor chave é contíguo a dois setores abóbadas e reciprocamente.

[0045] Além disso, as faces laterais 9 são inclinadas de modo que cada setor chave está apoiado na direção do eixo sobre os dois setores abóbadas próximos. Por ocasião da construção da banda de rodagem, uma solicitação radial exercida sobre esse setor é portanto transferida para os dois setores abóbadas próximos.

[0046] Os setores podem ser deslocados uns em relação aos outros para modificar o diâmetro da face 10. As configurações de menor e de maior diâmetros do tambor foram ilustradas respectivamente nas figuras 2 e 3, a figura 1 mostrando sua configuração de diâmetro médio.

[0047] Na figura 2, a distância entre as faces menores de extremidade 7 dos subconjuntos é mais curta do que a distância entre suas faces maiores de extremidade 8. É assim que os setores de cada subconjunto excedem daqueles do outro subconjunto de acordo com a direção axial por suas extremidade maiores 8. A superfície circunferencial contínua oferecida para a realização da banda de rodagem se encontra delimitada pelas faces menores 7.

[0048] Na configuração da figura 3, é exatamente o inverso.

[0049] Na configuração da figura 1, as menores extremidades 7 dos setores de qualquer um dos subconjuntos se estendem no mesmo plano que as maiores faces de extremidades 8 dos setores do outro subconjunto. É portanto desta vez toda a face externa 10 dos setores que forma a face de trabalho do tambor. Nessa configuração, o tambor é regulado em seu diâmetro médio, e a face externa 10 é perfeitamente cilíndrica.

[0050] A orientação de cada face lateral 9 é escolhida judiciosamente a fim de: - permitir os movimentos radiaias necessários para a expansão ou para a colapsagem da ferramenta; - permitir o deslocamento dos setores necessário para a regulagem do diâmetro da ferramenta; - permitir a conservação do contato entre as faces laterais 9 qualquer que seja o diâmetro escolhido a fim de preservar tanto quanto for possível o continuidade de sua face externa; e - limitar o afastamento de altitude radial entre a corda e o arco de elipse nas arestas exteriores dos setores. Como será visto na sequência, essas arestas são o resultado da interseção entre a face cilíndrica exterior do setor e os planos de suas faces laterais 9.

[0051] Dois mecanismos diferentes asseguram os movimentos de cada setor em relação ao suporte.

[0052] O primeiro mecanismo permite a regulagem do diâmetro da ferramenta assegurando para isso a cobertura dimensional exigida. Nesse caso, esse diâmetro pode ser modificado em uma faixa de 100 mm.

[0053] Por ocasião dessa regulagem, em referência à figura 4, a partir de uma configuração na qual todos os setores se estendendo na mesma distância do eixo 12, cada setor 6c, 6v desliza em relação ao suporte de acordo com uma direção predeterminada 13 não radial ao eixo 12 e que intercepta esse eixo. No decorrer desse movimento, o setor permanece portanto paralelo ao eixo 12. O ângulo a formado por essa direção e pelo eixo é aqui o mesmo para todos os setores.

[0054] Além disso, esse mecanismo é disposto de modo que qualquer um dos setores não pode ser deslocado desse modo em relação ao suporte sem que os outros setores se desloquem também em relação ao suporte de acordo com as direções predeterminadas que lhes são próprias. Mais precisamente, quando os setores de qualquer um dos subconjuntos se deslocam de acordo com a direção 13 em relação ao suporte, esse deslocamento apresenta uma componente ao longo do eixo orientada em um primeiro sentido e os setores do outro subconjunto se deslocam com uma componente ao longo do eixo orientada em um segundo sentido oposto ao primeiro sentido. Os setores chaves se deslocam portanto em um primeiro sentido ao longo do eixo e os setores abóbadas no sentido oposto, a velocidade absoluta dos mesmos sendo a mesma. A um instante qualquer do movimento, os setores permanecem portanto todos na mesma distância do eixo 12.

