BRPI0703995B1

BRPI0703995B1 - Process for molding and vulcanizing a tire

Info

Publication number: BRPI0703995B1
Application number: BRPI0703995-6A
Authority: BR
Inventors: Dautrey Nicolas
Original assignee: Michelin Recherche Et Technique S.A.
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-10-31
Publication date: 2017-06-20
Also published as: CN101172396A; US7833461B2; US20080116612A1; FR2908068A1; ATE482820T1; EP1918086B1; EP1918086A1; FR2908068B1; CN101172396B; BRPI0703995A; DE602007009465D1; JP2008114604A; JP5143536B2

Abstract

processo para moldar e vulcanizar um pneumático. é descrito um processo para moldar e vulcanizar um pneumático, no qual a peça em bruto do pneumático é colocada em uma prensa de cura compreendendo um molde destinado a conferir a forma externa do pneumático, e um meio capaz de transmitir a pressão de moldagem e o calor necessários para vulcanizar a parte interna da dita peça em bruto do pneumático, caracterizado em que uma membrana removível (2), que inclui perfurações (21) de dada forma de seção transversal que passa justo através da dita membrana fica disposta, durante a etapa de moldagem e vulcanização, entre a superficie interna do pneumático e a membrana de cura, de maneira a formar, pelo material constituinte da parede interna do pneumático que escoa para as perfurações, protuberâncias distribuídas pela superficie interna do pneumático.

Description

“PROCESSO PARA MOLDAR E VULCANIZAR UM PNEUMÁTICO” A invenção diz respeito à fabricação de pneumático e, mais precisamente, a um processo de moldagem e a um dispositivo de moldagem.

Muitas maneiras têm sido desenvolvidas para atenuar o ruído gerado por pneumáticos durante a rodagem. Este ruído é principalmente gerado pelo contato entre a banda de rodagem e o terreno, mas também pela vibração do ar dentro do pneumático. Este ruído particular é também denominado "ruído de cavidade".

Para reduzir ruído de cavidade, soluções inéditas têm sido propostas, tais como o uso de espuma, o ajuste de ressonadores do tipo ressonador de Helmholtz, ou a provisão de obstáculos à propagação de ondas acústicas na superfície interna do pneumático.

Esses obstáculos podem consistir em uma pluralidade de elementos orientados na direção radial, que assumem a forma de protuberâncias alongadas, de pequeno tamanho e seções transversais, e que podem ter uma extremidade cônica.

Esses elementos podem ser presos na parede interna, ou simplesmente moldados durante a etapa de moldagem e vulcanização do pneumático.

Um pneumático deste tipo foi descrito, por exemplo, na publicação WO 2006-117115. Esta publicação também revela um processo de fabricação para produzir este tipo de pneumático.

Este processo consiste em moldar as protuberâncias durante a operação de vulcanização do pneumático. Com este propósito, um núcleo rígido é introduzido no espaço interno da peça em bruto do pneumático de uma maneira tal que o dito núcleo ocupe todo o espaço interno com o propósito de transmitir, pelo contato com a parede interna, a pressão e o calor necessários para moldagem e vulcanização. Este núcleo compreende perfurações de pequena seção transversal que abrem-se radialmente em dutos circunferenciais destinados à remoção de ar.

Mediante introdução do núcleo na peça em bruto do pneumático no molde, a pressão exercida pelo núcleo no material constituinte da parede interna do pneumático faz com que o dito material seja transferido pelo escoamento para as perfurações feitas no núcleo rígido. O ar obstruído é removido por meio de dutos circunferenciais. Vulcanização do pneumático ocorre ao mesmo tempo que a vulcanização das protuberâncias, que por sua vez assume a forma de perfurações feitas no núcleo.

Entretanto, a implementação deste processo e o uso do dispositivo que estão descritos nesta publicação exigem equipamento específico para o uso de núcleos rígidos e uma prensa de cura adequada para acomodar este tipo de núcleo. O objetivo da invenção é propor um processo e meio que possam ser usados em prensas de cura padrões, tais como prensas de cura compreendendo um molde destinado a conferir a impressão externa no pneumático e uma membrana flexível para transferir a pressão de moldagem e o calor necessários para vulcanizar a parte interna da peça em bruto do pneumático.

