BR112016013733B1 - tambor de formação toroidal expansível para construção de pneus, e, processo para construção de pneus - Google Patents

Abstract

TAMBOR DE FORMAÇÃO TOROIDAL EXPANSÍVEL PARA CONSTRUÇÃO DE PNEUS, E, PROCESSO PARA CONSTRUÇÃO DE PNEUS A invenção se refere a um tambor de formação toroidal e a um processo para construção de pneus. O tambor de formação toroidal (23) é expandido dentro de uma luva de carcaça conformada (12), para suportar a luva de carcaça (12) contra uma superfície de contato ("S") provida externamente pelo tambor de formação (23). Um produto semifinalizado elementar (54a, 54b) é aplicado em torno da luva de carcaça conformada (12), pressionando o dito produto semifinalizado elementar (54a, 54b) na direção da superfície de contato ("S"). A superfície de contato ("S") tem fileiras circunferenciais de porções sólidas (40) alternadas com porções ocas (41). As porções sólidas (40) arranjadas ao longo de bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato ("S") têm um tamanho transversal compreendido entre 10% e 60% de um tamanho transversal apresentado pelas porções sólidas (40) arranjadas em proximidade com um plano de linha central axial da superfície de contato ("S").

Description

[001] A presente invenção se refere a um tambor de formação toroidal e a um processo para construção de pneus para rodas de veículos.

[002] Mais particularmente, a invenção se refere à construção de pneus crus, para serem subsequentemente sujeitados a um ciclo de vulcanização para obter o produto final.

[003] Para o propósito da presente descrição, com o termo "material elastomérico", tem-se o intuito de indicar uma composição compreendendo pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos um enchedor de reforço. Preferivelmente, tal composição adicionalmente compreende aditivos tais como, por exemplo, agente de reticulação e/ou um plasticizante. Devido à presença do agente de reticulação, através de aquecimento, tal material pode ser reticulado de modo a formar um produto fabricado final.

[004] Por "pneu para veículos de duas rodas", em particular motocicletas, entende-se um pneu cuja razão de curvatura é como um exemplo compreendido entre cerca de 0,15 a cerca de 0,45.

[005] Por "razão de curvatura" com relação a um pneu (ou a uma porção do mesmo), entende-se a razão entre a distância do ponto radialmente externo da banda de rodagem (ou da superfície externa) da linha passando através das extremidades lateralmente opostas da própria banda (ou da própria superfície externa), medida em um plano radial do pneu (ou da dita porção do mesmo), e a distância medida ao longo da corda do pneu (ou uma porção do mesmo) entre as ditas extremidades.

[006] Por "razão de curvatura" com relação a um tambor de formação entende-se a razão entre a distância do ponto radialmente externo da superfície externa do tambor a partir da linha passando através das extremidades lateralmente opostas do próprio tambor, medida ao longo da corda do tambor entre as ditas extremidades.

[007] Os termos "radial" e "axialmente" e as expressões "radialmente interno/ externo" e "axialmente interno/ externo" são usadas com referência à direção radial do tambor de formação usado/ do pneu (isto é, a uma direção perpendicular ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação/ pneu mencionado acima) e à direção axial do suporte de formação usado/ do pneu (isto é, a uma direção paralela ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação/ pneu mencionado acima). Os termos "circunferencial" e "circunferencialmente" são, por outro lado, usados com referência à extensão anular do suporte de formação/ pneu mencionado acima. Um plano com relação a um tambor de formação ou a um pneu é definido "radial" quando contém o eixo geométrico de rotação do tambor de formação ou do pneu, respectivamente. Por "produto semifinalizado elementar" entende-se um elemento alongado contínuo feito de material elastomérico. Preferivelmente, tal elemento alongado contínuo pode compreender um ou mais cordonel têxtil e/ ou metálico. Preferivelmente, tal elemento alongado contínuo pode ser cortado ao tamanho.

[008] Por "componente" ou "componente estrutural" de um pneu entende-se qualquer porção do mesmo capaz de realizar sua própria função ou uma parte da mesma. Por exemplo, componentes do pneu incluem seu revestimento interno, o sub-revestimento interno, os insertos de parede lateral, os núcleos de talões, os insertos de enchedor, o antiabrasivo, as paredes laterais, a(s) lona(s) de carcaça, a(s) camada(s) de correia, a banda de rodagem, a subcamada da banda de rodagem, os insertos da subcorreia, etc.

[009] Um pneu para rodas de veículo geralmente compreende uma estrutura de carcaça compreendendo pelo menos uma lona de carcaça tendo extremidades respectivamente opostas engatadas com estruturas de ancoragem anulares integradas nas zonas normalmente identificadas com o nome de "talões", tendo um diâmetro interno substancialmente correspondendo com o chamado "diâmetro de encaixe" do pneu em um respectivo aro de montagem.

[0010] A estrutura de carcaça é associada com uma estrutura de correia que pode compreender uma ou mais camadas de correia situadas em superimposição radial uma com relação à outra e com relação à lona de carcaça, tendo cordonéis de reforço têxteis ou metálicos com orientação transversal e/ ou substancialmente paralela à direção de extensão circunferencial do pneu (a 0 graus).

[0011] Em uma posição radialmente externa com relação à estrutura de correia, uma banda de rodagem é aplicada, é também feita de material elastomérico como outros produtos semifinalizados constituindo o pneu.

[0012] Paredes laterais respectivas feitas de material elastomérico também são aplicadas em uma posição axialmente externa nas superfícies laterais da estrutura de carcaça, cada uma estendida de uma das bordas laterais da banda de rodagem para cima da respectiva estrutura anular de ancoragem dos talões. Nos pneus do tipo "sem tubo", uma camada de cobertura impermeável ao ar, normalmente chamada "revestimento interno", cobre as superfícies internas do pneu.

[0013] Seguindo a construção do pneu verde, atuado por meios da montagem dos respectivos componentes, um tratamento de moldagem e vulcanização é geralmente executado, com o objetivo de determinar a estabilização estrutural do pneu por meio de uma reticulação das composições elastoméricas assim como transmitir nas mesmas, se requerido, um padrão de correia desejado e possíveis marcas gráficas distintivas nas paredes laterais do pneu.

[0014] A estrutura de carcaça, geralmente na forma de luva, e a estrutura de correia são geralmente feitas separadamente uma da outra em respectivas estações de trabalho, para serem mutuamente montadas em um momento posterior.

[0015] O documento WO 2004/041520, no nome do mesmo Requerente, descreve um tambor de conformação executado por um braço robótico que interage com um membro de transferência carregando a estrutura de correia apanhada por um tambor auxiliar, para determinar o acoplamento entre a estrutura de carcaça e a estrutura de correia. O braço robótico então carrega o tambor de conformação em proximidade com dispositivos para aplicar a banda de rodagem e/ ou as paredes laterais compreendendo membros de dispensação arranjados para depositar um elemento alongado contínuo feito de material elastomérico na estrutura de carcaça e na estrutura de correia acopladas mutuamente.

[0016] O documento WO 2204/041520 ilustra uma modalidade adicional na qual um tambor de conformação carregado por um braço robótico é movido para interagir com dispositivos que completam a fabricação do pneu cru após terem determinado a aplicação de uma estrutura de correia anteriormente formada em um tambor auxiliar.

[0017] US 2009/0020200 descreve a fabricação de um pneu para veículos de duas rodas, na qual a banda de rodagem é obtida pelo enrolamento contínuo como um espiral de um elemento alongado contínuo feito de material elastomérico na direção circunferencial do pneu sendo processado, suportado por um tambor rígido cujo o perfil de superfície externa espelha o perfil de superfície interna do pneu sendo processado.

[0018] US 2013/0075041 propõe a aplicação da estrutura de coroa de um pneu em uma estrutura de carcaça conformada e suportada por um tambor de formação arranjado em seu interior. O tambor de formação tem um par de meias-partes de pega de talão, expansíveis radialmente para determinar o engate da estrutura de carcaça, que é conformada de acordo com um formato bastante próximo à estrutura de um pneu finalizado, com uma abordagem mútua das próprias meias-partes. Também presente no tambor está uma unidade de formação central tendo duas séries de placas de formação que em uma condição expandida mutuamente se unem para definir uma superfície de 360° contínua que suporta a estrutura de carcaça. As placas pertencendo a uma série e à outra são mutuamente alternadas e, em uma condição concentrada, as placas de uma série radialmente se modificam dentro das placas da segunda série.

