BRPI0419037B1 - Instalação e método para fabricar pneus - Google Patents

Description

“INSTALAÇÃO E MÉTODO PARA FABRICAR PNEUS” Descrição A presente invenção refere-se a um método de fabricar pneus e uma instalação para fabricar pneus operando de acordo com o dito método.

Os elementos constituintes de pneu geralmente compreendem uma estrutura de carcaça incluindo pelo menos uma camada da carcaça tendo abas extremas engatadas com respectivas estruturas de ancoragem anulares, as estruturas de ancoragem sendo individualmente usualmente formadas de um inserto anular substancialmente circunferente correntemente designado de um arame de talão, ao qual, em uma posição radialmente externa, pelo menos um inserto de enchimento é aplicado.

Associada com a estrutura de carcaça existe uma estrutura de cinta compreendendo uma ou mais camadas de cinta, dispostas em superposição radial entre si e à camada de carcaça e tendo cordonéis de reforço têxteis ou metálicos com uma orientação cruzada, e/ou substancialmente paralela à direção de extensão circunferente do pneu.

Aplicada à estrutura de cinta em uma posição radialmente externa existe uma banda de rodagem de material elastomérico na qual um perfil saliente para contato do pneu com o solo é formado.

Deve ser acentuada para os objetivos da presente invenção que pelo termo “material elastomérico” é proposto para uma composição compreendendo pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos uma carga de reforço. De preferência esta composição ainda compreende aditivos tais como um agente de reticulação e/ou um plastificante. Devido à presença do agente de reticulação, este material pode ser reticulado através de aquecimento, de modo a formar o artigo final de fabricação. Alem disso, respectivos costados de material elastomérico são aplicados às superfícies laterais da estrutura de carcaça, cada um se estendendo de uma das bordas laterais da banda de rodagem até próximo à respectiva estrutura de ancoragem anular para os talões. A estrutura de carcaça e a estrutura de cinta juntamente com a respectiva banda de rodagem, podem ser produzidas separadamente uma a outra em respectivas estações de trabalho, para serem mutuamente montadas em uma ocasião posterior.

De acordo com os métodos de fabricação convencionais, a banda de rodagem e os costados são produzidos individualmente de um membro de seção continuamente extrudado que após resfriamento para estabilizar sua conformação geométrica é armazenada sobre mesas ou rolos apropriados. O produto semi-acabado na forma de seções ou de uma tira contínua é então encaminhado para uma unidade alimentadora, a tarefa da qual é apanhar as seções ou cortar a tira contínua em seções de comprimento predeterminado, cada uma delas constituindo a banda de rodagem ou um dos costados a ser circunferentemente aplicado ao pneu em elaboração.

Como descrito no documento US 3 380 872, as camadas de carcaça e estrutura de ancoragem anular de um pneu são montadas sobre um suporte de referência compreendendo uma membrana tendo bordas circunferentes em engate com respectivos flanges circulares opostos mantendo a membrana estirada de acordo com uma conformação cilíndrica.

Quando a montagem da estrutura de carcaça é completada, ar comprimido é admitido no interior da membrana para sua expansão radial e conferir à mesma uma conformação toroidal. Caso a conformação seja insuficiente, os flanges opostos podem ser mutuamente aproximados. Os outros elementos constituintes do pneu, tal como a estrutura de cinta, banda de rodagem e costados, podem ser aplicados à estrutura de carcaça assim formada. O pneu fabricado é então removido do suporte de referência para ser subseqüentemente vulcanizado. O documento US 5 853 526 apresenta a formação do pneu não vulcanizado através da montagem de seus elementos constituintes usando uma câmara de ar inflável como o suporte de referência, a dita câmara de a sendo inflada a uma pressão predeterminada e sendo subseqüentemente introduzida em um molde de vulcanização juntamente com o pneu não vulcanizado formado sobre o dito suporte.

De acordo com os documentos US6318 432, US6 635 132e US 2002-029841 em nome da mesma requerente, cada elemento constituinte do pneu é formado através da aplicação direta sobre um suporte de construção rígido toroidal de um ou mais componentes elementares tas como membros alongados ou tiras de material elastomérico, cordonéis metálicos ou têxteis revestidos de borracha, elementos em forma de tira de cordonéis revestidos de borracha, ou outros, de modo a habilitar a fabricação de pneus sem exigir que uma pluralidade de produtos semi-acabados seja fabricação e armazenada. A requerente realizou que geralmente, nas fábricas de produção do tipo convencional as linhas de produção para as cintas e/ou a banda de rodagem, e particularmente o equipamento associado com as mesmas para fabricação dos produtos semi-acabados são concebidos e estruturados para uma alta capacidade de produção que é usualmente em excesso com respeito à capacidade de produção do equipamento projetado para tratar os produtos semi-acabados designados para formar as estruturas de cinta, e/ou das linhas de fabricação da estrutura de carcaça.

Para os objetivos da presente descrição, por “fábrica de produção do tipo convencional” é proposta uma fábrica de produção na qual o pneu é obtido através da montagem de uma pluralidade de produtos semi- acabados (e.g. entretelas, camadas de carcaça, arames de talão, costados, estrutura de cinta, banda de rodagem) produzidos separadamente em estações de trabalho distintas com respeito à linha de fabricação do pneu. A partir da observação acima, a requerente percebeu a possibilidade de aumentar a exploração das fábricas de produção não- saturadas do tipo convencional e, por conseguinte, aumentando a capacidade de produção global das ditas fábricas integrando nestas linhas convencionais, etapas de produção contemplando a fabricação da estrutura de carcaça através do assentamento de componentes elementares sobre um suporte toroidal rígido.

Em outras palavras, a requerente percebeu a possibilidade de aumentar a capacidade de produção de uma fábrica do tipo convencional implementando uma saturação das linhas de produção das cintas e/ou da banda de rodagem, e/ou o equipamento entre fechado com o último para o fornecimento de produtos semi-acabados, integrando a fábrica propriamente dita com estações realizando a fabricação de estruturas de carcaça através do assentamento dos componentes elementares sobre um suporte toroidal, os componentes elementares consistindo de elementos em forma de tira de material elastomérico isoladamente, ou elementos em forma de tira de material elastomérico incorporando elementos de reforço (geralmente cordonéis têxteis ou metálicos), cordonéis revestidos de borracha ou fios metálicos revestidos de borracha.

De acordo com a presente invenção, a requerente verificou que em uma fábrica de fabricar pneus em que a estrutura de carcaça é produzida de componentes elementares, a presença de um suporte de construção compreendendo uma câmara de ar expansível pode ser vantajosamente utilizada para aplicação à estrutura de carcaça de uma estrutura de cinta e possivelmente de uma banda de rodagem, previamente produzidas como produtos semi-acabados em uma forma anular.

Além disso, a requerente conscientizou-se do fato de que, se uma estrutura de cinta já obtida como um produto semi-acabado de forma anular é aplicado à estrutura de carcaça - constituída de elementos elementares - tensões devido à formação da estrutura de cinta através da aplicação de tiras diretamente sobre a estrutura de carcaça são evitadas para a câmara de ar inflável. Por conseguinte, é vantajosamente possível fazer uso de uma câmara de ar inflável que é menos rígida e consequentemente mais apropriada para ser expandida sem demasiadas dificuldades.

Em maior detalhe, constitui um objetivo da presente invenção, apresentar uma fábrica para fabricar pneus, que compreende: uma linha de montagem de carcaça compreendendo dispositivos para formar estruturas de carcaça montadas através do assentamento de componentes semi-acabados sobre um suporte de montagem; uma linha de construção de carcaça compreendendo dispositivos para formar estruturas de carcaça construídas através do assentamento de componentes elementares sobre um suporte de construção; uma linha de fabricação de cinta; dispositivos para aplicação de cinta projetados para aplicar uma estrutura de cinta anular fabricada na dita linha de fabricação de cinta, em uma posição radialmente externa, a cada uma das ditas estruturas de carcaça montadas e estruturas de carcaça construídas; uma estação de trabalho na qual as bandas de rodagem são fornecidas em uma posição radialmente externa às estruturas de cinta anulares; e uma estação de vulcanização e moldagem para os pneus assim obtidos.

De acordo com um aspecto independente adicional da presente invenção, o suporte de construção compreende uma câmara de ar inflável tendo bordas circunferentes coaxialmente mutuamente espaçadas; a dita linha de construção de carcaça compreendendo: dispositivos de inflação para levar a câmara de ar inflável a uma condição inflada de modo a ter uma forma substancialmente toroidal com uma superfície externa da mesma se amoldando em perfil a uma superfície interna das ditas estruturas de carcaça construídas.

De preferência, os dispositivos para aplicação da estruturas de cinta compreendem: dispositivos posicionadores operando sobre a estrutura de cinta para suportar a mesma em uma posição coaxialmente centrada em tomo da estrutura de carcaça construída, formada sobre o suporte de construção; e dispositivos para expandir a câmara de ar inflável a partir da condição inflada, na qual a estrutura de carcaça construída formada sobre os mesmos tem um máximo diâmetro menor que um diâmetro interno da estrutura de cinta, para uma condição de expansão radial na qual a estrutura de carcaça construída é aplicada contra a estrutura de cinta.