[0055] A um instante qualquer no decorrer desse movimento, os dois subconjuntos são a imagem um do outro por uma simetria axial. O eixo de simetria é perpendicular ao eixo de rotação 12. Foi ilustrado na figura 1 o plano transversal mediano 16 do tambor, perpendicular ao eixo 12. A um instante qualquer no decorrer do movimento, as faces menores de extremidade 7 de todos os setores se estendem na mesma distância desse plano. O mesmo acontece com suas faces maiores de extremidades 8.

[0056] A faixa de diâmetro a cobrir e a largura da zona útil na ferramenta podem ser modificadas agindo-se sobre a geometria das faces laterais 9 combinada com o valor do ângulo da direção 13, e sobre o comprimento dos setores combinado com o trajeto dos mesmos em relação ao plano mediano.

[0057] Por outro lado, o segundo mecanismo é realizado de modo que cada setor é montado móvel em relação ao suporte de acordo com uma direção radial ao eixo 12. Os setores são portanto móveis entre duas posições. A primeira é uma posição de trabalho que permite a construção da banda de rodagem, a ferramenta tendo o diâmetro escolhido para esse trabalho, como ilustrado na figura 5. A segunda é uma posição colapsada da ferramenta obtida no fim do movimento radial dos setores na direção do eixo. Essa posição permite o afastamento dos setores em relação à banda de rodagem realizada e a retirada da ferramenta do interior dessa última. Mais precisamente, nesse caso, esse mecanismo é disposto de modo que ele aciona primeiro o deslocamento dos setores abóbadas 6v na direção do eixo sem modificar a posição radial dos setores chaves 6c como ilustrado na figura 6, e depois aciona o deslocamento radial de todos os setores simultaneamente, como ilustrado na figura 7. Por outro lado os setores chaves apresentam vazios laterais sob suas faces laterais 9 que permitem que eles recebam uma parte dos setores abóbadas adjacentes no fim da primeira fase do movimento. É visto portanto que é vantajoso prever um número par de setores. Notadamente, como os setores abóbadas descem primeiro e são alternados com os setores chaves, esses últimos formam zonas de sustentação para a banda que são regularmente repartidas e preservam sua uniformidade dimensional esperando sua transferência para um outro posto e durante essa transferência.

[0058] Será apresentado mais adiante o detalhe desses dois mecanismos. Primeiro será explicada a definição geométrica dos setores.

[0059] Como ilustrado na figura 8, na face externa circunferencial cilíndrica 10 de cada setor, o diâmetro do cilindro é escolhido para corresponder ao diâmetro médio da faixa de variação de diâmetro a cobrir com a ferramenta, a fim de limitar os afastamentos geométricos entre esse diâmetro médio e os diâmetros mínimo e máximo de regulagem do tambor.

[0060] Cada face lateral 9 é inscrita em um plano inclinado em relação ao eixo 12, as duas faces 9 de um mesmo setor formando um canto. Cada aresta 18 que forma a interseção entre a face 10 e uma das faces 9 é portanto um arco de elipse. A figura 8 apresenta um setor abóbada mas os setores chaves são definidos de modo análogo. A única diferença reside na orientação das faces laterais 9, que o são na direção do interior do tambor para os setores chaves e na direção do exterior para os setores abóbadas.

[0061] Foram ilustrados na figura 9 os planos de referência utilizados para a definição do setor, a saber o plano de face 20 que passa pelo eixo 12 e que forma o plano de simetria do setor, o plano de direita 24 que é perpendicular ao eixo 12 e o pano de cima 22 que é perpendicular aos dois precedentes.

[0062] Trata-se portanto de determinar a orientação do plano da face 9.

[0063] É definido primeiro um ponto p de uma geratriz do cilindro da face 10, esse ponto passando por um raio R de uma seção do cilindro e sendo referenciado em relação ao plano de face 20 por um ângulo β em torno do eixo 12, esse ângulo sendo igual a (360/N)/2 onde N é o número de setores. Esse ponto é situado no meio do comprimento da geratriz no setor como é visto nas figuras 11 e 12. Nesse caso, N vale 18 e β 10°.