Este processo é caracterizado em que a membrana removível elástica, que inclui perfurações de dada forma e seção transversal que atravessa bem a dita membrana, fica disposta entre a superfície interna do pneumático e a membrana de cura.

Isto possibilita formar, pelo material constituinte da parede interna do pneumático que escoa para as perfurações, protuberâncias distribuídas sobre a superfície interna do pneumático.

Deve-se observar que, embora o processo de acordo com a invenção seja particularmente adequado para ser implementado em um processo de vulcanização convencional que inclui uma membrana de cura, é inteiramente possível usar uma membrana perfurada do tipo supradescrito em um processo de cura/vulcanização do tipo com um núcleo interno rígido tal como o descrito na publicação WO 2006/117115.

Versados na técnica podem perceber que a forma e o arranjo das protuberâncias na parede interna do pneumático são diretamente relacionadas com a forma e o arranjo das perfurações feitas na membrana perfurada.

Em virtude de suas propriedades elásticas, a membrana perfurada adequa-se à forma da parte interna da peça em bruto do pneumático, em particular durante a fase de modelagem na prensa, quando a peça em bruto do pneumático é empurrada radialmente para a base dos padrões da banda de rodagem feitas no molde. A forma da membrana tem que ser adaptada de maneira a casar com a superfície interna do pneumático no qual se deseja formar protuberâncias. Entretanto, conforme será visto posteriormente, esta forma pode ser relativamente simplificada se as protuberâncias forem colocadas somente na parte da região da coroa.

Depois da operação de vulcanização, a membrana perfurada é desanexada da parte interna do pneumático e pode ser reutilizada para produzir um outro pneumático do mesmo tipo.

Um método preferido de implementar a invenção será descrito a seguir com referência às figuras 1 a 5, em que: A figura 1 mostra uma vista seccional esquemática de um pneumático que inclui atenuadores do tipo daqueles obtidos pelo processo de acordo com a invenção; A figura 2 mostra uma vista de topo esquemática de uma membrana perfurada capaz de implementar a invenção; A figura 3 mostra uma vista esquemática da membrana perfurada em seção transversal; A figura 4 mostra uma vista esquemática do arranjo das perfurações; e A figura 5 mostra uma vista esquemática das perfurações em seção transversal. O pneumático 1 mostrado na figura 1 inclui, na superfície interna de sua coroa, diversas protuberâncias 11 de forma alongada e pequena seção transversal, cuja função é atenuar a ressonância acústica gerada pelo pneumático quando ele está rodando. Essas protuberâncias podem ser de várias formas. Além do mais, dependendo da natureza da atenuação desejada, é possível variar o número e distribuição das protuberâncias por unidade de área, ou, senão, o diâmetro d na base e a altura h das protuberâncias podem ser modificados, ou, senão, uma protuberância pode ser atribuída com uma forma particular, tal como uma forma cilíndrica, cônica, prismática, piramidal, paralepipédrica, ou uma combinação dessas formas. A forma das perfurações, e as protuberâncias obtidas, mostradas nas figuras para dar suporte à descrição, é cilíndrica ou cônica. A busca do melhor equilíbrio não é matéria da invenção, que diz respeito ao processo de moldagem, uma vez que a forma desejada não é um fator limitante no que diz respeito à operação de extração da membrana perfurada. Entretanto, formas com afilamentos ou perfis contrários em que o diâmetro na base é muito pequeno, ou foram que têm afilamentos ou perfis contrários em que o diâmetro na base é muito pequeno, ou qualquer forma provável de causar rasgamento das protuberâncias durante a extração da membrana perfurada depois da etapa de vulcanização são evitadas.

As protuberâncias do pneumático mostradas na figura 1 ficam localizadas por baixo da coroa. Conseqüentemente, é possível usar uma membrana perfurada (2), tal como a mostrada nas figuras 2 e 3, que assume a forma de um segmento de tira, cujo comprimento L corresponde aproximadamente ao comprimento da circunferência da parte interna da coroa da peça em bruto do pneumático (1) e cuja largura W corresponde aproximadamente à largura da coroa da peça em bruto do pneumático (1).

