BRPI0500897B1

BRPI0500897B1 - Pneumático e processo de confecção de um pneumático

Info

Publication number: BRPI0500897B1
Application number: BRPI0500897-2A
Authority: BR
Inventors: Martine Borot
Original assignee: Michelin Rech Tech; Michelin & Cie
Priority date: 2004-03-18
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2014-12-02
Also published as: US7556074B2; EP1586468A3; FR2867721A1; ATE510709T1; JP2005297963A; JP4884692B2; CN100560388C; US20050217774A1; BRPI0500897A; EP1586468A2; EP1586468B1; CN1669836A; AU2005201161A1

Description

“PNEUMÁTICO E PROCESSO DE CONFECÇÃO DE UM PNEUMÁTICO” A invenção traía de um dispositivo que permite manter de maneira amovível sobre a superfície interior de um pneumático, um módulo de monitorização compreendendo geralmente elementos eletrônicos. O, uso de módulos eletrônicos nos pneumáticos permite uma multiplicidade de aplicações consistindo em adquirir, armazenar e transmitir informações com a finalidade de acompanhar a fabricação ou a logística, e mais geralmente de informar o usuário sobre a evolução dos desempenhos do pneumático por toda sua duração de vida..

Este módulo eletrônico de monitorização compreende componentes ativos ligados a um sistema autônomo de alimentação em energia elétrica tel como por exemplo baterias ou ainda um sistema de acoplamento indutivo, e cujo objeto não faz parte da invenção. Este módulo de monitorização é concebido de maneira a trocar as informações desejadas com um módulo externo, que serve de interface com o usuário, por intermédio de ondas de rádio cuja frequência e cuja potência são determinadas por protocolos de transmissão específicos. O módulo é geralmente disposto no interior de uma cobertura de proteção flexível ou rígida, destinada a preservar os componentes eletrônicos das agressões ligadas aos choques, e à atmosfera reinante no pneumático e seu ambiente. O módulo de monitorização, colocado no interior da cavidade formada pelo pneumático uma vez montado sobre a roda, pode ser disposto sobre um grande número de suportes. Assim ele pode ser fixado à válvula, fixado sobre o aro, fixado ou colado sobre a parede interior do envoltório ou ainda integrado aos componentes do pneumático. A escolha de uma destas soluções depende da natureza do pneumático e das solicitações que ele pode sofrer, da natureza da fonte de energia do módulo eletrônico, das informações que se deseja acompanhar e da acessibilidade desejada em caso de manutenção.

Soluções que consistem em dispor bolsas elásticas sobre a parede interior do pneumático foram descritas a título de exemplo na patente US 5 500 065. Elas apresentam todavia o inconveniente de ter de ser dispostas depois da confecção do pneumático. Isto acarreta a execução de rnn procedimento particular que consiste em preparar a porção de superfície destinada a receber o suporte ou a cavidade elástica e depois em realizar a colagem ou a vulcanização deste suporte sobre a dita porção de superfície e tal como descrito, a título de exemplo, na patente US 6 244 104. A invenção consiste em melhorar esta situação propondo um pneumático compreendendo uma cavidade destinada a receber um módulo de monitorização cujo modo de obtenção apresenta vantagens melhoradas em relação aos modos de realização conhecidos. A dita cavidade é disposta dentro dos componentes do dito pneumático, e se caracteriza pelo fato de que a abertura da dita cavidade desemboca no volume interior do pneumático, e que ela é situada sobre uma porção de uma junta de topo de uma primeira camada formada pelos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático. O volume interior do pneumático é definido pela parte do pneumático destinada a conter a pressão de ar.

Esta configuração permite dispor a dita cavidade entre a primeira camada e uma segunda camada fornada pelos perfis borrachosos tendo uma ligação de borracha com a dita primeira camada. A cavidade é formada por uma ausência localizada de ligações de borracha entre a dita primeira camada e a dita segunda camada.

