BR112018012530B1 - Processo e usina para construir pneus - Google Patents

Abstract

Uma luva de carcaça (19) incluindo pelo menos uma lona de carcaça e um par de estruturas de ancoragem anulares é encaixada em torno de um tambor de formação toroidal (30) arranjado em uma primeira condição operacional radialmente contraída. A luva de carcaça (19) é conformada toroidalmente contra pelo menos uma superfície radialmente interna (43a) de um elemento de contraste anular (43), enquanto o tambor de formação (30) é posicionado dentro da luva de carcaça (19) e é expandido concorrentemente em direção a uma segunda configuração operacional. Ao atingir a segunda condição operacional, a luva da carcaça conformada toroidalmente (19) é acoplada ao tambor de formação (30). O tambor de formação (30), acoplado à dita luva de carcaça (19), é adaptado para ser transferido na proximidade de pelo menos um dispositivo de aplicação de componentes adicionais (54) externamente na dita luva de carcaça (19).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um processo e a uma usina para a construção de pneus.

[002] Mais particularmente, a invenção refere-se ao processo e aparelho usados para construir pneus crus, para serem subsequentemente submetidos a um ciclo de vulcanização para obter o produto final.

[003] Um pneu para rodas de veículo compreende normalmente uma estrutura de carcaça compreendendo pelo menos uma lona de carcaça tendo abas de extremidade respectivamente opostas engatadas com respectivas estruturas de ancoragem anulares, integradas nas áreas geralmente identificadas pelo nome de “talões”, com um diâmetro interno que corresponde substancialmente a um chamado “diâmetro de encaixe” do pneu em um respectivo aro de montagem.

[004] A estrutura de carcaça está associada a uma estrutura de cinta que pode compreender uma ou mais camadas de cinta, arranjadas em sobreposição radial uma em relação à outra e em relação à lona de carcaça, com cordonéis de reforço têxteis ou metálicos com orientação cruzada e/ou substancialmente paralelos à direção de desenvolvimento circunferencial do pneu (em 0 graus). Uma banda de rodagem é aplicada em uma posição radialmente externa à estrutura de cinta, também feita de material elastomérico como outros produtos semiacabados que compõem o pneu.

[005] Os respectivos costados de material elastomérico são adicionalmente aplicados em uma posição axialmente externa nas superfícies laterais da estrutura de carcaça, cada uma delas se estendendo de uma das bordas laterais da banda de rodagem para cima na respectiva estrutura de ancoragem anular até os talões. Em pneus “sem câmara”, uma camada de revestimento hermética, geralmente chamada de “forro”, cobre as superfícies internas do pneu.

[006] Após a construção do pneu cru, realizada pela montagem dos respectivos componentes, um tratamento de moldagem e vulcanização é geralmente realizado para determinar a estabilização estrutural do pneu através da reticulação das composições elastoméricas, bem como para conferir um padrão de banda desejado sobre o mesmo, onde necessário, e quaisquer sinais de distinção ou informação gráfica nos costados do pneu.

[007] A estrutura de carcaça e a estrutura de cinta são geralmente feitas separadamente umas das outras nas respectivas estações de trabalho, para serem montadas mutuamente em um momento posterior.

[008] Mais especificamente, a fabricação da estrutura de carcaça provê, em primeiro lugar, que a lona ou lonas de carcaça sejam aplicadas em um tambor de construção, para formar uma chamada “luva de carcaça” substancialmente cilíndrica. As estruturas de ancoragem anulares aos talões são montadas ou formadas nas abas de extremidade opostas da lona ou lonas de carcaça, que são então enroladas em torno das próprias estruturas anulares de modo a encerrá-las em uma espécie de laço.

[009] Uma chamada “estrutura de coroa” é fabricada em um segundo tambor ou tambor auxiliar no formato de uma luva externa compreendendo uma ou mais camadas de cinta aplicadas em sobreposição radial mútua e, opcionalmente, a banda de rodagem em uma posição radialmente externa à(s) camada(s) de cinta. A estrutura de coroa é então retirada do tambor auxiliar para ser acoplada à luva de carcaça. Para esse fim, a estrutura de coroa é arranjada coaxialmente em torno da luva de carcaça, após o que a lona ou lonas de carcaça é/são conformada(s) de acordo com uma configuração toroidal por aproximação axial mútua dos talões e introdução simultânea de fluido sob pressão na luva de carcaça, de modo a causar uma expansão radial das lonas de carcaça para fazê-las aderir contra a superfície interna da estrutura de coroa.

[0010] A montagem da luva de carcaça com a estrutura de coroa pode ser realizada no mesmo tambor usado para fazer a luva de carcaça, caso em que é chamado de “processo de construção de etapa única” ou “processo de estágio único”.

[0011] Processos de construção do chamado tipo “duas etapas” são também conhecidos, nos quais um chamado “tambor de primeira etapa” é usado pela primeira vez para fazer a luva de carcaça, enquanto a montagem entre a luva de carcaça e a estrutura de coroa é realizada no chamado “tambor de segunda etapa” ou “tambor de conformação”, no qual a luva de carcaça retirada do tambor de primeira etapa e depois a estrutura de coroa retirada do tambor auxiliar são transferidas.

[0012] O termo “material elastomérico” é usado para designar uma composição que compreende pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos uma carga de reforço. Preferivelmente, tal composição compreende adicionalmente aditivos como, por exemplo, um agente de reticulação e/ou um plastificante. Devido à presença do agente de reticulação, tal material pode ser reticulado por aquecimento, de modo a formar o artigo fabricado final.

[0013] A razão de curvatura em relação a um pneu (ou porção do mesmo) significa a razão da distância do ponto radialmente externo da banda de rodagem (ou da superfície externa) da linha que passa pelas extremidades lateralmente opostas da própria banda de rodagem (ou própria superfície externa), medida em um plano radial do pneu (ou porção do mesmo) ou em um plano contendo o eixo geométrico de rotação do mesmo, para a distância medida ao longo do cordonel do pneu (ou porção do mesmo) entre ditas extremidades.

[0014] Os pneus para veículos de duas rodas, em particular motocicletas, são normalmente caracterizados por uma razão de curvatura relativamente alta, indicativamente compreendida entre cerca de 0,15 e cerca de 0,45. Nos pneus para carros de passeio, a razão de curvatura, em vez disso, assume valores relativamente baixos, indicativamente compreendidos entre 0 e 0,15.

[0015] A razão de curvatura em relação a um tambor de formação significa a razão da distância do ponto radialmente externo da superfície externa do tambor e a linha que passa pelas extremidades lateralmente opostas do próprio tambor, medida em um plano radial do tambor, ou em um plano contendo o eixo geométrico de rotação do mesmo, para a distância medida ao longo do cordonel do tambor entre as ditas extremidades.

[0016] No documento WO 2004/041520, pelo mesmo Requerente, o tambor de conformação pode ser transportado por um braço robótico que interage com um membro de transferência que suporta a estrutura de cinta retirada de um tambor auxiliar, para determinar o acoplamento entre a estrutura de carcaça e a estrutura de cinta. O braço robótico transporta então o tambor de conformação na proximidade dos dispositivos de aplicação da banda de rodagem e/ou dos costados que compreendem membros de dispensação arranjados para depositar um elemento alongado contínuo de material elastomérico na estrutura de carcaça e cinta mutuamente acopladas.

[0017] O documento WO 2004/041522 descreve um exemplo adicional em que um tambor de conformação transportado por um braço robótico é movido para interagir com dispositivos que completam a construção do pneu cru depois de determinar a aplicação de uma estrutura de cinta previamente formada em um tambor auxiliar.

[0018] A US 2009/0020200 descreve a fabricação de um pneu para veículos de duas rodas, na qual é obtida uma banda de rodagem ao enrolar continuamente um elemento alongado contínuo de material elastomérico como uma espiral na direção circunferencial do pneu a ser processado, suportado por um tambor rígido cujo perfil da superfície externa copia o perfil da superfície interna do pneu a ser processado.