[0019] Propõe-se melhorar significativamente a qualidade do produto através da otimização da deposição de componentes únicos do pneu para o propósito de construir os mesmos.

[0020] Para tal propósito, observou-se que através do depósito de um produto semifinalizado elementar alimentado por um dispensador diretamente no tambor de formação toroidal, enquanto o último é adequadamente movido no próprio dispensador, é possível distribuir muito precisamente o produto semifinalizado elementar de modo a formar um componente estrutura desejado do pneu (por exemplo, uma camada de correia, uma banda de rodagem ou uma parede lateral) com maior precisão que aquele normalmente alcançável, quando produtos semifinalizados convencionais são usados com peças cortadas no tamanho.

[0021] Ainda assim, verificou-se que a atuação destes princípios em um tambor expansível, como por exemplo descrito no US 2013/075041, seria impedida, ou pelo menos obstruída, pela atual impossibilidade de arranjar um tambor suficientemente leve e gerenciável para o propósito de sua transferência e movimento em uma ou mais estações de trabalho configuradas para formar componentes únicos.

[0022] Para tal propósito, observou-se que o uso de placas com superfície de contato contínua obriga a subdivisão de placas em duas séries separadas, móveis de modo separado em momentos respectivamente subsequentes, para evitar interferência mútua e emperramento durante a contração e expansão do tambor. Consequentemente, mecanismos de acionamento complexos são requeridos, que consideravelmente aumentam o peso geral do tambor. A necessidade para mover as placas separadamente, carregar uma série de placas dentro da outra na condição contraída, também faz com que seja difícil conferir um tamanho de diâmetro ao tambor que é suficientemente limitado na condição contraída.

[0023] Verificou-se que a possibilidade de alcançar uma leveza significativa do tambor se estiver no local de uma superfície de contato contínua, mesmo se aparentemente ideal para o propósito da fabricação dos componentes do pneu, setores são usados que são mutuamente interconectados em respectivas cavidades complementares. De acordo com o requerente, a leveza não vai ser devida exclusivamente ao peso mais baixo determinado pela falta de material nas cavidades, mas também e acima de tudo devido a uma simplificação dos mecanismos de acionamento e da estrutura geral do tambor, uma vez que será possível contrair e expandir o tambor com movimento simultâneo de todos os setores presentes.

[0024] Observa-se, no entanto, que uma aplicação correta dos produtos semifinalizados elementares no tambor de formação não pode ocorrer sem ações de empuxo transmitidas, por exemplo, por roletes ou outros membros aplicadores, no produto semifinalizado elementar na direção da superfície de contato. De acordo com a percepção do requerente, nesta circunstância, a presença das descontinuidades de superfície determinadas pelas cavidades na superfície de contato poderia causar variações descontroladas e repentinas das tensões transmitidas pelo produto semifinalizado elementar durante a aplicação, com consequente risco de deformação, dano ou quebra dos próprios produtos semifinalizados elementares durante a deposição.

[0025] Verificou-se, além disso, que os riscos de deformação ou quebra dos produtos semifinalizados elementares durante a deposição podem ser efetivamente limitados ou eliminados pela modulação adequada do tamanho e da distribuição geométrica das cavidades na superfície de contato.

[0026] Em particular, verificou-se que, para o propósito de uma deposição correta dos produtos semifinalizados elementares, é vantajoso gerenciar a distribuição das cavidades em uma maneira na qual, nas bordas opostas circunferencialmente da superfície de contato, a largura transversal das porções sólidas da superfície de contato é adequadamente limitada.

[0027] Mais particularmente, de acordo com um primeiro aspecto, um tambor de formação expansível toroidal para a construção de pneus forma o objetivo da presente invenção. Preferivelmente, setores circunferencialmente consecutivos são providos que são móveis radialmente entre uma condição contraída na qual os ditos setores são aproximados com relação a um eixo geométrico de rotação do tambor de formação, e uma condição expandida na qual os setores são radialmente movidos para longe do dito eixo geométrico para definir uma superfície de contato radialmente externa.

[0028] Preferivelmente, na condição expandida, a superfície de contato tem fileiras circunferenciais de porções sólidas alternadas com porções ocas.

[0029] Preferivelmente, as porções sólidas arranjadas ao longo de bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato têm um tamanho transversal compreendido entre 10% e 60% de um tamanho transversal apresentado pelas porções sólidas arranjadas em proximidade com um plano de linha central axial da superfície de contato.

[0030] De acordo com um segundo aspecto, a invenção se refere a um processo para construção de pneus.

[0031] Preferivelmente, provisão é feita para construir uma luva de carcaça.

[0032] Preferivelmente, provisão é feita para conformar a dita luva de carcaça de acordo com uma configuração toroidal.

[0033] Preferivelmente, provisão é feita para engatar um tambor de formação toroidal dentro da luva de carcaça conformada, para suportar a luva de carcaça contra uma superfície de contato provida externamente pelo tambor de formação.

[0034] Preferivelmente, provisão é feita para aplicar pelo menos um produto semifinalizado elementar do dito pneu em torno da luva de carcaça conformada, pressionando o dito produto semifinalizado elementar na direção da superfície de contato.

[0035] Preferivelmente, a dita superfície de contato tem fileiras circunferenciais de porções sólidas alternadas com porções ocas.

[0036] Preferivelmente, as porções sólidas arranjadas ao longo de bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato têm um tamanho transversal compreendido entre 10% e 60% de um tamanho transversal apresentado pelas porções sólidas arranjadas em proximidade com um plano de linha central axial da superfície de contato.

[0037] Observou-se que durante a execução da espiralagem, quando o tambor é suportado e adequadamente movido para gerenciar a distribuição dos produtos semifinalizados elementares, a ação de empuxo exercida, por exemplo, por um rolete aplicador tende a empurrar o produto semifinalizado elementar junto com as partes subjacentes da estrutura de carcaça nas porções ocas da superfície de contato, na direção do interior das cavidades correspondentes. Também se verificou que, enquanto nas zonas axialmente internas da superfície de contato, a consistência estrutural da estrutura de carcaça é capaz de resistir suficientemente à penetração na cavidade, isto pode não ocorrer com a mesma eficácia na proximidade das zonas axialmente externas, que ficam nas bordas axialmente opostas da superfície de contato. Observou-se de fato que nas zonas axialmente internas, a estrutura de carcaça entra em contato contra duas porções sólidas axialmente contíguas da superfície de contato, atuando substancialmente como um feixe do tipo ponte entre dois suportes, que resiste o dobramento na direção do interior da porção subjacente oca. Nas bordas circunferenciais axialmente opostas do tambor, no entanto, a estrutura de carcaça se projeta em cantiléver da superfície de contato e, portanto, um dos suportes mencionados acima vem a faltar. O empuxo exercido pelo rolete aplicador assim tende a deformar a estrutura de carcaça, fazendo com que ela "afunde" nas cavidades encontradas na superfície de contato durante a aplicação. O rolete ou outro membro aplicador consequentemente tende a impactar contra as bordas das porções sólidas progressivamente encontradas ao longo da extensão circunferencial da superfície de contato, gerando tensões irregulares e descontínuas que podem danificar os componentes estruturais do pneu durante a fabricação e fazer com que seja extremamente difícil, se não impossível, executar a espiralagem. Esta circunstância é mais evidente no processamento de pneus com uma alta razão de curvatura, tipicamente vistos, por exemplo, em pneus para motocicletas ou outros veículos de duas rodas. Em um tambor de formação com uma alta razão de curvatura, de fato, a superfície de contato tem, em um dado plano radial, uma orientação variável contínua a partir das zonas próximas ao plano de linha central axial do tambor, onde a superfície de contato é substancialmente paralela ao eixo geométrico de rotação da mesma, para próxima das bordas axialmente opostas da superfície de contato, onde a orientação das últimas é significativamente inclinada na direção de uma direção substancialmente radial. Consequentemente, as cavidades mais próximas às bordas axialmente opostas do tambor de formação geram, na superfície de contato, porções ocas de tamanho maior que aquelas geradas pelas cavidades de tamanho axial igual, próximas ao plano de linha central axial.

