BRPI0900803A2 - etapa de vulcanizaÇço de pneus em autoclave com sistema de aquecimento por induÇço aplicada em processo de vulcanizaÇço/recauchutagem de pneus - Google Patents

Abstract

ETAPA DE VULCANIZAÇçO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SISTEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇçO APLICADA EM PROCESSO DE VULCANIZAÇçO/RECAUCHUTAGEM DE PNEUS representado por uma solução inventiva baseado no principio que materiais condutivos, metal e borracha, podem ser aquecidos através da tecnologia de indução de calor nas lonas de aço, ou na borracha dependendo das características construtivas e estruturais do tipo de pneu a ser vulcanizado e ainda dependendo do nível de condutividade e materiais empregados em sua fabricação, onde dentro desta novo processo tem-se que para uma peça na forma de pneu, o aquecimento indutivo é limitado às camadas superficiais deste e seu núcleo deve permanece inalterado, onde esta condição apresenta vantagens na conservação de energia e na distorção reduzida à que fica exposta a peça "pneu", onde a penetração de calor nas áreas a serem vulcanizadas será efetuada por condução exigindo assim apenas tempo necessário para o calor atingir tal área. Em derradeiro uma vez carregado o equipamento autoclave com pneus preparados (Pp) a vulcanização do pneu pode ser obtida por indução externa (le), indução interna (li) e indução central (Ic), onde a escolha do tipo de indução aplicada é definida por parâmetros previamente conhecidos para o pneu preparado (Pp), tal como condutividade dos materiais aplicados e montados para auxiliar o processo de vulcanização; condutividade dos componentes estruturais do pneu; sistemas de indução adequados e posicionamento dos dispositivos de indução.

Description

"ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SISTEMADE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DE VUL-CANIZAÇÃO/RECAUCHUTAGEM DE PNEUS"

O presente pedido de patente de invenção dotitulo em epígrafe e objeto de descrição e reivindicação nesta cártula trata deuma solução inventiva no campo de aplicação ditado pela indústria de pneus erecauchutagem de pneus, a qual se caracteriza por lançar mão do consagradoprocesso de vulcanização de material elastomérico, também denominado deborracha.

A invenção converge para uma explicita evo-lução do processo de vulcanização de pneus, onde o mesmo é diferenciado detudo que se conhece no estado da técnica por apresentar a etapa de vulcani-zação em autoclave realizada por aquecimento balizado em inédito sistema deindução, a qual irá provocar a vulcanização propriamente dita de um pneu pre-parado para recauchutagem, por exemplo.

Por este principio a inédita etapa de vulcani-zação se apresenta especialmente útil quando do processo de recauchutagemde pneus radiais, onde, no entanto, seus resultados positivos e diferenciadossão aferidos também para outros tipos de pneus.

Ao lançar mão deste inédito conceito de vul-canização com aquecimento por tecnologia de indução o requerente agregavalor à emergente atividade de recauchutagem de pneus, pois consegue umexplicita melhoria de produtividade no processo de vulcanização propriamentedito, sem que se faça comprometer a qualidade do produto final obtido, na figu-ra de um pneu, pois com a nova etapa de vulcanização por indução se faz evi-tar a ocorrência de oxidação da superfície dos componentes metálicos quecompõem a estrutura física de um pneu, e evitando ou ai menos minimizandopossíveis deformações do pneu ao final do processo.

Ainda sob a óptica do processo de vulcaniza-ção propriamente dito, a etapa de vulcanização em autoclave com sistema deaquecimento por indução passa a se caracterizar por aferir um controle perfeitoda temperatura no interior da autoclave.

Em derradeiro é possível afirmar que o inéditoprocesso ora reivindicado é caracterizado por ser uma solução ecologicamentecorreta, pois se trata de uma tecnologia limpa, que não descarta material resi-dual do processo de vulcanização do pneu.

Assim, é conclusivo que a etapa de vulcani-zação em autoclave com sistema de aquecimento por indução, que é parte vitaldo processo de vulcanização de pneus ditos recauchutados, é provido de ino-vação, com atividade inventiva e aplicabilidade industrial, atendendo aos requi-sitos de patenteabilidade, notadamente como patente de invenção, conformedisposto no artigo 8o da Lei 9.279.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA: a fim de

propiciar veracidade ao contexto explicitado no quadro introdutório será apre-sentada uma completa explanação sobre o estado da técnica para o processode vulcanização de pneus convencional, onde será possível a um técnico ver-sado no assunto reconhecer seus aspectos limitantes, para em momento pos-terior discorrer sobre as vantagens agregadas com a introdução da inédita eta-pa de vulcanização em autoclave provida de sistema de aquecimento com tec-nologia de indução.

Do conceito construtivo de um pneu: o pneuradial apresenta uma estrutura complexa, revelada através da figura 1, quepermite a descrição dos seguintes componentes principais:

- Banda de rodagem (P1): trata-se da área decontato do pneu com o solo;

- Ombro (P2): trata-se da área de transiçãoda banda de rodagem para os flancos do pneu;

- Flancos (P3): trata-se área de sustentaçãoda estrutura do pneu.

- Talão (P4): trata-se da área de contato e fi-xação do pneu com a roda para sua montagem.

- Lona da carcaça (P5): consiste na estruturade aço ou têxtil que conforma o pneu, em pneus radiais é exclusivamente me-tálico, ou misto, têxtil com metal, com construção diferenciada do pneu diago-nal cuja estrutura é normalmente têxtil e tem angulação de lona e formataçãodiferente.- Lonas de trabalho (P6): são as lonas dabanda de rodagem que tem a função de conformação, estruturação e movi-mentação do pneu.

- Lona de proteção (P7): são lonas cuja fun-ção é proteger a estrutura da banda de rodagem; e

- Área interna da carcaça (P8): área onde sealoja o saco de ar ou o ar diretamente em pneus sem câmara.