[0019] De modo a melhorar a aplicação da estrutura de cinta, o mesmo Requerente no WO 2015/079344 propõe um processo de construção em que uma luva de carcaça é colocada em uma posição radialmente externa em relação a um tambor de formação toroidal arranjado em uma primeira condição operacional radialmente contraída. A luva de carcaça é conformada de acordo com uma configuração toroidal enquanto o tambor de formação é posicionado dentro da luva de carcaça. Durante a conformação da luva de carcaça, o tambor de formação é expandido radialmente até uma segunda condição operacional radialmente expandida. No final da conformação, a luva de carcaça é acoplada ao tambor de formação na segunda condição operacional. O tambor de formação, acoplado à dita luva de carcaça conformada, é arranjado na proximidade de pelo menos um dispositivo para construir pelo menos uma camada de cinta em uma posição radialmente externa à dita luva de carcaça.

[0020] O Requerente notou que os sistemas conhecidos, por exemplo, do WO 2015/079344 proveem apreciável flexibilidade operacional na fabricação de componentes adicionais, tais como banda de rodagem e costados, que podem ser feitos diretamente na luva de carcaça suportada pelo tambor de formação, após a aplicação da estrutura de cinta. No entanto, o Requerente notou que o engate de um tambor de formação na luva de carcaça a ser conformada permite obter resultados qualitativos particularmente satisfatórios em relação à produção de pneus para motocicletas, tendo tipicamente uma razão de curvatura relativamente alta. Na produção de pneus com razão de curvatura relativamente pequena, como os tipicamente usados em carros de passeio, por outro lado, são observadas dificuldades em termos de qualidade e repetibilidade do processo.

[0021] Na verdade, para esse fim, foi observado que nos sistemas conhecidos, por exemplo, do WO 2015/079344, a luva de carcaça a ser conformada, por efeito da pressão de inflação, tende a assumir um perfil curvilíneo em seção transversal com um raio substancialmente constante. Em outras palavras, como efeito da conformação, as lonas de carcaça tendem a ter um perfil arqueado de acordo com um arco de circunferência, que gradualmente aumenta sua curvatura à medida que os talões são movidos próximos um do outro.

[0022] Essa condição é ideal para os fins da fabricação de pneus com uma alta razão de curvatura, tipicamente adaptada, por exemplo, para uso em motocicletas. Na verdade, nesses casos, o tambor de formação tem um perfil de curvatura relativamente acentuado na seção transversal, consistente com o que deve ser conferido ao pneu a ser processado, e o acoplamento com a luva de carcaça tende a ocorrer substancialmente simultânea e uniformemente em todo a extensão da superfície do próprio tambor de formação.

[0023] Pelo contrário, com o uso de um tambor de formação adequado para o processamento de pneus com uma pequena razão de curvatura, por exemplo adaptada para uso em carros de passeio, é bastante difícil obter um acoplamento correto com a luva de carcaça.

[0024] O Requerente notou, na verdade, que o acoplamento tende a ocorrer de forma desigual. Mais em particular, ocorrem contatos localizados entre a luva de carcaça e o tambor de formação em áreas mutuamente espaçadas axialmente, normalmente identificadas nas áreas dos rebordos do pneu (isto é, as áreas de transição entre a banda de rodagem e os costados), quando nas áreas próximas ao plano equatorial, a luva de carcaça ainda está distante da superfície externa do próprio tambor de formação. Portanto, atritos relativos indesejáveis podem ocorrer na etapa de acoplamento entre a luva de carcaça e o tambor de construção, e/ou distorção da própria luva de carcaça, com efeitos negativos sobre a qualidade do produto, o que também pode prejudicar a integridade estrutural da mesma.

[0025] O Requerente identificou, portanto, na diferença excessiva entre o perfil de curvatura do tambor de formação e o perfil tomado pela luva de carcaça na etapa de conformação, a origem dos problemas encontrados na produção de pneus com uma razão de curvatura relativamente pequena.

[0026] O Requerente percebeu que, para obter uma melhoria qualitativa na produção de pneus, particularmente com uma razão de curvatura relativamente pequena, é desejável que o tambor de formação e a luva de carcaça a serem conformados mantenham características geométricas consistentes entre si, de tal modo que o acoplamento mútuo pode ocorrer uniformemente em toda a superfície em questão, sem causar atrito mútuo e/ou distorções estruturais na luva de carcaça.

[0027] De acordo com a presente invenção, o Requerente verificou que esse resultado é efetivamente conseguido implementando uma ação de contenção na luva de carcaça na etapa de conformação, de tal modo que a expansão radial de acordo com um perfil arqueado na seção transversal é inibida em favor de um perfil de conformação mais achatado consistente com a geometria do tambor de formação, preferivelmente com uma razão de curvatura reduzida.

[0028] Mais em particular, a presente invenção refere-se a um processo para a construção de pneus. Preferivelmente, é contemplado arranjar uma luva de carcaça que inclui pelo menos uma lona de carcaça e um par de estruturas de ancoragem anulares.

[0029] Preferivelmente, é contemplado arranjar um tambor de formação toroidal em uma primeira condição operacional radialmente contraída.

[0030] Preferivelmente, é contemplado arranjar a dita luva de carcaça em uma posição radialmente externa ao dito tambor de formação.

[0031] Preferivelmente, é contemplado conformar toroidalmente a dita pelo menos uma luva de carcaça contra a pelo menos uma superfície radialmente interna de um elemento de contraste anular, enquanto o dito tambor de formação é posicionado dentro da luva de carcaça.

[0032] Preferivelmente, é contemplado expandir o dito tambor de formação até uma segunda condição operacional radialmente expandida.

[0033] Preferivelmente, é contemplado acoplar a luva de carcaça conformada toroidalmente ao tambor de formação na dita segunda condição operacional.

[0034] Preferivelmente, é contemplado arranjar o dito tambor de formação, acoplado à dita luva de carcaça, na proximidade de pelo menos um dispositivo de aplicação de componentes adicionais externamente na dita luva de carcaça.

[0035] De acordo com um aspecto adicional da mesma, a invenção refere-se a uma usina para construção de pneus. Preferivelmente, é provida uma estação de conformação, incluindo dispositivos de engate de uma luva de carcaça.

[0036] Preferivelmente, são providos dispositivos de conformação que operam na estação de conformação para conformar a luva de carcaça de acordo com uma configuração toroidal.

[0037] Preferivelmente, é provido um tambor de formação toroidal expansível que pode ser engatado na estação de conformação em uma posição radialmente interna na luva de carcaça.

[0038] Preferivelmente, são providos dispositivos atuadores que operam na estação de conformação para expandir radialmente o tambor de formação dentro da luva de carcaça.

[0039] Preferivelmente, é provida pelo menos uma estação de trabalho para a aplicação de componentes adicionais.

[0040] Preferivelmente, são providos dispositivos de transferência, configurados para transferir o tambor de formação que transporta a dita luva de carcaça conformada toroidalmente a partir da estação de conformação para a dito pelo menos uma estação de trabalho de aplicação de componentes adicionais.

[0041] Preferivelmente, são providos dispositivos de contenção, que operam na estação de conformação para posicionar pelo menos um elemento de contraste anular em torno do tambor de construção e da luva de carcaça, operando contra a própria luva de carcaça durante a ação dos dispositivos atuadores ou dos dispositivos de conformação.

[0042] O Requerente acredita que durante a conformação, o elemento de contraste anular exerce uma ação de contenção radial na luva de carcaça, aplicada em torno da extensão circunferencial, o que permite adaptar a conformação da mesma de acordo com o formato mais adequado para o acoplamento com o tambor de formação. É particularmente possível arranjar a luva de carcaça de modo que o contato com o tambor de formação ocorra simultaneamente em uma extensão de superfície grande, de modo a completar o acoplamento sem distorção da luva de carcaça e/ou atritos da mesma no tambor de formação. Os componentes adicionais do pneu, tais como camadas de cinta, costados, banda de rodagem, também se prestam a ser feitos diretamente na luva de carcaça já conformada de acordo com um perfil predefinido preciso, imposto pela configuração geométrica do tambor de formação, vantajosamente selecionável de acordo com os parâmetros de projeto do pneu a ser processado. O resultado é a obtenção de uma maior precisão de construção dos ditos componentes adicionais e o posicionamento dos mesmos em relação aos outros elementos de construção do pneu. Além disso, grande flexibilidade é alcançada na fabricação de vários tipos de pneus diferentes uns dos outros na composição e estrutura dos componentes adicionais. Por exemplo, os pneus com banda de rodagem e/ou costados que consistem em uma, duas ou mais partes diferentes, cada uma formada com uma composição elastomérica específica, podem ser construídos em uma mesma usina.