Vai bastar então, durante as operações de confecção do pneumático, interpor uma peça intermediária amovível ou destinada a ficar permanentemente, comportando pelo menos uma face anti-colante, para impedir a formação das ligações de borracha entre a primeira e a segunda camada no momento da operação de vulcanização. A descrição a seguir se propõe a dar exemplos não limitativos de confecção de. um pneumático conforme a invenção, apoiando as figuras nas quais - a figura 1 representa uma vista em corte esquemática parcial de um pneumático comportando uma cavidade conforme a invenção, - as figuras 2 a 4 detalham configurações particulares de cavidades assim como os empilhamentos de perfis correspondentes, - a figura 5 representa uma vista esquemática em perspectiva de um modo particular de disposição de uma peça intermediária destinada a permanecer no pneumático, - a figura 6 representa uma vista esquemática era perspectiva de um outro modo particular de disposição de uma peça intermediária destinada a permanecer no pneumático, - as figuras 7 a 10 representam vistas esquemáticas de uma sequência particular de empilhamento dos perfis permitindo formar uma cavidade, - as figuras 11 a 14 representam vistas esquemáticas de uma outra sequência particular de empilhamento dos perfis permitindo formar uma cavidade, - as figuras 15 a 17 representam vistas esquemáticas em perspectiva das etapas de confecção de um pneumático durante o empilhamento de um primeiro tipo de perfis permitindo formar uma cavidade, - as figuras 18 a 20 representam vistas esquemáticas em perspectiva das etapas de confecção de um pneumático durante o empilhamento de um segundo tipo de perfis permitindo formar uma cavidade, - a figura 21 representa uma vista esquemática de um módulo de monitorização disposto em uma cavidade conforme a invenção.

No que se segue, vai-se designar pelas mesmas referências os elementos tendo funções idênticas, tais como representados nas figuras 1 a 21. A figura 1 representa uma vista parcial em perspectiva de um pneumático P comportando uma cavidade C cuja abertura O desemboca no volume interior do dito pneumático e é colocada sobre uma porção de uma junta de topo J do perfil borrachoso que forma a primeira camada 3 adjacente ao volume interior do dito pneumático. O dispositivo eletrônico (não representado) é inserido diretamente pela abertura O. Ele fica retido na cavidade C pelas forças elásticas exercidas pela primeira camada posta em tensão na sequência da introdução do dito dispositivo no interior da cavidade. O módulo elástico e a espessura do material que compõe a dita primeira camada 3 deverão ser adaptados para desempenhar esta fimção. O especialista não terá dificuldade em determinar estes valores de acordo com a localização da cavidade e a natureza do material que constitui a primeira camada neste local preciso.

As dimensões da cavidade são ajustadas às dimensões do dispositivo eletrônico destinado a ser inserido na mesma. A figura 1 representa um pneumático no qual a orientação da junta de topo J do perfil que constitui a primeira camada 3 é sensivelmente radial. Nota-se que a invenção pode ser indiferentemente executada para uma orientação angular, das juntas de topo J do perfil borrachoso que forma a primeira camada 3 diferente da orientação radial e indiferentemente compreendida entre 0o e 90° em relação à direção circunferencial.

Da mesma maneira, a posição radial da cavidade poderá ser escolhida de maneira qualquer entre a zona do talão onde estão situados os cordonéis de reforço da zona inferior e a coroa interior do pneumático P que é a parte situada sob o vértice do pneumático. Vai-se escolher no entanto um local compatível com as solicitações funcionais da zona em questão durante o uso do pneumático. A figura 2 representa uma vista em corte de uma forma simplificada de realização de uma cavidade conforme a invenção na qual a dita cavidade C é formada por uma ausência localizada de ligações de borracha entre a primeira camada 3 e a segunda camada 4. A abertura O da cavidade C é colocada sobre uma porção de uma junta de soldagem entre os rebordos 3’ e 3" da primeira camada 3.