[0064] Em referência às figuras 10 e 11, é definido em seguida um plano V paralelo ao plano de face 20 e que passa pelo ponto p.

[0065] É definido também um eixo a1 perpendicular ao eixo 12, situado no plano V e que passa pelo ponto p.

[0066] É definido ainda um plano P1 como a imagem do plano V por uma rotação em torno do eixo a1 de acordo com um ângulo α, como ilustrado na figura 11.

[0067] Em referência à figura 12, é definido no plano P1 um eixo a2 paralelo ao plano de cima 22 e que passa pelo ponto p.

[0068] Em referência à figura 13, é definido um plano P2 como a imagem do plano P1 por uma rotação em torno do eixo a2 de acordo com um ângulo y. O plano P2 é aquele da face lateral 9.

[0069] As duas rotações são efetuadas em torno de ângulos respectivos inferiores a 90°. Nesse caso, é escolhido y igual a 20°.

[0070] O plano da face lateral 9 resulta portanto de uma translação do plano radial que forma o plano longitudinal de simetria do setor, e depois de uma rotação em torno do eixo a1 e de uma nova rotação em torno do eixo a2.

[0071] São definidas portanto desse modo as faces 9 dos setores chaves. Aquelas dos setores abóbadas são definidas com o mesmo método de acordo com ângulos complementares de modo que, quando os setores chaves e abóbadas são unidos sobre o tambor e que esse último está em posição de trabalho, as faces 9 dos setores adjacentes são contíguas umas às outras.

[0072] Como ilustrado na figura 14, quando os setores são posicionados de modo que o diâmetro exterior do tambor é idêntico ao diâmetro de usinagem da face 10, quer dizer ao diâmetro médio de utilização do tambor, tudo acontece como se a face exterior do tambor fosse um cilindro cortado em N setores dos quais se teria usinado as faces laterais 9 definidas de acordo com o método descrito mais acima com o auxílio de uma lâmina de serra de espessura nula. As arestas 18 dos setores adjacentes são nesse caso confundidas e a continuidade de superfície do cilindro é teoricamente perfeita. As tolerâncias de usinagem das diferentes peças e as folgas necessárias para o funcionamento da ferramenta introduzem uma alteração dessa geometria da ordem de alguns centésimos de milímetro.

[0073] Se nessa posição de regulagem no diâmetro médio as arestas 18 dos setores adjacentes são perfeitamente confundidas, esse não é mais o caso quando a ferramenta é regulada a um diâmetro diferente. De fato, o arco de elipse da aresta de um setor é definido pela interseção do cilindro de diâmetro médio, fixo, e do plano da face 9, cuja posição é geometricamente fixa em relação ao eixo do cilindro. Por ocasião da regulagem do tambor a um diâmetro diferente, o arco de elipse fictício que resulta da interseção do novo cilindro do tambor e da nova posição da face 9 teria um perfil diferente daquele da aresta 18. Nessa nova posição, as arestas 18, cujo perfil é fixo por construção não podem portanto mais ser confundidas com a face do cilindro de novo diâmetro. A continuidade de superfície de um setor para o outro é portanto mais ou menos alterada, de acordo com o valor de regulagem do diâmetro exterior da ferramenta e o ângulo α escolhido para a construção dos setores.

[0074] É feito portanto o esforço de minimizar a decalagem entre as arestas 18 de dois setores adjacentes agindo-se sobre o ângulo α, que deverá ser escolhido pequeno para os diâmetros menores de ferramenta, a fim de obter uma pequena curvatura da aresta 18. O ângulo α poderá aumentar em função do diâmetro da face 10. Tipicamente, nesse exemplo, α = 2° para uma faixa de variação de diâmetro de 100 mm, e diâmetros de ferramenta compreendidos entre 500 e 700 mm.