[0038] Afirma-se que conferindo um tamanho transversal limitado às porções sólidas definindo as bordas axialmente opostas da superfície de contato é possível assegurar uma aplicação correta dos produtos semifinalizados elementares, mesmo quando tal aplicação é executada pela espiralagem dos mesmos na estrutura de carcaça suportada pelo tambor de formação.

[0039] Em pelo menos um dos aspectos mencionados, a invenção compreende uma ou mais das seguintes características preferidas que são descritas aqui abaixo.

[0040] Preferivelmente, as porções sólidas arranjadas ao longo de bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato têm um tamanho transversal compreendido entre 20% e 50% de um tamanho transversal apresentado pelas porções sólidas arranjadas em proximidade com um plano de linha central axial da superfície de contato.

[0041] Preferivelmente, o tamanho transversal das porções sólidas é detectável em um plano radial do tambor de formação.

[0042] Preferivelmente, cada setor tem porções de acoplamento circunferencialmente opostas, cada uma compreendendo projeções alongadas alternada com cavidades circunferencialmente estendidas, nas quais as projeções de cada setor são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades dos setores circunferencialmente adjacentes. Preferivelmente, as ditas porções sólidas e porções ocas são respectivamente definidas nas ditas projeções e pelas ditas cavidades.

[0043] Preferivelmente, cada uma das ditas cavidades é axialmente delimitada entre paredes laterais de duas projeções axialmente consecutivas.

[0044] Preferivelmente, pelo menos algumas das ditas projeções têm uma estrutura substancialmente do tipo placa e ficam de acordo com planos paralelos a uma direção de extensão circunferencial da superfície de contato.

[0045] Preferivelmente, a dita parede lateral é estendida de acordo com planos substancialmente perpendiculares ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação.

[0046] Preferivelmente, pelo menos algumas das ditas cavidades são axialmente delimitadas, cada uma entre paredes laterais de duas projeções axialmente consecutivas.

[0047] Preferivelmente, em cada setor, projeções pertencendo a uma das ditas porções de acoplamento são desviadas com relação às projeções pertencendo à outra porção de acoplamento.

[0048] Preferivelmente, cavidades axialmente terminais arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato são, cada uma, delimitadas (por exemplo, em um plano de seção radial do tambor de formação), entre uma superfície de base e uma parede lateral convergindo respectivamente, ambas carregadas por uma projeção axialmente terminal arranjado ao longo da dita borda circunferencial.

[0049] Preferivelmente, a dita parede lateral é orientada de acordo com um plano substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação.

[0050] Preferivelmente, a dita superfície de base é orientada em uma maneira substancialmente paralela ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação.

[0051] Preferivelmente, as primeiras projeções axialmente terminais arranjadas ao longo das bordas axialmente opostas da superfície de contato são interconectadas, substancialmente no comprimento inteiro, cada uma com uma projeção axialmente adjacente.

[0052] Preferivelmente, as primeiras projeções axialmente terminais arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato têm cada uma (por exemplo, em um plano de seção radial do tambor de formação), uma superfície de base convergindo com relação a uma parede lateral de uma projeção axialmente adjacente, para delimitar uma das ditas cavidades entre duas porções sólidas da superfície de contato axialmente contígua.

[0053] Preferivelmente, as segundas projeções axialmente terminais arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato cada uma têm uma superfície de base respectivamente convergente e uma parede lateral, delimitando uma respectiva porção sólida da superfície de contato.

[0054] Preferivelmente, as segundas projeções axialmente terminais arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato cada uma têm, na respectiva superfície de base, uma borda longitudinal substancialmente arqueada, ainda mais preferivelmente convexa.

[0055] Preferivelmente, na condição contraída, as projeções são inseridas nas cavidades de acordo com uma medida pelo menos igual a 80% de seu comprimento.

[0056] Preferivelmente, na condição expandida, as projeções são extraídas das cavidades de acordo com uma medida pelo menos igual a 80% de seu comprimento.

[0057] Preferivelmente, pelo menos em proximidade com um plano de linha central axial ("E") do tambor de formação (23), cada projeção tem um tamanho axial compreendido entre cerca de 4 mm e cerca de 15 mm.

[0058] Preferivelmente, as porções ocas na condição expandida têm um tamanho circunferencial compreendido entre cerca de 30 mm e cerca de 60 mm. Preferivelmente, dispositivos de movimento radial são providos para mover simultaneamente os setores entre a condição contraída e a condição expandida.

[0059] Preferivelmente, os ditos dispositivos de movimento radial compreendem mecanismos de transmissão engatáveis operativamente por dispositivos de atuador e configurados para modificar os setores da condição contraída para a condição expandida.

[0060] Preferivelmente, os ditos mecanismos de transmissão compreendem alavancas de acionamento, cada um articulado para um dos ditos setores e para pelo menos um colar de acionamento encaixado de modo deslizável a um eixo central.

[0061] Preferivelmente, o colar de acionamento é operativamente conectado a uma barra rosqueada engatado de modo rotativo no eixo central.

[0062] Preferivelmente, dois colares de acionamento são providos que são engatados de modo deslizável no eixo central em posições axialmente opostas com relação aos setores, e engatando a barra rosqueada em respectivas roscas do lado direito e do lado esquerdo.

[0063] Preferivelmente, os setores são carregados por respectivos membros de guia telescopicamente expansíveis, se estendendo radialmente de um eixo central.

[0064] Preferivelmente, o tambor de formação tem, na condição expandida, uma razão de curvatura compreendida entre cerca de 0,15 e cerca de 0,45.

[0065] Preferivelmente, dispositivos de deposição são providos para aplicar um ou mais produtos semifinalizados elementares em posição radialmente externa com relação à dita superfície de contato.

[0066] Preferivelmente, os ditos dispositivos de deposição compreendem uma unidade de acionamento para acionar em rotação o tambor de formação em torno de seu eixo geométrico de rotação e pelo menos um membro aplicador para pelo menos um produto semifinalizado elementar na dita superfície de contato.

[0067] Preferivelmente, o dito membro aplicador compreende pelo menos um rolete inativo no produto semifinalizado elementar em uma relação de empuxo na direção da superfície de contato.

[0068] Preferivelmente, o dito tambor de formação é engatável de modo removível em uma estação de conformação compreendendo dispositivos de engate para engatar uma luva de carcaça coaxialmente em torno do tambor de formação.

[0069] Preferivelmente, dispositivos de conformação também são providos, operando na estação de conformação para conformar a luva de carcaça de acordo com uma configuração toroidal.

[0070] Preferivelmente, dispositivos de atuador são providos, operando na estação de conformação para expandir radialmente o tambor de formação dentro da luva de carcaça.

[0071] Preferivelmente, os dispositivos de atuador compreendem um dispositivo de acionamento rotativo engatável operativamente com a barra rosqueada em uma primeira extremidade do eixo central.

[0072] Preferivelmente, os ditos dispositivos de deposição operam em pelo menos uma estação de aplicação de estrutura de correia.

[0073] Preferivelmente, os ditos dispositivos de deposição operam em pelo menos uma estação de aplicação de banda de rodagem.

[0074] Preferivelmente, os seguintes são providos: uma linha de construção de carcaça; dispositivos de carregamento de carcaça configurados para transferir a luva de carcaça da linha de construção de carcaça para a estação de conformação.

[0075] Preferivelmente, as porções ocas de cada fileira circunferencial são desviadas circunferencialmente com relação às porções ocas das fileiras circunferenciais axialmente adjacentes.

[0076] Preferivelmente, a dita luva de carcaça compreende pelo menos uma lona de carcaça e um par de estruturas anulares de ancoragem engatados em extremidades axialmente opostas da dita pelo menos lona de carcaça.