Em um primeiro exemplo de aplicação para pneumáticos que requerem várias camadas de materiais estanques ao ar, a primeira e a segunda camadas podem ser constituídas do mesmo material.

Em um segundo exemplo de aplicação, a primeira camada pode ser constituída de um material estanque ao ar e a segunda camada é constituída da lona de reforço.

Nestas condições, e de maneira a melhorar a estanqueidade global do pneumático, pode se revelar interessante, como está mostrado na figura 3, dispor uma sapata 2 formada a partir de um material tendo propriedades de estanqueidade ao ar similares ao material que constitui a primeira camada 3, e comportando uma face interna e uma face externa, a dita sapata 2 formando uma ligação de borracha com a dita segunda camada 4 sobre a totalidade de sua face interna, e de que uma parte da face externa é adjacente à cavidade C. A face externa das ditas camadas se define como a face dirigida para o volume interno do pneumático, e a face externe é a face dirigida para o lado oposto.

Seria aconselhável com efeito prever uma sapata 2 cujos comprimento e largura são de dimensões ligeiramente superiores ao comprimento e a largura da cavidade C, de maneira a assegurar uma boa qualidade de estanqueidade nos limites da cavidade C devido às ligações de borracha que vão se estabelecer entre a parte da face externa da sapata 2 não adjacente à cavidade Cea primeira camada 3.

Da mesma forma, a fim de reforçar a proteção da superfície da cavidade e evitar as degradações provocadas pelos atritos entre o módulo de detecção e as paredes da cavidade pode ser útil dispor uma camada de proteção 1 sobre as paredes da cavidade C como é detalhado na figura 4.

Esta camada de proteção será constituída por duas camadas de um material extensível. Este material poderá ser escolhido a título não limitativo dentre materiais elásticos da natureza da borracha ou selecionando uma base têxtil tecida ou não tecida adaptada para este uso. Este material extensível é destinado a aderir à primeira camada 3, assim como à segunda camada 4 ou à sapata 2, a cavidade C situando-se então entre as ditas camadas de proteção.

As figuras 5 e 6 mostram duas formas particulares de realização desta camada de proteção 1 a partir de um tecido têxtil dobrado sobre si mesmo no sentido longitudinal Γ ou no sentido transversal 1". Para detectores de grande tamanho, é possível dispor foles situados sobre as partes laterais ou sobre a parte oposta à abertura O de maneira a aumentar o volume interior da cavidade.

Em cada uma das configurações de cavidades C descritas precedentemente, a cavidade C é formada por uma ausência localizada de ligação de borracha entre a primeira camada 3 e a segunda camada 4 ou a sapata 2 ou entre as próprias camadas de proteção. Para obter este efeito particular, neste ponto preciso do pneumático, é possível recorrer a várias técnicas.

Uma primeira técnica consiste, durante a confecção do pneumático, em depositar com a ajuda de um pincel, de uma escova ou por pulverização, localmente sobre a primeira camada 3 e a porção de rebordo 3’ um produto anticolante no local onde se deseja dispor a cavidade Cea abertura O.

Este produto anticolante pode ser constituído por exemplo de uma solução à base de silicones que terá por efeito, no momento da vulcanização, impedir a formação das ligações de borracha sobre esta zona As etapas de realização do pneumático vão compreender as seguintes etapas: - depositar sobre ura tambor ou uma forma D a primeira parte de uma seção de uma primeira camada 3 constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático P, e cuja borda comporta um primeiro rebordo 3’ de uma junta de topo J, - depositar um produto anticolante localmente sobre a zona da primeira camada 3 destinada a delimitar a cavidade C e sobre a porção adjacente do rebordo 3’, - completar a colocação da seção da dita primeira camada depositando a segunda parte da dita seção que comporta um segundo rebordo 3"), - reunir o primeiro rebordo 3’ e o segundo rebordo 3" da junta de topo J, - depositar uma segunda camada 4 constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos formando uma ligação de borracha com a dita primeira camada, - prosseguir e completar a colocação dos perfis borrachosos que compõem o pneumático, - vulcanizar o pneumático em uma prensa de cozimento. A presença do produto anti-colante impede a formação de ligações de borracha entre a primeira e a segunda camada de maneira localizada no ponto preciso onde se deseja dispor a cavidade Ceo depósito desta mesma composição anti-colante sobre o rebordo possibilita a formação da abertura O ao nível da cavidade C.