Este aspecto inventivo, também explorável indiferentemente à presença de duas linhas distintas para fabricar as carcaças, habilita uma estrutura de cinta anular produzida através do assentamento de componentes elementares, sem ser obrigada a remover a estrutura de carcaça propriamente dita do elemento de suporte usado para fabricação da mesma.

Constitui um outro objetivo da presente invenção apresentar um método de fabricar pneus compreendendo as etapas de: aplicar componentes semi-acabados sobre um suporte de montagem de modo a formar estruturas de carcaça montadas; aplicar uma pluralidade de componentes elementares alongados sobre um suporte para construção de modo a formar estruturas de carcaça construídas; fabricar estruturas de cinta tubulares em uma linha de fabricação de cinta; aplicar pelo menos uma das ditas estruturas de cinta em uma posição radialmente externa a cada uma das estruturas de carcaça montadas e estruturas de carcaça construídas; associar uma banda de rodagem em uma posição radialmente externa com cada estrutura de cinta anular, e vulcanizar e moldar os pneus assim obtidos.

Sob um outro aspecto inventivo independente, os componentes elementares são assentados sobre uma câmara de ar inflável associada com o suporte de construção e colocados em uma condição inflada de modo a ter uma superfície externa da mesma se amoldando em perfil a uma superfície interna das ditas estruturas de carcaça construídas.

De preferência, a aplicação das estruturas de cinta às estruturas de carcaça construídas compreende as etapas de: dispor a estrutura de cinta em uma posição coaxialmente centrada em relação à estrutura de carcaça formada sobre a câmara de ar inflável; expandir radialmente a câmara de ar inflável para a estrutura de carcaça construída contra a estrutura de cinta.

Demais aspectos característicos e vantagens se evidenciarão melhor da descrição detalhada de uma modalidade preferencial, porém, não exclusiva de uma instalação de fabricação adaptada para a prática do método. A presente descrição será exposta doravante com referência aos desenhos apensos apresentados a título de exemplo não limitativo, de acordo com os quais: A fig. 1 é uma vista esquemática em planta de uma instalação para a produção de pneus de acordo com a presente invenção; A fig. 2 mostra esquematicamente um suporte para construção de pneus sendo parte da instalação em referência, em uma seção diametral, com a câmara de ar inflável em uma condição inflada;

As figs. 3 e 3a mostram um dispositivo transferidor portador de uma estrutura de cinta associada com uma banda de rodagem e, respectivamente uma estrutura de cinta isolada assentada coaxialmente em tomo de uma estrutura de carcaça formada sobre o suporte de construção de carcaça da fig. 2;

As figs. 4 e 4a mostram o suporte de construção na fig. 3 em uma condição de expansão radial, para causar o engate entre uma estrutura de carcaça construída e, respectivamente, a estrutura de cinta associada com a banda de rodagem e a estrutura de cinta isoladamente conduzida pelo dispositivo de transferência; A fig. 5 mostra um detalhe em uma escala ampliada do suporte para construção com o pneu fabricado, dentro de um molde de vulcanização. A fig. 6 mostra o detalhe na fig.5, com um suporte de constmção de carcaça em uma condição superinflada; A fig. 7 mostra o suporte para construção de pneu durante a remoção do pneu pronto; A fig. 8 mostra parcialmente um dos flanges de ancoragem do suporte para construção de pneu, seccionado ao longo da linha VI-VI na figura 5.

Com referência aos desenhos, uma instalação para a fabricação de pneus para rodas de veículos de acordo com a presente invenção foi geralmente identificada pelo numeral de referência 1. A instalação 1 é dedicada à fabricação de pneus 2 essencialmente compreendendo (ver particularmente a fig. 5); uma camada de carcaça 4, intemamente revestida com uma camada de elastômero impermeável ao ar ou um denominado “forro” 4a; e duas estruturas de ancoragem 5 a em engate com as bordas circunferentes da estrutura de carcaça 3 próximo às regiões usualmente identificadas com o nome de “talões” 5. O pneu 2 ainda compreende uma estrutura de cinta 6 circunferentemente aplicada à camada de carcaça 4, uma banda de rodagem 7 circunferentemente superposta sobre a estrutura de cinta 6 e dois costados 8 aplicados à camada de carcaça 4 em posições lateralmente opostas e cada uma se estendendo do talão correspondente 5 para a correspondente borda lateral da banda de rodagem 7.

De preferência, a estrutura de cinta 6 compreende pelo menos duas camadas radialmente superpostas formada de uma tela engomada munida de cordonéis de reforço usualmente metálicos dispostos paralelos entre si em cada camada e em relação cruzada com relação aos cordonéis da camada adjacente, de preferência dispostos de uma maneira simétrica com respeito ao plano equatorial do pneu, as pelo menos duas camadas formando as denominadas “camadas cruzadas” formadas de uma tela engomada munida de cordonéis de reforço usualmente metálicos dispostos paralelos entre si em cada camada e em relação cruzada com relação aos cordonéis da camada adjacente, de preferência dispostos de uma maneira simétrica com respeito ao plano equatorial do pneu, as ditas pelo menos duas camadas formando as denominadas “camadas cruzadas” da estrutura de cinta. De preferência, também associada com a estrutura de cinta 6, em uma posição radialmente externa com as duas camadas acima mencionadas, existe uma camada de cordonéis têxteis ou metálicos dispostos em uma direção substancialmente circunferente, os cordonéis sendo definidos por pelo menos um elemento alongado enrolado em espiras circunferentes dispostas em relação axial lado a lado em uma posição radialmente externa às camadas de cinta subjacentes mencionadas acima. A dita camada adicional forma a denominada “camada de grau zero” da estrutura de cinta. A instalação 1 para fabricar pneus 2 compreende pelo menos uma linha de montagem de carcaça do tipo convencional, geralmente indicada em 12a, dedicada à fabricação de estruturas de carcaça 3 obtidas através da montagem de componentes semi-acabados. No presente relatório descritivo, as estruturas de carcaça 3 obtidas através da montagem de componentes semi- acabados. No presente relatório descritivo, as estruturas de carcaça 3 obtidas na linha de montagem são identificadas como “carcaças montadas”. A linha de montagem 12a essencialmente compreende um suporte para montagem de carcaça 9a consistindo de um tambor, por exemplo, que é adequado para fabricação das estruturas de carcaça 3 seguindo um método conhecido usualmente designado de “método de um único estágio”. Altemativamente, o suporte de montagem 9a pode ser combinado com um tambor modelador (não mostrado) para fabricar estruturas de carcaça 3 após um método de fabricação do tipo designado de “método de dois estágios”. O suporte de montagem 9a é entrefechado com uma ou mais linhas de alimentação 44 às quais é confiada a tarefa de fornecer componentes semi-acabados para obter as estruturas de carcaça montadas 3, tal como as camadas de carcaça 4, elementos de reforço anulares 5 a, possivelmente os costados 8 e/ou outros componentes, que são obtidos de produtos semi- acabados provenientes das etapas de elaboração e armazenamento. A instalação 1 ainda compreende pelo menos uma linha de construção de carcaça geralmente indicada em 12 na fig. 1, dedicada à obtenção de estruturas de carcaça 3 construídas por intermédio de componentes elementares. No curso do presente relatório descritivo, e nas reivindicações, as estruturas de carcaça 3 obtidas na linha de construção 13 são identificadas como “carcaças construídas” para a finalidade exclusiva de distinguir as mesmas das “carcaças montadas” obtidas ao longo da linha de montagem 12a. A linha de construção 12 compreende um ou mais suportes de construção de carcaça 9 cada um dos quais, através de um ou mais braços robotizados 10 ou outros dispositivos de transferência, são sucessivamente levados a interagir com uma ou mais estações de fabricação 11 localizadas ao longo da linha de construção 12 para causar a fabricação de estruturas de carcaça construídas 3, através da produção e montagem dos elementos componentes supracitados, após uma seqüência predeterminada 3, 4, 4a, 5, 8. A instalação de fabricação 1 ainda compreende pelo menos uma linha de fabricação de cinta convencional 12b do tipo usualmente combinado com a linha de montagem 12a realizando a formação das estruturas de carcaça montadas 3 de uma maneira convencional. Esta linha de fabricação de cinta 12b compreende dispositivos para aplicar a estrutura de cinta 6 em uma posição radialmente externa a cada uma das estruturas de carcaça montadas e estruturas de carcaça construídas 3 provenientes da linha de montagem de carcaça 12a e da linha de construção de carcaça 12, respectivamente. Os dispositivos para a aplicação da cinta serão descritos em maior detalhe a seguir, reportando-se particularmente à interação dos mesmos com a linha de construção de carcaça 12, enquanto eles não serão descritos em detalhe no tocante à sua interação com a linha de montagem 12a, pois a última pode ser realizada de uma maneira em si conhecida.