[0077] Preferivelmente, a luva de carcaça engatada com o tambor de formação tem abas terminais axialmente opostas se projetando em cantiléver com relação à superfície de contato.

[0078] Preferivelmente, o produto semifinalizado elementar é aplicado de acordo com bobinas circunferenciais axialmente contíguas, para formar o componente do dito pneu.

[0079] Preferivelmente, o produto semifinalizado elementar é pressionado contra a superfície de contato por uma ação de empuxo localizada contra a porção de superfície do dito produto semifinalizado elementar.

[0080] Preferivelmente, a ação de empuxo é exercida pelo pressionamento de um rolete aplicador contra o produto semifinalizado elementar enquanto o tambor de formação gira em torno de um eixo geométrico de rotação do mesmo.

[0081] Preferivelmente, o produto semifinalizado elementar é pressionado contra uma ação de empuxo localizada em uma área de ação tendo tamanho transversal menor que o tamanho transversal das porções ocas.

[0082] Preferivelmente, o tamanho transversal da área de ação pé medido contra a superfície de contato em um plano radial do tambor de formação.

[0083] Características e vantagens adicionais serão mais claras a partir da descrição detalhada de uma modalidade preferida, mas não exclusiva de um tambor de formação e de um processo para construção de pneus de acordo com a presente invenção. Tal descrição será definida aqui abaixo com referência aos desenhos inclusos, providos apenas para propósitos de exemplificação e, consequentemente, não limitativos, nos quais: figura 1 mostra esquematicamente uma vista de topo de uma instalação para construção de pneus; figura 2 mostra esquematicamente, em vista lateral e seção parcial, o carregamento de uma luva de carcaça em uma estação de conformação; figura 3 mostra esquematicamente, em vista lateral e seção parcial, o engate da luva de carcaça com dispositivos de conformação arranjados na estação de conformação; figura 4 a mostra um aumento do detalhe indicado com "A" na figura 3; figura 5 mostra esquematicamente, em vista lateral e seção parcial, a execução da conformação da luva de carcaça; figura 6 mostra, em vista em perspectiva, vários setores de um tambor de formação em uma condição contraída; figura 7 mostra os setores da figura 5 em uma condição expandida; figura 8 e 8 mostram um único setor do tambor de formação visto em vista em perspectiva a partir de ângulos respectivamente opostos; figura 9 mostra a aplicação de uma camada de correia na luva de carcaça conformada e acoplada ao tambor de formação; figura 10 mostra a aplicação de uma banda de rodagem em uma estrutura de correia acoplado à luva de carcaça; figura 11 mostra esquematicamente, em meia-seção radial, um pneu que pode ser obtido de acordo com a presente invenção.

[0084] Com referência às figuras mencionadas acima, o número de referência 1 indica em geral uma instalação para construção de pneus para rodas de veículos. A instalação 1 é arranjada para atuar um processo de acordo com a presente invenção.

[0085] A instalação 1 é configurada para a fabricação de pneus 2 (figura 11) essencialmente compreendendo pelo menos uma lona de carcaça 3 preferivelmente cobertura internamente por uma camada de material elastomérico impermeável ou chamado revestimento interno 4. Duas estruturas de ancoragem anulares 5, cada uma compreendendo um chamado núcleo de talões 5a preferivelmente carregando um enchedor elastomérico 5b na posição radialmente externa, são arranjadas em respectivas extremidades 3a da(s) lona(s) de carcaça 3. As estruturas de ancoragem anulares 5 são integradas em proximidade às zonas normalmente identificadas com os termos "talões" 6, nas quais o engate entre o pneu 2 e o respectivo aro de montagem (não mostrado) normalmente ocorre.

[0086] Uma estrutura de correia 7 é circunferencialmente aplicada em torno da(s) lona/lonas de carcaça 3, e uma banda de rodagem 8 é superimposta circunferencialmente na estrutura de correia 7. Duas paredes laterais 9, cada uma se estendendo do talão correspondente 6 para uma borda lateral correspondente da banda de rodagem 8, são aplicadas em posições lateralmente opostas na(s) lona/lonas de carcaça 3.

[0087] A instalação 1 compreende uma linha de construção de carcaça 10 tendo uma ou mais posições de construção 11 onde a fabricação de uma luva de carcaça 12, tendo um formato substancialmente cilíndrico, é executada, por exemplo, de acordo com modos conhecidos. A luva de carcaça 12 compreende a dita pelo menos uma lona de carcaça 3, preferivelmente coberta internamente pelo revestimento interno 4, e tendo respectivas bordas axialmente opostas 3a engatadas, por exemplo, através do aumento, com as respectivas estruturas de ancoragem anular 5. Se necessário, a luva de carcaça 12 também pode compreender as paredes laterais 9 ou as primeiras porções das mesmas, cada uma se estendendo começando de um respectivo talão 6.

[0088] A linha de construção de carcaça 10 leva a uma estação de conformação 13 compreendendo dispositivos 14 para engatar a luva de carcaça 12 e dispositivos de conformação 15, sobre os quais a ação da luva de carcaça 12 é conformada de acordo com uma configuração toroidal.

[0089] Os dispositivos de engate 14, por exemplo, compreendem um primeiro elemento de flange 16a e um segundo elemento de flange 16b, um confrontando o outro axialmente e tendo respectivos assentos de engate circunferenciais 17a, 17b, por meio dos quais eles são cada um operativamente engatáveis em uma das estruturas de ancoragem anular 5 respectivamente carregadas pelas extremidades axialmente opostas da luva de carcaça 12.

[0090] Os dispositivos de engate 14 também podem compreender membros de movimento axial 18 dos elementos de flange 16a, 16b. Mais em detalhe, pode ser provido que pelo menos um dos elementos de flange 16a, 16b, por exemplo, o primeiro elemento de flange 16a, é carregado por pelo chassi 19 móvel ao longo de um ou mais guias lineares 20, paralelos a um eixo geométrico X-X de alinhamento mútuo entre os elementos de flange 16a, 16b e preferivelmente integrais com relação a uma base fixa 21, carregando o segundo elemento de flange 16b. O movimento do chassi 19 ao longo dos guias lineares 20 determina a comutação da estação de conformação 13 entre uma condição de carregamento/ descarregamento e uma condição de trabalho. Na condição de carregamento/ descarregamento (figura 2), o primeiro elemento de flange 16a é espaçado do segundo elemento de flange 16b de acordo com uma medida maior, aproximadamente pelo menos duas vezes, com relação a um tamanho axial da luva de carcaça não conformada 12, vindo da linha de construção de carcaça 10. Na condição de trabalho, os elementos de flange 16a, 16b, e mais precisamente os respectivos assentos de engate circunferencial 17a, 17b dos mesmos, são mutuamente espaçados de acordo com uma medida substancialmente correspondendo ao tamanho axial da luva de carcaça 12.

[0091] Os dispositivos de conformação 15 podem, por exemplo, compreender um circuito de fluido dinâmico (não mostrado) para introduzir ar pressurizado ou outra inflação operativa entre os elementos de flange 16a, 16b, dentro da luva de carcaça 12. Os dispositivos de conformação 15 também podem compreender um ou mais atuadores lineares ou outros dispositivos de movimento axial 22, operando em um ou preferivelmente ambos os elementos de flange 16a, 16b para mover os mesmos axialmente na direção de cada um começando da condição de trabalho mencionada acima. A abordagem mutual dos elementos de flange 16a, 16b faz com que uma abordagem mútua das estruturas anulares de ancoragem 5 de modo a permitir a conformação da luva de carcaça 12 de acordo com uma configuração toroidal, com o auxílio da introdução simultânea do fluido operativo pressurizado na luva de carcaça 12 Na estação de conformação 13, a luva de carcaça conformada 12 é acoplada a um tambor de formação toroidal 23, substancialmente rígido e expansível, arranjado dentro da própria luva de carcaça.

[0092] Nas figuras 1 a 4, o tambor de formação 23 é apenas esquematicamente exibido, enquanto nas figuras 5 a 10, é mostrado em maiores detalhes.

