BRPI0722003A2

BRPI0722003A2 - Processo para produzir pneus sobre um suporte toroidal, e aparelho para fabricar uma estrutura de reforço para pneus de veículos

Info

Publication number: BRPI0722003A2
Application number: BRPI0722003-0A
Authority: BR
Inventors: Maurizio Marchini; Fiorenzo Mariani; Walter Mandelli; Stefano Sangiovanni
Original assignee: Pirelli
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2014-03-18
Also published as: WO2009033493A1; BRPI0722003B1; EP2200814A1; US20100200152A1; KR20100068381A; KR101331920B1; EP2200814B1; CN101801656B; CN101801656A

Description

“PROCESSO PARA PRODUZIR PNEUS SOBRE UM SUPORTE TOROIDAL, E, APARELHO PARA FABRICAR UMA ESTRUTURA DE REFORÇO PARA PNEUS DE VEÍCULOS”

Descrição

A presente invenção refere-se a um processo e um aparelho para fabricar uma estrutura de reforço para pneus de veículos através da aplicação de elementos tipo tira, em relação mútua lado a lado, ao longo da extensão circunferencial de um suporte toroidal, de modo a formar pelo menos uma camada de reforço tendo uma extensão circunferencial contínua ao redor de um eixo de rotação geométrico.

Cada um dos mencionados elementos tipo tira compreende elementos de reforço tipo filete longitudinais dispostos paralelamente uns aos outros e, pelo menos parcialmente, revestidos com pelo menos uma camada de material elastomérico.

No presente relatório, a invenção será representada com referência particular à fabricação de uma estrutura de cinta de um pneu. Entretanto, desde já, salientamos que o aparelho de acordo com a invenção, também pode ser usado para a fabricação de uma estrutura de carcaça do pneu ou, mais genericamente, qualquer outra estrutura de reforço compreendendo cordonéis orientados paralelamente umas às outras e de acordo com um ângulo predeterminado em relação a um plano equatorial do próprio pneu.

Um pneu para rodas de veículo compreende, geralmente, uma estrutura de carcaça constituída essencialmente por uma ou mais lonas de carcaça de uma forma substancialmente toroidal e tendo suas bordas laterais axialmente opostas encaixadas com as respectivas estruturas de reforço anulares incorporando insertos circulares normalmente referidos como "núcleos de talão". Cada estrutura de reforço anular é incorporada em um, assim chamado, "talão", definido ao longo de uma borda circunferencial interna do pneu, para ancoragem do último a um aro de montagem correspondente. Aplicada à estrutura de carcaça, em uma posição radialmente externa, temos uma estrutura de cinta compreendendo uma ou mais camadas de cinta na forma de um anel sem fim e constituída essencialmente de cordonéis têxteis ou metálicos orientados apropriadamente, uma em relação à outra, e aos cordonéis pertencentes às lonas de carcaça adjacentes.

Igualmente aplicada à estrutura de cinta, em uma posição radialmente externa, temos uma banda de rodagem consistindo normalmente

r

de uma tira de material elastomérico de espessura apropriada. E de salientar que, para os objetivos da presente descrição, pelo termo "material elastomérico" pretende-se um composto compreendendo pelo menos um polímero elastomérico e pelo menos um carregamento de reforço. Preferencialmente, este composto compreende, adicionalmente, aditivos, como agentes de ligação cruzada e/ou plastificantes, por exemplo. Devido à presença dos agentes de ligação cruzada, esse material pode ter ligação cruzada por aquecimento, de modo a formar o artigo final de fabricação.

Um par de paredes laterais é aplicado aos lados opostos do pneu, cada um deles revestindo uma porção lateral do pneu incluída entre uma, assim chamada, região de ressalto, localizada perto da borda lateral correspondente da banda de rodagem e o talão correspondente.

Recentemente, tem sido dada especial atenção à possibilidade de se encontrar métodos de produção que permitam a fabricação de produtos intermediários semiacabados para serem eliminados ou pelo menos reduzidos, no campo da construção de pneus. Por exemplo, no pedido de patente europeu EP 09.288.680, em nome do mesmo Requerente, é descrito um método de fabricação de pneus, no qual a lona ou lonas de carcaça, bem como, cada uma das camadas de cinta, são obtidas colocando-se uma pluralidade de elementos tipo tira, um após o outro, em uma relação circunferencial lado a lado, sobre um suporte toroidal que se conforma, na forma, à conformação interna do pneu a ser obtido.

No documento US 6.355.126 é descrito um método e um aparelho para a fabricação de uma camada de cinta através do assentamento de elementos tipo tira cortados de um elemento tipo fita contínua. Cada 5 elemento tipo tira, uma vez cortado do elemento tipo fita contínua, é colhido por membros de agarramento do tipo magnético, ou providos com ventosas, controlados por um ou mais braços robotizados. Os membros de agarramento retêm o elemento tipo tira em extremidades opostas dos mesmos, e possivelmente em uma porção central dos mesmos, e são movidos sob o 10 comando dos braços robotizados para provocar a aplicação do próprio elemento tipo tira sobre a superfície externa de um suporte toroidal de acordo com um ângulo predeterminado em relação à extensão circunferencial do mencionado suporte. Quando a aplicação tiver sido concluída, o suporte toroidal é girado ao redor de seu eixo geométrico, de acordo com um ângulo 15 predeterminado, para permitir a aplicação de um novo segmento tipo tira em uma posição adjacente àquele aplicado anteriormente. A repetição seqüencial das etapas descritas acima provoca a formação de uma camada de cinta se estendendo ao longo de toda a extensão circunferencial do suporte toroidal.