[0075] Trata-se em seguida de determinar o ângulo a da direção 13 de deslocamento dos setores em relação ao eixo.

[0076] Procura-se manter as arestas 18 de setores adjacentes as mais próximas possível, sem no entanto poder confundi-las. No método utilizado aqui, é escolhido para isso manter confundidas as cordas C das arestas 18, em referência à figura 15.

[0077] A alteração da superfície exterior da ferramenta resulta da decalagem de altitude entre duas arestas 18 de setores adjacentes. O máximo dessa distância pode ser avaliado como a altura máxima h compreendida entre o arco 18 e sua corda C no plano da face 9. De fato, por ocasião do deslocamento de dois setores adjacentes de acordo com a trajetória de ângulo a, a partir do diâmetro médio, qualquer ponto p1 tomado sobre a corda de um dos setores, confundido no início com o ponto p2 tomado sobre a corda do outro setor, no plano da face de junção, se eleva rapidamente e se desloca simetricamente ao plano mediano da ferramenta do mesmo valor radial que o ponto p2. São designadas por e e e’ as extremidades da corda da aresta 18. As cordas C sendo mantidas colineares por ocasião do deslocamento, o afastamento de altitude máximo entre as arestas 18 dos dois setores será portanto constatado quando o ponto e ou o ponto e’, de acordo com o sentido de deslocamento, será confundido com o meio m da corda C do setor próximo. O afastamento máximo, no plano da face 9, será portanto igual à altura h.

[0078] Tipicamente, na presente construção, esse afastamento é no máximo da ordem de 0.25 mm. A experiência da fabricação de envoltórios em uma ferramenta similar mostra que um limite aceitável é da ordem de 0.3 a 0.4 mm entre dois setores consecutivos. Tais valores são compatíveis com esforços clássicos de rolagem de tirinha (da ordem de 1 daN/mm de largura de rodinha) e velocidades de colocação que vão por exemplo até 400 metros por minuto.

[0079] Para determinar o ângulo a, procura-se definir a elevação radial de um setor por ocasião de seu deslocamento de acordo com a direção 13, quando as condições seguintes são satisfeitas: - os setores chaves e abóbadas se deslocam simetricamente em relação ao plano mediano da ferramenta, do mesmo valor radial por ocasião do deslocamento dos mesmos, e permanecendo paralelos ao eixo 12; - as faces 9 dos setores consecutivos estão em contato em todas as posições de trabalho, e - as cordas C de dois setores unidos permanecem colineares.

[0080] A expressão dessas condições pode ser materializada em duas posições especiais ilustradas respectivamente nas figuras 16 e 17: - por ocasião da regulagem da ferramenta no diâmetro de usinagem dos setores (posição inicial), quer dizer na posição de diâmetro médio, e - na posição na qual a extremidade e ou e’ de um setor é posicionada no meio da corda do setor próximo (posição final), i.e. no diâmetro mínimo ou máximo do tambor.

[0081] Nessas duas posições, cálculos trigonométricos clássicos permitem definir as coordenadas cartesianas de pontos especiais dos setores e finalmente o raio da ferramenta na segunda posição. Basta em seguida resolver o triangulo ilustrado na figura 18 no qual figuram o trajeto radial CR e o trajeto axial CA do setor quando ele percorre sua trajetória inclinada de comprimento T. Nesse caso, o trajeto axial é igual a um quarto do comprimento do setor.

[0082] O ângulo a é portanto obtido por: a = arctg (CR/CA).

[0083] Para um ângulo α dado, o afastamento de altitude radial entre dois setores, por ocasião da regulagem nas posições de desenvolvimento mínimo ou máximo, é ainda menor quanto maior for o diâmetro médio da ferramenta, que corresponde ao diâmetro D de usinagem dos setores. De fato, por ocasião do aumento do diâmetro D, a altura h diminui, pois o arco de elipse da aresta 18 se achata.