[0093] O tambor de formação 23 é expansível entre uma condição radialmente contraída (figuras 2 e 3 e 5), e uma condição radialmente expandida (figuras 4, 6, 9 e 10). Para tal propósito, o tambor de formação 23 compreende uma pluralidade de setores 24 circunferencialmente distribuída em torno de um eixo central 25. Os setores 24 são móveis após a ação de dispositivos de movimento radial 35, preferivelmente simultaneamente um com o outro, a partir da condição contraída mencionada acima na qual estão próximos ao eixo central 25, para a condição expandida na qual os ditos setores 24 são movidos para longe do eixo central 25. Para tal propósito, pode ser provido que os setores 24 são carregados por respectivos membros de guia telescopicamente expansíveis 26, se estendendo radialmente do eixo central 25.

[0094] Preferivelmente, a condição contraída e a condição expandida dos setores 24 respectivamente correspondem com uma condição de contração radial máxima e uma condição de expansão radial máxima do tambor de formação 23.

[0095] O movimento dos setores 24 pode ser obtido por meio dos mecanismos de transmissão 27 compreendendo, por exemplo, alavancas de acionamento 28 que são articuladas, cada uma nas respectivas extremidades opostas das mesmas, a um dos ditos setores 24 e a pelo menos um colar de acionamento 29 encaixado de modo deslizável ao longo do eixo central 25. Mais particularmente, um par de colares de acionamento 29 são preferivelmente providos, situado ao longo do eixo central 25 em posições axialmente opostas com relação aos setores 24, cada uma engatando as respectivas alavancas de acionamento 28.

[0096] Cada colar de acionamento 29 é operativamente conectado a uma barra rosqueada 30, engatada de modo rotativo dentro do eixo central 25. A barra rosqueada 30 é estendida ao longo do eixo central 25, quase pelo comprimento inteiro da mesma ou mais, e carrega duas roscas axialmente opostas 30a, 30b, respectivamente do lado direito e do lado esquerdo. Operativamente engatados nas roscas 30a, 30b estão as porcas 31, móveis axialmente dentro do eixo central 25 e cada um conectado a um dos colares de acionamento 29, por exemplo, por meio de pelo menos um bloco 32 radialmente transversal ao eixo central 25 em uma fenda longitudinal 33.

[0097] A rotação da barra rosqueada 30 no eixo central 25, atuável por meio de um dispositivo de acionamento 34 ou dispositivos de atuador de outro tipo operando na estação de conformação 13, causa um movimento axial das porcas 31 e dos colares de acionamento 29, aos quais um movimento radial dos setores 24 corresponde, na direção da condição contraída ou da condição expandida de acordo com o senso de rotação da barra rosqueada 30. Na condição expandida, o conjunto de setores 24 do tambor de formação 23 define, ao longo da extensão circunferencial do mesmo, uma superfície de contato radialmente externa "S", conformada de modo toroidal de acordo com a configuração interna que uma parte de luva de carcaça 12 deve assumir após a conformação completa. Mais em detalhe, pode ser vantajosamente provido que a superfície de contato "S" do tambor de formação 23 na condição expandida tem uma razão de curvatura compreendida entre cerca de 0,15 e cerca de 0,45, tipicamente adaptada para obter pneus para motocicletas ou outros veículos de duas rodas. Se necessário, no entanto, razões de curvatura podem ser empregadas de valores menores que aqueles indicados acima, por exemplo, adaptados para produzir pneus para carros ou caminhões.

[0098] Como ilustrado nas figuras 7 e 8, cada um dos setores 24 tem porções de acoplamento opostas circunferencialmente 36a, 36b, preferivelmente interconectadas por meio de uma porção intermediária 36c que tem, pelo menos uma superfície de contato "S", uma direção de extensão principal paralela a um plano radial do tambor de formação 23. Nas figuras 1 a 4, o eixo geométrico do tambor coincide com o eixo geométrico X-X.

[0099] Cada uma das porções de acoplamento 36a, 36b tem uma pluralidade de projeções alongadas 37 estendida em direção circunferencial a partir da porção intermediária 36c, alternada com as respectivas cavidades estendidas circunferencialmente 39.

[00100] No mesmo setor 24, as projeções 37 pertencendo a uma das porções de acoplamento, por exemplo 36a, estão desviadas com relação às projeções 37 da outra porção de acoplamento 36b.

[00101] Pelo menos uma das projeções 37, mais precisamente pelo menos as projeções 37 situadas nas zonas axialmente internas do tambor, ou não situadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas das mesmas, pode ter uma estrutura substancialmente tipo placa, e ficar de acordo com os planos paralela a uma direção de extensão circunferencial da superfície de contato "S". Tais projeções 37 da mesma têm paredes laterais 38 estendidas de acordo com planos ortogonais ao eixo geométrico de rotação do tambor.

[00102] Pelo menos as cavidades 39 situadas nas zonas axialmente internas do tambor, ou não situadas nas bordas circunferenciais axialmente opostas do mesmo, são delimitadas axialmente, cada uma entre paredes laterais 38 das duas projeções axialmente consecutivas 37.

[00103] Como é melhor ilustrado nas figuras 5 e 6, as projeções 37 de cada setor 24 são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades 39 dos setores circunferencialmente adjacentes 24, e são adaptadas para deslizar nas cavidades para suportar os movimentos de expansão e de contração do tambor de formação 23.

[00104] As paredes laterais 38 das respectivas projeções de união 37 pertencendo a setores circunferencialmente contíguos 24 mutuamente guiam os próprios setores durante o movimento de contração e de expansão, e facilitar a manutenção de uma solidez estrutural satisfatória do tambor de formação 23 em geral, ambos na condição contraída e na condição expandida. Na condição contraída, as projeções 37 de cada setor 24 penetra nas respectivas cavidades 39 até que toquem ou quase toquem a porção intermediária 36c do setor adjacente 24. Mais particularmente, na condição contraída, as projeções 37 são inseridas nas respectivas cavidades 39 de acordo com uma medida pelo menos igual a 80% de seu comprimento. Na condição expandida, as projeções 37 são extraídas das cavidades 39 de acordo com uma medida pelo menos igual a 80% de seu comprimento. A presença das projeções 37, das cavidades 3 e sua relação mútua asseguram que, na superfície de contato "S", fileiras circunferenciais de porções sólidas 40 são identificáveis, pelo menos na condição expandida, definida pelas projeções 37, alternada com porções ocas 41 definidas pelas cavidades 39. As porções sólidas 40 e as porções ocas 41 pertencendo a cada fileira circunferencial são desviadas circunferencialmente com relação a porções sólidas 40 e, respectivamente, porções ocas 41 das fileiras circunferenciais axialmente adjacentes.

[00105] É oportuno que as descontinuidades da superfície induzidas pela alternação das porções sólidas 40 e as porções ocas 41 não comprometam uma execução correta da obtenção dos componentes de pneu 2 durante a construção. Para tal propósito, é preferivelmente provido que pelo menos na proximidade de um plano de linha central axial "E" do tambor de formação 23, ainda mais preferivelmente sobre todas as projeções 37 exceto para aquelas situadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas do tambor de formação 23, cada projeção 37 tem um tamanho axial aproximadamente compreendido entre cerca de 4 mm e cerca de 15 mm, preferivelmente igual a cerca de 8 mm. Cada cavidade 39 tem preferivelmente tamanho axial igual àquele das projeções 37 circunferencialmente alinhado com elas.

[00106] O tamanho axial maior que os valores indicados poderia ser excessivo para o propósito de um suporte correto da luva de carcaça 12 e/ ou outros componentes do pneu 2, também em consideração das tensões transmitidas durante o processamento. O tamanho axial menor que os valores indicados poderia, por sua vez, levar a complexidade estrutural excessiva dos setores 24, com aumento consequente nos custos de produção, além de possível enfraquecimento estrutural.

[00107] Também é preferivelmente provido que as porções ocas 41 na condição expandida têm um tamanho circunferencial compreendido entre cerca de 30 mm e cerca de 60 mm, preferivelmente igual a cerca de 40 mm.