No documento WO 01/38.077, em nome do mesmo 20 requerente, é descrito outro método e aparelho para a fabricação de uma camada de cinta para pneus de veículos, através de assentamento de elementos tipo tira cortados de um elemento tipo fita contínua. Em detalhe, os segmentos tipo tira cortados desse modo, são aplicados em relação mútua lado a lado ao longo da extensão circunferencial de um suporte toroidal para 25 formar pelo menos uma camada de reforço tendo uma extensão contínua circunferencial ao redor de um eixo geométrico de rotação do suporte toroidal. Durante esta aplicação é determinada uma rotação angular relativa entre o próprio segmento tipo tira e o suporte toroidal, ao redor de um eixo de correção substancialmente radial ao eixo de rotação geométrico do suporte toroidal. Entretanto, percebeu-se que o assentamento de elementos tipo tira executado seguindo os ensinamentos da técnica conhecida poderia determinar irregularidades na estrutura de reforço.

Observou-se ainda que, em aparelhos para o assentamento de elementos tipo tira da técnica conhecida, não é possível manter um contato entre o elemento exercendo uma pressão de assentamento e o tambor de suporte, ao longo de toda a largura do elemento prensador, ao longo de toda a trajetória de assentamento, acima de tudo, com contornos de grande curvatura do suporte toroidal, como os suportes toroidais utilizados para pneus de motocicleta, por exemplo.

Em particular, notou-se que no aparelho de assentamento, de acordo com o WO 01/38.077, é difícil controlar cuidadosamente o assentamento das extremidades do elemento tipo tira. Isto poderia envolver uma perda de precisão ao seguir a trajetória predeterminada de assentamento e uma aderência insuficiente das pontas terminais do elemento tipo tira. Essa falta de contato pode provocar, também neste caso, uma aderência insuficiente do elemento tipo tira, sobretudo nas extremidades do mesmo.

Verificou-se agora que é possível garantir uma elevada uniformidade estrutural em uma estrutura de reforço obtida por assentamento seqüencial de elementos tipo tira, exercendo uma pressão de forma substancialmente contínua sobre o elemento tipo tira a ser assentado ao longo de uma direção inclinada em relação à direção longitudinal do elemento de reforço do elemento tipo tira, ao longo de toda a trajetória de assentamento.

Em um primeiro aspecto, a invenção se refere a um processo de produção de pneus sobre um suporte toroidal, cujos pneus compreendem uma estrutura de reforço compreendendo pelo menos uma camada tendo uma extensão circunferencial contínua ao redor do eixo de rotação geométrico de um suporte toroidal compreendendo uma superfície externa; a pelo menos uma camada sendo formada por uma pluralidade de elementos tipo tira distribuídos em relação mútua lado a lado ao longo da extensão circunferencial do mencionado suporte toroidal, de acordo com um ângulo de assentamento predeterminado (a) em relação a uma direção de extensão circunferencial do próprio suporte toroidal; cada elemento tipo tira compreendendo elementos de reforço tipo filete revestidos, pelo menos parcialmente, com pelo menos uma camada de material elastomérico e dispostos paralelos uns aos outros e a uma direção longitudinal do mesmo elemento tipo tira; o processo compreendendo:

a) prover pelo menos um elemento tipo tira para ser assentado sobre o suporte toroidal;

b) mover radialmente o mencionado elemento tipo tira em direção ao suporte toroidal até que ele entre em contato com a superfície externa do mencionado suporte toroidal permitindo que ele seja pressionado em sua parte central perto do plano equatorial do mencionado suporte toroidal;

c) exercer uma pressão de forma substancialmente contínua sobre toda a largura do elemento tipo tira ao longo de uma direção inclinada em relação à direção longitudinal do elemento de reforço tipo filete do elemento tipo tira;

d) pressionar o mencionado elemento tipo tira na direção oposta do plano equatorial ao longo da direção inclinada substancialmente ao longo de toda sua extensão longitudinal;

e) girar inclinadamente o mencionado suporte toroidal ao redor de um eixo geométrico (X-X) do mesmo, de acordo com um passo angular predeterminado, para tomá-lo pronto para a aplicação de um novo elemento tipo tira;

f) repetir seqüencialmente as etapas a) a e) para obter a estrutura de reforço. Preferencialmente, a direção inclinada é a direção definida pelo ângulo de assentamento (a) em relação a uma direção de extensão circunferencial do suporte toroidal.

Preferencialmente, o processo compreende adicionalmente trazer dois primeiros elementos prensadores em relação de acoplamento com dois elementos de suporte respectivos, para formar dois conjuntos de assentamento de modo a reter um elemento tipo tira.

Preferencialmente, os elementos tipo tira são obtidos por meio de ações de corte executadas seqüencialmente sobre pelo menos um elemento tipo tira contínua incorporando os mencionados elementos de reforço tipo filete na mencionada camada de material elastomérico.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, ela se refere a um aparelho para fabricar uma estrutura de reforço para pneus de veículos, a estrutura de reforço compreendendo pelo menos uma camada a ser formada por elementos tipo tira, cada um compreendendo elementos de reforço tipo filete dispostos paralelos uns aos outros e, pelo menos parcialmente, revestidos com pelo menos uma camada de material elastomérico, o aparelho compreendendo:

- uma unidade de assentamento compreendendo pelo menos um conjunto de assentamento projetado para aplicar cada um dos mencionados elementos tipo tira sobre um suporte toroidal de acordo com um ângulo de assentamento predeterminado (a) em relação a uma direção de extensão circunferencial do próprio suporte toroidal;

- o mencionado conjunto de assentamento compreendendo pelo menos um primeiro elemento prensador móvel em relação de contraste contra a superfície externa do suporte toroidal onde:

o mencionado primeiro elemento prensador compreende pelo menos uma extremidade afilada adaptada para executar a mencionada relação de contraste e formando um lado inclinado de acordo com um ângulo de inclinação (β) correspondendo ao mencionado ângulo predeterminado (a) dos elementos tipo tira.