[0043] Em um ou mais dos aspectos acima, a invenção compreende adicionalmente pelo menos uma das seguintes características.

[0044] Preferivelmente, é ainda contemplado arranjar o dito elemento de contraste anular em uma posição radialmente externa em torno da dita luva de carcaça, antes de conformar a luva de carcaça.

[0045] Preferivelmente, o dito elemento de contraste anular é arranjado em torno da luva de carcaça depois de o tambor de formação ter sido inserido coaxialmente na própria luva de carcaça.

[0046] A inserção da luva de carcaça no tambor de formação e no elemento de contraste anular é assim simplificada sem interferência mútua

[0047] Preferivelmente, pelo menos uma parte da expansão do tambor de formação é realizada ao mesmo tempo que pelo menos parte da conformação da luva de carcaça.

[0048] Preferivelmente, na dita segunda condição operacional, uma superfície radialmente externa do tambor de formação atua em relação de contato contra uma superfície radialmente interna da luva de carcaça conformada contra o elemento de contraste anular.

[0049] Preferivelmente, a superfície externa do tambor de formação permanece espaçada da luva de carcaça durante a expansão do tambor de formação, pelo menos antes de alcançar a segunda condição operacional radialmente expandida.

[0050] Preferivelmente, uma superfície radialmente externa do tambor de formação alcança uma relação de contato contra uma superfície radialmente interna da luva de carcaça após alcançar a dita segunda condição operacional.

[0051] O Requerente acredita que ao conseguir o contato mútuo entre o tambor de formação e a luva de carcaça apenas quando atinge a condição de expansão máxima do próprio tambor, o risco de atritos relativos entre a luva de carcaça e o tambor de formação é minimizado.

[0052] Preferivelmente, no final da conformação, uma superfície interna da luva de carcaça alcança um diâmetro máximo maior que o diâmetro máximo alcançado pela superfície externa do tambor de formação na segunda condição operacional.

[0053] É assim garantido que a expansão do tambor de formação pode ocorrer na ausência de atritos contra a luva de carcaça.

[0054] Preferivelmente, após alcançar a dita segunda condição operacional, uma superfície radialmente externa do tambor de formação tem, pelo menos em um plano equatorial do tambor propriamente dito, uma distância de não mais que 2 mm de uma superfície radialmente interna da luva de carcaça conformada contra o elemento de contraste anular.

[0055] A distância reduzida entre a luva de carcaça e o tambor de formação promove um acoplamento mútuo uniforme e, na ausência de atritos, segue uma ligeira contração da luva de carcaça.

[0056] Preferivelmente, após alcançar as ditas segundas condições operacionais, uma distância mínima entre uma superfície radialmente externa do tambor de formação e uma superfície radialmente interna da luva de carcaça conformada contra o elemento de contraste anular é detectável em um plano equatorial do tambor de formação.

[0057] Preferivelmente, uma ação de expansão radial do elemento de contraste anular realizada ao mesmo tempo que a ação de conformação da luva de carcaça é ainda contemplada.

[0058] Preferivelmente, a expansão radial do elemento de contraste anular ocorre através da deformação elástica do elemento de contraste anular.

[0059] Preferivelmente, a expansão radial do elemento de contraste anular ocorre pelo efeito de um empuxo radial exercido pelo tambor de formação ao alcançar a segunda condição operacional.

[0060] Preferivelmente, o elemento de contraste anular compreende pelo menos um anel de transferência.

[0061] Preferivelmente, o dito anel de transferência é móvel ao longo de um primeiro eixo geométrico de translação e um segundo eixo geométrico de translação respectivamente perpendicular.

[0062] Preferivelmente, o dito anel de transferência carrega internamente uma pluralidade de blocos circunferencialmente distribuídos e radialmente móveis entre uma condição de liberação e uma condição de preensão nas quais são radialmente contraídos.

[0063] Preferivelmente, o elemento de contraste anular compreende pelo menos uma camada de cinta.

[0064] É, portanto, possível obter a montagem da luva de carcaça com a estrutura de cinta, ou parte da mesma, simultaneamente com o acoplamento do tambor de formação com a própria luva de carcaça, melhorando assim a eficiência de produção e simplificando as usinas de produção.

[0065] Preferivelmente, o elemento de contraste anular compreende pelo menos uma camada de cinta engatada com um anel de transferência.

[0066] Preferivelmente, é ainda contemplado arranjar o dito elemento de contraste anular pelas ações de: formar pelo menos uma camada de cinta em torno de um tambor auxiliar; engatar um anel de transferência em torno da dita pelo menos uma camada de cinta; trasladar o dito anel de transferência para remover a dita pelo menos uma camada de cinta do tambor auxiliar e posicioná-la em torno da luva de carcaça.

[0067] Preferivelmente, a ação de formação da dita camada de cinta inclui envolver um produto semiacabado tipo faixa circunferencialmente em torno do dito tambor auxiliar e juntar no topo extremidades opostas do dito produto semiacabado tipo faixa.

[0068] A produção e o acoplamento das estruturas de cinta na luva de carcaça podem, portanto, ser obtidos com o uso de equipamentos convencionais, amplamente testados e sem grandes investimentos em usinas. Em particular, o uso de um tambor auxiliar permite fazer a estrutura de cinta em uma referência cilíndrica geometricamente precisa.

[0069] Preferivelmente, o dito dispositivo de aplicação de componentes adicionais é instalado em uma linha de término de pneu cru remota em relação à dita estação de conformação.

[0070] Preferivelmente, os ditos componentes adicionais incluem pelo menos uma camada de cinta aplicada em uma posição radialmente externa na luva de carcaça.

[0071] Preferivelmente, a dita camada de cinta é feita pela aplicação sequencial de uma pluralidade de elementos tipo tira arranjados consecutivamente em torno do desenvolvimento circunferencial da luva de carcaça.

[0072] O Requerente acredita que isso permite obter maior flexibilidade de produção junto com um alto grau de qualidade do produto final.

[0073] Preferivelmente, os ditos componentes adicionais incluem pelo menos uma banda de rodagem aplicada em uma posição radialmente externa à luva de carcaça.

[0074] Preferivelmente, a banda de rodagem é feita por enrolamento com pelo menos um elemento alongado contínuo de material elastomérico de acordo com voltas de cobertura circunferenciais arranjadas consecutivamente adjacentes em torno de uma superfície radialmente externa da dita luva de carcaça.

[0075] Preferivelmente, os ditos componentes adicionais incluem pelo menos um costado aplicado lateralmente contra a luva de carcaça.

[0076] Preferivelmente, o costado é feito por enrolamento com pelo menos um elemento alongado contínuo de material elastomérico de acordo com voltas de cobertura circunferenciais arranjadas consecutivamente adjacentes contra uma superfície lateral da dita luva de carcaça.

[0077] Preferivelmente, a luva de carcaça é feita em pelo menos uma estação de construção e subsequentemente transferida para uma estação de conformação.

[0078] Preferivelmente, a conformação da luva de carcaça é realizada pela introdução de um fluido de operação de inflação dentro da luva de carcaça.

[0079] Preferivelmente, a conformação da luva de carcaça ocorre através da aproximação mútua de um par de elementos de flange coaxialmente voltados um para o outro e que engatam operacionalmente respectivas estruturas de ancoragem anulares transportadas pelas respectivas extremidades axialmente opostas da luva da carcaça.

[0080] Preferivelmente, a luva de carcaça é encaixada coaxialmente em torno do tambor de formação arranjado na estação de conformação.

[0081] Preferivelmente, o encaixe da luva de carcaça em torno do tambor de formação inclui: posicionar os elementos de flange em uma condição de carga/descarga na qual eles estão mutuamente espaçados por uma extensão maior do que uma dimensão axial da luva de carcaça não conformada; engatar o tambor de formação coaxialmente a um dos ditos elementos de flange; posicionar a luva de carcaça coaxialmente entre os elementos de flange; trasladar axialmente a luva de carcaça para arranjá-la em uma posição axialmente centrada em relação ao tambor de formação.

[0082] Preferivelmente, arranjar o dito elemento de contraste anular (em uma posição radialmente externa em torno da luva de carcaça inclui as seguintes ações: posicionar o dito elemento de contraste anular coaxialmente entre os elementos de flange; trasladar axialmente o elemento de contraste anular para movê-lo para uma posição de espera arranjada lateralmente em relação aos ditos elementos de flange.