[00108] Nas bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato "S", o tamanho axial das projeções 37 e das cavidades 39 indicado acima pode ser excessivo para o propósito de um processamento correto.

[00109] Para tal propósito, deve ser observado que devido à curvatura provida pelo perfil de seção cruzada da superfície de contato "S", o tamanho transversal das porções sólidas 40 e das porções ocas 41 não é igual ao tamanho axial das projeções correspondentes 37 e das cavidades 39 às quais eles pertencem. Em particular, nos tambores de formação de uso para obter pneus para veículos de duas rodas, onde a razão de curvatura é relativamente acentuada, o tamanho transversal das porções sólidas 40 e das porções ocas 41 nas bordas circunferenciais axialmente opostas pode ser várias vezes maior que aquele que pode ser encontrado em proximidade ao plano de linha central axial "E".

[00110] Consequentemente, as abas terminais axialmente opostas 12a da luva de carcaça 12, se projetando em cantiléver das bordas circunferenciais opostas da superfície de contato "S", podem ser excessivamente fracas e livremente móveis para o propósito de oposição das tensões.

[00111] É, portanto, preferível que o tamanho axial das projeções 37 e das cavidades 39 nas bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato "S" seja diferente daqueles detectáveis nas porções mais internas axiais remanescentes do tambor de formação 23. Mais particularmente, o tamanho das projeções 37 e das cavidades 39 é selecionado e modulado na largura da superfície de contato "S", em uma maneira tal que as fileiras circunferenciais das porções sólidas 40 definindo bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato "S", ou arranjadas em proximidade das mesmas bordas, tenham um tamanho transversal "TV" aproximadamente compreendido entre 10% e 60%, mais preferivelmente entre 20% e 50% de um tamanho transversal T2 apresentado pelas fileiras circunferenciais das porções sólidas 40 arranjadas em proximidade a um plano de linha central da superfície de contato "S". Tal tamanho transversal é detectável ao longo do perfil da superfície de contato "S", em um plano radial do tambor de formação 23, e na modalidade descrita pode assumir, nas bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato "S", um valor na ordem de cerca de 2 mm.

[00112] Valores menores que os limites mínimos indicados poderiam induzir tensões localizadas excessivas, em particular nos componentes elastoméricos confrontando radialmente a direção do pneu 2 interior, diretamente em contato com a superfície de contato "S". Valores maiores que os limites máximos indicados poderiam reduzir excessivamente o efeito de um suporte adequado para as abas terminais 12a das extremidades axialmente opostas da luva de carcaça 12.

[00113] É, assim, possível limitar adequadamente o cantiléver de acordo com o qual as abas axialmente opostas 12a da luva de carcaça 12, carregando os talões 6 se projetam com relação à superfície de contato "S". Em outras palavras, não obstante das descontinuidades providas pela superfície de contato "S", as extremidades axiais da luva 6 são adequadamente suportadas para o propósito da obtenção subsequente dos componentes do pneu 2, como será melhor descrito aqui abaixo.

[00114] É preferivelmente provido que as projeções axialmente terminais, identificadas com 37a, 37b arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato "S", sejam interconectadas substancialmente ao longo do comprimento inteiro da mesma detectável na direção circunferencial, com as projeções axialmente adjacentes 37 pertencendo à mesma porção de acoplamento 36a, 36b. Mais particularmente, nas porções de acoplamento 36a, 36b de cada setor 24, uma primeira projeção axialmente terminal 37a e uma segunda projeção axialmente terminal 37b são respectivamente identificáveis, ao longo de cada uma das bordas circunferenciais axialmente externas. A primeira projeção axialmente terminal 37a tem, em um plano de seção radial do tambor de formação 23, uma superfície de base 42a convergindo com relação à parede lateral 38 de uma projeção axialmente adjacente 37, preferivelmente no ângulo reto, de modo a delimitar uma das ditas cavidades 39, identificadas aqui como cavidade axialmente terminal 39a, entre duas das porções sólidas axialmente contíguas 40 da superfície de contato "S".

[00115] A segunda projeção axialmente terminal 37b, substancialmente complementar à cavidade axialmente terminal 39a, por sua vez tem uma superfície de base 42b e uma parede lateral 38 respectivamente convergindo, preferivelmente no ângulo reto, delimitando uma respectiva porção sólida 40 da superfície de contato "S". Mais particularmente, a parede lateral 38 é preferivelmente orientada de acordo com um plano substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação 23. A superfície de base 42b pode, por sua vez, ser orientada paralela ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação 23.

[00116] Passando da condição expandida para a condição contraída, os setores 24 simultaneamente se modificam na direção do eixo geométrico de rotação do tambor de formação 23, mutuamente abordando um ao outro de acordo com uma direção substancialmente circunferencial. Para suportar tal movimento mútuo sem emperramento devido a interferências mecânicas, é preferivelmente provido que as segundas projeções axialmente terminais 37b cada uma tem, na respectiva de superfície de base 42b, uma borda longitudinal convexa 43, estendida de acordo com um perfil substancialmente arqueado.

[00117] Preferivelmente, o tambor de formação 23 é posicionado na estação de conformação 13 antes da respectiva luva de carcaça 12, por exemplo, ainda sendo processada ao longo da linha de construção de carcaça 10, alcança a própria estação de conformação.

[00118] Mais particularmente, é preferivelmente provido que o tambor de formação 23 seja suportado em cantiléver na estação de conformação 13. Por exemplo, uma primeira extremidade, 25a do eixo central 25 do tambor de formação 23 pode, para tal propósito, ser retida por um mandril 44 coaxialmente alojado no primeiro elemento de flange 16a e carregando o dispositivo de acionamento rotativo 34 mencionado acima acoplável com a barra rosqueada 30 para acionar o mesmo em rotação.

[00119] O tambor de formação 23 pode, portanto, ser arranjado na condição contraída por meio do dito dispositivo de acionamento rotativo 34, se não já estiver situado em tal condição após alcançar a estação de conformação 13.

[00120] Por meio dos dispositivos de carregamento de carcaça 45, a luva de carcaça 12 saindo da linha de construção de carcaça 10 é então transferida para a estação de conformação 13 para ser subsequentemente coaxialmente arranjada em uma posição radialmente externa em torno do tambor de formação 23 arranjado na condição contraída.

[00121] Os dispositivos de carregamento de carcaça 45 podem, por exemplo, compreender um dispositivo de manuseio de carcaça 46 preferivelmente operando em uma superfície externa da luva de carcaça 12. Com um movimento de modificação radial (com relação ao tambor de formação 23), a luva de carcaça 12 é primeiramente inserida, em relação de alinhamento axial com o tambor de formação 23, entre os elementos de flange 16a, 16b arranjados na condição de carregamento/ descarregamento (figura 2). A luva de carcaça 12 é subsequentemente arranjada em torno do tambor de formação 23, preferivelmente seguindo um movimento de modificação axial do próprio tambor de formação 23. Mais particularmente, com um movimento do chassi 19 ao longo dos guias lineares 20, o tambor de formação 23 é inserido coaxialmente na luva de carcaça 12. Preferivelmente, a modificação do chassi 19 e do tambor de formação 23 termina com o engate de uma segunda extremidade 25b do eixo central 25 com um cabeçote 47, situado dentro do segundo elemento de flange 16b (linha tracejada na figura 2).

[00122] Para que o movimento axial do tambor de formação 23 com relação à luva de carcaça 12 ocorra sem interferências mecânicas mútuas, é preferivelmente provido que na condição contraída, o tambor de formação 23 tenha um diâmetro externo máximo menor que um diâmetro interno mínimo da luva de carcaça 12, tipicamente detectável nos talões 6.

[00123] No final do movimento axial, cada uma das estruturas anulares de ancoragem 5 integrada nos talões 6 é situada na posição axialmente interna com relação ao assento de engate circunferencial 17a, 17b dos respectivos primeiro e segundo elemento de flange 16a, 16b.

[00124] Após ação dos dispositivos de movimento axial 22, os elementos de flange 16a, 16b então carregam os respectivos assentos de engate 17a, 17b substancialmente em relação de alinhamento radial dentro das estruturas de ancoragem anular 5.