Do conceito de vulcanização: datado de 1839pelo inventor estadunidense Charles Goodyear que consiste geralmente naaplicação de calor e pressão à uma composição de borracha, a fim de dar aforma e propriedades do produto final. A borracha é aquecida na presença deenxofre e agentes aceleradores e ativadores, formando ligações cruzadas nasmoléculas do polímero individual, responsáveis pelo desenvolvimento de umaestrutura tridimensional rígida com resistência proporcional à quantidadedestas ligações. Ressalta-se aqui existem também processo de vulcanização afrio.

Do conceito de recauchutaaem de pneus: éum processo de reaproveitamento de um pneu usado, no qual sao definidasáreas principais de vulcanização, tal como revelado na figura 2, a saber:

- Área (A1): Borracha de ligação sobre a ban-da de rodagem nova aplicada. Constitui-se da borracha a ser vulcanizadaque une a carcaça aos novos materiais aplicados sob a área da banda derodagem.

- Área (A2): área de consertos e escariações,onde serão aplicados borracha para preenchimento desta bem como man-chões para reforço interno.

- Área (A3): borracha de ligação sobre osmanchões, que é a borracha a ser vulcanizada que une o a estrutura interna dacarcaça ao manchão que tem a finalidade de reforçar-la onde foi danificada.

- Área (A4): Borrachas com compostos diver-sos sujeitos a vulcanização em áreas diversas do pneu como forma de repara-ção e consertos, ou mesmo a recauchutagem propriamente dita.

Do processo de recauchutaqem: avulcanização é aplicada para se adicionar borracha sobre um "pneu usado",visando sua reutilição visto que em setores de carga, máquinas e agrícolas aestrutura do pneu corresponde a uma faixa de até 82% da estrutura da carcaçarepresentando um grande desperdício sua não reutilização. O "pneu preparado"representa o produto final já preparado para receber o procedimento devulcanização, onde neste è aplicada uma nova "banda de rodagem"(alternativamente o pneu pode ser preparado para reparar parcialmente emalguma parte de sua estrutura que foi danificada durante seu ciclo derodagem), onde para viabilizar este reaproveitamento é definida a seguintesequencia de etapas para o processo de recauchutagem, tal como definido nodiagrama de blocos revelado através da figura 3, onde é possível descrever asetapas:

Etapa de preparação do pneu (1): tambémdenominada de "envelope", constituindo-se da aplicação de um envoltório deborracha que recobre toda a área externa do pneu tendo sua terminaçãovedada no talão do pneu com a roda ou com a lateral do pneu dependendo docomprimento da aba da roda que caso seja comprido exigirá uso de envelopedenominada envelope aro e se for curto assumirá formato de uma flange querecobre parte da lateral do pneu e exige um comprimento menor do envelopepara seu recobrimento e vedação sendo denominada no mercado de envelopeflangeado.

A função da aplicação do elemento envelopereside em de isolar o pneu usado propriamente dito da amosfera interna doequipamento autoclaveonde em complemento o envoltório possui um bico quetem por função prover a sua conexão a uma mangueira no interiuor do próprioautoclave.

Dns tipos de envelope utilizados:

1. Envelope flangeado e talão: diferenciam-se basicamente pelo comprimento da aba que quando é comprido pode ser u-tilizado em montagens com aro de vedação ou com roda de abas curtas;

2. Envelope coniuaado ou "innerlop": estetipo dispensa a montagem com aros ou roda sendo sua vedação executadapor e-lemento de borracha que reveste a parte interna do pneu substuindoa camara de ar e direnciam-se pelo fato do conjugado possuir apenas umponto de vedação e innerlop é vedado em cada uma dos lados laterais dopneu.

A ligação do bico do envelope à mangueirainterna do autoclave mantêm a atmosfera do pneu sob o controle da pressãoexterna da mesma, portanto ao se pressurizar o ambiente interno da autoclaveeste provoca um diferencial de pressão negativo fazendo com o que oambiente externo a que o pneu esta conectado esteja sempre com umapressão menor que o ambiente interno da autoclave , tendo comoconseqüência principal o fato de que como este envoltório é constituído de umaformulação de borracha extremamente flexível o diferencial de pressão provocaa saida de ar retida entre o envelope e o pneu fazendo com que o envelopeexerça uma compressão sobre toda a periferia do pneu abran- -gida pelomemo , possibilitando assim que a nova banda de rodagem ou qualquerborracha a ser vulcanizada receba uma pressão adequada para que haja umaunião entre as partes.

Normalmente o nível de pressão negativacontido no interior do envelope com o pneu pode ser controlado através dainjeção de ar pela mangueira de contato com a atmosfera,e com a aplicaçãode ar comprimido pode se controlar o nível de pressão mecânica exercidapelo envelope sobre o pneu.

. Ftapa de montagem do pneu com roda (2):usa-se para um sistema denominado de "dupla-pressao" neste caso é utilzadoum componente "saco de ar" que é uma camara de ar reforçada cuja funçãoreside em prover resistência à alta pressão e temperatura, onde para tal fazcom que o ar comprimido contido em seu interior exerça pressão nas lateraise o talão do pneu contra a roda provocando a vedação do envelope com oambiente interno da autoclave. Para se obter tal efeito é necessário que apressão do saco de ar seja sempre mais alta para se obter o diferecial quemanterá a vedação do envelope sobre o pneu. É prpevisto ainda o uso de umcomponente "protetor", que é um elemento de borracha montado entre a roda eo saco de ar.

Por sua vez a roda é um elemento metálicomontado entre os talões do pneu cuja função reside em manter o saco de arno interior do pneu comprimido pela pressão aplicada em seu interior eexercer uma função de vedação das bordas do envelope vulcanização;

Em derradeiro na montagem do pneu junto àroda, é montado um elemento "aro de vedação", que é um elemento metálicomontado individualmente em cada um dos talões do pneu substituindo afunção exercida pela roda de vedar a superfície externa do pneu envolvidapelo envelope de vulcanização,dispensando o uso de camara de ar e doprotetor de borracha utilizado entre a roda e a camara de ar.