[0084] Será possível, portanto utilizar essa propriedade por ocasião da concepção de ferramentas de maior diâmetro: para obter um afastamento de altitude entre setores substancialmente constante qualquer que seja o diâmetro D, se aumentará o ângulo α.

[0085] Esse método tem um impacto positivo sobre a massa e a inércia da ferramenta pois: - aumentando-se α, é preciso aumentar a; - para uma elevação constante, o trajeto axial diminui; - o comprimento dos setores necessário para uma mesma faixa de largura útil da ferramenta diminui; e - os setores são portanto mais leves.

[0086] Agora será descrito o detalhe do mecanismo do tambor em referência às figuras 21 a 31.

[0087] O suporte 14 é formado nesse caso por um fuste de eixo 12 e de forma geral cilíndrica. Exceto quando se coloca o tambor em rotação por ocasião da realização de uma banda de rodagem, esse fuste é fixo. O tambor compreende esquadros 30 associados aos setores respectivos. Cada esquadro é rigidamente fixado ao setor correspondente e apresenta uma forma geral de triangulo retângulo, o lado maior do esquadro contíguo a seu ângulo reto é aquele ao qual é fixado o setor. A hipotenusa do esquadro forma um trilho ou rampa 32. Ele apresenta uma forma retilínea alongada, sua orientação em relação ao eixo 12 correspondendo à direção precitada a de deslizamento do setor. Assim como os setores, os esquadros associados aos setores chaves são dispostos pés com cabeça em relação àqueles associados aos setores abóbadas.

[0088] Cada esquadro leva, na proximidade do ângulo reto, uma rodinha 44 montada livre em rotação em relação ao esquadro em torno de um eixo perpendicular ao plano geral do esquadro. As rodinhas 44 associadas aos setores chaves se estendem globalmente em um mesmo plano perpendicular ao eixo 12. Aquelas associadas aos setores abóbadas se estendem também em um mesmo plano, distinto do outro plano.

[0089] O tambor compreende também porta-setores 34 que apresentam em seu topo dois patins 36 introduzidos no trilho 32 de modo que o esquadro é montado móvel com deslizamento sobre o porta-setor. Os patins apresentam um perfil fêmea complementar do perfil macho da rampa.

[0090] O tambor compreende por outro lado platinas 38 rigidamente fixadas ao fuste 14 e que se estendem na direção radial a partir desse último. Cada porta-setor é montado móvel em deslizamento radial sobre a platina correspondente por meios adaptados não detalhados.

[0091] Como ilustrado nas figuras 24 e 25, cada porta-setor apresenta duas rodinhas ou rodízios 40, 42. As rodinhas 40 associadas aos setores abóbadas são dispostas nas extremidades do porta-setor enquanto que as rodinhas 42 associadas aos setores chaves são levadas por braços 41 do porta-setor e ficam em frente ao corpo desse último. Todas as rodinhas são montadas livres em rotação em relação ao porta-setor em torno de um eixo paralelo ao eixo 12.

[0092] Como ilustrado nas figuras 28 e 29, o tambor compreende um prato 46 em forma de disco de eixo 12 montado móvel em deslizamento sobre o fuste 14 de acordo com a direção axial. Ele apresenta alojamentos perfilados 48 abertos no lado dos esquadros dos setores abóbadas ao longo de todo o alojamento e na extremidade desse último oposta ao eixo. Os alojamentos recebem rodinhas 44 correspondentes. O tambor compreende um prato análogo 50 associado às rodinhas dos setores chaves.

[0093] Como ilustrado notadamente nas figuras 30 e 31, o fuste 14 contém um parafuso 52 que apresenta duas zonas rosqueadas em sentido contrário. Duas porcas 54 e 56 são engatadas com essas zonas respectivas e ligadas rigidamente aos pratos respectivos 46, 50. O parafuso apresenta em sua extremidade direita na figura 30 um gancho 58 que serve como meio de acoplamento com um órgão de acionamento em rotação do parafuso que não foi ilustrado.