Uma alternativa consiste em lugar e em vez da deposição de uma solução anticolante em depositar uma peça intermediária amovível M destinada a impedir a formação localizada das ligações de borracha ao nível da cavidade C e da abertura O e cujo modo de execução é detalhado nas figuras 7 a 10.

Esta peça intermediária poderá ser constituída de um material à base de silicone ou ser recoberta de um revestimento anti-colante tal como um revestimento à base de Politetrafluoroetileno de tipo Teflon® comercialiszado pela empres du Pont de Nemours. O processo compreende então as seguintes etapas - depositar sobre um tambor ou uma forma D a primeira parte de uma seção de uma primeira camada 3 constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático P, e cuja borda comporta um primeiro rebordo 3 ’ de uma junta de topo J, - depositar sobre a zona da primeira parte de seção destinada a delimitar a cavidade C e sobre o rebordo 3’ adjacente uma peça intermediária M amovível cuja duas faces são recobertas de um material anticolante, - completar a colocação da seção da dita primeira camada em depositando a segunda parte da dita seção que comporta um segundo rebordo 3”, - reunir o primeiro rebordo 3’ e o segundo rebordo 3" sobre o comprimento da junta de topo J com a exceção da porção recoberta pela peça intermediária (M), - depositar uma segunda camada 4 constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos formando uma ligação de borracha com a dita primeira camada, - prosseguir a colocação dos perfis borrachosos que compõem o pneumático, - vulcanizar o pneumático, - retirar a peça intermediária M pela abertura O.

Uma outra alternativa consiste em depositar uma peça intermediária destinada ficar permanentemente no pneumático de maneira a servir de camada de proteção 1. Como já foi mencionado, esta peça pode ser constituída de duas camadas de material extensível ou por uma camada dobrada sobre si mesma e cujas faces em contato são recobertas de um produto anti-colante (1’, Γ). O processo compreende então as seguintes etapas: - depositar sobre um tambor ou uma forma D a primeira parte de uma seção de uma primeira camada 3 constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático P, e cuja borda comporta um primeiro rebordo 35 de uma junta de topo J, depositar sobre a zona da primeira parte de seção destinada a delimitar a cavidade C e sobre o rebordo 3’ adjacente uma peça intermediária 1, Γ, 1" constituída de duas camadas de um material extensível cuja duas faces em contato são recobertas de um material anticolante, - completar a colocação da seção da dita primeira camada depositando a segunda parte da dita seção que comporta um segundo rebordo 3" - reunir o primeiro rebordo 3’ e o segundo rebordo 3" sobre o comprimento da junta de topo J com a exceção da porção recoberta pela peça intermediária M, - depositar uma segunda camada 4 constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos formando uma ligação de borracha com a dita primeira camada, - prosseguir a colocação dos perfis borrachosos que compõem o pneumático, - vulcanizar o pneumático. A colocação do perfil borrachoso que constitui a sapata 2 poderá se fazer indistintamente antes da reunião dos rebordos e logo depois da colocação da peça intermediária como é ilustrado nas figuras 11 a 14, ou depois da reunião dos rebordos como é ilustrado nas figuras 7 a 10 onde é sugerido que o perfil que constitui a sapata 2 e a peça intermediária que constitui a camada de proteção e a sapata são pré montados. A confecção de um pneumático conforme a invenção se efetua geralmente sobre uma forma cilíndrica ou tórica sobre a qual são depositadas circunferencialmente as seções de perfil borrachoso que constituem o pneumático. A título ilustrativo, a figura 15 mostra, em vista em perspectiva esquemática, a colocação sobre um tambor D de forma cilíndrica, da primeira parte da seção formando a primeira camada 3 e comportando um primeiro rebordo 3’. A figura 16 ilustra a colocação da peça intermediária 1 e da sapata 2 e a figura 17 ilustra a conclusão da etapa consistindo em a reunir os dois rebordos 3' e 3”.