Etaoa de vulcanização em autoclave (3): opneu preparado é introduzido no interior de um equipamento "autoclave", ondeo mesmo é exposto à condicoes especiais de pressão, temperatura e tempo devulcanização.

- Etapa de descarreqamento do autoclave (4);

- Etapa de desmontaqem do pneu (5); e

- Etapa de resfriamento do pneus (6).

Dos parâmetros básicos Ha etapa de vulcani-zação em autoclave: para se obter sucesso no processo de vulcanização depneus as variáveis básicas envolvidas no processo são:

a. Pressão de vulcanização: a pressão e-xercida sobre os compostos sujeitos a vulcanização é um elemento imprescin-dível na união de duas superfícies em vista da estrutura do material e dascondições de uso do pneu que necessita de uma forte ligação entre a superfí-cie do pneu e a nova borracha aplicada a ser vulcanizada.

Normalmente a ação da pressão sobre ocomposto de borracha a ser vulcanizado na autoclave é efetuada pelo ar com-primido do interior da autoclave que atua sobre o pneu pelo diferencial depressão exercido pela aplicação do envelope vedado sobre o pneu que podeser montado com um saco de ar ou vedado por aros de vedação.

a.1 Parâmetro pressão no sistema mono-pressão: também conhecido como "desmontado" encontramos diferencial depressão apenas entre o envelope e o pneu, então o que determina a compres-são dos materiais é o ar comprimido do interior da autoclave e o diferencialde pressão resultante da conexão do envelope com a atmosfera externa daautoclave. Considera-se como parâmetros de pressurização da autoclave: 4 a6 kg/cm2 A pressão diferencial existente entre o ambiente interno da autoclavee o interior do envelope é normalmente dada pela pressão do interior da auto-clave, ligada ao ambiente externo da autoclave e que pode ser reduzida duran-te o processo, por meio da injeção de ar comprimido, mantendo-se o mesmodiferencial existente entre a autoclave e o saco de ar, visto que a equalizaçãodas duas pressões provocaria a perda da compressão do envelope sobre opneu prejudicando a adesão dos dois materiais.

a.2 Parâmetro pressão nos sistemas de duplae terceira pressão: em se tratando de sistemas de pressurização onde o sacode ar o pneu sofre a ação de duas pressões de inflagem, sendo a primeira pelanecessidade de manter o envelope firmemente vedado na borda do talão ede manter a conformação estrutural do pneu deve ser a pressão superior doprocesso, a outra é a pressão do interior da autoclave que comprime o enve-lope contra o pneu em função da atmosfera existente entre o pneu e o en-velope estar ligado à atmosfera externa da autoclave provocando um diferen-cial negativo de pressão entre o interior da máquina e o ambiente externo co-nectado pela mangueira quina que se encontra ligado à pressão ambiente.

Considera-se como parâmetros de pressão da autoclave, pressões que variamnormalmente de 4 a 6 kg/cm2, onde o diferencial de pressão recomendávelentre autoclave e saco de ar do pneu se situa numa faixa entre 1,5 e 3,0kg/cm2.

b. Parâmetro temperatura de vulcanizacão: aaplicação correta da temperatura (ou uma faixa de temperatura) é fundamentalpara que a borracha seja conduzida a um estado no qual as propriedadeselásticas são conferidas ou restabelecidas ou melhoradas. No setor de re-cauchutagem existe uma gama de materiais empregados em várias partes dopneu e com uma variedade de formulações adequadas ás aplicações e usosdo pneu junto ao consumidor final, sendo que se estabeleceu na área de re-cauchutagem temperaturas de vulcanização na faixa de 100°C ate 150°C co-mo parâmetros de temperatura de vulcanização onde praticamente toda a ga-ma de materiais comercialmente utilizados são submetidos à vulcanização.c.. Tempos de vulcanização no processo devulcanização por autoclave:

c1. Temoo de pré-aauecimento da autoclave:compreende o tempo em que o equipamento sai da temperatura ambiente eatinge a temperatura de vulcanização pré-definida. Isto não significa que opneu acompanhe esta temperatura, referindo-se apenas a leitura da tempera-tura existente no interior do equipamento. Este tempo varia bastante em fun-ção das condições de instalação do equipamento, temperatura ambiente, mo-delo do equipamento, sistemas de troca de calor, etc, onde o tempo aceitávelno processo de recauchutagem se situa em uma faixa que varia de 15 a 45minutos,

c.2 Tempo de vulcanização: compreende operíodo de tempo entre o fim do período de pré-aquecimento com estabilizaçãoda temperatura nos limites de operação e o tempo necessário para que todasas áreas do pneu que necessitam de vulcanização. Na área de pneus de cargaos tempos variam dependendo dos métodos de montagem entre 105 a 180minutos, onde na evolução deste tempo são definidas as seguintes fases devulcanização:

1. Fase preliminar, definida pelo tempo ondenão ocorre vulcanização. Neste período a borracha comporta-se termoplasti-camente e reduz a sua viscosidade devido ao efeito combinado do aqueci-mento e cisão macromolecular. Dependendo da escolha do sistema de vulca-nização, o início da vulcaniza- -ção pode ser rápido ou retardado. Nos pro-cessos de moldagem, é preciso manter o fluxo do composto até que sejampreenchidas todas as cavidades do pneu e se permita que o ar se escape. Uminício de vulcanização muito rápido, não é aconselhável na maior parte dos ca-sos visto que vai interferir com a segurança do processamento podendo emúltima instância, originar ocasionalmente o começo da vulcanização antes dototal preenchimento das cavidades do molde ou do pneu.

2. Fase da sub-cura, onde ocorre o processode reticulação, onde a maioria das propriedades da borracha não está com-pletamente desenvolvida.3. Fase de cura ótima, com obtenção do graumáximo de reticulação. Como nem todas as propriedades dos vulcanizadosatingem o seu valor ótimo a este nível de cura, é necessário encontrar umcompromisso entre o estágio de cura ou uma ligeira sobrecura.