[0083] Preferivelmente, o elemento de contraste anular é posicionado coaxialmente aos elementos de flange, lateralmente em relação ao tambor de formação, e transladado axialmente na direção oposta do tambor de formação.

[0084] Preferivelmente, o dito elemento de contraste anular tem um diâmetro interno menor que um diâmetro externo que seria tomado pela luva de carcaça na ação dos dispositivos atuadores na ausência do elemento de contraste anular.

[0085] Preferivelmente, o dito elemento de contraste anular tem um diâmetro interno substancialmente igual a um diâmetro externo do tambor de formação em uma condição expandida, adicionado ao dobro da espessura de uma porção radialmente externa da luva de carcaça.

[0086] Preferivelmente, o tambor de formação em uma primeira condição operacional radialmente contraída tem um diâmetro externo máximo menor que um diâmetro interno mínimo da luva de carcaça.

[0087] Preferivelmente, o tambor de formação inclui um eixo central e uma pluralidade de setores circunferencialmente distribuídos em torno do eixo central e móveis de uma primeira condição operacional, na qual os ditos setores são adjacentes ao eixo central, a uma segunda condição operacional na qual os ditos setores são afastados do eixo central.

[0088] Preferivelmente, os ditos dispositivos de engate incluem um par de elementos de flange coaxialmente voltados um para o outro e operacionalmente engatáveis com respectivas estruturas de ancoragem anulares transportadas pelas respectivas extremidades axialmente opostas da luva da carcaça.

[0089] Preferivelmente, é adicionalmente incluído um carrinho, que transporta um dos ditos elementos de flange e móvel em relação ao outro elemento de flange para comutação da estação de conformação entre uma condição de carga/descarga, na qual os elementos de flange são espaçados mutuamente em uma extensão maior que uma dimensão axial da luva de carcaça não conformada e uma condição de trabalho na qual os elementos de flange são espaçados mutuamente em uma extensão substancialmente correspondente à dimensão axial da luva de carcaça.

[0090] Preferivelmente, na condição de carga/descarga, os elementos de flange são mutuamente espaçados em uma extensão de pelo menos duas vezes a dimensão axial da luva de carcaça não conformada.

[0091] Preferivelmente, o dito elemento de contraste anular é radialmente móvel para encaixar entre os elementos de flange arranjados na condição de carga/descarga.

[0092] Preferivelmente, o dito elemento de contraste anular é móvel coaxialmente ao tambor de formação, entre uma posição de trabalho axialmente interposta entre os elementos de flange e uma posição de espera arranjada lateralmente em relação aos ditos elementos de flange.

[0093] Preferivelmente, o tambor de formação na segunda condição operacional tem uma razão de curvatura entre 0 e cerca de 0,15.

[0094] Outras características e vantagens se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada de uma modalidade preferida, mas não exclusiva, de um método, um processo e uma usina para construção de pneus, de acordo com a presente invenção.

[0095] Essa descrição é dada a seguir com referência aos desenhos anexos, providos apenas para fins ilustrativos e, portanto, não limitativos, nos quais: - a figura 1 mostra esquematicamente uma vista de topo de uma usina para construção de pneus de acordo com a presente invenção; - a figura 2 mostra esquematicamente uma vista parcialmente seccional lateral do posicionamento de um elemento de contraste anular em uma estação de conformação; - a figura 3 mostra esquematicamente uma vista parcialmente seccional lateral da carga de uma luva de carcaça na estação de conformação; - a figura 4 mostra esquematicamente uma vista parcialmente seccional lateral da inserção de um tambor de formação na luva de carcaça arranjada na estação de conformação; - a figura 5 mostra esquematicamente uma vista parcialmente seccional lateral de uma etapa intermediária da conformação da luva de carcaça; - a figura 6 mostra esquematicamente uma vista parcialmente seccional lateral de uma etapa final da conformação da luva de carcaça; - a figura 7 mostra a aplicação de um componente adicional na luva de carcaça conformada acoplada a um tambor de formação; - as figuras 8a e 8b mostram esquematicamente uma vista em meia seção radial das respectivas modalidades exemplificativas de pneus que podem ser obtidas de acordo com a presente invenção.

[0096] Com referência às figuras acima, o número de referência 1 geralmente identifica uma usina para construção de pneus para rodas de veículos projetados para implementar um processo de acordo com a presente invenção.

[0097] A usina 1 é projetada para fabricar pneus 2 (figuras 8a, 8b) que incluem essencialmente pelo menos uma lona de carcaça 3 preferivelmente revestida internamente com uma camada de material elastomérico impermeável ou o chamado forro 4. Duas estruturas de ancoragem anulares 5, cada uma delas compreendendo o chamado núcleo de talão 5a, preferivelmente com uma carga elastomérica 5b na posição radialmente externa, são engatadas nas respectivas abas de extremidade 3a da lona ou lonas de carcaça 3. As estruturas de ancoragem anulares 5 estão integradas na proximidade de zonas geralmente identificadas pelo nome de “talões” 6, nas quais o engate entre o pneu 2 com um respectivo aro de montagem (não mostrado) geralmente ocorre.

[0098] Cada um dos talões 6 pode ser opcionalmente associado a um inserto antiabrasivo 7 (figura 4) que cobre externamente a respectiva estrutura de ancoragem anular 5.

[0099] Uma estrutura de cinta 8 compreendendo uma ou mais camadas de cinta 8a, 8b, 8c é aplicada circunferencialmente em torno da lona/lonas de carcaça 3, e uma banda de rodagem 9 é arranjada em uma posição radialmente externa à estrutura de cinta 8.

[00100] Dois costados 10, cada um estendendo-se de um talão correspondente 6 até a proximidade de uma borda externa axialmente correspondente 9a da banda de rodagem 9, são aplicados em posições lateralmente opostas na(s) lona/lonas de carcaça 3.

[00101] Cada um dos costados 10 pode compreender uma porção radialmente interna 11 que se estende desde o talão correspondente 6, e uma porção radialmente externa 12 unindo-se a uma das bordas axialmente externas 9a da banda de rodagem 9.

[00102] Além disso, ou como alternativa à porção radialmente interna 11 de cada costado 10, pelo menos um elemento de reforço elastomérico 13 pode ser aplicado na proximidade de cada uma das estruturas de ancoragem anulares 5, unindo-se à respectiva porção radialmente externa 12 e preferivelmente tendo um módulo de elasticidade maior que um módulo de elasticidade da própria porção radialmente externa. Opcionalmente, pode ser contemplado que cada porção radialmente externa 12 cubra completamente um lado axialmente externo do respectivo elemento de reforço elastomérico 13.

[00103] Os insertos laterais 10 14 podem ainda ser opcionalmente providos, aplicados em uma posição axialmente interna à(s) lona/lonas de carcaça 3 e cada uma estendendo-se desde o talão correspondente 6.

[00104] No exemplo da figura 8a, os ápices radialmente externos 12a dos costados 10 são sobrepostos às bordas axialmente externas 9a da banda de rodagem 9 de acordo com um esquema de construção SOT.

[00105] No exemplo da figura 4, as bordas axialmente externas 9a da banda de rodagem 9 são sobrepostas aos ápices radialmente externos 12a dos respectivos costados 10, de acordo com um esquema de construção SOT.

[00106] Pelo menos uma chamada subcamada de cinta (não mostrada nos desenhos anexos), feita de material elastomérico, pode ser interposta entre a(s) lona/lonas de carcaça 3 e a estrutura de cinta 8.

[00107] Os respectivos insertos subcinta anulares 15 feitos de material elastomérico e espaçados axialmente um do outro podem ser interpostos entre a(s) lona/lonas de carcaça 3 e as bordas axialmente opostas da estrutura de cinta 8.

[00108] Os insertos subcinta 15 podem estar opcionalmente associados às respectivas porções de cobertura 16 de modo a formar, em conjunto com os insertos subcinta 15, os chamados “insertos amortecedores” arranjados de cada lado da respectiva borda da estrutura de cinta 8.