E salientado que a provisão de um lado inclinado, como o descrito acima, facilita o contraste do elemento prensador contra a superfície externa do suporte toroidal sobre toda a largura do elemento tipo tira e ao longo de toda sua extensão longitudinal.

Em outro aspecto preferido da invenção, a extremidade afilada do primeiro elemento prensador é afilada assimetricamente.

Além disso, é convenientemente provido, que o primeiro elemento prensador seja elasticamente flexível para acompanhar a superfície externa do suporte toroidal durante o assentamento dos elementos tipo tira.

Saliente-se que a provisão de um primeiro elemento prensador elasticamente flexível permite que sua extremidade afilada mantenha o melhor contato com a superfície externa do suporte toroidal, sobretudo com grandes contornos de curvatura dos suportes toroidais usados para pneus de motocicleta.

Preferencialmente, cada conjunto de assentamento compreende pelo menos um elemento de suporte projetado para ser acoplado ao primeiro elemento prensador de modo a formar uma passagem para o elemento tipo tira a ser assentado.

De acordo com um modo de realização preferido, pelo menos um conjunto de assentamento compreende pelo menos um elemento guia para guiar o elemento tipo tira em uma direção longitudinal deste, durante o assentamento.

Outras características e vantagens da presente invenção se tomarão mais aparentes da descrição detalhada de um modo de realização preferido, mas não exclusivo, de um aparelho para fabricar uma estrutura de reforço para pneus de veículos, de acordo com a presente invenção. Esta descrição será apresentada a seguir com referência aos desenhos anexos, apresentados a título de exemplo não limitativo, nos quais:

- a Fig. 1 mostra diagramaticamente um aparelho de acordo com a invenção em uma etapa operacional durante a qual um elemento tipo tira está prestes a ser assentado sobre um suporte toroidal;

-a Fig. Ia mostra diagramaticamente uma vista ampliada do

conjunto de assentamento de acordo com a invenção;

- a Fig. 2 é uma vista parcialmente diagramática de um conjunto de assentamento, de acordo com o um modo de realização da figura 1, na condição aberta;

- a Fig. 3 mostra diagramaticamente um segundo modo de

realização de um aparelho de acordo com a invenção em uma etapa operacional durante a qual um em elemento tipo tira está prestes a ser assentado sobre um suporte toroidal;

- a Fig. 4 é uma vista parcialmente diagramática de um

conjunto de assentamento de acordo com o modo de realização da figura 3, na

condição aberta;

-a Fig. 5 mostra diagramaticamente o aparelho visto na figura 1, no qual uma extremidade de um elemento tipo fita contínua está prestes a ser agarrada por um elemento de agarramento;

- a Fig. 6 mostra uma etapa subsequente à figura 5, na qual o

elemento tipo fita foi estirado próximo ao suporte toroidal e encaixado pela unidade de assentamento;

- a Fig. 7 mostra uma etapa subsequente à figura 6, na qual o elemento tipo tira está prestes a ser aplicado sobre o suporte toroidal em uma

porção central do mesmo;

- a Fig. 8 mostra o elemento tipo tira, no fmal da aplicação, sobre o suporte toroidal; e

- a Fig. é uma vista secional parcial de um pneu que pode ser obtido com o processo de acordo com a presente invenção. Com referência aos desenhos, um aparelho para a fabricação de estruturas de reforço para pneus de veículos, em conformidade com a presente invenção, está geralmente denotado por 1.

No modo de realização descrito, o aparelho 1 é apropriado para fabricar uma estrutura de cinta sobre um suporte toroidal 3 tendo uma superfície externa 3a correspondendo substancialmente, na forma, à configuração interna do pneu a ser obtido.

De preferência, antes da execução da fabricação da estrutura de cinta, é aplicada uma estrutura de carcaça (não mostrada nos desenhos); a mencionada estrutura de carcaça pode ser convenientemente formada sobre o mesmo suporte toroidal 3 seguindo-se a descrição apresentada em qualquer uma das seguintes patentes ou pedidos de patentes, EP 0.943.421, EP

0.928.680, EP 98.830.661.0, EP 98.830.472.1, todas em nome do mesmo Requerente.

O suporte toroidal 3, não está descrito em detalhe devido poder ser fabricado de qualquer modo conveniente por uma pessoa experiente na técnica, podendo consistir, por exemplo, de um tambor de metal desmontável ou dobrável para facilitar a remoção subsequente do mesmo do pneu obtido. Entretanto, a estrutura de cinta também pode ser fabricada diretamente sobre a estrutura da carcaça, convenientemente enrijecida, por exemplo, por inflação, neste caso, a mencionada estrutura de carcaça também exercendo a função de um suporte toroidal. Deve também ser salientado que, em caso de necessidade, o aparelho 1 pode ser adaptado para ser usado, também, para fabricar a própria estrutura de carcaça, ou qualquer outra estrutura de reforço do pneu.