4. Fase de sobre-cura, caracterizada porprolongando o aquecimento (vulcanização) das borrachas para além dotempo de cura ótima.

Dns equipamentos geradores de aquecimen-to no processo de vulcanização de pneus:

1. Caldeira: é um recipiente metálico cujafunção é a geração de vapor, através de aquecimento da água. Utiliza-se vapordireto normalmente em equipamentos como autoclaves onde o vapor é direta-mente injetado dentro da câmara de vulcanização sob pressão e este entra emcontato direto com a borracha a ser vulcanizada.

O vapor indireto é utilizado em estruturascom formas diferentes podendo citar as mais comuns: serpentinas de cobre,ferro ou aço circulando o vapor e transmitindo o calor para sua superfície etransferindo-o para o ambiente diretamente no caso de autoclaves aquecendoo molde em que este é fundido em seu corpo ou formando um envoltório emtorno do molde a ser aquecido.

2. Câmara de vulcanização: fica disposta emtorno do molde de vulcanização ao qual circulam o vapor e o aquecem;

3. Sistema de resistência elétrica;

4. Autoclave: é o recipiente metálico ondesão aplicados pressão e temperatura, por tempo pré determinado para serealizar o processo de vulcanização do "pneu preparado" sendo que este seuscomponentes principais:

- Sistema de ventilação: composto de motoreletrico.hélice e condutores de ar ao longo da parede interna da autoclave cujafunção é efetuar a convecção do ar aquecido e manter a temperatura do arhomogenea em todos os pontos de vulcanização.

. Sistema de inflaaem da autoclave: sua

função é manter e controlar o ar comprimido no interior da camara devulcanização.

-Sistema de inflaaem do saco de ar: sistemade encanamentos e mangueira internas que são utilizadas para manter econtrolar o ar comprimido dos pneus quando estes são montados com sacosde ar.

-Sistema de inflaaem dos envelopes: sistemade encanamentos e mangueiras internas conectadas aos envelopes dospneus cuja função principal é manter e controlar a pressão exercida pelosenvelopes sobre o pneu pela pressão diferencial existentes entre a atmosferapressurizada da autoclave e a atmosfera ambiente,sendo possível pela injeçãocontrolada de ar comprimido de se ajustar a força da compressão exercidasobre o pneu reduzindo-o.

. Sistema de vácuo dos envelopes: sistemade encanamento conjunto ou em paralelo com o sistema de inflagem dosenvelopes cuja função é manter ou controlar bombeamentode vácuo nosenvelopes possibilintado-se o aumento da retirada de ar do envelope econsequentemente aumentando a foça de compressão sobre o pneu ouevitando sua redução drástica em caso de furos acidentais no envelope.

-Sistema de aquecimento: são os componen-tes destinados a vulcanizar o pneu podendo ser efetuados por diversosmétodos que são vapor direto ou indireto, eletricidade, fluido térmico.

-SistemasdecontroIe do processo: são pai-néis elétricos ou eletrônicos que controlam todas as variáveis de tempo,pressão e temperatura do processo de vlucanização, sendo que algunsregistram eventos para posterior verificação.

- Sistemas de pressurização de autoclave:

1 Sistema de mono-pressão: desenvolvidocom a montagem dos pneus apenas com envelope denominados " innerlop"ou envelope conjugado ou montagem com aros de vulcanização, este sistemautiliza apenas a pressão diferencial entre a atmosfera interna da autoclave e apressão da atmosférica do ambiente sendo sua utilização está restrita a pneuradial de aço visto que pneus diagonais ou com constituição estrutural comlonas de tecido têxtil como nylon, rayon ou poliéster necessitam de monta-gem com roda e aplicação de \pressão interna visando não danificar, formato,estrutura ou conformação com a aplicação de temperatura sobre seuscomponentes.

2. Sistema de dupla pressão: desenvolvidoatravés da montagem de roda, saco de ar, protetor e roda que propicia a apli-cação de pressão no saco de ar, criando-se uma atmosfera diferencial entreo pneu e o ambiente interno da autoclave sendo que a pressão maior do sacode ar tem a função de vedação do envelope bem como a de manter a estrutu-ra, formato e conformação originais do produto em caso de pneus com lonastêxteis como nylon, rayon ou poliéster, que são sensíveis ao aumento detemperatura.

3. Sistema de terceira pressão: semelhanteao sistema de dupla pressão diferenciando-se pelo fato de se possuir um sis-tema de controle de injeção de ar comprimido retornando pelo encanamentodos envelopes que mantém a pressão diferencial deste com a atmosfera daauto-clave, cuja função reside em prover variação da pressão diferencial, re-duzindo-a para reduzir o desgaste provocado pela pressão de conformação doenvelope sobre os desenhos da banda de rodagem que provocam afina-mento da parede do envelope e seu conseqüente rasgo, furo, deformações eestiramentos.

Análise crítica do processo de vulcanizacãoHp pnpiis por autoclave: embora o atual processo cumpra com sua função pri-mária de prover vulcanização em pneus, notadamente em procedimento derecauchutagem de pneus, um estudo detalhado deste processo permite aferiruma série de aspectos restritivos, tanto do ponto de vista do processo propria-mente dito como sob a óptica do produto final obtido.