[00109] A usina 1 inclui uma linha de construção de carcaças 17 com uma ou mais estações de construção 18 onde, por exemplo, de acordo com métodos conhecidos, é construída uma luva de carcaça 19 com um formato substancialmente cilíndrico. A luva de carcaça 19 inclui a dita pelo menos uma lona de carcaça 3, preferivelmente revestida internamente pelo forro 4, e com as respectivas abas de extremidade 3a engatadas, por exemplo, através de enrolamento, às respectivas estruturas de ancoragem anulares 5. Na ocorrência, a luva de carcaça 19 pode também incluir costados 10 ou primeiras porções dos mesmos, estendendo-se cada uma a partir do respectivo talão 6. Os insertos antiabrasivos 7 e/ou os elementos de reforço elastoméricos 13 podem ser ainda aplicados na luva de carcaça 19.

[00110] A linha de construção de carcaça 17 termina com uma estação de conformação 20 incluindo dispositivos de engate 21 da luva de carcaça 19 e dispositivos de conformação 22, sobre cuja ação a luva de carcaça 19 é conformada de acordo com uma configuração toroidal.

[00111] Os dispositivos de engate 21 incluem, por exemplo, um primeiro elemento de flange 23a e um segundo elemento de flange 23b, coaxialmente voltados um para o outro e com respectivas sedes de engate circunferenciais 24a, 24b, pelas quais podem ser operacionalmente acoplados em cada uma das estruturas de ancoragem anulares 5 transportadas respectivamente pelas extremidades axialmente opostas da luva de carcaça 19.

[00112] Os dispositivos de engate 21 podem incluir adicionalmente elementos de movimento axial 25 dos elementos de flange 23a, 23b. Mais detalhadamente, pode ser contemplado que pelo menos um dos elementos de flange 23a, 23b, tal como o primeiro elemento de flange 23a, é transportado por um carrinho 26 móvel ao longo de uma ou mais guias lineares 27, paralelo a um eixo geométrico XX de alinhamento mútuo entre os elementos de flange 23a, 23b e, preferivelmente, integral em relação a uma base fixa 28, integral com o segundo elemento de flange 23b. O movimento do carrinho 26 ao longo das guias lineares 27 comuta a estação de conformação 20 entre uma condição de carga/descarga e uma condição de trabalho. Na condição de carga/descarga (figuras 2 e 3), o primeiro elemento de flange 23a está afastado do segundo elemento de flange 23b em maior extensão, aproximadamente pelo menos duas vezes, em relação a uma dimensão axial da luva de carcaça não conformada 19, chegando da linha de construção de carcaça 17. Na condição de trabalho, os elementos de flange 23a, 23b, e mais especificamente as respectivas sedes de engate circunferenciais 24a, 24b, estão mutuamente espaçadas por uma extensão substancialmente correspondente à dimensão axial da luva de carcaça 19.

[00113] Os dispositivos de conformação 22 podem, por exemplo, incluir um circuito dinâmico de fluido (não mostrado) para introduzir ar sob pressão ou outro fluido de expansão operacional entre os elementos de flange 23a, 23b, no interior da luva de carcaça 19.

[00114] Os dispositivos de conformação 22 podem incluir adicionalmente um ou mais atuadores lineares ou outros dispositivos de manuseio axial 29 operando em um ou preferivelmente ambos os elementos de flange 23a, 23b para movê-los axialmente um em relação ao outro a partir das ditas condições de trabalho. A abordagem recíproca dos elementos de flange 23a, 23b provoca uma aproximação mútua das estruturas de ancoragem anulares 5 de modo a permitir a conformação da luva de carcaça 19 de acordo com uma configuração toroidal, assistida pela introdução simultânea do fluido de operação pressurizado na luva de carcaça 19.

[00115] Na estação de conformação 20, a luva de carcaça conformada 19 é acoplada a um tambor de formação 3 rígido e expansível toroidal, arranjado dentro da própria luva de carcaça.

[00116] O tambor de formação 30 é expansível a partir de uma primeira condição operacional radialmente contraída (figuras 2 a 4) e uma segunda condição operacional radialmente expandida (figuras 6 e 7). Para esse fim, pode, por exemplo, ser contemplado que o tambor de formação 30 inclua uma pluralidade de setores 31 circunferencialmente distribuídos em torno de um eixo central 32. Os setores 31 são móveis, preferivelmente simultaneamente, da dita primeira condição operacional, na qual eles estão próximos do eixo central 32, para a segunda condição operacional na qual os ditos setores 31 são afastados do eixo central 32. Para esse fim, pode ser contemplado que os setores 31 sejam suportados pelos respectivos elementos de guia telescopicamente extensíveis 33, estendendo-se radialmente a partir do eixo central 32.

[00117] O movimento dos setores 31 pode ser conseguido, por exemplo, por meio de mecanismos de retorno 34, por exemplo, incluindo alavancas de controle 35 articuladas, cada uma em extremidades respectivamente opostas das mesmas, a um dos ditos setores 31 e pelo menos um colar de controle 36 encaixado de modo deslizante ao longo do eixo central 32. Mais em particular, um par de colares de controle 36 são preferivelmente providos, arranjados ao longo do eixo central 32 em posições axialmente opostas em relação aos setores 31, engatando cada uma das respectivas alavancas de controle 35.

[00118] Cada colar de controle 36 está operacionalmente conectada a uma haste rosqueada 37, engatada coaxialmente dentro do eixo central 32. A barra rosqueada 37 estende-se ao longo do eixo central 32, quase pelo comprimento total do mesmo ou além, e suporta duas roscas axialmente opostas 37a, 37b, respectivamente direita e esquerda. Os respectivos parafusos de porca 38 estão engatados de forma operacional nas roscas 37a, 37b, axialmente móveis dentro do eixo central 32 e conectados a cada um dos colares de controle 36, por exemplo, por pelo menos um bloco 39 atravessando radialmente o eixo central 32 em uma fenda longitudinal 40.

[00119] A rotação da barra rosqueada 37 no eixo central 32, que pode ser realizada por meio de um alimentador rotativo ou outros dispositivos de atuação 41 de um tipo diferente operando na estação de conformação 20, provoca um movimento axial dos parafusos de porca 38 e dos colares de controle 36, que corresponde a um movimento radial dos setores 31, na direção da primeira ou segunda condição operacional de acordo com a direção de rotação da barra rosqueada 37.

[00120] Na segunda condição operacional, o conjunto de setores 31 do tambor de formação 30 define, ao longo da sua extensão circunferencial, uma superfície radialmente externa S substancialmente toroidal, não necessariamente contínua, conformada de acordo com a configuração interna que pelo menos uma parte da luva de carcaça 19 deve ter depois da conformação. Mais detalhadamente, pode ser vantajosamente contemplado que o tambor de formação 30 na segunda condição operacional defina, pelo menos na proximidade de uma porção radialmente externa do mesmo, uma razão de curvatura entre cerca de 0 e cerca de 0,15 tipicamente adaptada para fabricar pneus para carros, caminhões ou outros veículos de quatro rodas.

[00121] Preferivelmente, o tambor de formação 30 é colocado na estação de conformação 20 antes de a respectiva luva de carcaça 19, por exemplo ainda sendo processada ao longo da linha de construção de carcaça 17, atingir a própria estação de conformação. Mais em particular, é preferivelmente contemplado que o tambor de formação 30 seja suportado em cantiléver na estação de conformação 20. Por exemplo, uma primeira extremidade 25a do eixo central 32 do tambor de formação 30 pode, para esse fim, ser retida por um mandril 42 coaxialmente alojado no primeiro elemento de flange 23a e provido com o dito alimentador rotativo 41 que pode ser acoplado com a barra rosqueada 37 para atuar em rotação.

[00122] O tambor de formação 30 pode, portanto, ser arranjado na primeira condição operacional pelo dito alimentador rotativo 41, se ainda não estiver em tal configuração ao atingir a estação de conformação 20.

[00123] A estação de conformação 20 é também operacionalmente associada a pelo menos um elemento de contraste anular 43 com pelo menos uma superfície radialmente interna 43a que é projetada para operar contra a própria luva de carcaça 19 durante a ação dos dispositivos de atuação 41.