De acordo com a modalidade ilustrada na fig. 1, a instalação de fabricação 1 compreende uma estação de trabalho 111 na qual a estrutura de carcaça construída 3 obtida na linha de construção 12 é acoplada (como mais bem descrito a seguir) com a estrutura de cinta 6 obtida na linha de fabricação da cinta 12b.

Além disso, de acordo com a modalidade mostrada na fig. 1, a instalação de fabricação 1 compreende uma estação de trabalho 112 na qual uma banda de rodagem 7 e aplicada em uma posição radialmente externa à estrutura de cinta 6, com melhor detalhado na exposição a seguir do presente relatório descritivo.

Quando a fabricação de um pneu tiver sido completada, cada pneu por vulcanizar 2, com o auxílio de um dos braços robotizados 10, por exemplo, ou outro dispositivo de transferência conveniente, é transferido para uma estação de vulcanização e moldagem 113 compreendendo um ou mais moldes 13 para realizar a vulcanização do pneu 2.

Cada um dos suportes de construção 9 usados ao longo da linha de construção de carcaça 12, assim como nas estações acima mencionadas 111 e 112e possivelmente também na estação de vulcanização e moldagem 113 essencialmente compreende uma câmara de ar inflável 14 tendo bordas circunferentes axialmente mutuamente espaçadas que estão em engate com um primeiro e um segundo flange de ancoragem 15, 16, respectivamente. O primeiro e o segundo flange de ancoragem 15, 16 são fixados a um primeiro e um segundo eixo 17, 18, respectivamente, que estão em relação telescópica entre si. Para a finalidade, o primeiro eixo 17 pode ser, por exemplo, previsto para ser coaxialmente inserível no segundo eixo 18 que é intemamente oco, por intermédio de uma junta escatelada 17a. 18a que os tomar rigidamente ligados durante a rotação. Um membro de trancamento (não mostrado) compreendendo um acoplamento mecânico, por exemplo, para ser operado mecanicamente, eletromagneticamente, pneumaticamente ou de uma maneira diferente, assegura um travamento axial constante entre o primeiro e o segundo eixo 17, 18, com possibilidade de desprender um do outro, para fins mais bem especificados a seguir.

Vantajosamente, o engate de pelo menos um dos flanges de ancoragem 15, 16 com o respectivo eixo 17, 18 pode se processar por aparafusamento. Em uma solução preferencial, ambos os flanges 15, 16 são fixados sobre os respectivos primeiro e segundo eixos por intermédio de primeiro e segundo filetes de rosca 15a, 16a respectivamente tendo respectivamente direções de aparafusamento opostas. Devido ao acima exposto, um deslocamento axial mútuo dos flanges de ancoragem 15, 16 pode ser causado imprimindo uma rotação aos eixos 17, 18.

De preferência, a câmara de ar inflável 14 tem uma estrutura de reforço radial 19 constituída de cordonéis têxteis ou metálicos dispostos em planos radiais a um eixo de rotação geométrico X-X, e cada um se estendendo entre as bordas circunferentes opostas 14a da câmara de ar inflável propriamente dita. Formada na vizinhança de cada borda circunferente 14a existe uma estrutura de ancoragem anular 20 que compreende insertos anulares 20a, 20b cada um consistindo de um ou mais cordonéis têxteis ou metálicos enrolados para formar espiras radialmente superpostas. Na modalidade ilustrada, integrado em cada borda circunferente 14a da câmara de ar inflável 14 existe um inserto anular central 20a interposto entre duas carreiras de cordonéis pertencentes à estrutura de reforço radial 19 em relação superposta em uma seqüência alternada sobre o lado axialmente interno e axialmente externo respectivamente do inserto central propriamente dito. Também previstos são dois insertos laterais 20b dispostos respectivamente em uma posição axialmente interna e axialmente externa com respeito aos cordonéis da estrutura de reforço radial 10.

Associada com a estrutura de reforço radial 19 existe uma estrutura de cinta 21 compreendendo um ou mais cordonéis têxteis ou metálicos, circunferentemente enrolados para formar espiras dispostas em relação estreita entre si no sentido externo da estrutura de reforço radial 10, em uma região confinada entre duas bordas axialmente opostas 21a da estrutura de cinta, convenientemente mutuamente espaçadas das bordas circunferentes 14a da câmara de ar inflável 14. A estrutura de cinta 21 pode consistir de um ou mais cordonéis compreendendo de 2 a 5 filamentos metálicos com um diâmetro compreendido entre 0,08 m e 0,3 mm. O cordonel ou cordonéis podem formar espiras dispostas com uma espessura compreendida entre 50 e 135 cordonéis/dm. Cada cordonel de preferência tem um limite de resistência à ruptura compreendido entre 250 e 550 Newtons, com alongamento de 0,5% para uma resistência compreendida entre 1/7 e 1/8 da resistência à ruptura.

Em uma solução preferencial, a estrutura de reforço radial 19 é constituída de cordonéis metálicos distribuídos com uma espessura compreendida entre 50 e 180 cordonéis/dm e cada um compreendendo de dois a cinco filamentos de aço tendo um diâmetro que se inclui entre 0,06 mm e 0,2 mm. Cada cordonel tem um limite de resistência à ruptura incluído entre 45 e 165 Newtons, com um alongamento de 0,5% para uma resistência compreendida entre 1/3 e 1/5 do limite de resistência à ruptura.

Cada inserto de reforço anular 20a, 20b por sua vez pode ser formado de um cordonel compreendendo de 2 a 12 filamentos metálicos tendo um diâmetro compreendido entre 0,2 mm e 0,45 mm. O limite de resistência à ruptura do cordonel de preferência se enquadra entre 550 e 1850 Newtons, com um alongamento correspondente a 0,5% para uma resistência que se inclui entre 1/6 e 1/7 da resistência à ruptura.

Os insertos de reforço podem ser integrados, juntamente com as extremidades dos cordonéis formando a estrutura de reforço radial, em cargas elastoméricas de alto módulo com uma dureza apenas como uma indicação da ordem de 70° e 92° Shore A, dispostas contiguamente às bordas extremas 14a da câmara de ar inflável 14. A câmara de ar inflável 14 é também prevista para ser de preferência revestida sobre sua superfície interna com uma camada de material elastomérico altamente impermeável 22, uma mistura baseada em borracha butílica, por exemplo. A superfície externa da câmara de ar inflável 14 pelo contrário de preferência é revestida com uma camada de material não pegajoso 23, uma mistura baseada em silicone ou PTFE (poli(tetrafluoroetileno)) por exemplo.

Uma vez que o método de acordo com a presente invenção compreende a etapa de fabricar a estrutura de cinta 6 de um pneu, ou pelo menos parte da dita estrutura de cinta, em uma linha de produção 12b do tipo convencional, a estrutura da câmara de ar inflável 14 do suporte de construção 9 não é exigida a ser suscetível de suportar as tensões resultantes da etapa de assentar a estrutura de cinta 6 (a dita estrutura de cinta sendo na realidade produzida em uma linha separada convencional e, por conseguinte não diretamente sobre a câmara de ar inflável supracitada). Por conseguinte isto habilita a realização de uma câmara de ar inflável dotada de uma estrutura simplificada quando comparada com aquela que foi previamente ilustrada.

Além disso, em virtude do fato de que o método de acordo com a presente invenção utiliza um suporte de construção 9 compreendendo uma câmara de ar inflável 14, é possível desengatar o pneu por vulcanizar 2 do suporte propriamente dito, se a etapa de vulcanização é desejada ser conduzida em uma linha convencional, isto é, sem introduzir o dito suporte no molde de vulcanização.

Cada um dos flanges de ancoragem 15, 16 compreende uma metade de flange axialmente externa 24 e uma metade de flange axialmente interna 25 incorporando membros deslizantes radiais 26 se engatando com a correspondente borda circunferente 14a da câmara de ar inflável 14 de tal maneira que a borda circunferente é deslocável em uma direção radial.

Em maior detalhe, os membros deslizantes radiais 26 contemplam a distribuição de uma pluralidade de blocos circunferentemente distribuídos 27 na vizinhança da borda perimetral de pelo menos uma das metades de flange 24, 25, no caso aqui ilustrado sobre a metade de flange axialmente interna 26. Cada bloco 27 é deslizantemente guiado em uma direção radial ao longo de pelo menos um elemento guia 28 se estendendo através do bloco propriamente dito e rigidamente engatado entre um primeiro anel circunferente 29 e um segundo anel circunferente 30 que são concêntricos e fixados à metade de flange axialmente interna 25 por intermédio de parafusos 28a longitudinalmente passando através dos elementos guias 28 associados com os diferentes blocos 27, por exemplo.

Cada bloco 27 tem uma superfície de preensão 31 atuando em relação de empuxo contra a superfície da câmara de ar inflável 14 próxima à sua borda circunferente interna Mae uma orelha de encontro 32 saliente em uma direção axial para fornecer uma sede de apoio adicional para a dita borda circunferente interna. A superfície de preensão 31 de preferência munida de nervuras se estendendo em uma direção substancialmente circunferente para reter eficientemente a câmara de ar inflável 14 e assim prevenir o deslizamento para fora da mesma em uma direção radial em relação ao bloco 27.