Quando esta forma simplificada da membrana perfurada não é mais adequada, em outras palavras, quando se deseja colocar as protuberâncias sobre toda a superfície interna do pneumático, a forma da membrana é então adaptada de maneira a casar esta superfície interna e então tomar a forma de uma parte de um toro.

Esta membrana inclui perfurações espaçadas separadas com um espaçamento p (ver figura 4), cuja seção transversal das perfurações, aqui circular, podem ser adaptadas de acordo com as exigências supramencionadas. Essas perfurações passam justo pela membrana. Isto se deve pelo fato de que, durante a moldagem, é importante remover o ar expelido pelo material que forma as protuberâncias. Este ar escapa por este lado da membrana perfurada que fica disposta no lado voltado para a membrana de cura. Como as técnicas normalmente praticadas neste caso, a dita membrana de cura pode incluir drenos capazes de canalizar e em seguida remover o ar aprisionado entre a superfície interna do pneumático e a membrana de cura na direção dos talões que formam a região inferior do pneumático. O comprimento da membrana é ajustado de maneira a corresponder bastante precisamente ao desenvolvimento interno da peça em bruto do pneumático. Atenção particular deve ser dispensada a esta construção de maneira a impedir que o material que constitui o revestimento interno escoe para o linha de apoio entre as duas extremidades longitudinais do anel. Quando este ajuste é satisfatório, observou-se que a pressão exercida pela membrana de cura é suficiente para impedir qualquer movimento longitudinal da membrana perfurada neste ponto e assim criar uma abertura entre as duas bordas.

Para atenuar esta dificuldade, é também possível prover uma membrana perfurada na qual as duas extremidades longitudinais são unidas de maneira a formar um anel fechado, cujo desenvolvimento é igual ao desenvolvimento interno da peça em bruto do pneumático. A membrana perfurada é introduzida na parte interna da peça em bruto do pneumático antes de cada ciclo de cura e extraída do pneumático depois da etapa de vulcanização. O material usado para fabricar a membrana perfurada 2 tem que ser um material que possa ser submetido a um grande número de ciclos térmicos e de suportar altas temperaturas, que podem chegar até 200 °C.

Além do mais, a superfície da membrana perfurada não pode aderir na superfície interna do pneumático, nem na superfície da membrana de cura. Com este propósito, pode ser preferível produzir a dita membrana perfurada em um material a base de silício, ou senão em um elastômero borrachoso, tal como EPDM. Neste último caso, será necessário realizar um tratamento superficial em cada uso, por exemplo, por aspersão de uma solução não aderente, tal como uma solução a base de silicone. t E também importante escolher um material que tem uma dureza Shore que não é nem muito alta, a ponto de evitar deformações sérias no perfil interno do pneumático, nem muito baixa, a ponto de impedir que as perfurações se deformem pelo efeito da pressão da membrana de cura. Com este propósito, o material com uma dureza Shore A entre 60 e 90, preferivelmente 70, mostrou-se bastante adequado para uma membrana com uma espessura e de 10 mm, com as perfurações com um diâmetro de 1 mm separadas com um espaçamento de 1 mm.

Certamente, é possível adaptar o processo e o dispositivo a fim de produzir perfurações arranjadas em todos tipos de geometrias, relativas ao arranjo, a altura ou ao espaçamento das perfurações, dependendo da forma e do arranjo das protuberâncias que se deseja obter. A membrana perfurada pode incluir, ao longo de seus lados longitudinais, chanfros (22, 23) com uma inclinação e largura adequadas, de maneira a favorecer a moldagem das bordas e impedir os efeitos deletérios que fariam que fosse formado um degrau muito grande.

Como uma regra geral, a altura h das protuberâncias corresponde à espessura e da membrana perfurada quando a seção transversal da base das protuberâncias for relativamente pequena, conforme mostrado pelas referências 211e212na figura 5. O termo "seção transversal pequena" A deve significar uma seção transversal de cerca de 2 mm ou menos.

Entretanto, quando se deseja produzir protuberâncias com uma maior seção transversal na base, faz-se necessário então modificar a forma das perfurações. Isto se dá em virtude de ser essencial impedir que o material que constitui a superfície inferior do pneumático escoe além da membrana perfurada no espaço que fica disposto entre a membrana perfurada e a membrana de cura.