Para o objetivo da presente descrição e das reivindicações que se seguem, o "suporte toroidal" também pode ser pretendido como abrangendo a estrutura de carcaça e outras eventuais camadas de reforço colocadas sob a estrutura de carcaça. O aparelho 1 compreende pelo menos uma unidade de alimentação 3 provida para suprir elementos tipo tira 5 de comprimento predeterminado. Os mencionados elementos tipo tira podem ser obtidos por operações de corte realizadas seqüencialmente sobre pelo menos um elemento 5 tipo fita contínua 6, proveniente de um dispositivo de estiramento e/ou de calandragem, ou de um carretei de alimentação, não mostrado nas figuras. O elemento tipo fita contínua 6 e, consequentemente, os elementos tipo tira 5 obtidos, cada um, tem uma pluralidade de elementos tipo filete, e/ou cordonéis, de preferência de material têxtil, se estendendo paralelos uns aos 10 outros ao longo da extensão longitudinal do elemento tipo fita e do próprio elemento tipo tira e, pelo menos parcialmente, revestidos com uma camada de material elastomérico aplicada através de uma operação de estiramento e/ou calandragem.

A unidade de alimentação é do tipo conhecido como o 15 descrito, por exemplo, no pedido de patente WO 01/38.077 em nome do mesmo Requerente, e compreende pelo menos um membro de corte 7 projetado para cortar o elemento tipo fita contínua 6 de acordo com uma inclinação predeterminada em relação à extensão longitudinal do mesmo, para obter cada elemento tipo tira individual 5.

Combinado com o membro 7 de corte temos de pelo menos

um membro de agarramento 8, móvel entre uma primeira posição de trabalho, na qual, como mostrado na Fig. 5, possibilita que ele próprio encaixe uma extremidade 6a do elemento tipo fita 6 próximo ao membro de corte 7, e uma segunda posição de trabalho afastada do próprio membro de corte. Como 25 mostrado na Fig. 6, após a translação da primeira para a segunda posição de trabalho, o membro de agarramento 8 conduz o elemento tipo fita contínua 6, de modo a esticá-lo para além do membro de corte 7 e, de preferência, em uma posição de abordagem radial em relação ao suporte toroidal 3, sobre um comprimento correspondente àquele do elemento tipo tira 5, a ser obtido após a operação subsequente do próprio membro de corte.

O aparelho 1 compreende adicionalmente pelo menos uma unidade de assentamento 100 provida, de preferência, com dois conjuntos de assentamento 9, 9’, operando sobre o elemento tipo fita contínua 6 em uma região imediatamente a jusante do membro de corte 7.

Os próprios conjuntos de assentamento 9, 9' possibilitam encaixar cada um dos elementos tipo tira 5 saindo, seqüencialmente, da unidade de alimentação 4. Operacionalmente, os dois conjuntos de assentamento 9, 9’ provocam a aplicação dos mencionados elementos tipo tira 10 5 sobre a superfície externa 3 a do suporte toroidal 3, ou sobre a estrutura de carcaça formada sobre o mesmo, de acordo com um ângulo de assentamento predeterminado a, em relação a uma direção de extensão circunferencial do próprio suporte toroidal.

De preferência, o ângulo de assentamento α é o ângulo relativo a uma direção de extensão circunferencial do próprio suporte toroidal 3.

O ângulo de assentamento α está compreendido entre 12° e 45°. De preferência, o ângulo de assentamento a, está compreendido entre 14° e 30°.

Saliente-se que, devido à curvatura do suporte toroidal 3, o ângulo de assentamento a, na porção de coroa do suporte toroidal, pode ser diferente em relação ao ângulo de assentamento a, na região de ressalto do suporte toroidal 3.

A região de ressalto do suporte toroidal 3 corresponde à região de ressalto do pneu acabado.

O ângulo de assentamento α pode ser facilmente predefmido

pela orientação apropriada da unidade de assentamento 100 e, possivelmente, a unidade de alimentação 4 em relação ao suporte toroidal, ou pela orientação apropriada do mencionado suporte toroidal em relação às unidades de assentamento e alimentação. Para aplicar os elementos tipo tira 5 sobre a superfície externa 3a do suporte toroidal 3, cada conjunto de assentamento 9, 9' compreende pelo menos um primeiro elemento prensador 14, móvel ao longo do elemento tipo tira 5, em relação de contraste contra a superfície externa 3a do suporte toroidal 3, para provocar a aplicação do elemento tipo tira 5.

O primeiro elemento prensador 14 está representado por uma barra fina de seção substancialmente retangular com um tamanho predominante L definindo uma direção longitudinal Z-Z1, e dois tamanhos de base, o tamanho da base maior Neo menor M.

Ambos os tamanhos de base N, M são perpendiculares ao tamanho predominante L. O tamanho maior N define uma direção transversal, enquanto o tamanho menor M é coincidente com a espessura da barra.

A barra tem uma primeira extremidade conectada a um primeiro braço de suporte 28 e uma extremidade afilada 31, oposta à primeira, projetada para realizar a relação de contraste acima contra a superfície externa 3 a do suporte toroidal 3.

A extremidade afilada 31, do primeiro elemento prensador 14, é afilada de modo a formar um lado inclinado 32 de acordo com um ângulo de inclinação (β) igual ao ângulo de assentamento predeterminado, (a) dos elementos tipo tira 5 na região de ressalto do suporte toroidal.

O ângulo de inclinação (β) é o ângulo compreendido entre a direção longitudinal do primeiro elemento prensador 14 e a direção do lado inclinado 32.

Vantajosamente, como mostrado na figura la, a extremidade modelada do primeiro elemento prensador 14 é afilada assimetricamente em relação à direção longitudinal Z-Z' do primeiro elemento prensador 14.

De modo a acompanhar melhor a superfície externa do suporte toroidal 3 a em cada momento da fase de assentamento dos elementos tipo tira e ao longo de toda a sua extensão longitudinal, o primeiro elemento prensador 14 é elasticamente flexível.