Os blocos circunferentemente distribuídos 27 atuam em relação de empuxo contra a borda circunferente 14a da câmara de ar inflável 14, contra a ação de uma superfície de encontro radial 33 formada na metade de flange axialmente externa 24. Em outras palavras, cada uma das bordas circunferentes 14a da câmara de ar inflável 14 é encerrada entre os blocos 27 conduzidos pela metade de flange axialmente interna 25 e a superfície de encontro radial 33 formada sobre a metade de flange axialmente externa 24. O primeiro e o segundo flange de ancoragem 15, 16 de preferência são previstos para serem individualmente associados com pelo menos uma vedação circunferente 34 disposta para atuar contra a câmara de ar inflável 14 para hermeticamente isolar a sua parte interna do ambiente externo. Esta vedação circunferente pode ser aplicada, por exemplo, no segundo anel circunferente 30, radialmente externo ao primeiro anel circunferente 29 e pode possivelmente se estender no sentido do eixo geométrico X-X, para atuar em relação de contato deslizante contra a superfície interna da câmara de ar inflável 14. A superfície externa da câmara de ar inflável 24 pode também ser engatada de forma deslizante e hermética contra a superfície de encontro radial 33 formada sobre a metade de flange axialmente externa 24, mediante possível interposição de uma segunda vedação circunferente (não mostrada). A superfície de encontro radial 33 pode ser revestida com uma camada de material anti-fricção, Teflon® por exemplo.

Membros de retomo elásticos 35, consistindo de armelas Belleville montadas sobre os elementos 28, por exemplo, constantemente compelem cada bloco 27 no sentido do eixo geométrico X-X da câmara de ar inflável 14.

Pode também ser provido que uma membrana anular 36 deva ser associada com cada flange de ancoragem 15, 16, a dita membrana anular 36 tem uma borda circunferente radialmente interna 36a e uma borda circunferente radialmente externa 36b hermeticamente fixada ao flange de ancoragem em posições radialmente externa e radialmente interna em relação aos membros deslizantes radiais 26, respectivamente. Particularmente, a borda radialmente interna 36a de a membrana anular 36 pode ser hermeticamente encerrada entre a metade de flange axialmente interna 25 e o primeiro anel circunferente 29, ao passo que a borda radialmente externa 36b pode ser encerrada entre o segundo anel circunferente 30 e um terceiro anel circunferente 30a fixado ao segundo anel 30. A dita vedação circunferente 34 pode ser formada sobre a extremidade da borda radialmente externa 36b da membrana anular 36.

Combinado com cada um dos flanges de ancoragem 15, 16 existe um flange de encontro anular 36 a ser posicionado contra uma superfície lateral externa da câmara de ar inflável 14, para fornecer uma superfície de apoio para a superfície interna do pneu 2 próxima a um respectivo talão 5 do dito pneu. Cada um destes flanges de encontro anular 37 é dividido em uma pluralidade de setores circunferentes 38, 39 que são individualmente deslocáveis entre uma posição operacional na qual têm uma orientação substancialmente radial em relação ao eixo geométrico X-X da câmara de ar inflável 14, e uma posição de repouso na qual são radialmente retraídos para permitir o desengate do pneu 2 do suporte de construção 9.

Em maior detalhe, primeiros setores circunferentes 38 e segundos setores circunferentes 39 são previstos, os ditos setores sendo distribuídos em uma seqüência alternada e sendo engatados com um primeiro cubo 40 e um segundo cubo 41 respectivamente, que são axialmente deslocáveis entre si e podem ser posicionados em uma relação aproximada com o respectivo flange de ancoragem 15, 16. O primeiro cubo 40 de cada flange de ancoragem 15, 16 de preferência é engatado por aparafusamento sobre o primeiro exiol7 ou sobre o segundo eixo 18 respectivamente, de forma que quando confina contra o respectivo flange de ancoragem 15, 16, o travamento rotativo do dito flange em relação ao correspondente eixo 17, 18 é causado. O segundo cubo 41 pode ser axialmente abordado em relação ao primeiro cubo 40 de modo que se presta a interpor os segundos setores circunferentes 349 entre os primeiros setores circunferentes 38 conduzidos pelo primeiro cubo 40, em uma relação de continuidade superficial com os mesmos.

Molas de torção ou outros membros elásticos apropriados operam entre cada setor circunferente 38, 39 e o correspondente cubo 40, 41 para manter os setores circunferentes na condição operacional.

Também associados com a câmara de ar inflável 14 existem dispositivos de inflação 42 para admitir fluido sob pressão no interior da câmara inflável e levar a mesma a ter uma condição inflada que se toma de uma configuração substancialmente toroidal com uma superfície externa se amoldando em perfil à superfície interna do pneu por vulcanizar 2 a ser fabricado. Estes dispositivos de inflação podem, por exemplo, compreender um duto de admissão de fluido 43 para admitir um fluido sob pressão (ar, por exemplo), o duto sendo longitudinalmente formado através do primeiro eixo 17 e sendo conectado com uma fonte de alimentação para o dito fluido sob pressão disposta ao longo da linha de construção de carcaça 12. Em maior detalhe, o duto de admissão 43 do primeiro eixo 17 de preferência é conectado com a fonte de alimentação durante uma etapa inicial do ciclo de laboração de pneu para estabelecer a câmara inflável 14 na condição inflada.

De preferência, durante a admissão de fluido sob pressão no interior da câmara inflável 14 um controle sobre a configuração geométrica da câmara de ar propriamente dita é realizado de modo a operar a interrupção da admissão de fluido quando a câmara de ar 14 tiver atingido uma dimensão predeterminada. Mais especificamente, membros (não mostrados nos desenhos) adaptados para detectar a configuração geométrica da câmara inflável 14 podem ser previstos para a finalidade em causa; os ditos membros, por exemplo, compreendem um ou mais foto emissores operando em diferentes pontos do contorno de extensão da câmara 14 e cada um gerando um feixe de luz a ser interceptado pela câmara inflável quando a condição inflada é alcançada.Combinados os foto emissores existem respectivos foto receptores posicionados para receber os respectivos feixes de luz diretamente provenientes dos foto emissores ou refletidos pela superfície da câmara inflável 14 para operar a interrupção de admissão de fluido assim que o feixe de luz do foto emissor é interceptado pela superfície externa da câmara inflável. Deve ser observado que com o uso de foto emissores a laser um controle muito exato da configuração geométrica da câmara inflável 14 pode ser obtido, mesmo com tolerâncias de menos de 0,1 m.

Ao atingir a condição inflada, a câmara inflável 14 é inflada a uma pressão de um valor que apenas como uma indicação é inferior a 5 bars.

Devido à rigidez dos membros de retomo elásticos 35, os blocos 27 são mantidos em uma posição radialmente retraída quando câmara de ar está em uma condição inflada.

Uma vez que a condição inflada da câmara de ar inflada 14 tenha sido alcançada, o suporte de construção 9 presta-se a receber os diferentes elementos constituintes da estrutura de carcaça construída 3 que são montados sobre a mesma nas diferentes etapas de trabalho ao longo da linha de construção de carcaça 12.

Em detalhe, na fabricação de cada uma das estruturas de carcaça construídas 3 ao longo da linha de construção de carcaça 12 é previsto que pelo menos parte ou a totalidade dos elementos constitutivos 4, 4a, 5 deve ser produzida diretamente aplicando sobre o suporte de construção 9, um ou mais componentes elementares, tais como elementos alongados ou tiras de material elastomérico, cordonéis metálicos ou têxteis revestidos de borracha, elementos em forma de tira produzidos de cordonéis ou outro revestidos de borracha, conforme descrito no documento US 6 457 504 no nome da mesma requerente, por exemplo.

Mais especificamente, a formação da estrutura de carcaça construída 3 pode se iniciar com a formação do forro impermeável 4a através do enrolamento de uma tira contínua de material elastomérico não vulcanizado em espiras dispostas consecutivamente em relação estreita entre si a partir de um dos elementos de encontro anular 37, na região correspondente a um dos talões de pneu 2, para cobrir a superfície externa da câmara de ar inflável 14 até o flange de encontro anular 37 colocado sobre o lado oposto da câmara de ar propriamente dito ser alcançado.