O nível de complexidade exigido da instalação até a efetiva operação envolvidos em um processo de vulcanização e re-cauchutagem de pneus por vulcanização é relativamente grande e as variáveisde erro e decisão envolvidas muitas vezes estão aquém da capacidade técnicado usuário final envolvido, e principalmente no setor de recauchutagem onde aqualidade da mão-de-obra não é qualificada, mesmo em empresas de porterelativamente grande os níveis de acerto quando se questiona eficiência esustentabilidade são bastante sofríveis, onde se pode observar que a variávelcusto é bastante afetada, pelo fatores diversos, tais como:

a.) Eficiência da caldeira, determinada pelosseguintes parâmetros:

a1. Temperatura dos gases (temperatura dachaminé);

a2. Especificações do combustível;

a3. Ar excesso;

a4. Temperatura do ar ambiente;

a5. Perdas por radiação e convecção;

b-) Perdas nas tubulações de vapor;

b1.) Iayout inadequado;

b2.) Dimensionamento errado de tubulações;

b3.) Qualificação de materiais;

b.4) Isolamento insuficiente;

b.6) Ausência de manutenção nas tubulações;

b.7) Operação inadequada;

c) Perdas relativas a equipamentos de vulca-nização de pneus:

c.1) instalação mal dimensionada;

c.2) Isolamento deficiente e ou inadequado;

c.3) Deficiência na qualificação de acessórioscomo válvulas, controladores, etc.;

c.4) Dimensionamento errado equipamento;

c.5) Falta de manutenção;

c.6) Operação inadequada.

Consolidação da análise crítica do processode vulcanização convencional: a leitura dos aspectos que comprometem a efi-cácia do processo de vulcanização permite afirmar que o dentre os inúmerosaspectos elencados, tem-se que o dispêndio de energia se apresenta como degrande relevância.

O dispêndio de energia é sempre grandedado que para se transferir calor nas modalidades citadas invariavelmente atemperatura dos elementos de aquecimento operam numa temperatura bemmais alta para possibilitar as trocas de calor entre os corpos num tempo de-terminado desejável.

Todos os sistemas de aquecimento de auto-clave praticados no mercado atualmente funcionam pelo principio da convec-ção e condução, onde se encontram troca de calor entre os componentes dopneus, sendo que para tal necessita de transformações e mudanças de esta-do dos materiais envolvidos, o que sem dúvida provoca grandes perdas de efi-ciência em função das maquinas, mão-de-obra, processos, materiais, ambien-te, etc, onde a técnica de transferência de calor por convecção é realmente umprocesso dispendioso visto as dificuldades que gera para controlar o desperdí-cio de energia.

Já do ponto de vista da estrutura física dopneu, é fato que ao lançar mão do processo de vulcanização por princípios deconvecção e condução, tem-se que este implica na obtenção de uma vulcani-zação extremamente lenta, onde por sua vez o material pré-moldado devida-mente aplicado sobre a banda de rodagem do pneu sofre um processo de vul-canização mais lento, pois este se dá pela realização de irradiação na superfí-cie externa do pneu e do pré-moldado cuja espessura pode variar de 12 a 25mm, obrigando assim o calor a penetrar neste material notadamente mal con-dutor de calor, retardando a vulcanização, e provando grande imprecisão. Den-tro deste conceito tradicional, se faz aferir um elevado tempo de aquecimento,não inferior a 180 minutos (3 horas), e por conseqüência convergindo para umabaixa produtividade no processo de recauchutagem.

PROPOSTA DA INVENÇÃO: diante do ex-posto nos fundamentos da técnica o requerente identificou uma necessidadelatente de aprimoramento do processo de vulcanização de pneus em autocla-ve, onde em especial o desenvolvimento deste aprimoramento deve ser bali-zado em:

a. otimização do sistema de aquecimento doautoclave;

b. otimização do tempo no ciclo de vulcaniza-cão do pneu que sofre processo de recau-chutagem; e

c. Garantia e melhoria do qualidade final dopneu recauchutado obtido.

Com o objetivo de otimizar as condições devulcanização de borracha, notadamente em processo de recauchutagem depneus, especialmente para recauchutagem de pneus radiais metálicos, que secaracteriza pela vulcanização de material pré-moldado, aplicado sobre a bandade rodagem do pneu, o requerente idealizou a inédita etapa de vulcanizaçãoem autoclave com sistema de aquecimento por indução.

Para uma consolidada compreensão dos re-sultados diferenciados obtidos no processo de vulcanização, recauchutagemde pneus levados à processo de aquecimento em autoclave por sistema deindução, o requente faz uma ampla descrição do conceito de condutividadeelétrica embarcada nos componentes de um pneus.

Do conceito de condutividade elétrica: éusada para especificar o caráter elétrico de um material. Ela é simplesmente orecíproco da resistividade, ou seja, inversamente proporcionais e é indicativada facilidade com a qual um material é capaz de conduzir uma correnteelétrica. A unidade é a recíproca de ohm-metro, isto é, [(0-m)-1].

Da condutividade elétrica dos materiais:

os materiais sólidos exibem uma espantosa faixa de condutividades,classificados em diferentres grupamentos de acordo com a facilidade com queconduzem uma corrente elétrica, a saber: materiais condutores, materiaissemicondutores e materiais isolantes. A condutividade elétrica dos materiaisestá baseada no fato de os elementos possuírem a última camada eletrônicainstável, ou seja, os elétrons da sua camada de valência têm grande facilidadede se deslocar ente os átomos vizinhos.

Das propriedades elétricas dos metais: al-guns metais, como o cobre e o ferro possuem a sua última camada eletrônicainstável, ou seja, essa última camada possui uma grande facilidade para perderelétrons. Esses elétrons livres ficam vagando de átomo para átomo, sem dire-ção definida. Como os elétrons não têm direção definida, o átomo que perdeuelétrons volta a readquiri-los com facilidade dos átomos vizinhos. Por possuí-rem uma grande facilidade de perder elétrons, os metais são utilizados larga-mente na fabricação de fios condutores de eletricidade e eletroeletrônicos. Aperda de elétrons permite afirmar que os metais possuem um bom fluxo deelétrons em seu interior.