[00125] Cada um dos ditos elementos de flange 16a, 16b compreende membros de expansão (não mostrados) configurados para determinar uma expansão radical dos respectivos anéis de vedação circunferenciais 48a, 48b integrando os assentos de engate circunferencial 17a, 17b. Seguindo tal expansão radial, cada um dos anéis de vedação circunferencial 48a, 48b colocados para atuar em relação de empuxo contra uma das estruturas anulares de ancoragem 5. A luva de carcaça 12 é assim adequadamente reprimida aos elementos de flange 16a, 16b. Após engate completo, o dispositivo de manuseio de carcaça 37 pode desengatar a luva de carcaça 12 e ser removido da estação de conformação 13.

[00126] Durante a conformação, quando a luva de carcaça 12 começa a se expandir radialmente, a expansão radial do tambor de conformação pode ser acionada por meio de rotação da barra rosqueada 30 após ação do dispositivo de acionamento rotativo 34.

[00127] O acoplamento entre a luva de carcaça 12 e o tambor de formação 23 é assim permitido. Tal acoplamento ocorre trazendo uma superfície interna da luva de carcaça 12 em relação de contato contra a superfície de contato "S" do tambor de formação 23.

[00128] Para facilitar uma expansão da luva de carcaça 12, pode ser provido que nas etapas finais da abordagem da condição de expansão radial máxima da luva de carcaça 12, os elementos de flange 16a, 16b são inseridos axialmente em uma posição radialmente interna com relação aos setores 24 do tambor de formação 23, que está para alcançar a condição expandida.

[00129] Após acoplamento completo, os elementos de flange 16a, 16b desengatam da luva de carcaça 12, deixando a mesma no tambor de formação 23.

[00130] A luva de carcaça 12 e o tambor de formação 23 em relação de acoplamento mútuo são adaptados para serem sujeitados à ação dos dispositivos de deposição 49, para formar componentes do pneu 2 sendo processado por meio da aplicação de um ou mais produtos elementares semifinalizados em posição radialmente externa com relação à superfície de contato "S".

[00131] Os dispositivos de deposição 49 podem, por exemplo, compreender pelo menos um dispositivo 50 para construir uma camada de correia em posição radialmente externa com relação à luva de carcaça conformada 12. Tal dispositivo 50 é preferivelmente instalado em uma estação de aplicação de estrutura de correia 51 que é remota com relação à dita estação de conformação 13.

[00132] Para permitir a transferência do tambor de formação 23 para a estação de aplicação de estrutura de correia 51, é provido que o tambor de formação 23 carregando a luva de carcaça 12 seja suportada pelo mandril 44 operando na primeira extremidade 25a do eixo central 25, enquanto o cabeçote 47 é desengatado a partir da segunda extremidade 25b do próprio eixo central 25. Com uma retração do primeiro elemento de flange 16a, a estação de conformação 13 é colocada na condição de carregamento/ descarregamento, liberando o acesso para um braço robótico antropomórfico 52 ou outra unidade de acionamento adequada, que por sua vez engata o tambor de formação 23 na segunda extremidade 25b do eixo central 25.

[00133] O braço robótico 52 transfere o tambor de formação 23 da estação de conformação 13 para a estação de aplicação de estrutura de correia 51. O braço robótico 52 também move adequadamente o tambor de formação 23 na frente do dispositivo de construção de camada de correia 50, que pode, por exemplo, compreender um dispensador 53 que alimenta pelo menos um produto semifinalizado elementar 54a, por exemplo, na forma de um cordonel coberto com borracha ou outro elemento de reforço alongado contínuo feito de material têxtil ou metálico. Preferivelmente, associado com o dispensador 53 está um rolete preferivelmente inativo 55, ou outro membro aplicado adequado para o produto semifinalizado elementar 54a na superfície radialmente externa do pneu 2 sendo processada. O rolete 55 opera em relação de empuxo contra uma porção de superfície do produto semifinalizado elementar 54a, pressionando-o na direção da superfície de contato "S" para determinar a aplicação do mesmo de acordo com bobinas circunferenciais axialmente contíguas, na luva de carcaça 12 ou outro elemento radialmente subjacente. Por exemplo, uma camada de correia 7a (a 0 graus) pode, assim, ser obtida pelo enrolamento do produto semifinalizado elementar no cordonel coberto com borracha em torno da superfície de contato "S", enquanto o tambor de formação 23 é acionado em rotação e adequadamente movido pelo braço robótico 52.

[00134] A rigidez do tambor de formação 23 assegura um posicionamento estável das bobinas circunferenciais únicas 44 formadas diretamente na superfície externa da luva de carcaça conformada 12, sem deformações indesejadas na luva de carcaça 12 ocorrendo devido às tensões transmitidas em sua superfície externa durante a aplicação. A viscosidade do material elastomérico verde que constitui a lona ou lonas de carcaça 3 evita movimentos espontâneos e/ ou não controlados indesejados das bobinas circunferenciais únicas 44 sem ter que arranjar para este propósito camadas intermediárias adicionais entre a camada de correia 7a na etapa de fabricação e a superfície de aplicação subjacente. Em outras palavras, um posicionamento parecido é facilitado das bobinas circunferenciais únicas 44 da camada de correia 7a, diretamente formada de acordo com o perfil final desejado da luva de carcaça 12, após conformação completa, mesmo quando tal perfil tem uma curvatura transversal acentuada como é, por exemplo, encontrado em pneus para uso em motocicletas ou veículos de duas rodas.

[00135] A estação de aplicação de estrutura de correia 51 pode, se necessário, compreender dispositivos

[00136] 57 para construir uma ou mais camadas auxiliares 7b, a serem aplicadas na luva de carcaça conformada 12 antes ou após a aplicação da dita pelo menos uma camada de correia 7a. Em particular, tais camadas auxiliares 7b podem compreender cordonéis têxteis ou metálicos paralelos, arranjados de acordo com uma orientação que é inclinada com relação à direção de extensão circunferencial da luva de carcaça 12, respectivamente cruzada entre camadas auxiliares 7b adjacentes umas às outras.

[00137] Por meios do braço robótico 52, ou por meio de um segundo braço robótico antropomórfico ou dispositivo de manuseio de outro tipo, o tambor de formação 23 é então transferido da estação de aplicação de estrutura de correia 51 para uma estação de aplicação de banda de rodagem 58, preferivelmente constituindo parte de uma linha de conclusão de pneu cru integrando a mesma estação de aplicação de estrutura de correia 51.

[00138] Na estação de aplicação de banda de rodagem 58, uma unidade de espiralagem 59 pode, por exemplo, operar configurada para enrolar pelo menos um produto semifinalizado elementar 54b na forma de um elemento alongado contínuo feito de material elastomérico de acordo com bobinas circunferenciais, adjacentes axialmente em contato mútuo, em uma posição radialmente externa em torno da estrutura de correia 7, enquanto o tambor de formação 23 é acionado em rotação e adequadamente movido, por exemplo, pelo menos braço robótico 52, para distribuir as bobinas circunferenciais de acordo com um esquema predefinido. A aplicação do produto semifinalizado elementar 54b na forma de um elemento alongado contínuo também neste caso ocorre com o auxílio de um respectivo segundo rolete aplicador 60 operando em uma maneira análoga àquela descrita com referência à obtenção da camada de correia 7a. A instalação 1 também pode compreender dispositivos para obter paredes laterais (não ilustradas) contra porções axialmente opostas da luva de carcaça 12, que podem operar em uma maneira análoga à unidade de espiralagem 59.