Para este objetivo, o primeiro elemento prensador 14 é formado por um material compreendendo pelo menos um polímero halogenado termoplástico. Preferencialmente, o pelo menos um polímero halogenado é cloreto de polivinila (PVC) ou polímero perfluorado, como Teflon ®, ou uma mistura dos mesmos.

Alternativamente, para o mesmo objetivo, o primeiro elemento prensador 14 é feito de aço da mola.

Em um primeiro modo de realização mostrado nas figuras 1, 2, cada conjunto de assentamento 9,9' compreende pelo menos um elemento de suporte 12 portado por um segundo braço 33. O elemento de suporte 12 é projetado para ser acoplado ao primeiro elemento prensador 14 de modo a formar uma passagem para o elemento tipo tira 5, a ser assentado.

Para este objetivo, cada conjunto de assentamento 9, 9' compreende pelo menos um dispositivo de encaixe. O modo de realização da fig.l mostra, como dispositivo de encaixe, para cada conjunto de assentamento 9, 9', quatro dentes 15 se projetando ascendentemente, a partir do elemento de suporte 12.

Os quatro dentes 15 estão arranjados em pares de dois, cada dente 15 do mesmo par estando acoplado em série ao outro, na direção longitudinal do primeiro elemento prensador 14.

Os dois pares de dentes 15 estão afastados transversalmente por uma distância um pouco maior que o tamanho transversal do elemento tipo tira 5, a ser assentado, de modo a definir um caminho interno para o elemento 25 tipo tira 5, a ser assentado. Todos os dentes 15 são afilados ascendentemente de modo a centralizar os elementos tipo tira 5 no caminho interno durante o acoplamento do primeiro elemento prensador 14 ao elemento de suporte 12. Os dentes 15 são projetados para serem acoplados de modo removível aos assentos 16 correspondentes realizados sobre o primeiro elemento prensador 14.

Em um modo de realização adicional não mostrado nas figuras, os dentes 15 podem se projetar descendentemente a partir do primeiro elemento prensador. Nesse caso, os dentes 15 encaixam os assentos correspondentes realizados no elemento de suporte 12.

Vantajosamente, como mostrado nas figuras 1,1a, 2, cada elemento prensador 14 compreende pelo menos um elemento guia 13 para guiar o elemento tipo tira durante o assentamento. Em particular, como elemento guia 13, são providos dois ressaltos laterais se projetando de cada 10 primeiro elemento prensador 14. Os dois ressaltos laterais estão afastados alternadamente transversalmente por uma distância maior do que o tamanho transversal do elemento tipo tira a ser assentado, ao longo de todo o comprimento do primeiro elemento prensador 14.

Cada primeiro elemento prensador 14 é portado por um braço de suporte 28 com uma conformação substancialmente em forma de L e móvel ao longo do eixo X-X' de uma estrutura de guia sobre a ação de dispositivos de movimentação transversal.

É ainda para ser notado que os braços de suporte 28 podem girar em relação a uma extremidade dos mesmos, como mostrado na figura 2. 20 De fato, para promover a translação do membro de agarramento 8 entre as primeira e segunda posições operacionais na ausência de interferências mecânicas e facilitar o encaixe entre o elemento tipo tira 5 saindo do dispositivo de alimentação 4 e cada conjunto de assentamento 9, 9', os braços de suporte 28 podem girar inclinadamente ao redor de um eixo de extensão 25 longitudinal X-X' passando através de uma extremidade dos mesmos.

A rotação angular dos braços 28 provoca a rotação dos respectivos elementos prensadores 14 entre uma posição de repouso, na qual, como mostrado na Fig. 2, eles são movidos além de uma trajetória de movimentação longitudinal imposta ao elemento tipo fita contínua 6 pelo membro de agarramento 8, e uma posição de trabalho na qual, como mostrado na Fig. 1, eles são dispostos sobre a mencionada trajetória de movimentação e atuam em relação de acoplamento ao elemento de suporte 12 e o elemento tipo fita contínua 6 interposto entre eles.

Igualmente associados à unidade de assentamento 100, temos dispositivos de movimentação radial projetados para provocar a translação de cada conjunto de assentamento 9, 9’, uma vez que o acoplamento entre os primeiros elementos prensadores 14 e os elementos de suporte 12 tenha ocorrido radialmente, perto ou longe, da superfície externa 3 a do suporte toroidal 3.

Estes dispositivos de movimentação radial não estão mostrados ou descritos em detalhes, porque eles podem ser feitos de qualquer maneira conveniente por alguém experiente na técnica.

Igualmente são providos dispositivos de movimentação transversal, também não mostrados, uma vez que podem ser feitos de qualquer maneira conveniente, e que operam sobre os braços 28 ou braços 33, por exemplo, para provocar a translação ao longo do eixo X-X', de cada conjunto de assentamento 9, 9’’ uma vez o acoplamento acima mencionado tenha ocorrido, entre uma primeira condição de operação, na qual, como mostrado na Fig.7, eles estão dispostos próximos uns dos outros e uma segunda condição de operação na qual, como mostrado na Fig.8, são afastados de um plano equatorial do suporte toroidal 3.

As figuras 3 e 4 mostram um segundo modo de realização da presente invenção. Nesse caso, cada conjunto de assentamento 9, 9' compreende adicionalmente pelo menos um segundo elemento prensador 10 para empurrar o mencionado elemento tipo tira 5 sobre a superfície externa 3 a do mencionado suporte toroidal 3 no plano equatorial, pelo menos durante os primeiros momentos do assentamento.

Em particular, em cada conjunto de assentamento 9, 9’, o segundo elemento prensador 10 tem a tarefa de forçar o elemento tipo tira 5 na região central do mesmo, contra o suporte toroidal 3. Deste modo, é evitado que o próprio elemento tipo tira se dobre sobre si mesmo, durante os primeiros momentos do processo de assentamento.