[00124] O elemento de contraste anular 43 pode, por exemplo, incluir pelo menos um anel de transferência 44. O anel de transferência 44 é preferivelmente transportado por um respectivo carrinho 45 móvel ao longo de um primeiro eixo geométrico de translação A-A e um segundo eixo geométrico de translação B-B respectivamente perpendicular. O primeiro eixo geométrico de translação A-A é preferivelmente paralelo ao eixo geométrico X-X e o segundo eixo geométrico de translação B-B é preferivelmente perpendicular ao eixo geométrico X-X. O anel de transferência 444 suporta internamente uma pluralidade de placas 46 circunferencialmente distribuídas e radialmente móveis entre uma condição de liberação, na qual elas são radialmente expandidas, e uma condição de preensão na qual elas são radialmente contraídas. Em uma possível modalidade exemplificativa, a superfície radialmente interna 43a do elemento de contraste anular 43 pode ser definida por meio de placas 46 e, opcionalmente, ter um padrão descontínuo.

[00125] Além do ou em alternativa ao anel de transferência 44, o elemento de contraste anular 43 pode incluir pelo menos uma das camadas de cinta 8a, 8b, 8c a ser associada ao pneu 2 a ser processado. Nesse caso, uma primeira camada de cinta radialmente interna 8a define a superfície radialmente interna 43a do elemento de contraste anular 43 destinado a interagir com a luva de carcaça 19.

[00126] Para esse fim, pelo menos parte da estrutura de cinta 8 pode ser feita em um tambor auxiliar contrátil 47, em uma estação de trabalho de construção de cinta 48 adjacente à estação de conformação 20. Para esse fim, por exemplo, é contemplado que pelo menos uma das camadas de cinta 8a, 8b, 8c, preferivelmente a primeira e uma segunda camada de cinta 8a, 8b, sejam feitas cada uma por envolvimento circunferencial de um produto semiacabado tipo faixa circunferencialmente em torno do tambor auxiliar 47 e das extremidades opostas de unidas no topo do dito produto semiacabado.

[00127] O anel de transferência 44 é então engatado em torno da camada ou camadas de cinta 8a, 8b formadas no tambor auxiliar 47 para engatá-las seguindo um movimento de placas 46 na condição de preensão, simultaneamente com uma contração radial do tambor auxiliar 47. O anel de transferência 44 pode então ser movido ao longo do primeiro eixo geométrico de translação A-A para remover as camadas de cinta 8a, 8b do tambor auxiliar 47. Com um deslocamento radial ao longo do segundo eixo geométrico de translação B-B, o elemento de contraste anular 43 é posicionado coaxialmente entre os elementos de flange 23a, 23b arranjados na condição de carga/descarga, lateralmente ao tambor de formação 30, como mostrado com uma linha tracejada na figura 2. Um novo movimento ao longo do primeiro eixo geométrico de translação A-A, preferivelmente afastado do tambor de formação 30, move o elemento de contraste anular 43 para uma posição de espera arranjada lateralmente em relação aos elementos de flange 23a, 23b. Por exemplo, na posição de espera, o elemento de contraste anular 43 pode ser arranjado em torno do segundo elemento de flange 23b (figuras 2 e 3).

[00128] O elemento de contraste anular 43 pode assim ser arranjado na estação de conformação 20 sem impedir o acesso à luva de carcaça 19. Por meio de dispositivos de carga de carcaça 50, a luva de carcaça 19 que chega da linha de construção de carcaça 17 é então introduzida na estação de conformação 20 para ser coaxialmente arranjada na posição radialmente externa em torno do tambor de formação 30 arranjado na primeira condição operacional radialmente contraída.

[00129] Os dispositivos de carga de carcaça 50 podem, por exemplo, incluir um manipulador de carcaça 51 operando preferivelmente em uma superfície externa da luva de carcaça 19. Com um movimento de translação radial (em relação ao tambor de formação 30), a luva de carcaça 19 é primeiro introduzida, em relação de alinhamento axial com o tambor de formação 30, entre os elementos de flange 23a, 23b arranjados na condição de carga/descarga (figura 3). A luva de carcaça 19 é então arranjada em torno do tambor de formação 30, preferivelmente seguindo um movimento de translação axial do próprio tambor de formação 30 (figura 4). Mais em particular, com um movimento do carrinho 26 ao longo dos guias lineares 27, o tambor de formação 30 é inserido coaxialmente na luva de carcaça 19. Uma vez terminada a translação do carrinho 26 e do tambor de formação 30, uma segunda extremidade 25b do eixo central 32 pode ser engatada, opcionalmente com o auxílio dos dispositivos de movimento axial 29, com um contraponto 52 arranjado dentro do segundo elemento de flange 23b.

[00130] Para o movimento axial do tambor de formação 30 em relação à luva de carcaça 19 ocorrer sem interferências mecânicas mútuas, é preferivelmente provido que na primeira condição operacional, o tambor de formação 30 tenha um diâmetro externo máximo menor do que um diâmetro interno mínimo da luva de carcaça 19, tipicamente encontrada em talões 6.

[00131] No final do movimento axial, cada uma das estruturas de ancoragem anulares 5 integradas nos talões 6 é arranjada na posição axialmente interna em relação à sede de engate circunferencial 24a, 24b do respectivo primeiro e segundo elemento de flange 23a, 23b.

[00132] Na ação dos dispositivos de movimento axial 29, os elementos de flange 23a, 23b movem, portanto, as respectivas sedes de acoplamento 24a, 24b substancialmente na relação de alinhamento radial dentro das estruturas de ancoragem anulares 5.

[00133] Cada um dos ditos elementos de flange 23a, 23b inclui membros de expansão (não mostrados) configurados para provocar uma expansão radial dos respectivos anéis de vedação circunferenciais 53a, 53b, integrando as sedes de engate circunferenciais 24a, 24b. Seguindo tal expansão radial, cada um dos anéis de vedação circunferenciais 53a, 53b é levado a atuar em uma relação de empuxo contra uma das estruturas de ancoragem anulares 5. A luva de carcaça 19 é assim firmemente restringida aos elementos de flange 23a, 23b. Uma vez que o engate tenha ocorrido, o manipulador de carcaça 51 pode liberar a luva de carcaça 19 e afastá-la da estação de conformação 20.

[00134] Com um movimento ao longo do primeiro eixo geométrico de translação A-A, o elemento de contraste anular 43 pode assim ser movido da posição de espera para uma posição de trabalho axialmente interposta entre os elementos de flange 23a, 23b. O elemento de contraste anular 43 é assim colocado na posição radialmente externa, preferivelmente centrada axialmente, em torno da luva de carcaça 19.

[00135] O elemento de contraste anular 43 tem um diâmetro interno D1 maior que o diâmetro da luva de carcaça não conformada 19, mas menor que um diâmetro externo que seria tomado pela mesma luva de carcaça 19 na ação dos dispositivos de atuação 41, na ausência do elemento de contraste anular 43.

[00136] Em uma etapa de conformação inicial, pelo efeito da pressão exercida pelo fluido de operação em conjunto com a aproximação axial dos elementos de flange 23a, 23b, a luva de carcaça 19 tende a expandir, tomando assim um perfil de seção transversal substancialmente curvado de acordo com um arco de um círculo. Esse transiente inicial dura até que a luva de carcaça 19, por expansão radial, não entre em contato com a superfície radial interna 43a do elemento de contraste anular 43, como indicado pela linha tracejada na figura 5. O contato inicialmente ocorre em um plano equatorial E equidistante dos elementos de flange 23a, 23b e dos talões 19 da luva de carcaça 6. À medida que a conformação continua, a luva de carcaça 19 expande-se ainda mais, conformando-se contra a superfície radialmente interna 23a do elemento de contraste anular 43 e adaptando-se espontaneamente, como mostrado na figura 4, a um perfil em seção transversal do mesmo que é substancialmente reto ou levemente curvado, correspondente ao obtido pelo tambor de formação 30 na segunda condição operacional.

[00137] Durante a conformação, quando a luva de carcaça 19 começa a expandir-se radialmente, a expansão radial do tambor de formação 30 pode ser controlada pela rotação da barra rosqueada 30 na ação do alimentador rotativo 41.

[00138] No entanto, a superfície externa do tambor de formação 30 permanece espaçada da luva de carcaça 19 durante a expansão do próprio tambor de formação, pelo menos antes de alcançar a segunda condição operacional radialmente expandida. Em outras palavras, a conformação da luva de carcaça 19 é preferivelmente realizada na ausência de contato entre esta e o tambor de formação 30, pelo menos até o tambor de formação 30 atingir a expansão radial máxima, ao atingir a sua segunda condição operacional.