Vantajosamente, a tira contínua pode ser fornecida por uma extrusora diretamente sobre a superfície externa do suporte de construção 9, enquanto o dito suporte é sustentado, por um ou por ambos os eixos 17, 18, por exemplo, por um dos braços robotizados 10 ou outro dispositivo adaptado para o seu acionamento rotativo e sua conveniente colocação na vizinhança da extrusora de modo a obter a distribuição de espiras desejada. A camada de carcaça 4 pode ser vantajosamente formada com o auxílio de membros adaptados para assentar uma pluralidade de elementos em forma de tira de cordonéis revestidos de borracha em sucessão circunferente sobre o suporte de construção 9, cada um dos elementos em forma de tira consistindo de cordonéis têxteis ou metálicos paralelos entre si, pelo menos parcialmente incorporados em uma camada de material elastomérico. Durante o assentamento das camadas, o suporte de construção 9 pode ser suportado, por um ou por ambos os eixos 17,18, por exemplo, por um dos braços robotizados 10 ou outro dispositivo apropriado para seu acionamento sucessivo em rotação com um passo angular predeterminado, de acordo com a seqüência de assentamento dos elementos em forma de tira de cordonéis revestidos de borracha. A formação de cada estrutura de ancoragem anular 5aa é então realizada próxima à respectiva borda circunferente interna da estrutura de carcaça construída 3, através de membros projetados para fornecer e aplicar, no respectivo flange de encontro anular 37, pelo menos um cordonel metálico revestido de borracha ou outro elemento alongado contínuo resistindo a à tensões internas resistentes à tração.

Simultaneamente, o suporte de construção 9 pode ser suportado por um dos braços robotizados 10 ou outro dispositivo próprio para seu acionamento em rotação e convenientemente dispor o mesmo em relação estreita com o membro fornecedor de elemento alongado contínuo, de modo a causar o enrolamento do último em espiras radialmente superpostas em tomo do eixo geométrico do suporte de construção propriamente dito.

Como descrito acima, o pneu 2 também compreende os costados 8 que, dependendo das diferentes modalidades, pode ter respectivas bordas extremas radialmente externas e bordas superpostas sobre as bordas laterais da banda de rodagem, para formar um esquema de construção do tipo usualmente designado de “costados sobrejacentes”, ou interpostos entre a estrutura de carcaça e as bordas laterais da banda de rodagem, de acordo com um esquema de construção do tipo designado de “costados subjacentes”.

Geralmente, os costados 8 são produzidos através do enrolamento de pelo menos uma tira contínua de material elastomérico não vulcanizado em espiras disposta consecutivamente em relação estreita entre si e convenientemente superpostas para conferir a cada um dos costados a conformação estrutural desejada.

De acordo com o esquema de construção de “costados subjacentes” acima mencionado, após a fabricação dos costados 8, a estrutura de carcaça 2 assim completada sobre o suporte de construção 9 presta-se a ser acoplada com a estrutura de cinta 6 produzida na linha de fabricação de cinta 12b do tipo convencional. A estrutura de cinta 6 pode ser produzida, por exemplo, partindo de um ou mais produtos semi-acabados na forma de uma fita contínua proveniente de respectivas linhas de alimentação 44a para ser cortada no tamanho de acordo com a extensão circunferente 6 a ser produzida, e subseqüentemente enrolada sobre pelo menos um tambor desmontável 45 para que cada um forme uma denominada camada de cinta. Altemativamente, a estrutura de cinta 6 pode ser produzida diretamente formando os produtos semi-acabados na forma de uma fita tendo uma extensão desejada na mesma linha de fabricação de cinta 12b portadora do tambor desmontável 45, como descrito no documento US-2002/ 062908 no nome da mesma requerente, por exemplo.

Pelo menos um membro de transferência esquematicamente designado em 46 recolhe a estrutura de cinta 6 do respectivo tambor desmontável 45 para dispor a mesma, na estação de trabalho 111 da fig. 1, em uma posição coaxialmente centrada em tomo da estrutura de carcaça construída 3, formada sobre a câmara de ar inflável 14 sob condições infladas como mostrado nas figs. 3 e 3a. Um outro membro de transferência 46 pode ser construído para transferência das estruturas de cinta 6 de um respectivo tambor desmontável 45 para as estruturas de carcaça montadas 3 obtidas na linha de montagem 12a. Deve ser acentuado que o posicionamento da estrutura de cinta 6 em tomo da estrutura de carcaça construída 3 pode ser obtido através de um deslocamento axial do membro de transferência 46 e/ou do suporte de construção 9 realizado por um dos braços robotizados 10.

Como mostrado nas figs 3 e 3a, a estrutura de carcaça construída 3 formada sobre a câmara inflável 14 sob condições infladas tem um máximo diâmetro convenientemente menor que o diâmetro interno da estrutura de cinta 6, para que possa coaxialmente inserido no seu interior sem interferências mecânicas.

Quando o posicionamento é terminado, como mostrado nas figs. 4 e 4a, uma etapa de expansão radial da câmara de ar inflável 14 partindo da condição inflada é operada, de modo a expandir radialmente a estrutura de carcaça construída 3 até levar a camada de carcaça 4 a entrar em contato com a superfície interna da estrutura de cinta 6, segura pelo membro transferidor 46. É mostrada nas figs. 3 e 4 a modalidade em que tanto a estrutura de cinta 6 (inclusive das duas camadas cruzadas e da camada de zero graus) como a banda de rodagem 7 são fabricadas em uma fábrica convencional, isto é, na linha de fabricação de cinta 12b e em uma linha de produção de banda de rodagem convencional (não mostrada na fig. 1) e subseqüentemente associada (ver a fig. 4) com a estrutura de carcaça construída 3 pelo uso do membro de transferência 46.

Altemativamente, como mostrado nas figs. 3a e 4a, a estrutura de cinta 6 isoladamente (inclusive das duas camadas cruzadas e a camada de zero graus) é produzida em uma fábrica do tipo convencional (isto é, na linha de fabricação da cinta 12b, enquanto que a banda de rodagem 1 é subseqüentemente obtida diretamente sobre o suporte de construção 9 munido da câmara de ar inflável 14 na estação de trabalho 112 na fig. 1.

De acordo com uma outra modalidade (não mostrada) somente as duas camadas cruzadas da estrutura de cinta 6 são produzidas na linha de fabricação de cinta 12b, enquanto a camada de zero grau da estrutura de cinta (assim como a banda de rodagem) é obtida sobre o suporte de construção 9 provido da câmara de ar inflável 14. A expansão radial câmara de ar inflável 14 pode ser realizada após um deslocamento axial controlado dos flanges de ancoragem 15, 16 e, por conseguinte, das bordas circunferentes da câmara de ar inflável 14, afastadas de ou em relação estreita entre si.

Este movimento pode ser executado por dispositivos de curso axial, por exemplo, que são conduzidos pelo braço robotizado 10 se engatar com o suporte de construção 9 e operado de tal maneira a girar os eixos 17, 18 firmemente e conjuntamente dentro dos flanges de ancoragem 15, 16 propriamente ditos. O filete de rosca oposto se entrosando com cada um dos eixos 17, dentro dos respectivos flanges causa, após a rotação acima mencionada, o deslocamento axial mutuo desejado dos flanges propriamente ditos e, como resultado, a expansão radial da câmara de ar inflável 14 pelo efeito da pressão de inflação da última. O deslocamento axial dos flanges 15, 16 também pode ser obtido através do deslizamento axial mutuo dos eixos 17, 18.

Altemativamente, ou em adição ao curso axial dos flanges de ancoragem 15, 16, a expansão radial da câmara de ar inflável 14 pode ser realizada por admissão adicional no seu interior de fluido sob pressão, através de dispositivos de inflação 42. A estrutura dos flanges de ancoragem 15, 16 confere às bordas circunferentes internas da câmara de ar inflável 14 alguma mobilidade em uma direção radial. Conseqüentemente, as bordas circunferentes 14a da câmara de ar inflável 14 são livres para se deslocar em uma direção radial e circunferente, arrastando os blocos 27 executando uma translação radial de afastamento do eixo geométrico X-X e comprimindo os membros de retomo elástico 35.

Esta mobilidade das bordas circunferentes 14a da câmara de ar inflável 14 pode ser vantajosamente utilizada para auxiliar a expansão radial da dita câmara inflável. Todavia, em uma solução preferencial, a pressão de inflação da câmara de ar 14 sob condições de expansão radial de preferência se mantém inferiores a cerca de 5 bars ou em todos os casos dentro de um valor habilitando os membros de retomo elástico 35 a manterem os blocos 27 em uma posição radialmente contraída. A expansão radial da câmara de ar inflável 14 pode ser vantajosamente utilizada para determinar uma ação premente da estrutura de cinta 6 contra a estrutura de carcaça construída 3, então aplicada contra a estrutura de cinta construída. O membro de transferência 46 pode ser subseqüentemente desengatado da estrutura de cinta 6 aplicado em tomo da estrutura de carcaça 3. A ação premente para fins de aplicação pode ser implementada por uma etapa de rolamento ou escovamento, a ser executada de uma maneira em si conhecida sobre a estrutura de cinta 6 após desengate do membro de transferência 46.

Como acima mencionado, aplicada à estrutura de cinta 6, antes ou após a aplicação da estrutura de cinta à estrutura de carcaça 3, é a banda de rodagem 7 que pode ser produzida na forma de um produto semi-acabado produto de extrusão direta baseado sobre a configuração geométrica e dimensional final da banda de rodagem propriamente dita. Geralmente prevista nesta modalidade é uma outra etapa de rolamento da banda de rodagem para que a última seja corretamente associada com a estrutura de cinta subjacente. Altemativamente, a banda de rodagem 7 é formada pelo enrolamento sobre a estrutura de cinta 6, de um elemento alongado contínuo de dimensão reduzida para formar espiras dispostas em relação estreita entre si e superpostas até a configuração geométrica e dimensional desejada ser conferida à banda de rodagem 7.