Para este objetivo, cada primeiro elemento prensador 14 compreende, na extremidade afilada 31, um entalhe 21 no qual a extremidade do segundo elemento prensador está localizada.

A extremidade do segundo elemento prensador 10 executando a tarefa de forçar o elemento tipo tira 5 se projeta sob o primeiro elemento prensador 14.

Como mostrado nas figuras 3 e 4, cada conjunto de assentamento 9,9'compreende pelo menos um elemento de mola 26.

Em mais detalhe, cada segundo elemento prensador 10 é montado pivotadamente sobre o primeiro braço de suporte 28, em 24, e conectado operacionalmente ao elemento de mola 26, o qual, por sua vez, está conectado ao primeiro braço de suporte 28.

Preferencialmente, o elemento de mola 26 é uma mola

helicoidal.

O elemento de mola 26 é conectado a uma extremidade do segundo elemento prensador 10 e atua de modo a manter a extremidade oposta do mesmo em relação de contraste com a superfície externa 3 a do suporte toroidal 3.

De acordo com este modo de realização, mostrado na figura 4, o elemento de suporte 12 de cada conjunto de assentamento 9, 9' pode ser representado por duas asas 35 afastadas alternadamente por uma distância de modo a permitir que a extremidade do segundo elemento prensador, se projetando do entalhe 21, entre em contato com o elemento tipo tira 5.

De preferência, como mostrado na figura 4, as asas são substancialmente tão compridas quanto o primeiro elemento prensador 14, mas poderiam ser mais curtas sem fugir do escopo da presente invenção. A preparação e o assentamento de cada elemento tipo tira 5, usando os modos de realização de acordo com a presente invenção, ocorrem substancialmente seguindo as etapas descritas resumidamente a seguir.

Começando da condição mostrada na Fig. 5, o membro de agarramento 8 é trazido para a primeira posição de trabalho para encaixar a extremidade final 6a do elemento tipo fita contínua 6, perto do membro de corte 7 (Fig. 5). Quando o membro de agarramento 8 atinge a segunda posição trabalho, é provocada a rotação angular dos braços de suporte 28, de modo a trazer os elementos prensadores 14, 10, em relação de encaixe com o elemento tipo fita contínua 6 conduzidos pelo próprio membro de agarramento e com os respectivos elementos de suporte 12 sob ele. Em outras palavras, os elementos prensadores 14, 10 são colocados em relação de encaixe com os respectivos elementos de suporte 12.

Em seguida, a operação do membro 7 de corte é atuada para executar o corte do elemento tipo tira 5. Nessa circunstância, o elemento de suporte 12 coopera com o primeiro elemento prensador 14 para reter o elemento tipo tira 5 transversalmente estirado em uma posição substancialmente centralizada em relação ao plano equatorial do suporte toroidal 3.

Em outras palavras, o centro do elemento tipo tira 5 é localizado substancialmente no plano equatorial do suporte toroidal 3.

Além disso, é determinada a translação dos conjuntos de assentamento 9, 9' em direção ao suporte toroidal 3 de modo que o elemento tipo tira 5 seja movido radialmente para perto do suporte toroidal 3, colocado em contato com o mesmo e pressionado, em sua porção central, contra a superfície externa 3 a, nas proximidades do plano equatorial do próprio suporte toroidal.

Pela separação mútua dos conjuntos de assentamento 9, 9’, a’ translação simultânea dos primeiros elementos prensadores 14 é determinada ao longo do segmento tipo tira 5, longe do plano equatorial, de modo a determinar a aplicação do elemento tipo tira 5 sobre o suporte toroidal 3, por todo o comprimento do mesmo. Durante a translação dos primeiros elementos 5 prensadores 14 temos uma ação de pressionamento se estendendo progressivamente em direção às extremidades opostas do próprio elemento tipo tira, começando da porção central do último.

A ação de pressionamento é executada de forma substancialmente contínua sobre toda a largura do elemento tipo tira ao longo de uma direção inclinada.

A direção inclinada é medida em relação à direção longitudinal do elemento de reforço do elemento tipo tira.

A direção inclinada é a direção definida pelo ângulo de assentamento a, na região de ressalto do suporte toroidal 3 em relação a uma direção de extensão circunferencial do suporte toroidal 3.

A ação de pressionamento acima é executada pelo lado inclinado 32 do primeiro elemento prensador.

O ângulo de assentamento α é o ângulo que os elementos de reforço tipo filete dos próprios elementos tipo tira 5 deveriam ter na região de ressalto do pneu acabado.

Subsequentemente, é provocada uma rotação angular do suporte toroidal 3, ao redor de seu eixo geométrico, de acordo com um passo angular predeterminado, para prepará-lo para a aplicação de um novo elemento tipo tira 5. A repetição seqüencial das operações acima descritas 25 provoca a formação da cinta 2, constituída por pelo menos uma camada tendo uma extensão circunferencial ao redor do eixo de rotação geométrico do pneu e formada por uma pluralidade de elementos tipo tira 5 distribuídos em uma relação lado a lado ao longo da extensão circunferencial do suporte toroidal 3.

Devemos ainda salientar que, para a obtenção de um melhor assentamento do elemento tipo tira 5 e para reduzir a sobreposição entre elementos tipo tira adjacentes devido à curvatura da superfície do suporte toroidal 3, é executada uma rotação angular relativa durante a aplicação de cada elemento tipo tira 5, entre o próprio elemento tipo tira e o suporte 5 toroidal 3, ao redor de um eixo de correção que é substancialmente radial ao eixo de rotação geométrico do suporte toroidal, de forma semelhante à mostrada no pedido de patente WO 01/38.077.