[00139] Em uma modalidade exemplificativa preferida, o diâmetro interno D1 do elemento de contraste anular 43, encontrado na superfície radialmente interna 43a do mesmo, é substancialmente igual a um diâmetro externo D2 do tambor de formação 30 na segunda condição operacional radialmente expandida, adicionado a duas vezes a espessura T de uma porção radialmente externa da luva de carcaça conformada 19.

[00140] Consequentemente, a superfície radialmente externa S do tambor de formação 30, ao atingir a segunda condição operacional, para em contato com a superfície radialmente interna da luva de carcaça conformada 19. Pelo menos na proximidade das porções axialmente externas da luva de carcaça 19 em relação à superfície radialmente interna 43a do elemento de contraste anular 43, o acoplamento pode ser implementado após uma ligeira contração radial da luva de carcaça 19, obtida por exemplo pelo efeito de uma contração elástica da mesma como resultado da descarga do fluido operacional anterior introduzido durante a conformação.

[00141] De modo a facilitar o acoplamento apropriado das porções laterais da luva de carcaça 19 contra o tambor de formação 30, também pode ser contemplado que os elementos de flange 23a, 23b sejam axialmente inseridos na posição radialmente interna com relação aos setores 31 do próprio tambor de formação, depois que este tenha atingido a segunda condição operacional ou quando estiver terminando sua expansão para alcançá-lo.

[00142] A obtenção de um acoplamento por contração radial da luva de carcaça 19 promove contato uniforme e ausência de atrito entre o tambor de formação 30 e a superfície interna da luva de carcaça 19, tanto na proximidade das áreas em contato com o elemento de contraste anular 43 e na proximidade das áreas dos costados 10 e do rebordo (isto é, as áreas de transição entre os costados 10 e a banda de rodagem 9). A integridade estrutural da luva de carcaça 19 é, portanto, preservada sem induzir variações de densidade na distribuição dos cordonéis que compõem a lona ou lonas de carcaça e/ou outras distorções estruturais.

[00143] De acordo com uma modalidade exemplificativa preferida, pode ser contemplado que, no fim da conformação, a superfície interna da luva de carcaça 19 alcance um diâmetro máximo maior que o diâmetro externo máximo D2 alcançado pela superfície externa S do tambor de formação 30 na segunda condição operacional. Nesse caso, o acoplamento da luva de carcaça 19 no tambor de formação 30, também nas áreas radialmente externas do mesmo, pode ser obtido como resultado de uma leve contração elástica da própria luva de carcaça 19, causada pela descarga do fluido operacional sob pressão.

[00144] De modo a assegurar uma contração apropriada da luva de carcaça 19 e/ou impedir deslocamentos indesejados das camadas de cinta 8a, 8b opcionalmente transportadas pelo anel de transferência 44, é preferível que a superfície radialmente externa S do tambor de formação 30, ao atingir segundas condições operacionais, tenha uma distância mínima não maior que 2 mm da superfície radialmente interna da luva de carcaça conformada 19. Essa distância mínima é detectável no plano equatorial E do tambor de formação 30.

[00145] Uma modalidade exemplificativa preferida adicional inclui uma ação de expansão radial do elemento de contraste anular 43 realizada ao mesmo tempo que a conformação da luva de carcaça 19. Para esse fim, pode ser contemplado que as ditas placas 46 sejam suportadas elasticamente em relação ao anel de transferência 44, de modo que a expansão radial do elemento de contraste anular 43 pode ocorrer por deformação elástica do mesmo, sob o empuxo exercido pelos setores circunferenciais 31 do tambor de formação 30 ao atingir a segunda condição operacional, e/ou pela pressão do fluido operacional dentro da luva de carcaça 19.

[00146] Após o acoplamento, os elementos de flange 23a, 23b liberam a luva de carcaça 19 deixando-a sobre o tambor de formação 30.

[00147] A luva de carcaça 19 e o tambor de formação 30 em relação de acoplamento mútuo são adaptados para serem submetidos à ação de pelo menos um dispositivo de aplicação de componentes adicionais 54 projetado para construir pelo menos um componente adicional externamente na luva de carcaça conformada 19.

[00148] Preferivelmente, é provida uma pluralidade de dispositivos de construção de componentes adicionais (não mostrada), instalada em uma linha de término de pneu cru 55 remota em relação à dita estação de conformação 20.

[00149] De modo a permitir a transferência do tambor de formação 30 para a linha de término de pneu cru 55, pode ser contemplado que o tambor de formação 30 que suporta a luva de carcaça 19 seja suportado pelo mandril 42 operando na primeira extremidade 25a do eixo central 32, enquanto o contraponto 52 desengata da segunda extremidade 25b. Com uma retração do primeiro elemento de flange 23a, a estação de conformação 20 retorna à condição de carga/descarga, liberando assim o acesso a um primeiro braço robótico antropomórfico 56 ou outros dispositivos de transferência adequados, que por sua vez engata o tambor de formação 30 na segundo extremidade 25b do eixo central 32.

[00150] O primeiro braço robótico 56 transfere o tambor de formação 30 da estação de conformação 20 para a linha de término de pneu cru 55.

[00151] O primeiro braço robótico 56, ou outros manipuladores (não mostrados) especificamente providos na linha de término de pneu cru 55, movimenta adicionalmente de modo adequado o tambor de formação 30 em frente de cada um dos dispositivos de aplicação de componentes adicionais 54. Mais em particular, um primeiro dispositivo de aplicação de componentes adicionais (não mostrado) pode ser arranjado para fazer uma terceira camada de cinta 8c para completar a estrutura de cinta 8, por exemplo dispensando pelo menos um cordonel de borracha ou outro elemento de reforço contínuo alongado de material têxtil ou metálico. A terceira camada de cinta 8c é, portanto, feita enrolando o dito elemento de reforço contínuo alongado de acordo com voltas circunferenciais axialmente adjacentes 57 em torno da superfície radialmente externa da luva de carcaça 19 acoplada ao tambor de formação toroidal expandido 30, enquanto este é atuado em rotação e adequadamente movido pelo primeiro braço robótico 56.

[00152] Um segundo dispositivo de construção de componente adicional pode compreender uma ou mais unidades de bobinamento (não mostradas), adaptadas para fazer uma banda de rodagem na posição radialmente externa à estrutura de cinta 8. Um terceiro dispositivo de aplicação de componentes adicionais 54, por exemplo equipado com uma ou mais respectivas unidades de bobinamento 58, pode ser projetado para fazer costados 10 contra as porções laterais axialmente opostas da luva de carcaça 19.

[00153] Cada uma das ditas unidades de bobinamento é projetada para aplicar pelo menos um elemento alongado contínuo de material elastomérico de acordo com as voltas circunferenciais de cobertura 59, consecutivamente adjacentes em contato mútuo em torno da superfície radialmente externa e/ou contra as superfícies laterais da luva de carcaça 19, enquanto o tambor de formação 30 é atuado em rotação e movido adequadamente para distribuir as ditas voltas circunferenciais de cobertura 59 de acordo com um esquema predefinido.

[00154] Outros dispositivos de aplicação de componentes adicionais podem estar presentes, por exemplo, para possivelmente fazer os insertos antiabrasivos 7, insertos de reforço do costado 10 e/ou elementos de reforço elastoméricos, bem como para fazer outras partes específicas da banda de rodagem e/ou costados 10. Durante a aplicação dos componentes adicionais, a rigidez do tambor de formação 30 assegura um posicionamento estável das únicas voltas circunferenciais da cinta 57 e/ou voltas de cobertura 59 formadas diretamente na superfície externa da estrutura de cinta 8 e/ou na luva de carcaça conformada 19, sem quaisquer deformações indesejadas da luva de carcaça 19 pelo efeito de tensões transmitidas à mesma durante a aplicação. A pegajosidade do material elastomérico cru que geralmente compõe a lona ou lonas de carcaça 3 e/ou as camadas de cinta 8a, 8b, 8c inibe movimentos espontâneos e/ou descontrolados indesejados das voltas circunferenciais únicas 57, 59.