De acordo com o esquema de construção previamente mencionado proporcionando “costados sobrejacentes”, geralmente uma primeira parte dos costados B é aplicada aos talões 5 de pneu 2 durante a fabricação da estrutura de carcaça 3. Uma segunda parte dos costados 8 é subseqüentemente aplicada em uma etapa que se segue à disposição da banda de rodagem 7 para que as bordas extremas radialmente externas da dita segunda parte sejam superpostas sobre as bordas laterais da banda de rodagem. De preferência, o material elastomérico da dita segunda parte tem um dureza inferior àquela do material elastomérico da dita primeira parte.

Vantajosamente, durante a montagem dos diferentes componentes de pneu 2, e particularmente durante a fabricação da estrutura de carcaça construída 3, um controle da pressão interna da câmara de ar inflável 14 pode ser previsto para ser realizado continuamente ou a intervalos predeterminados. Na realidade a requerente comprovou que esta pressão interna pode ser submetida a importantes variações, devido a aumentos ou decréscimos de temperatura ocorrendo durante o trabalho, com conseqüentes repercussões sobre a conformação geométrica da câmara de ar inflável em um estado inflado. Para a finalidade, dispositivos para controle e manutenção da pressão de inflação na câmara inflável 14 são previstos que de preferência compreendem um tanque pneumático 47a (diagramaticamente mostrado) associado com o primeiro duto de admissão 43, para que possa ser carregado com o fluido sob pressão concorrentemente com a inflação da câmara de ar 14. Combinados com o tanque pneumático 46a existem membros de controle consistindo de um sensor manométrico 47b, por exemplo, isto é, conectado com uma válvula liga/desliga 47b assentada sobre o tanque propriamente dito para controlar a admissão de fluido sob pressão no interior da câmara de ar inflável 14 caso a pressão interna da câmara de ar falhe abaixo de um valor predeterminado. O sensor manométrico 47b pode também comandar a abertura de uma válvula de descarga 48 associada com um duto de efluxo 49 descarregando o fluido sob pressão da câmara de ar inflável 14, para determinar a evaporação fluido sob pressão caso a pressão interna da câmara de ar 14 ultrapasse um valor limiar predeterminado durante a fabricação do pneu 2.

Quando a fabricação tiver sido completada, o suporte de construção com o pneu não vulcanizado 2 formado sobre o mesmo é transferido para o interior de um dos moldes de vulcanização 13 previstos na estação de vulcanização e moldagem 113 da fig. 1, no qual a ativação de dispositivos de hiper inflação 50 é operada. Mediante a ação de cujos dispositivos uma expansão adicional da câmara de ar inflável é determinada partir da condição de expansão radial.

Estes dispositivos de hiper inflação 50 podem ser coincidentes com, ou formarem uma parte integral dos dispositivos de inflar 42 acima descritos e pode compreender um canal de admissão 51 e um canal de evacuação 52 para um fluido sob pressão, por exemplo, cujos canais são longitudinalmente dispostos no segundo eixo 18 e podem ser conectados com um circuito para alimentar vapor ou outro fluido de vulcanização usualmente associado com o molde 13. Através dos canais de admissão 51 e evacuação 52, a circulação de vapor no interior do suporte de construção 9 é, por conseguinte, habilitada sob valores de pressão ainda mais altos que 20 bars, consideravelmente mais altos que estes gerados para levar e manter a câmara de ar 14 sob a condição inflada nas etapas de fabricação de pneu 2 precedentes. A alta pressão do vapor admitido no interior da câmara de ar inflável 14, por conseguinte, dá origem à hiper inflação com expansão adicional de modo a assegurar compressão do pneu 2 contra as superfícies de parede interna do molde 13.

Sob esta circunstância, a pressão interna da câmara de ar inflável 14 é suscetível de superar a ação exercida pelos membros de retomo elástico 35.

Conseqüentemente, as bordas circunferentes 14a da câmara inflável 14 se deslocam em sentido radial e direção circunferente, arrastando os blocos 27 que realizam uma translação radial para fora do eixo geométrico X-X e comprime os membros de retomo elástico 35, para auxiliar a expansão da câmara durante a etapa de hiper inflação. De preferência, para alcançar a condição de hiper inflação as bordas circunferentes internas são submetidas a uma expansão de pelo menos 2% em uma direção circunferente.

Quando a vulcanização tiver sido completada, o vapor sob pressão é ejetado da câmara inflável 14 através do canal de evacuação 52, e, devido à redução de pressão, os membros de retomo elástico 35 reconduzem os blocos 27 à primeira condição operacional, causando a separação da câmara inflável 14 das superfícies internas do pneu 2.

Na estação de trabalho 114, o suporte de construção 9 com o pneu acabado 2 é extraído do molde 13 para subseqüente separação um do outro. Para a finalidade, o primeiro e o segundo eixo 17, 18 são mutuamente desengatados e, enquanto o pneu 2 é extemamente retido por um manipulador 53, uma aproximação mútua dos flanges de ancoragem 15, 16 pode ser realizada para causar a separação de talões 5 dos flanges de encontro circunferentes 37. Posteriormente, o deslocamento axial dos segundos cubos 41 e seu recuo dos primeiros cubo 40 é causado para que os segundos setores circunferentes 39 sejam livres para assumir uma orientação no sentido da condição de repouso sem mecanicamente interferir com os primeiros setores circunferentes 38. Durante esta etapa de deslocamento axial os segundos setores circunferentes 39 conduzidos por pelo menos um dos segundos cubos 41, aquele associado com o primeiro eixo 17, por exemplo, é forçado a passar no interior do correspondente talão 5 de pneu 5 do pneu 2, concorrentemente com seu atingimento de uma condição estacionária.

Subseqüentemente, o recuo axial recíproco dos flanges de ancoragem 15, 16 é acionado, de modo que a passagem dos primeiros setores circunferentes 38 de pelo menos um dos primeiros cubos 40, aquele associado com o primeiro eixo 17, por exemplo, no interior do talão de pneu 2 é causado. O pneu 2, através do manipulador 53, presta-se a ser axialmente desencaixado através de um dos flanges de ancoragem 15, 16, o flange 15 associado com o primeiro eixo 17, por exemplo, assim como dos respectivos cubos 40, 41. Um anel de retenção 54 pode ser vantajosamente montado sobre os cubos axialmente mutuamente espaçados 40, 41 associado com o primeiro eixo 17, para manter os setores circunferentes 38, 39 na posição de repouso.

Deve ser observado que a remoção do pneu 2 do suporte de construção 9 pode ser possivelmente realizada antes da vulcanização, para que a operação por último mencionada possa ser realizada em uma unidade de vulcanização convencional a ser também usada para vulcanização do pneu fabricado ao longo da linha de montagem 12a. A utilização original da câmara inflável 14 de acordo com a invenção habilita a fabricação de pneus através da formação dos elementos constitutivos da estrutura de carcaça 3 pelo assentamento de componentes elementares sobre o suporte de construção 9 e realização da estrutura de cinta 6 - e possivelmente da banda de rodagem 7 - nas linhas de produção do tipo tradicional, isto é, operando sobre produtos semi-acabados. A integração de uma linha de construção de carcaça 12 para fabricação das estruturas de carcaça por intermédio de elementos elementares, com uma linha de montagem convencional 12a, também habilita a flexibilidade de produção de planta a ser grandemente aumentada, devido à possibilidade de obter, na linha de construção 12, estruturas de carcaça tendo padrões de construção mutuamente diferentes e/ou daqueles das estruturas de carcaça produzidas ao longo da linha de montagem 12a. O método de acordo com a presente invenção, além disso, realiza a vantagem de que o diâmetro final quando a estrutura de cinta é assentada sobre a estrutura de carcaça subjacente é sem dúvida aquele desejado e aquele calculado durante a etapa de planejamento. Na verdade, de acordo com a invenção, a estrutura de cinta é vantajosamente obtida assentando a dita estrutura sobre um tambor cilíndrico (o tambor desmontável 45), em vez de assentar o mesmo sobre um suporte de construção compreendendo uma câmara de ar inflável. Além disso, o diâmetro final da estrutura de cinta é assegurado pela altura predeterminada do membro de transferência 46; na realidade, a expansão da câmara de ar inflável 14 suportando a estrutura de carcaça é regulada de tal maneira que o acoplamento entre a estrutura de cinta retida pelo membro de transferência 46 e a estrutura de carcaça associada com a dita câmara inflável 14 é permitido.

Uma vantagem, por conseguinte, existe em termos de qualidade do pneu produzido, particularmente no tocante a regularidade do mesmo.