Das propriedades eletricas da borracha:podem apresentar uma larga variedade de propriedades elétricas incluindo aeletricidade e a magnética) e pela composição adequada pode ser altamentecondutiva ou totalmente isolante. As borrachas não permitem a passagem doselétrons. Os seus átomos possuem grande dificuldade em ceder ou receberelétrons em sua camada de valência. Para promover condutividade elétrica emborrachas, diferentes materiais como partículas metálicas, polímeros conduto-res intrínsecos (PCI) e negro de fumo têm sido adicionados na formulaçõesde materiais com o intuito de se criar as propriedades elétricas necessárias ásborrachas

Nos compósitos de borracha com negro defumo as partículas de negro de fumo tendem a formar na matriz isolante, trilhascondutoras, que dependem da quantidade da carga utilizada. Em baixas con-centrações de negro de fumo, a resistividade das composições é essencial-mente a do meio isolante. Com aumento do teor de carga de nego de fumo,um valor de concentração crítica é atingida, a partir do qual a resistividadecomeça a decrescer rapidamente, chamado composição de percolação, devi-do à formação de um caminho condutor dentro da matriz isolante.

Do conceito de indução magnética: é ofenomeno que origina a produção de uma força electromotriz ( f.e.m. ouvoltagem) num meio ou corpo exposto a um campo magnético variável, oubem num meio móvel exposto a um campo magnético estático. É assim que,quando o dito corpo é um condutor, produz-se uma corrente induzida. Estefenômeno foi descoberto por Michael Faraday que o expressou indicando que amagnitude da tensão induzida é proporcional à variação do fluxo magnético(Lei de Faraday). Por outro lado, Heinrich Lenz comprovou que a correntedevida ao f.e.m. induzida se opõe à mudança de fluxo magnético, de forma talque a corrente tende a manter o fluxo. Isto é válido tanto para o caso em queo a intensidade do fluxo varie, ou que o corpo condutor se mova em relação aele.

Do conceito de indução eletromagnética: éo princípio fundamental sobre o qual operam transformadores, geradores,motores elétricos e a maioria das demais máquinas elétricas. Conceitualmenteé criado um "campo magnético" por meio de uma corrente induzida por um ímãnuma espira circular. Para que isto ocorra, utiliza-se um ímã em movimento(em relação a espira) para fazer variar o fluxo magnético das linhas de induçãoque atravessam a superfície da espira. Quando o ímã está em movimento fazo fluxo magnético que sai do pólo norte do ímã entrar com mais ou menosintensidade na espira e com o ímã parado o fluxo é constante. Quando um pólose aproxima da espira, o sentido da corrente eléctrica se apresenta em umsentido particular, e quando o mesmo pólo se afasta, o sentido da corrente seinverte.

O sistema de indução magnética provoca oaquecimento a partir de uma corrente elétrica que gera um campo eletromag-nético acionado pela presença de um corpo metálico colocado sobre suabase, onde a vibração das moléculas que gera calor.

Normalmente o aquecimento por induçãoé conseguido quando uma corrente passa através de uma bobina de metalgeralmente de cobre. Assim o movimento da corrente através dessas bobinascria campo magnético, o qual envolve o material metálico, produzindo umacorrente elétrica dentro do material e isso gera calor.

Acrescenta-se que as correntes induzidassão produzidas não somente nos fios condutores, mas em qualquer condutormaciço, em movimento, num campo magnético ou atravessado por um fluxomagnético variável. Dentro de um material condutor podemos encontrar váriospercursos fechados para a circulação de uma corrente em cada percursofechado o fluxo magnético varia com o tempo; portanto tensões induzidasfazem circular correntes induzidas no interior do material condutor maciço.

No aquecimento por indução convencionaltodas as três maneiras e transferência de calor (condução, convecção e radia-ção) estão presentes, sendo que as transferências de calor por convecção eradiação refletem os valores de perda de calor.

Do conceito das correntes de Foucault: tam-bém denominadas de "correntes parasitas" são definidas como correntes quecirculam em núcleos metálicos sujeitos a um campo magnético variável, apre-sentando a forma de pequenos círculos concêntricos onde em cada ponto nointerior do núcleo a corrente é nula, pois o efeito de uma corrente é anulado poroutra. No entanto, isso não acontece na periferia. Aí as correntes, todas commesmo sentido, se somam e circulam pela periferia do núcleo. Isso faz comque o núcleo se aqueça por efeito Joule, exigindo uma energia adicional dafonte. Estas correntes podem atingir valores muito elevados, provocando a-quecimento do material, onde s este aquecimento for indesejado, ocorre o fe-nômeno denominado de "perdas foucault".

Respeitando as perdas em função da fre-qüência, sabendo escolher a freqüência correta para a aplicação, são idealiza-dos equipamento adequados aos materiais que se deseja tratar termicamente.

Já os inversores de tensão são conversores

estáticos destinados a controlar o fluxo de energia elétrica entre uma fontede tensão continua e uma carga em corrente alternada monofásica ou poli-fásica, com controle dos níveis do valor eficaz da tensão e da freqüência, de-pendendo da aplicação, o aquecimento indutivo é uma das aplicações moder-namente muito comum, para este tipo de tecnologia.

Dn processo de recauchutaaem de pneuspor aquecimento em autoclave com sistema de aquecimento por indução: ba-seado no principio que materiais condutivos, metal e borracha, podem seraquecidos através da indução de calor nas lonas de aço, ou na borracha de-pendendo das características construtivas e estruturais do pneu e dependendodo nível de condutividade e materiais empregados em sua fabricação.

Primeira condição: em pneus radiais por pos-suírem estrutura com cordonéis em aço podem facilmente receber induçãoem sua estrutura ou nos componentes de borracha.

Seounda condição: em pneus diagonais ouradiais têxteis pelo fato de os mesmos possuírem construção de lonas de n-ylon, rayon ou poliéster recebem indução somente na borracha, dependendoda formulação e da condutividade que o material apresenta estrutura dopneu.

Terceira condição: podem ocorrer casos on-de exista dificuldades de indução (de forma pontual ou geral) que poderá seratenuada ou compensada parcial ou integralmente no perímetro do pneu com aaplicação do envelope com materiais extremamente condutivos envolvendo opneu e executando a condução por toda superfície do pneu, seja interna ouexterna, pois existem tipos de envelope que recobrem todas as áreas do pneufabricados normalmente necessitando-se apenas de alterações em suas formu-lações.