[0094] Assim, a colocação em rotação do parafuso 52 a partir do gancho 58 provoca o deslizamento da porca 54 e do prato 46 por um lado e aquele em sentido contrário da porca 56 e do prato 50 por outro lado. O equipamento formado pelo prato 46 e pela porca 54 aciona em seu deslizamento axial os esquadros 30 e os setores abóbadas 6v. Considerando a tampa, isso aciona o deslocamento dos esquadros e dos setores de acordo com a direção inclinada em relaço ao eixo. Do mesmo modo, o equipamento formado pelo prato 50 e pela porca 56 aciona os esquadros 30 e os setores 6c e provoca o deslocamento dos mesmos de acordo com a direção inclinada em relação ao eixo. Assim, em um primeiro sentido de rotação, o parafuso provoca a aproximação dos setores chaves e dos setores abóbadas uns dos outros na direção axial e o aumento do diâmetro da face circunferencial do tambor. Esse deslocamento é mostrado pela sucessão das figuras 30 e 31. No outro sentido de rotação, o afastamento dos pratos provoca a redução desse diâmetro. É assim que é efetuada a regulagem do diâmetro da face de trabalho do tambor.

[0095] O tambor compreende por outro lado dois cames bifaces 60. As duas faces do came situado mais à direita na figura 28 são ilustradas nas figuras 26 e 27. Os dois cames são rigidamente solidários um do outro e montados livres em rotação sobre o fuste 14 em torno do eixo 12, sem possibilidade de deslizamento ao longo desse último. Cada came biface compreende um disco que apresenta caneluras ou rampas 62, 64 em suas faces respectivas 66, 68. Os dois cames são simétricos um do outro em relação a um plano perpendicular ao eixo 12, as faces 66 sendo orientadas na direção uma da outra. As caneluras 62 dessas faces recebem as rodinhas 40 respectivas associadas aos setores abóbadas. As caneluras 64 das outras faces 68 recebem aquelas que correspondem aos setores chaves 6v.

[0096] No came das figuras 26 e 27, as caneluras 62 são idênticas entre si. O mesmo acontece para as caneluras 64. Cada canelura 62 apresenta um segmento muito curto em arco de círculo de eixo 12 contíguo à borda do disco e um segmento principal em arco de círculo, o segmento indo se aproximando do eixo. Cada canelura 64 compreende dois segmentos 65, 67 substancialmente de mesmo comprimento, ambos em arco de círculo. O primeiro 65 é situado na borda do disco e é centralizado no eixo 12 enquanto que o segundo se aproxima do eixo 12.

[0097] O fuste leva uma roda 70 e um pinhão 72 rigidamente solidários um do outro e ambos montados móveis em rotação em relação ao fuste em torno do eixo 12. O tambor compreende também um pinhão 74 montado móvel em rotação em torno de um eixo paralelo ao eixo 12 mas distinto desse último e levado por um braço 76 ele próprio levado pelo fuste 14. Uma árvore 77 é rigidamente solidária do pinhão 74 e de um setor dentado 78 engatado com um outro setor dentado 80 rigidamente solidário dos cames 60.

[0098] Quando um pinhão exterior ao tambor vem se engatar com a roda 70 para fazê-la girar, isso provoca a rotação do pinhão 72, da roda 74 e dos dois setores dentados com os cames 60. Considerando a forma das caneluras 62, os setores abóbadas 6v são acionados na direção do eixo por deslizamento do porta-setor sobre a platina. Durante esse tempo, as rodinhas 42 associadas aos setores chaves percorrem o primeiro segmento externo 65 das caneluras 64. Considerando a forma desse segmento, esses setores conservam uma posição radial sem mudança. O tambor passa portanto da configuração da figura 5 para aquela da figura 6.