[00139] Os parâmetros geométricos e de tamanho das projeções 37, e das cavidades 39, arranjadas no tambor de formação 23 permitem suportar adequadamente a luva de carcaça 12 sem estas distorções excessivas ou tensões localizadas sob o efeito de empuxo exercido pelo rolete aplicador 55, 60. De fato, em cada uma das cavidades 39, a luva de carcaça 12 é suportada como uma ponte entre duas projeções axialmente contíguas 37. Nesta situação, a luva de carcaça 12 é adaptada para atuar como um tipo de feixe tipo ponte sustentado entre dois suportes, opondo adequadamente a ação de empuxo exercida pelo rolete aplicador 55, 60, mesmo se tal empuxo estiver localizado em uma área de ação, mensurável contra a superfície de contato "S" em um plano radial do tambor de formação 23, tendo tamanho transversal menor que o tamanho transversal das porções ocas 41. Esta circunstância pode, por exemplo, ocorrer quando a ação de empuxo do rolete 55 é concentrada em um produto semifinalizado elementar 54 tendo tamanho menor que o tamanho transversal das porções ocas 41, como é exemplificado na figura 9, ou quando o tamanho transversal das porções ocas 41 é maior que o tamanho axial do rolete aplicador 60, como é exemplificado na figura 10.

[00140] De fato, ilustrado na figura 10 está uma aplicação do elemento alongado contínuo para o propósito de obter a banda de rodagem 8. Devido ao tamanho transversal limitado das porções sólidas gerado pelas primeiras projeções axialmente terminais 37a, na medida em que as abas terminais 12a da luva de carcaça 12 se projetam em cantiléver a partir da superfície de contato "S" é adequadamente limitada.

[00141] É, assim, possível aplicar eficazmente a banda de rodagem 8 e/ ou as paredes laterais 9 até próximo aos talões 6, sem a luva de carcaça 12 tendo rendimento estrutural excessivo sob a ação de empuxo exercida pelo rolete aplicador 60.

[00142] O pneu cru construído 2 é adequado para ser removido do tambor de formação 23 para então ser vulcanizado em uma unidade de vulcanização 61.

Claims (15)

1. Tambor de formação toroidal expansível para construção de pneus, caracterizado pelo fato de que compreende: setores circunferencialmente consecutivos (24) móveis radialmente entre uma condição contraída na qual os setores (24) são aproximados com relação a um eixo geométrico de rotação do tambor de formação (23), e uma condição expandida na qual os setores (24) são radialmente movidos para longe do eixo geométrico para definir uma superfície de contato radialmente externa ("S"), em que na condição expandida, a superfície de contato ("S") tem fileiras circunferenciais de porções sólidas (40) alternadas com porções ocas (41), em que as porções sólidas (40) arranjadas ao longo de bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato ("S") têm um tamanho transversal compreendido entre 10% e 60% de um tamanho transversal apresentado pelas porções sólidas (40) arranjadas em proximidade com um plano de linha central axial da superfície de contato ("S"), o tamanho transversal sendo detectável ao longo do perfil da superfície de contato ("S"), em um plano radial do tambor de formação (23).

2. Tambor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada setor (24) tem porções de acoplamento opostas circunferencialmente (36a, 36b), cada uma compreendendo projeções alongadas (37) alternadas com cavidades estendidas circunferencialmente (39), em que as projeções (37) de cada setor (24) são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades (39) dos setores adjacentes circunferencialmente (24), em que cavidades axialmente terminais (39a) arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato ("S") são, cada uma, delimitadas entre uma superfície de base (42) e uma parede lateral (38), convergindo respectivamente, ambas carregadas por uma projeção axialmente terminal (37a) arranjada ao longo da borda circunferencial.

3. Tambor de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a parede lateral (38) é orientada de acordo com um plano substancialmente perpendicular ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação (23).

4. Tambor de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a superfície de base (42) é orientada em uma maneira substancialmente paralela ao eixo geométrico de rotação do tambor de formação (23).

5. Tambor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada setor (24) tem porções de acoplamento opostas circunferencialmente (36a, 36b), cada uma compreendendo projeções alongadas (37) alternadas com cavidades estendidas circunferencialmente (39), em que as projeções (37) de cada setor (24) são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades (39) dos setores adjacentes circunferencialmente (24), em que as primeiras projeções axialmente terminais (37a) arranjadas ao longo das bordas axialmente opostas da superfície de contato ("S") são interconectadas, substancialmente no comprimento inteiro, cada uma com uma projeção axialmente adjacente (37).

6. Tambor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada setor (24) tem porções de acoplamento opostas circunferencialmente (36a, 36b), cada uma compreendendo projeções alongadas (37) alternadas com cavidades estendidas circunferencialmente (39), em que as projeções (37) de cada setor (24) são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades (39) dos setores adjacentes circunferencialmente (24), em que as primeiras projeções axialmente terminais (37a) arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato ("S") cada uma tem uma superfície de base (42) convergindo com relação a uma parede lateral (38) de uma projeção axialmente adjacente (37), para delimitar uma das cavidades (39) entre duas porções sólidas axialmente contíguas (40) da superfície de contato ("S").

7. Tambor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada setor (24) tem porções de acoplamento opostas circunferencialmente (36a, 36b), cada uma compreendendo projeções alongadas (37) alternadas com cavidades estendidas circunferencialmente (39), em que as projeções (37) de cada setor (24) são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades (39) dos setores adjacentes circunferencialmente (24), em que as segundas projeções axialmente terminais (37b) arranjadas ao longo das bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato ("S") cada uma tem uma superfície de base (42) e uma parede lateral (38), convergindo respectivamente, delimitando uma respectiva porção sólida (40) da superfície de contato ("S").

8. Tambor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada setor (24) tem porções de acoplamento opostas circunferencialmente (36a, 36b), cada uma compreendendo projeções alongadas (37) alternadas com cavidades estendidas circunferencialmente (39), em que as projeções (37) de cada setor (24) são engatadas de modo deslizável nas respectivas cavidades (39) dos setores adjacentes circunferencialmente (24), em que as segundas projeções axialmente terminais (37b) arranjadas ao longo das bordas axialmente opostas circunferenciais da superfície de contato ("S") cada uma tem, na respectiva superfície de base (42), uma borda longitudinal substancialmente arqueada (43).

9. Tambor de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos em proximidade a um plano de linha central axial ("E") do tambor de formação (23), cada projeção (37) tem um tamanho axial compreendido entre cerca de 4 mm e cerca de 15 mm.

10. Tambor de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que tem, na condição expandida, uma razão de curvatura compreendida entre cerca de 0,15 e cerca de 0,45.

11. Processo para construção de pneus em um tambor como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: construir uma luva de carcaça (12); conformar a luva de carcaça (12) de acordo com uma configuração toroidal; engatar um tambor de formação toroidal (23) dentro da luva de carcaça conformada (12), para suportar a luva de carcaça (12) contra uma superfície de contato ("S") provida externamente pelo tambor de formação (23); aplicar pelo menos um produto semifinalizado elementar (54a, 54b) do pneu (2) em torno da luva de carcaça conformada (12), pressionando o produto semifinalizado elementar (54a, 54b) na direção da superfície de contato ("S"); em que a superfície de contato ("S") tem fileiras circunferenciais de porções sólidas (40) alternadas com porções ocas (41); em que as porções sólidas (40) arranjadas ao longo de bordas circunferenciais axialmente opostas da superfície de contato ("S") têm um tamanho transversal compreendido entre 10% e 60% de um tamanho transversal apresentado pelas porções sólidas (40) arranjadas em proximidade com um plano de linha central axial da superfície de contato ("S"), o tamanho transversal sendo detectável ao longo do perfil da superfície de contato ("S"), em um plano radial do tambor de formação (23).

12. Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a luva de carcaça (12) engatada com o tambor de formação (23) tem abas de extremidades axialmente opostas (12a) se projetando em cantiléver com relação à superfície de contato ("S").

13. Processo de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que o produto semifinalizado elementar (54a, 54b) é aplicado de acordo com bobinas circunferenciais axialmente contíguas, para formar um componente do pneu (2).

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o produto semifinalizado elementar (54a, 54b) é pressionado contra a superfície de contato ("S") por uma ação de empuxo localizada contra uma porção de superfície do produto semifinalizado elementar (54a, 54b).

15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o produto semifinalizado elementar (54a, 54b) é pressionado por uma ação de empuxo localizada em uma área de ação tendo tamanho transversal menor que o tamanho transversal das porções ocas (41).

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