[00155] Na ocorrência, a ação de contenção radial da luva de carcaça 19 durante a conformação pode ser inteiramente confiada ao anel de transferência 44. Nesse caso, a linha de término de pneu cru 55 também pode incluir pelo menos uma estação de aplicação de estrutura de cinta (não mostrada) adaptada para fazer a primeira e/ou segunda camada de cinta 8a, 8b, preferivelmente aplicando sequencialmente uma pluralidade elementos tipo faixa arranjados consecutivamente adjacentes em torno do desenvolvimento circunferencial da luva de carcaça 19 suportada pelo tambor de formação 30.

[00156] A transferência do tambor de formação 30 entre os vários dispositivos de aplicação de componentes adicionais 54 arranjados na linha de término de pneu cru 55 pode ser realizada pelo mesmo primeiro braço robótico 56, ou por um ou mais braços robóticos antropomórficos adicionais ou manipuladores de um tipo conhecido.

[00157] O pneu cru construído 2 é adaptado para ser removido do tambor de formação 30, antes de ser submetido a um tratamento de vulcanização opcional.

Claims (15)

1. Processo para construir pneus, caracterizadopelo fato de que inclui: arranjar uma luva de carcaça (19) que inclui pelo menos uma lona de carcaça (3) e um par de estruturas de ancoragem anulares (5); arranjar um tambor de formação toroidal (30) em uma primeira condição operacional radialmente contraída; arranjar a dita luva de carcaça (19) em uma posição radialmente externa ao dito tambor de formação (30); conformar toroidalmente a dita pelo menos uma luva de carcaça (19) contra a pelo menos uma superfície radialmente interna (43a) de um elemento de contraste anular (43), enquanto o dito tambor de formação (30) é posicionado dentro da luva de carcaça (19); expandir o dito tambor de formação (30) até uma segunda condição operacional radialmente expandida; acoplar a luva de carcaça (19) conformada toroidalmente ao tambor de formação (30) na dita segunda condição operacional; em que durante a conformação, o elemento de contraste anular (43) exerce uma ação de contenção radial na luva de carcaça (19), o que permite adaptar a conformação da mesma para acoplamento subsequente com o tambor de formação (30), arranjar o dito tambor de formação (30), acoplado à dita luva de carcaça (19), na proximidade de pelo menos um dispositivo de aplicação (54) de componentes adicionais externamente na dita luva de carcaça (19).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície externa do tambor de formação (30) permanece espaçada da luva de carcaça (19) durante a expansão do tambor de formação (30), pelo menos antes de alcançar a segunda condição operacional radialmente expandida.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que uma superfície radialmente externa do tambor de formação (30) alcança uma relação de contato contra uma superfície radialmente interna da luva de carcaça (19) após alcançar a dita segunda condição operacional.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que no final da conformação, uma superfície interna da luva de carcaça (19) alcança um diâmetro máximo maior que o diâmetro máximo (D2) alcançado pela superfície externa (S) do tambor de formação (30) na segunda condição operacional.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que após alcançar as ditas segundas condições operacionais, uma distância mínima entre uma superfície radialmente externa do tambor de formação (30) e uma superfície radialmente interna da luva de carcaça conformada (19) contra o elemento de contraste anular (43) é detectável em um plano equatorial (E) do tambor de formação (30).

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o elemento de contraste anular (43) inclui pelo menos um anel de transferência (44), em que o dito anel de transferência (44) é móvel ao longo de um primeiro eixo geométrico de translação (A-A) e um segundo eixo geométrico de translação (B-B) respectivamente perpendicular.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de aplicação (54) de componentes adicionais é instalado em uma linha de término de pneu cru (55) remota em relação à dita estação de conformação (20).

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a conformação da luva de carcaça (19) é realizada pela introdução de um fluido de operação de inflação dentro da luva de carcaça (19).

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizadopelo fato de que a luva de carcaça (19) é encaixada coaxialmente em torno do tambor de formação (30) arranjado na estação de conformação (20), em que o encaixe da luva de carcaça (19) em torno do tambor de formação (30) inclui: posicionar os elementos de flange (23a, 23b) em uma condição de carga/descarga na qual eles estão mutuamente espaçados em uma extensão maior que uma dimensão axial da luva de carcaça não conformada (19); engatar o tambor de formação (30) coaxialmente a um dos ditos elementos de flange (23a, 23b); posicionar a luva de carcaça (19) coaxialmente entre os elementos de flange (23a, 23b); transladar axialmente a luva de carcaça (19) para arranjá-la em uma posição axialmente centrada em relação ao tambor de formação (30).

10. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que arranjar o dito elemento de contraste anular (43) em uma posição radialmente externa em torno da luva de carcaça (19) inclui as seguintes ações: posicionar o dito elemento de contraste anular (43) coaxialmente entre os elementos de flange (23a, 23b); transladar axialmente o elemento de contraste anular (43) para movê-lo para uma posição de espera arranjado lateralmente em relação aos ditos elementos de flange (23a, 23b).

11. Usina para construir pneus por um processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizadapelo fato de que inclui: uma estação de conformação (20) incluindo dispositivos de engate (21) de uma luva de carcaça (19); dispositivos de conformação (22) que operam na estação de conformação (20) para conformar a luva de carcaça (19) de acordo com uma configuração toroidal; um tambor de formação toroidal expansível (30) que pode ser engatado na estação de conformação (20) em uma posição radialmente interna na luva de carcaça (19); dispositivos atuadores (41) que operam na estação de conformação (20) para expandir radialmente o tambor de formação (30) dentro da luva de carcaça (19); pelo menos um dispositivo de aplicação (54) de componentes adicionais; dispositivos de transferência (56) configurados para transferir o tambor de formação (30) que transporta a dita luva de carcaça conformada toroidalmente (19) a partir da estação de conformação (20) para o dito pelo menos um dispositivo de aplicação (54) de componentes adicionais, pelo menos um elemento de contraste anular (43) posicionado em torno do tambor de formação (30) e da luva de carcaça (19) na estação de conformação (20) e que transporta pelo menos uma superfície radialmente interna (43a) que opera contra a luva de carcaça propriamente dita durante a ação de conformação dos dispositivos de conformação (22), o que permite adaptar a conformação da luva de carcaça (19) para acoplamento subsequente com o tambor de formação (30).

12. Usina de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o elemento de contraste anular (43) tem um diâmetro interno (D1) menor que um diâmetro externo que seria tomado pela luva de carcaça (19) na ação dos dispositivos atuadores (41) na ausência do elemento de contraste anular (43).

13. Usina de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que o tambor de formação (30) em uma primeira condição operacional radialmente contraída tem um diâmetro externo máximo (D2) menor que um diâmetro interno mínimo da luva de carcaça (19).

14. Usina de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente um carrinho (26) que transporta um dos ditos elementos de flange (23a) e móvel em relação ao outro elemento de flange (23b) para comutação da estação de conformação (20) entre uma condição de carga/descarga, na qual os elementos de flange (23a, 23b) são espaçados mutuamente em uma extensão maior que uma dimensão axial da luva de carcaça não conformada (19) e uma condição de trabalho na qual os elementos de flange (23a, 23b) são espaçados mutuamente em uma extensão correspondente à dimensão axial da luva de carcaça (19), em que, na condição de carga/descarga, os elementos de flange (23a, 23b) são mutuamente espaçados em uma extensão de pelo menos duas vezes a dimensão axial da luva de carcaça não conformada (19), em que o dito elemento de contraste anular (43) é radialmente móvel para encaixar entre os elementos de flange (23a, 23b) arranjados na condição de carga/descarga.

15. Usina de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizada pelo fato de que inclui adicionalmente um carrinho (26) que transporta um dos ditos elementos de flange (23a) e móvel em relação ao outro elemento de flange (23b) para comutação da estação de conformação (20) entre uma condição de carga/descarga, na qual os elementos de flange (23a, 23b) são espaçados mutuamente em uma extensão maior que uma dimensão axial da luva de carcaça não conformada (19) e uma condição de trabalho na qual os elementos de flange (23a, 23b) são espaçados mutuamente em uma extensão correspondente à dimensão axial da luva de carcaça (19), em que, na condição de carga/descarga, os elementos de flange (23a, 23b) são mutuamente espaçados em uma extensão de pelo menos duas vezes a dimensão axial da luva de carcaça não conformada (19), em que o elemento de contraste anular (43) é móvel coaxialmente ao tambor de formação (30), entre uma posição de trabalho axialmente interposta entre os elementos de flange (23a, 23b) e uma posição de espera arranjada lateralmente em relação aos ditos elementos de flange (23a, 23b).

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