Uma outra vantagem resultante do método de acordo com a presente invenção reside pelo fato do uso de linhas de fabricação de um tipo convencional para produzir as estruturas de cinta permite a disposição, se requerido, de elementos alongados circundantes de material elastomérico disposto nas bordas circunferentes das camadas de cinta cruzadas para circundar as ditas bordas. Estes elementos alongados são por vezes usados para proteger a integridade do pneu nas extremidades axiais das ditas camadas de cinta de modo a prevenir que as partes extremas dos cordonéis metálicos presentes nas ditas camadas de cinta venham a danificar irreparavelmente a estrutura de pneu nos costados de pneu.

Como acentuado acima, uma outra vantagem alcançada com o método da invenção é a possibilidade de aplicar à estrutura de carcaça, uma estrutura de cinta e possivelmente uma banda de rodagem previamente formada, evitando a câmara de ar inflável e o artigo fabricado suportado, desse modo sendo submetido a tensões indesejáveis que, pelo contrário, ocorreríam caso a estrutura de cinta seja fabricada através do assentamento dos componentes elementares diretamente sobre a estrutura de carcaça suportada sobre a câmara de ar inflável do suporte de construção. Por conseguinte, o método de acordo com a invenção toma possível e conveniente o uso de uma câmara de ar inflável dotada de uma estrutura simplificada.

Além disso, uma vez que o suporte de construção compreendendo a câmara de ar inflável habilita o pneu não vulcanizado a ser desengatado do suporte propriamente dito de uma maneira suficientemente fácil. No método de acordo com a invenção a etapa de vulcanização pode ser conduzida de uma maneira convencional, isto é, sem introduzir o dito suporte no interior do molde de vulcanização.

Outras vantagens também podem ser realizadas em termos de aperfeiçoamento das condições de moldagem do pneu 2 e, conseqüentemente, da qualidade do produto acabado. Na realidade, devido à mobilidade das bordas circunferentes internas 14a da câmara de ar 14 em uma direção radial, uma expansão ideal da câmara propriamente dita na condição hiper inflada é assegurada e, como resultado, uma melhor uniformidade quando o pneu 2 é pressionado contra as paredes de molde 13. A realização das vantagens acima é também auxiliada pelas características de construção da câmara inflável 14 e particularmente, pela expansibilidade das bordas circunferentes 14a da dita câmara em uma direção circunferente. A mobilidade das bordas circunferentes - 14a reduz grandemente as tensões às quais a câmara inflável 14 como um todo é submetida durante a expansão radial e/ou etapas de hiper inflação. Assim, maior duração da câmara inflável 14 é assegurada e a freqüência de intervenções para manutenção sobre o suporte de construção 9 é reduzida.

Será também reconhecido que o controle da inflação através do controle da configuração geométrica da câmara 14 oferece um melhor controle da uniformidade geométrica do produto obtido. O fato de que a pressão interna da câmara, quando a inflação tiver sido completada, é controlada e mantida durante a execução do inteiro método para fabricar o pneu 2 também auxilia no alcançar o aperfeiçoamento acima. A possibilidade de axialmente posicionar os flanges de ancoragem 15,16 ao longo dos respectivos primeiro e segundo eixos 17, 18 também permite o suporte de construção 9 a ser adaptado para a produção de pneus de diferentes tamanhos.

Claims (51)

1. Instalação (1) para fabricar pneus (2), caracterizada pelo fato de que compreende: - uma linha de montagem de carcaça (12a) compreendendo dispositivos para a formação de estruturas de carcaça montadas (3) através do assentamento de componentes semi-acabados sobre um suporte de montagem de carcaça (9a); - uma linha de construção de carcaça (12) compreendendo dispositivos para a formação de estruturas de carcaça construídas (3) através do assentamento de componentes elementares sobre um suporte de construção de carcaça (9); - uma linha de fabricação de cinta (12b) - dispositivos (46) para aplicação de cinta, projetados para aplicar uma estrutura de cinta anular (6) fabricada na linha de fabricação de cinta (12b), em uma posição radialmente externa, a cada uma das estruturas de carcaça montadas e estruturas de carcaça construídas (3); - uma estação de trabalho (112) na qual bandas de rodagem (7) são fornecidas em uma posição radialmente externa às ditas estruturas de cinta anular (6); e - uma estação de vulcanização e moldagem (113) para os pneus assim obtidos.

2. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: - o suporte de construção de carcaça (9) compreende uma câmara de ar inflável (14) tendo bordas circunferentes coaxialmente mutuamente espaçadas; - a linha de construção de carcaça (12) compreende dispositivos de inflação (42) para levar a câmara de ar inflável (14) a uma condição inflada para que tenha uma forma substancialmente toroidal com uma sua superfície externa se amoldando em forma a uma superfície interna das ditas estruturas de carcaça construídas (3).

3. Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os dispositivos (46) para aplicação das estruturas de cinta compreendem: - dispositivos posicionadores (46) operando sobre a estrutura de cinta (6) para suportar a mesma em uma posição coaxialmente centrada em tomo da estrutura de carcaça construída (3), formada sobre o suporte de construção (9); e - dispositivos para expandir a câmara de ar inflável (14) a partir da condição inflada, na qual a estrutura de carcaça construída (3) formada sobre a mesma tem um máximo diâmetro menor que um diâmetro interno da estrutura de cinta (6), para uma condição de expansão radial na qual a estrutura de carcaça construída (3) é aplicada contra a estrutura de cinta (6).

4. Instalação de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o suporte de construção de carcaça (9) compreende flanges de ancoragem axialmente opostos (15, 16) se engatando com as bordas circunferentes (14a) da câmara inflável (14).

5. Instalação de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os dispositivos para expandir a câmara de ar inflável (14) compreendem membros para deslocamento axial dos flanges de ancoragem (15, 16).

6. Instalação de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que os membros para deslocamento axial compreendem um primeiro eixo (17) e um segundo eixo (18) a serem telescopicamente mutuamente engatados e conduzindo os flanges de ancoragem (15, 16) respectivamente.

7. Instalação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os flanges de ancoragem (15,16) são engatados sobre o primeiro e o segundo eixo (17, 18) por intermédio de primeiro e segundo filetes de rosca (15a, 16a) respectivamente tendo direções de aparafusamento opostas, os membros de deslocamento axial compreendendo dispositivos para acionar os eixos (17 18) em rotação em relação aos flanges de ancoragem (15,16).

8. Instalação de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os dispositivos de inflar (42) compreendem pelo menos um duto de admissão pneumático (43) formado em pelo menos um do dito primeiro eixo (17) e segundo eixo (18).

9. Instalação de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que os dispositivos para expandir a câmara de ar inflável (14) compreendem dispositivos de comando operando sobre os dispositivos de inflar (42) para habilitar a admissão de fluido sob pressão no interior da câmara de ar inflável (14) em uma condição inflada.

10. Instalação de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os dispositivos de deslizamento radial (26) associados com os flanges de ancoragem (15, 16) permitem o deslocamento radial das bordas circunferentes (14a) da câmara de ar inflável (14).

11. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que os membros de deslizamento radial (26) compreendem, para cada flange de ancoragem (15, 16), uma pluralidade de blocos circunferentemente distribuídos que são deslizantemente guiados em uma direção substancialmente radial sobre o flange de ancoragem (15, 16) e se engatarem rigidamente com a correspondente borda circunferente (14a) da câmara de ar inflável.

12. Instalação de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que compreende membros de retomo elásticos (35) operando sobre os blocos (27) para impelir os mesmos contra um eixo geométrico da câmara de ar inflável (14).

13. Instalação de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que cada borda circunferente (14a) da câmara de ar inflável (14) fica encerrada entre os ditos blocos e uma superfície de encontro radial (37) definida no flange de ancoragem (15, 16).

14. Instalação de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a câmara de ar inflável (14) é deslizantemente e hermeticamente engatada contra a superfície de encontro radial (37).

15. Instalação de acordo com as reivindicações 4 e 10, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma vedação circunferente (34) atuando contra a câmara de ar inflável (14) ser associada com cada flange de ancoragem (15, 16) em uma posição radialmente externa em relação aos membros de deslizamento radial (26).

16. Instalação de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que associada com cada flange de ancoragem (15, 16) fica pelo menos uma membrana anular (36) tendo uma borda circunferente radialmente interna hermeticamente fixada ao flange de ancoragem (15,16) em uma posição radialmente interna em relação aos membros de deslizamento radial (26), e borda circunferente radialmente externa hermeticamente fixada ao flange de ancoragem (15, 16) em uma posição radialmente externa em relação aos membros de deslizamento radial (26).

17. Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada ainda pelo fato de que compreende dispositivos (47) para controle e manutenção da pressão de inflação da câmara de ar inflável (14) durante a montagem dos componentes da estrutura de carcaça construída (3) sobre o suporte de construção de carcaça (9).

18. Instalação de acordo com a reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que os dispositivos (47) para controle e manutenção da pressão de inflação compreendem um tanque pneumático (47a) associado com o suporte de construção de carcaça (9), e membros de controle (47b, 47c) interligados com os tanque para manter um controle constante da pressão de inflação da câmara de ar inflável (14) na condição inflada.

19. Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que compreende ainda dois flanges anulares (37) a serem posicionados em posições respectivamente opostas contra as superfícies laterais externas da câmara de ar inflável (14) e cada uma definindo uma superfície de encontro rígida para formação de um talão (5) do pneu (2) em elaboração.

20. Instalação de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que cada flange anular (37) compreende setores circunferentes (38, 39) que são deslocáveis entre uma posição operacional na qual têm uma orientação substancialmente radial a um eixo geométrico da câmara de ar inflável (14), e uma posição de repouso na qual eles são radialmente retraídos para habilitar o desengate do pneu (2) do suporte de construção de carcaça (9)·

21. Instalação de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de que cada flange anular (37) compreende primeiros setores (38) e segundos setores (39) que são circunferentemente distribuídos em uma seqüência alternada e estão em engate com um primeiro cubo (40) e um segundo cubo (41) respectivamente, que são axialmente reciprocamente deslocáveis.

22. Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que os dispositivos de inflação (42) são membros para detectar a configuração geométrica da câmara inflável (14), de maneira a interromper a admissão de fluido sob pressão quando a câmara de ar inflável (14) tiver atingido dimensões predeterminadas.

23. Instalação de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que os ditos membros de detecção compreendem pelo menos um foto emissor gerando um feixe de luz a ser interceptado pela câmara de ar inflável (14) em uma condição inflada, e um fotorreceptor posicionado para receber o feixe de luz.

24. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os dispositivos para formação das estruturas de carcaça construídas (3) incluem membros para assentar elementos em forma de tira de cordonéis revestidos de borracha sobre o suporte de construção de carcaça (9) em uma seqüência circunferente, de modo a formar pelo menos uma camada de carcaça.

25. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os dispositivos para formação das estruturas de carcaça construídas (3) compreendem membros para aplicar pelo menos um elemento alongado contínuo resistente à resistência à tração, na forma de espiras radialmente superpostas em tomo de um eixo de rotação geométrico do suporte de construção da carcaça (9), para formar uma estrutura de ancoragem anular (5 a) na vizinhança de uma borda circunferente interna da estrutura de carcaça construída (3).

26. Instalação de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a estação de vulcanização e moldagem (113) compreende: - um molde de vulcanização de pneu (13); - dispositivos para transferir o suporte de construção de carcaça (9) para o interior do molde de vulcanização (13); - dispositivos (50) para hiperinflação da câmara de ar inflável (14) operando no molde de vulcanização (13) e adaptados para serem ativados de maneira a impor uma expansão radial adicional à câmara de ar inflável (14), a partir da condição de expansão radial.

27. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda dispositivos para aplicar insertos de reforço alongados se estendendo para o interior de espiras circunferentes dispostas axialmente em relação estreita entre si em tomo das estruturas de cinta anular (6) conduzidas pelas estruturas de carcaça montadas e estruturas de carcaça construídas (3).

28. Instalação de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a estação de trabalho (112) compreende dispositivos para formação da banda de rodagem (7) enrolando um produto semi-acabado em material elastomérico em tomo da estrutura de cinta (6), cujo produto tem substancialmente a mesma largura da banda de rodagem.

29. Método para fabricar pneus (2) caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - aplicar componentes semi-acabados sobre um suporte de montagem de carcaça (9a) de modo a formar estruturas de carcaça montadas (3); - aplicar uma pluralidade de componentes elementares alongados sobre um suporte de construção de carcaça (9) de modo a formar estruturas de carcaça construídas (3); - confeccionar estruturas de cinta anular (6) em uma linha de fabricar cintas (12b); - aplicar pelo menos uma das ditas estruturas de cinta (6) em uma posição radialmente externa a cada uma das estruturas de carcaça montadas e estruturas de carcaça construídas (3); - associar uma banda de rodagem em uma posição radialmente externa com cada estrutura de cinta anular; e - vulcanizar e moldar os pneus assim obtidos.

30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que os componentes elementares são assentados sobre uma câmara de ar inflável (14) associada com o suporte de construção de carcaça (9) e assentada em uma condição inflada de modo a ter uma sua superfície extema se amoldando em perfil a uma superfície interna das estruturas de carcaça construídas (3).

31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a aplicação das estruturas de cinta (6) às estruturas de carcaça construída (3) compreende as etapas de: - dispor a estrutura de cinta (6) em uma posição coaxialmente centrada em relação à estrutura de carcaça construída (3) formada sobre a câmara de ar inflável (14); - expandir radialmente a câmara de ar inflável (14) para aplicar a estrutura de carcaça construída (3) contra a estrutura de cinta (6).

32. Método de acordo com a reivindicação 31. caracterizado pelo fato de que a expansão radial da câmara de ar inflável (14) é realizada através de deslocamento axial mútuo das bordas circunferentes axialmente espaçadas (14a) da câmara de ar inflável propriamente dita.

33. Método de acordo com a reivindicação 31 ou 32, caracterizado pelo fato de que a expansão radial da câmara de ar inflável (14) é realizada através da admissão no seu interior de um fluido sob pressão.

34. Método de acordo com a reivindicação 31 ou 32, caracterizado pelo fato de que durante a expansão radial, as bordas circunferentes (14a) da câmara de ar inflável são submetidas a um deslocamento radial centrífugo.

35. Método de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que na translação entre a condição inflada e a condição de expansão radial, cada borda circunferente (14a) da câmara de ar inflável (14) é deslizantemente e hermeticamente guiada em um flange de ancoragem (15, 16) associado com o dito suporte de construção de carcaça (9).

36. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa de pressionar a estrutura de cinta (6) contra a estrutura de carcaça construída (3).

37. Método de acordo com a reivindicação 31 e 36, caracterizado pelo fato de que a etapa de pressionar é realizada concorrentemente com a etapa de expansão radial.

38. Método de acordo com a reivindicação 36 ou 37, caracterizado pelo fato de que a etapa de pressionar é realizada exercendo uma ação de rolamento ou escovamento sobre a estrutura de cinta (6);

39. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a colocação da câmara de ar (14) na condição inflada é realizada pela admissão de um fluido sob pressão no interior da câmara de ar inflável (14), o método compreendendo ainda a etapa de controlar a configuração geométrica da câmara de ar inflável (14).

40. Método de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o controle da configuração geométrico da câmara de ar inflável (14) é realizado detectando a interceptação de pelo menos um feixe de luz pela câmara de ar inflável (14) quando a última atinge a condição inflada.

41. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de montagem dos componentes elementares da estrutura de carcaça construída (3) sobre o suporte de construção de carcaça (9), é realizado pelo menos o controle da pressão de inflação da câmara de ar inflável (14).

42. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a etapa de associar a banda de rodagem (7) é realizada através de: - formação de um produto semi-acabado elastomérico tendo a mesma largura da banda de rodagem (7); e - enrolamento do dito produto semi-acabado em tomo da estrutura de cinta (6).

43. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a etapa de associar a banda de rodagem (7) é realizada anteriormente à aplicação da estrutura de cinta (6) sobre a estrutura de carcaça montada ou a estrutura de carcaça construída (3).

44. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a etapa de associar a banda de rodagem (7) é realizada após a aplicação da estrutura de cinta (6) sobre a estrutura de carcaça montada ou a estrutura de carcaça construída (3).

45. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a etapa de vulcanização e moldagem de cada pneu fabricado sobre o suporte de construção de carcaça (9) compreende as etapas de: - remover o pneu não-vulcanizado (2) do suporte de constmção de carcaça (9); - introduzir o pneu não-vulcanizado (2) em um molde de vulcanização (13).

46. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a etapa de vulcanização e moldagem de cada pneu fabricado sobre o suporte de construção de carcaça (9) compreende as etapas de: - introduzir o pneu não vulcanizado (2) e o suporte de constmção de carcaça (9) no interior de um molde de vulcanização (13); - executar uma hiperinflação da câmara de ar inflável (14) durante a etapa de vulcanização e moldagem.

47. Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo fato de que durante a etapa de hiperinflação, as bordas circunferentes (14a) da câmara de ar inflável (14) são submetidas a um deslocamento radial para o exterior.

48. Método de acordo com a reivindicação 45 ou 46, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de desinflar a câmara de ar inflável (14) para habilitar o desengate do suporte de constmção de carcaça (9) do pneu (2).

49. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de deslocar lateralmente um par de flanges de encontro anulares (37) em relação contígua com a câmara de ar inflável (14) os ditos flanges (37) definindo sedes de apoio para respectivos talões do pneu (2) em elaboração.

50. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a formação da estrutura de carcaça construída (3) compreende pelo menos uma etapa de formação de uma camada de carcaça (4) assentando elementos em forma de tira produzidos de cordonéis revestidos de borracha, em uma sucessão circunferente, sobre o suporte de construção de carcaça (9).

51. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a formação da estrutura de carcaça construída (3) compreende pelo menos uma etapa de formar uma estrutura de ancoragem anular (5 a) próxima a uma borda circunferente interna da estrutura de carcaça construída (3), através do enrolamento de um elemento alongado contínuo em espiras radialmente superpostas.