Quarta condição: em casos onde há neces-sidade do aquecimento localizado em alguma área especifica da estrutura quenecessite maior condução da temperatura, caso em que é viável a aplicaçãolocalizada de perfil de borracha com propriedades condutivas que auxilia oaquecimento mais rápido do local desejado.

No processo de vulcanização por indução ocalor é gerado diretamente na carcaça do pneu dispensando o aquecimento docorpo da autoclave que tem uma superfície de aquecimento e condução decalor grande e este fica circunscrito a lonas internas e o material aplicado,dispensando a condução pela espessura do novo material, gerando calor pra-ticamente no centro da estrutura e conduzindo de dentro para fora, se vulcani-zado assim as áreas importantes e que estão próximas a estrutura da carcaça,recebendo calor com maior intensidade e tempo provocando uma vulcanizaçãoextremamente rápida, segura, limpa e com menor transmissão de calor parao meio ambiente.

Da lógica da etapa de vulcanização por au-toclave com sistema de aquecimento por indução: quando uma peça de metalé colocada no interior de uma bobina indutiva, que se alimenta por correntealternada (CA), as duas peças são interligadas por um campo eletro-magnético alternado, desta forma o campo magnético que é absorvido pelapeça transforma-se em campo elétrico, que por sua vez gera a corrente indu-zida a qual irá aquecer a peça.

A densidade da corrente induzida na super-fície da peça é elevada e diminui conforme aumentada a distância em relaçãoa superfície. Esse fenômeno é conhecido como efeito pelicular (SKINEFFECT). A profundidade da penetração é de extrema importância para aengenharia de aquecimento indutivo, pois é através da profundidade de pene-tração que aproximadamente 90% da energia total é induzida na peça ou regi-ão a ser aquecida.

Já o valor da profundidade da penetração(d ) depende da resistividade do material [ r (em ohm metro ) ] e da permeabi-lidade relativa ( m r) e da freqüência da corrente de aquecimento [ f ( em Hertz-hz).

Para uma peça na forma de pneu, o aqueci-mento indutivo é limitado às camadas superficiais, sendo que o núcleo do pneudeve continuar sem alterações, onde esta condição apresenta vantagens naconservação de energia e na distorção reduzida à que fica exposta a peça"pneu", ( que é encontrada quando comparada a sistemas convencionais emque a peça sofre tempo prolongado e total de aquecimento.)

Por sua vez a penetração de calor nas á-reas a serem vulcanizadas será efetuada por condução exigindo apenas tem-po necessária para o calor atingir tal área.

Na prática a freqüência ideal nem semprerepresenta a seleção com o menor custo beneficio. A seleção da freqüênciade funcionamento da potência é influenciada por outros fatores tais como aextensão da faixa das várias secções transversais a serem aquecidas e daproporção que elas representam no total do volume produzido. Outro fator aser considerado são as formulações da borracha aplicada no processo quepoderá influenciar na condução e no coeficiente de aquecimento.

Vantagens agregadas com a etapa de vulca-nização de one··* por autoclave mm sistema de aquecimento por indução:

1. Pertinentes à qualidade do pneu recau-chutado:

- evita a oxidação da superfície do metal, gra-cãs ao reduzido tempo de aquecimento (de 1 a 10 segundos), onde dito aque-cimento é uniforme e reproduzível;- a estrutura cristalográfica de aço se man-tém inalterada, mesmo em processos de forja e laminação a temperaturasextremamente altas;

- como conseqüência do item anterior, a peçanão fica deformada porque as forças produzidas na superfície não chegam aalterar a forma do núcleo que permanece frio,

2. Pertinentes ao processo de vulcanizaçãodo pneu recauchutado:

- permite controle de tempo e temperatura deaquecimento, possibilitando aplicação de calor de forma pontual, com grande

exatidão das áreas que devem receber vulcanização;

- a transferência de energia por unidade desuperfície tomando como referência 450 khz;

-geração de calor por indução na própria

na peça no caso do aço aproximadamente 10 vezes maior que a geração dedeum forno a gás;

- redução do espaço físico nas áreas de ge-ração de calor;

- não existe nenhum tipo de aquecimentoseja por convecção, radiação ou por chama, que apresente valores tão eleva-dos de transferência de potência como o aquecimento por indução;

- comparando um aquecimento por resistên-cias elétricas com o aquecimento indutivo consegue-se transferir, por indução,na prática até 4000 vezes mais potência por cm2(w/cm2), com indução na faixade 1.000 - 3.000 W/cm2;

- economia de energia visto que o processogera calor conduzindo pela parte interna do pneu muito próxima do pontode união entre os dois materiais que devem ser vulcanizados, não necessi-tando de caldeira, resistência elétrica ou outras fontes para aquecer, provo-cando grande economia pertinente a: espaço, limpeza, administração, manu-tenção de equipamentos e de pessoal;

- elevada produtividade, pois a espessurade borracha não produz grande diferenciais de tempo de vulcanização en-tre pneus de tamanhos diferentes, o que efetivamente possibilita a vulcaniza-ção de uma gama de pneus de aplicações as mais diversas em um mesmociclo de processo.

- como conseqüência do item anterior, comredução significativa do tempo de vulcanização, tempo de uso de compresso-res e caldeira ligados;

- a autoclave não necessita absorver e ho-mogeinizar a massa aquecida, deixando de ser uma fonte consumidora decalor e portanto de energia;

- menor agressão á estrutura da carcaçae conseqüente reaproveitamento visto que se mantém o pneu menos tempoaquecido para se obter a vulcanização;

- processo sem etapa de pré-aquecimento,pois o sistema trabalha por condução e não por convecção e este não dificultaa indução das partes que necessitam ser vulcanizadas;

- as perdas do processo de indução são pe-que nas visto que o envoltório das lonas metálicas é uma estrutura de borra-cha que resistirá a saída do calor e como a vulcanização é necessária no âm-bito interno da carcaça ou seja na base do pré-moldado , nos consertos efetu-ados nas lonas da carcaça , e nos manchões aplicados internamente nas lo-nas de corpo do pneu radial, conclui-se que o calor aplicado está em seu pon-to ótimo de transmissão; e