O pneu para veículos a motor com uma estrutura de reforço, obtido pelo processo em conformidade com a presente invenção, está geralmente identificado por numeral de referência 201.

Em detalhe, o pneu 201 tem uma seção transversal marcada por uma grande curvatura transversal: em mais detalhe, o mencionado pneu 201 tem uma altura de seção H medida no plano equatorial, entre o centro da banda de rodagem e o diâmetro de encaixe identificado pela linha de referência r e passando através dos talões do pneu.

Além disso, o pneu 201 tem uma largura C definida pela distância entre as extremidades lateralmente opostas E da própria banda de rodagem e uma curvatura definida pelo valor particular da relação entre a distância f do centro da banda de rodagem a partir da linha passando pelas 20 extremidades E da própria banda de rodagem, medida no plano equatorial do pneu e a largura C.

A invenção adquire uma importância especial quando aplicada aos pneus para veículos de duas rodas tendo uma relação de seção H/C tão alta quanto, ou menor do que 0,70 e, geralmente, também marcada por uma 25 relação de curvatura ΐ/C maior do que 0,15, embora sua abrangência e vantagens também se apliquem aos pneus de outros tipos, por exemplo, para veículos de quatro rodas, sejam eles carros ou os, assim chamados, veículos industriais.

Com referência à Fig. 9, o pneu 201 compreende uma estrutura de carcaça 202 tendo pelo menos, uma lona de carcaça 203 de conformação substancialmente toroidal e encaixada, por suas bordas circunferenciais afastadas axialmente, a um par de estruturas de ancoragem anulares 204, cada uma delas, quando o pneu 201 estiver concluído, disposta na região 5 geralmente denominada "talão".

A lona de carcaça 203 tem duas porções laterais 203 a cada uma se estendendo radialmente para longe de uma das estruturas de ancoragem anular 204.

Aplicada à estrutura da carcaça 202, em uma posição circunferencialmente externa, temos uma estrutura de cinta 205, compreendendo pelo menos duas camadas superpostas radialmente 205a, 205a.

Cada camada 205a, 205a' constituída de material de elastômero reforçado com elementos de reforço tipo filete 209 dispostos 15 paralelos uns aos outros, as mencionadas camadas sendo arranjadas de tal forma que os elementos de reforço tipo filete 209 da camada de cinta 205a sejam orientados obliquamente em relação ao plano equatorial do pneu, enquanto os elementos de reforço tipo filete 209 da outra camada 205a’, também têm uma orientação oblíqua, mas sendo simetricamente cruzados em 20 relação aos cordonéis da primeira camada.

Preferencialmente, são usados elementos de reforço tipo filete têxteis, os mencionados elementos de reforço tipo filete podendo ser feitos de fibras sintéticas, como nylon, raiom, PEN, PET, de preferência uma fibras sintética de módulo elevado, em particular fibra aramídica (fibras de Kevlar®, 25 por exemplo). Alternativamente, elementos de reforço tipo filete híbridos podem ser empregados compreendendo pelo menos um filete de módulo baixo (um filete de nylon ou raiom, por exemplo), entrelaçada com pelo menos um filete de módulo elevado (Kevlar®, por exemplo).

Possíveis camadas de cinta auxiliares podem ser dispostas em uma posição radialmente interna ou externa em relação às duas camadas de cinta 205a, 205a’.

Circunferencialmente sobreposta sobre a estrutura de cinta 205 temos uma banda de rodagem 208 sobre a qual podem ser formadas, após uma operação de moldagem executada concomitantemente com a vulcanização do pneu, ranhuras longitudinais e/ou transversais, dispostas para definir um "padrão de banda de rodagem" desejado.

O pneu 201 também compreende um par das, assim chamadas, "paredes laterais" 210 aplicadas lateralmente sobre lados opostos, em uma posição axialmente externa em relação às porções laterais 203a da lona de carcaça 203.

Claims

1. Processo para produzir pneus sobre um suporte toroidal, e os pneus compreenderem uma estrutura de reforço compreendendo pelo menos uma camada com uma extensão circunferencial ao redor do eixo de rotação geométrico de um suporte toroidal (3) compreendendo uma superfície externa (3 a); a pelo menos uma camada formada de uma pluralidade de elementos tipo tira (5) distribuídos em relação mútua lado a lado ao longo da extensão circunferencial do mencionado suporte toroidal (3) de acordo com um ângulo de assentamento predeterminado (a) em relação a uma direção de extensão circunferencial do próprio suporte toroidal; cada elemento tipo tira (5) compreendendo elementos de reforço tipo filete, pelo menos parcialmente revestidos com pelo menos uma camada de material elastomérico e dispostos paralelos uns aos outros e a uma direção longitudinal do mesmo elemento tipo tira (5), o processo caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: a) prover pelo menos um elemento tipo tira para ser assentado sobre o suporte toroidal (3), b) mover radialmente o mencionado elemento tipo tira em direção ao suporte toroidal (3) até que ele entre em contato com a superfície externa (3a) do mencionado suporte toroidal (3) permitindo que ele seja pressionado em sua porção central próximo ao plano equatorial do mencionado suporte toroidal (3), c) exercer uma pressão de forma substancialmente contínua sobre toda a largura do elemento tipo tira ao longo de uma direção inclinada em relação à direção longitudinal do elemento de reforço tipo filete do elemento tipo tira d) pressionar o mencionado elemento tipo tira na direção oposta do plano equatorial ao longo da direção inclinada substancialmente ao longo toda sua extensão longitudinal; e) girar inclinadamente o mencionado suporte toroidal (3) ao redor de um eixo geométrico do mesmo de acordo com um passo angular predeterminado, para tomá-lo pronto para a aplicação de um novo elemento tipo tira (5); f) repetir seqüencialmente as etapas a) e) para obter a estrutura de reforço.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da direção inclinada ser a direção definida pelo ângulo de assentamento (a) em relação a uma direção de extensão circunferencial do suporte toroidal (3).