Todavia, é igualmente possível de executar a invenção por um processo no qual os perfis borrachosos são depositados sob forma de tiras enroladas.

Assim a figura 18 ilustra, em vista em perspectiva esquemática, a colocação sobre um tambor D de forma cilíndrica da primeira parte da seção formando a primeira camada 3 e comportando um primeiro rebordo 3’. A figura 19 ilustra a etapa que consiste em depositar a peça intermediária 1 e a sapata 2. A figura 20 ilustra a conclusão da etapa que consiste em depositar a primeira camada sobre o tambor D depois de ter reunido os dois rebordos 3’ e 3 das duas espiras contíguas formando a junta destinada a receber a abertura O da cavidade C. As figuras 18, 19 e 20 ilustram a colocação de uma tira enrolada sobre um tambor de forma cilíndrica. Percebe-se que este tambor pode ser muito bem substituído por um suporte tendo a forma do volume interior do pneumático. A figura 21 ilustra em corte a situação na qual um detector S é disposto na cavidade C.

Nota-se que esta invenção proporciona um certo número de vantagens específicas ligadas à sua forma de realização.

Uma primeira vantagem reside no fato que se evita alguns dos inconvenientes ligados à realização de bolas diretamente dispostas sobre a superfície interna do pneumático. Constata-se com efeito que, neste caso preciso, a dita bolsa tem tendência a ser arrastada pela membrana de cozimento no momento da expansão em prensa desta última o que tem por efeito criar descolamentos e defeitos de fabricação.

Evita-se além do mais as etapas de preparação da superfície destinada a receber a bolsa o que representa um ganho de tempo apreciável durante a confecção do pneumático.

Uma segunda vantagem se relaciona com a grande aptidão dos pneumáticos confeccionados de acordo com a invenção em sofrer operações de recapagem sucessivas sem que seja necessário preparar a superfície interior do pneumático de maneira a remover os suportes dispostos sobre a superfície interna para assegurar a manutenção de um dispositivo de monitorização amovível e susceptíveis de danificar a membrana de cozimento durante a operação de vulcanização.

Claims

1. Pneumático (P) compreendendo uma cavidade (C) destinada a receber um dispositivo de monitorização eletrônico (D) amovível, a dita cavidade sendo formada no interior dos componentes do dito pneumático (P), caracterizado pelo fato de que a abertura (0) da cavidade (C) desemboca no volume interior do pneumático (P), e é situada sobre uma porção de uma junta de topo (J) de uma primeira camada (3) formada pela reunião dos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático (P).

2. Pneumático (P) compreendendo uma cavidade (C) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cavidade é disposta entre a dita primeira camada (3) e uma segunda camada (4) formada pelos perfis borrachosos tendo uma ligação de borracha com a dita primeira camada.

3. Pneumático (P) compreendendo uma cavidade (C) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita cavidade é formada por uma ausência localizada de ligações de borracha entre a dita primeira camada (3) e a dita segunda camada (4).

4. Pneumático (P) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material borrachoso formando a dita primeira camada (3) possui propriedades de estanqueidade ao ar.

5. Pneumático (P) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende uma sapata (2) comportando uma face interna e uma face externa, a dita sapata (2) formando uma ligação de borracha com a dita segunda camada (4) sobre a totalidade de sua face interna, e de que uma parte da face externa é adjacente à cavidade (C).

6. Pneumático (P) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a sapata (2) é composta de um material borrachoso de mesma natureza que o material da dita primeira camada (3).