[0099] No decorrer da segunda fase da rotação dos cames no mesmo sentido, a aproximação radial dos setores abóbadas prossegue e simultaneamente começa aquela dos setores chaves pois as rodinhas correspondentes 42 vêm agora se engatar com o outro segmento 67 das caneluras 64. Os setores chaves e os setores abóbadas se deslocam então simultaneamente na direção do eixo. O tambor chega portanto à configuração da figura 7. Essa operação de colapsagem dos setores é possível qualquer que seja o diâmetro de regulagem do tambor exceto se esse diâmetro é pequeno demais para permitir o deslocamento radial dos setores.

[00100] É possível também prever que cada canelura dos cames é realizada de maneira a que, para uma velocidade de rotação constante do came, a velocidade de deslocamento dos setores seja tornada variável, por exemplo progressiva ou menor em fim de trajeto de colapsagem ou de extensão, a fim de reduzir os solavancos.

[00101] Como ilustrado notadamente na figura 20, os setores chaves apresentam sob cada uma de suas faces laterais 9 um vazio ou entalhe 82 que permite que eles recebam uma parte dos setores abóbadas depois do início do movimento radial desses últimos. O prosseguimento do movimento dos dois tipos de setores pode, portanto, ser efetuado com os setores abóbadas parcialmente alojados nos vazios. Esse vazio permite evitar deslocar os setores abóbada em um trajeto radial longo demais na primeira fase e, portanto, permite reduzir os tempos de ciclo.

[00102] Na posição da figura 7, é fácil extrair a banda de rodagem do tambor por meio de uma ferramenta adaptada. Uma vez que essa extração terminou, aciona-se o mecanismo em sentido inverso para recolocar os setores em sua posição de origem.

[00103] Os dois mecanismos, que permitem respectivamente a regulagem do diâmetro e a colapsagem, são totalmente independentes. É possível, portanto vantajosamente, por ocasião de uma mudança de dimensão que compreende uma regulagem a um novo diâmetro, começar por colapsar a forma, a fim de que os setores não estejam mais em contato uns com os outros, para poder deslocar os mesmos livremente e não desgastar prematuramente as faces 9.

[00104] Como foi visto precedentemente, o tambor 2 compreende dezoito setores (6c, 6v). Esse número de setores foi escolhido para obter uma “discretização” da superfície externa do tambor que fosse a menor possível, a fim de obter a melhor regularidade geométrica possível (cilindricidade e continuidade da superfície) em toda a faixa de regulagem de diâmetro, faixa que se estende nesse caso em 100 mm. Assim, quanto maior for o número de setores, mais a influência das irregularidades da superfície circunferencial do tambor se encontra reduzida em relação à uniformidade do envoltório do pneumático que é fabricado em cima dele. O modo de realização descrito resulta de um compromisso entre o maior número de setores possíveis, a complexidade para alojar os mecanismos que permitem comandar os diferentes movimentos dos setores, e, portanto, o preço. Para isso, o número de dezoito setores pode ser considerado como grande demais para poder alojar dezoito rampas sobre a mesma face de um came de comando, pelo menos sobre um came do qual o diâmetro é limitado pelos outros elementos do tambor. É por essa razão que o tambor 2 compreende dois cames bifaces 60 monoblocos com dezoito rampas 62, 64, nove rampas sobre cada face. A utilização de cames bifaces permite limitar o tamanho e o número de elementos necessários para comandar esse tambor 2 de diâmetro útil igual a 500 mm.

[00105] Evidentemente, será possível trazer à invenção numerosas modificações sem sair do âmbito da mesma.

[00106] Os mecanismos que permitem no decorrer de um mesmo movimento de um came a descida dos setores abóbadas primeiro e depois aquela simultânea dos setores chaves e dos setores abóbadas é aplicável a outros tipos de tambor e por exemplo àquele do pedido precitado WO 2013/054051.