Neste caso, é necessário escolher uma membrana com uma espessura e maior que a altura da protuberância para produzir uma perfuração que tem uma seção transversal correspondente à forma e seção transversal desejadas, e de altura e]5 de maneira tal que a soma da altura h e da altura ej seja igual à espessura et, e assim formar um duto para remover o ar obstruído nesse lado da membrana perfurada em contato com a membrana de cura. O termo "seção transversal muito pequena" deve significar uma seção •y transversal de menos de 0,5 mm . Tais perfurações estão mostradas pelas referências 213 e 214 na figura 5.

Finalmente, é importante salientar que os tempos e temperaturas de cura devem ser ajustados de forma correspondente, por causa da presença da membrana perfurada.

Assim, o processo de acordo com a invenção, baseado no uso de uma membrana perfurada elástica, que é no geral flexível e removível, pode produzir um pneumático com protuberâncias de uma maneira simples, implementando um processo de vulcanização convencional, sem ser necessário incorrer em altos custos de investimentos.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Processo para moldar e vulcanizar um pneumático, em que a peça em bruto do pneumático é colocada em uma prensa de cura compreendendo um molde destinado a conferir a forma externa do pneumático, e um meio capaz de transmitir a pressão de moldagem e o calor necessários para vulcanizar a parte interna da dita peça em bruto do pneumático, caracterizado pelo fato de que uma membrana removível elástica (2), que inclui perfurações (21) de dada forma de seção transversal que passa justo através da dita membrana, fica disposta, durante a etapa de moldagem e vulcanização, entre a superfície interna do pneumático e a membrana de cura, de maneira a formar, pelo material constituinte da parede interna do pneumático que escoa para as perfurações, protuberâncias (11) distribuídas pela superfície interna do pneumático (1).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio capaz de transmitir o processo de moldagem e o calor à parte interna do pneumático é um núcleo rígido.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio capaz de transmitir o processo de moldagem e o calor à parte interna do pneumático é uma membrana elástica flexível.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a membrana perfurada (2) é desanexada da parede interna do pneumático depois da etapa de vulcanização.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a membrana perfurada (2) é colocada na superfície interna da peça em bruto do pneumático (1) antes de a dita peça em bruto do pneumático ser introduzida na prensa de vulcanização.

6. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a membrana perfurada (2) assume a forma de um toro que casa com a superfície interna da peça em bruto do pneumático.

7. Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a membrana perfurada (2) assume a forma de um segmento de tira, cujo comprimento L é ajustado de forma a corresponder aproximadamente ao comprimento da circunferência da parte interna da coroa da peça em bruto do pneumático (1) e cuja largura (W) corresponde aproximadamente à largura da coroa da peça em bruto do pneumático (1).

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a membrana (2) é fechada sobre si própria na direção do comprimento, de maneira a formar um anel.

9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que as bordas longitudinais da membrana perfurada (2) têm uma câmara (22, 23).

10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as perfurações feitas na membrana (2) têm uma forma baseada na combinação de uma forma cilíndrica (211, 214), cônica (212, 213), prismática, paralepipédrica ou piramidal.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a altura h das protuberâncias (11) é aproximadamente igual à espessura e da membrana perfurada (2).

12. Processo de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a altura h das protuberâncias (11) é menor que a espessura e da membrana perfurada (2).

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que as perfurações (213, 214) feitas na membrana (2) compreendem uma primeira parte, de altura H, cuja seção transversal corresponde aproximadamente à seção transversal da protuberâncias, e uma segunda parte, de altura ei, de maneira tal que a espessura e da membrana seja igual à soma da altura h e da altura eÍ5 e cuja seção transversal tem uma área menor que 0,5 mm .

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o material que forma a membrana perfurada (2) é escolhido de materiais a base de silicone com uma dureza Shore A entre 60 e 90.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o material que forma a membrana perfurada (2) é escolhido de materiais a base de um elastômero borrachoso e em que a dita membrana perfurada (2) é revestida usando uma solução a base de silicone cada vez que uma peça em bruto do pneumático é inserida na prensa.