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do processo compreender adicionalmente: colocar dois primeiros elementos prensadores (14) em relação de acoplamento com dois elementos de suporte respectivos (12) para formar dois conjuntos de assentamento (9, 9') de modo a reter um elemento tipo tira (5)·

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do aprovisionamento do elemento tipo tira (5) ser realizado por meio de ações de corte executadas seqüencialmente sobre pelo menos um elemento tipo fita contínua (6) incorporando os mencionados elementos de reforço tipo filete na mencionada camada de material elastomérico.

5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de cada ação de corte ser seguida pela aplicação sobre o suporte toroidal (3) do único elemento tipo tira (5) obtido desse modo.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de elementos individuais tipo tira (5) serem posicionados seqüencialmente sobre o suporte toroidal (3) de acordo com um passo de distribuição circunferencial correspondendo à largura dos próprios elementos tipo tira, medida em correspondência com um plano equatorial do próprio suporte toroidal.

7. Aparelho para fabricar uma estrutura de reforço para pneus de veículos, em que a estrutura de reforço, compreender pelo menos uma camada a ser formada por elementos tipo tira (5), cada um compreendendo elementos de reforço tipo filete dispostos paralelos uns aos outros e, pelo menos parcialmente, revestidos com pelo menos uma camada de material elastomérico, caracterizado pelo fato de compreender: - uma unidade de assentamento (100) compreendendo pelo menos um conjunto de assentamento (9, 9'), destinado a aplicar cada um dos mencionados elementos tipo tira (5) sobre um suporte toroidal (3) de acordo com um ângulo de assentamento predeterminado (a) em relação a uma direção de extensão circunferencial do próprio suporte toroidal; - o mencionado conjunto de assentamento (9, 9'), compreendendo pelo menos um primeiro elemento prensador (14), móvel em relação de contraste contra a superfície externa (3a) do suporte toroidal (3), em que: o mencionado primeiro elemento prensador (14) compreende pelo menos uma extremidade afilada (31) adaptada para executar a mencionada relação de contraste e formar um lado inclinado (32) de acordo com um ângulo de inclinação (β) correspondendo ao mencionado ângulo de assentamento predeterminado (a) dos elementos tipo tira.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da mencionada extremidade afilada (31) do primeiro elemento prensador (14) ser afilada assimetricamente.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato do primeiro elemento prensador (14) ser elasticamente flexível para acompanhar a superfície externa do suporte toroidal durante o assentamento dos elementos tipo tira.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do primeiro elemento prensador (14) compreender pelo menos um polímero halogenado termoplástico.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do mencionado pelo menos um polímero halogenado termoplástico ser cloreto de polivinila ou polímero perfluorado, ou uma mistura dos mesmos.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do mencionado primeiro elemento prensador (14) compreender pelo menos um aço de mola.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato cada conjunto de assentamento (9,9') compreender pelo menos um elemento de suporte (12) destinado a ser acoplado ao primeiro elemento prensador (14) de modo a formar uma passagem para o elemento tipo tira (5) a ser assentado.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de pelo menos uma conjunto de assentamento (9, 9') compreender pelo menos um elemento guia (13) para guiar o elemento tipo tira em uma direção longitudinal do mesmo, durante o assentamento.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do elemento de guia (13) compreender dois ressaltos laterais afastados alternadamente axialmente e se projetando do elemento prensador (14).

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do mencionado elemento guia (13) compreender dois ressaltos laterais afastados alternadamente axialmente espaçados e se projetando do elemento de suporte (12).

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de cada conjunto de assentamento (9,9') compreender adicionalmente pelo menos um dispositivo de encaixe para acoplar o mencionado primeiro elemento prensador (13) e o elemento de suporte (12) de modo removível.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato dispositivo de encaixe compreender pelo menos um dente (15) se projetando do elemento de suporte (12) e adaptado para ser acoplado em um assento correspondente (16) realizado no primeiro elemento prensador (14).

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato do mencionado pelo menos um dente protuberante (15) ser afilado ascendentemente para centralizar os elementos tipo tira em relação ao primeiro elemento de suporte (14).

20. Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações precedentes de 7 a 19, caracterizado pelo fato de cada conjunto de assentamento (9, 9') compreender adicionalmente pelo menos um segundo elemento prensador (10) para empurrar o mencionado elemento tipo tira (5) sobre a superfície externa (3 a) do mencionado suporte do toroidal (3) no plano equatorial, durante os primeiros momentos do assentamento.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato do mencionado conjunto de assentamento (9, 9’) compreender adicionalmente pelo menos um elemento de mola (26) atuando para manter uma extremidade do pelo menos um dos mencionados segundos elementos prensadores (10) em relação de contraste com o suporte toroidal (3), durante o assentamento do elemento tipo tira (5).

22. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 7 a 21, caracterizado pelo fato da largura global de pelo menos um primeiro elemento prensador (14) ser maior ou igual à largura do elemento tipo tira (5) a ser assentado.

23. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes de 7 a 22, caracterizado pelo fato de uma unidade de assentamento (100) compreender dois conjuntos de assentamento (9,9') arranjados um em frente ao outro e móveis em direções opostas para aplicar cada um dos mencionados elementos tipo tira (5).