Claims (15)

1. Tambor (2) de confecção de um esboço de envoltório pneumático, caracterizado pelo fato de que ele compreende um suporte (14) e setores (6v, 6c) que formam uma face circunferencial do tambor, cada setor apresentando uma face externa circunferencial que tem um contorno de forma geral trapezoidal, o referido tambor compreendendo um primeiro mecanismo capaz de mover cada setor em relação ao suporte em uma primeira direção predeterminada (13) não radial respectiva em relação a um eixo de rotação (12) do tambor e que intercepta esse eixo, e o referido tambor compreendendo um segundo mecanismo que pode ser ativado independentemente do primeiro mecanismo e é capaz de mover cada setor em relação ao suporte em uma segunda direção radial respectiva em relação ao eixo de rotação do tambor.

2. Tambor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada setor (6v, 6c) é montado móvel com translação, notadamente com deslizamento retilíneo, em relação ao suporte de acordo com a direção predeterminada.

3. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que cada setor (6v, 6c) é montado móvel em relação ao suporte por meio de uma rampa (32) que se estende de acordo com a direção predeterminada, em que o primeiro mecanismo compreende rampas que se estendem nas primeiras direções predeterminadas não radiais respectivas e é capaz de guiar os setores nas primeiras direções predeterminadas não radiais respectivas.

4. Tambor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada setor é ligado ao suporte por um esquadro (30) que leva a rampa.

5. Tambor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ele é disposto de modo que qualquer um dos setores (6v, 6c) não pode ser deslocado em relação ao suporte de acordo com a direção predeterminada sem que os outros setores se desloquem também em relação ao suporte de acordo com as direções predeterminadas que lhes são próprias.

6. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 caracterizado pelo fato de que os setores formam dois subconjuntos dispostos de modo que, quando cada um dos setores (6v) de um dos subconjuntos se desloca de acordo com a direção predeterminada em relação ao suporte, ele se desloca ao longo do eixo em um primeiro sentido e os setores (6c) do outro subconjunto se deslocam ao longo do eixo em um segundo sentido oposto ao primeiro sentido.

7. Tambor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os dois subconjuntos são a imagem um do outro por simetria axial.

8. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que ele compreende pelo menos um equipamento (46, 54, 50, 56) montado deslizante em relação ao suporte de acordo com a direção do eixo de rotação e que é ligado a vários dos setores.

9. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que ele é disposto de modo que, quando os setores se estendem a uma mesma distância do eixo de rotação, qualquer que seja essa distância, as faces externas circunferenciais dos setores têm arestas (18) que apresentam cada uma delas uma corda (C) confundida com a corda correspondente do setor adjacente.

10. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que cada setor apresenta duas faces laterais principais planas (9) dispostas para virem em frente às faces homólogas dos setores adjacentes.

11. Tambor, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o plano de cada face lateral (9) é a imagem de um plano radial ao eixo de rotação (12) por uma primeira rotação em torno de um primeiro eixo (a1) perpendicular a esse último, e por uma segunda rotação em torno de um segundo eixo (a2) perpendicular o primeiro eixo, as duas rotações ocorrendo cada uma delas em um ângulo inferior a 90°.

12. Tambor, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o ângulo da segunda rotação é compreendido entre 2 e 5°.

13. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que alguns dos setores (6c) são próprios para virem em apoio contra os outros setores (6v) de acordo com a direção radial ao eixo de rotação do tambor.

14. Tambor, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que ele compreende pelo menos um came (60) de comando de um deslocamento radial dos setores em relação ao eixo de rotação do tambor, o came sendo disposto de modo que um movimento monótono do came aciona primeiro o deslocamento radial de alguns (6v) dos setores sem modificar uma posição radial dos outros setores (6c), e depois aciona o deslocamento radial de todos os setores simultaneamente.

15. Processo de fabricação de um envoltório de pneumático, caracterizado pelo fato de que se monta uma parte pelo menos de uma banda de rodagem de um esboço cru do envoltório sobre um tambor (2) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.

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