7. Pneumático (P) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a orientação das juntas de topo (J) do perfil borrachoso formando a primeira camada (3) é sensivelmente radial.

8. Pneumático (P) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a orientação das juntas de topo (J) do perfil borrachoso formando a primeira camada (3) é sensivelmente circunferencial.

9. Pneumático (P) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a orientação angular, em relação à direção circunferencial, das juntas de topo (J) do perfil borrachoso formando a primeira camada (3) fica compreendida entre 0o e 90°.

10. Pneumático de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a cavidade (C) fica situada radialmente entre o talão do dito pneumático e a coroa superior.

11. Pneumático (P) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 10, caracterizado pelo fato de que as paredes da cavidade de manutenção (C) destinadas a estar em contato com o dispositivo de monitorização eletrônico são recobertas de uma camada de proteção (1,1) composta de um material extensível.

12. Pneumático (P) de acordo com a reivindicação 11 caracterizado pelo fato de que o material extensível formando a camada de proteção (1,1’) compreende uma base têxtil tecida ou não tecida.

13. Pneumático (P) de acordo com a reivindicação 11 caracterizado pelo fato de que o material extensível formando a camada de proteção (1,1) compreende um material elástico da natureza da borracha.

14. Processo de confecção de um pneumático (P) caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas - depositar sobre um tambor ou uma forma a primeira parte de uma seção de uma primeira camada (3) constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático (P), e cuja borda comporta um primeiro rebordo (3’) de uma junta de topo (J), - depositar um produto anticolante localmente sobre a zona da primeira camada (3) destinada a delimitar a cavidade (C) e sobre a porção de rebordo adjacente (3’), - completar a colocação da seção da dita primeira camada depositando a segunda parte da dita seção que comporta um segundo rebordo (3"), - reunir o primeiro rebordo (3’) e o segundo rebordo (3") da junta de topo (J), - depositar uma segunda camada (4) formada pelos perfis borrachosos tendo uma ligação de borracha com a dita primeira camada, - prosseguir a colocação dos perfis borrachosos que compõem o pneumático, - vulcanizar o pneumático.

15. Processo de confecção de um pneumático (P) caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: - depositar sobre um tambor ou uma forma a primeira parte de uma seção de uma primeira camada (3) constituída pelo conjunto dos perfis borrachosos adjacentes ao volume interior do dito pneumático (P), e cuja borda comporta um primeiro rebordo (3 ’) de uma junta de topo (J), - depositar sobre a zona da primeira parte de seção destinada a delimitar a cavidade (C) e sobre o rebordo (3’) adjacente, uma peça intermediária (1,1’, 1", M) de que pelo menos uma das faces é recoberta de um material anti-colante, - completar a colocação da seção da dita primeira camada depositando a segunda parte da dita seção que comporta um segundo rebordo (3"), - reunir o primeiro rebordo (3 ) e o segundo rebordo (3") da junta de topo (J), - depositar uma segunda camada (4) formada pelos perfis borrachosos tendo uma ligação de borracha com a dita primeira camada, - prosseguir a colocação dos perfis borrachosos que compõem o pneumático, - vulcanizar o pneumático.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a peça intermediária (M) é recoberta sobre suas duas faces de um material anti-colante, a dita peça intermediária (M) sendo destinada a ser retirada da cavidade (C) pela abertura (O) depois da etapa de vulcanização.

17. Processo de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato de que a etapa que consiste em depositar a segunda camada (4) é precedida de uma etapa que consiste em depositar uma sapata (2) sobre a zona da primeira camada destinada a delimitar a cavidade (C) ou sobre a dita peça intermediária (1, P , 1", M).

18. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a peça intermediária (Ι,Γ , 1") é destinada a ficar permanentemente no pneumático de maneira a servir de camada de proteção, e é constituída de um material extensível dobrado sobre si mesmo cujas faces em contato são recobertas de um produto anti-colante.