- processo ecologicamente sustentável, poisnão agride a natureza, preserva materiais, irradia menos calor no ambiente detrabalho, não é poluente, não provoca processo de queima de materiais.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS: a complemen-tar a presente descrição de modo a obter uma melhor compreensão das carac-terísticas do presente pedido de invenção, acompanha esta, em anexo, umconjunto de desenhos e diagramas de blocos, onde de maneira exemplificada,embora não limitativa, se representou uma forma de realização de uma edifica-ção balizada na técnica onde se faz uso do sistema de formas com dispositivode cunha ora reivindicado, onde:A figura 1 é uma representação em vistaperspectiva da estrutura de um pneu, revelando assim suas principais partescomponentes;

A figura 2 é uma representação em vista decorte longitudinal, revelando áreas passíveis de vulcanização de um pneu;

A figura 3 é uma representação na forma dediagrama de blocos, revelando o fluxo de etapas do processo de vulcanizaçãoonde a última etapa reporta à provida de sistema de aquecimento por induçãode autoclave;

A figura 4 é uma representação na forma dediagrama de blocos, revelando o fluxo da etapa de vulcanização do pneu comsistema de aquecimento por indução de autoclave;

A figura 5 é uma representação em vista fron-tal de um equipamento autoclave carregado com pneus, revelando sua constru-tividade básica do sistema de aquecimento por indução; e

A figura 6 é uma representação em vista decorte longitudinal, de um equipamento autoclave carregado com pneus, reve-lando sua construtividade básica do sistema de aquecimento por indução.

DESCRIÇÃO DETALHADA: a seguinte des-crição detalhada deve ser lida e interpretada com referência aos desenhos ediagramas de blocos apresentados, onde estes são altamente diagramáticos,representando uma forma de realização preferida para a etapa de vulcanizaçãode pneus em autoclave com sistema de aquecimento por indução, não sendointencionados a limitar o escopo do invento, este sim limitado apenas ao expli-citado no quadro reivindicatório.

Dos parâmetros básicos do processo de vul-ranizacãQ em autoclave com sistema de aquecimento por indução: para seobter sucesso no processo de vulcanização de pneus as variáveis básicasenvolvidas no processo são: pressão; temperatura e tempo.

1. Parâmetro Pressão:

1.1 Para um sistema de mono-pressão, é definida uma pressão na faixa de 2 a 6 kg/cm2;

1.2 Para um sistema de dupla pressão é defi-nida na autoclave uma pressão na faixa de 4 a 7 kg/cm2, no saco de ar, umapressão na faixa de 6 a 9 Kg/cm2 e ainda é definida uma pressão diferencialentre saco de ar e autoclave na faixa de 1,5 a 3 Kg/cm2 maior no saco de ar;

1.3 Para um sistema de terceira pressão édefinida é definida na autoclave uma pressão na faixa de 4 a 7 kg/cm2, no sacode ar, uma pressão na faixa de 6 a 9 Kg/cm2 e no envelope uma pressão nafaixa de 5 a 8 kg/cm2, onde pressão diferencial entre saco de ar e autoclave nafaixa de 1,5 a 2,5 Kg/cm2 maior no saco de ar e pressão diferencial entre enve-lope e autoclave na faixa de 0,7 a 1,5 Kg/cm2

2. Parâmetro tempo de vulcanizacão: variaem função das formulações do material, condutividade do material e espessu-ra do material dos componentes do pneu, onde esta regra define se a induçãoserá aplicada de forma direta ou indireta, normalmente através da condução decalor, ressalta-se que independente da formulação os materiais variam sua vul-canização em tempo compreendido na faixa de 5 a 30 minutos/milímetro apli-cado de espessura, considerando-se as posições das fontes geradoras de ca-lor na estrutura da carcaça

3. Parâmetro de temperatura de vulcaniza-ção: normalmente a temperatura aplicada se situa numa faixa de 75 a 150°C,para a grande maioria dos materiais, quais sejam borracha de ligação em geral,compostos de banda de rodagem, borracha laminada, compostos anti-fadiga,

Por razoes de qualidade para pneus de pas-seio, caminhonetes e de carga, é recomendado aplicar temperaturas em tornode 100°C (75°C a 1100C) cujo resultado prático converge em uma maior pre-servação das qualidades da borracha.

Em derradeiro, para aplicações onde a variá-vel velocidade é baixa, como maquinas agrícolas de terraplanagem, máquinasindustriais, é recomendado aplicar temperatura que se situa numa faixa de 130a 150°C, sem muitos riscos ou implicações de qualidade.

Processo de desvulcanização da borracha:utilizando-se dos mesmos meios de aplicação de indução pode-se reverter oprocesso de vulcanização visando principalmente reverter a cadeia estruturalformada pelas lonas e pelo volume em volta de sua estrutura de forma que adesvulcanização atinja tanto integral como parcialmente a ligação da bor-racha com a lona para facilitar a extração de grandes camadas de borrachapara efetuar a reciclagem do material , principalmente os pneus radiais cujacomplexa cadeia de arame de aço combinada com borracha torna muito difícilo processo de extração do material.

O processo em si é bastante simples em re-lação ao processo anterior pois basta se executar o ajuste na temperaturanormalmente acima de 200°C até 400°C e aplicar-se coeficiente de tempo pa-ra sobre-cura que facilmente poderemos obter os resultados desejados.

Os pneus serão carregados na autoclave semnenhum tipo de montagem adequando-se quando muito linhas de produto osmais semelhantes possíveis para padronização de tempo e temperatura

Diretrizes aue norteiam a especificação donrocesso de montagem de autoclave provido de sistema de indução: para semontar sistema de indução em autoclave é fundamental se determinar osseguintes parâmetros condutividade dos materiais aplicados e montados paraauxiliar o processo de vulcanização; condutividade dos componentes estrutu-rais do pneu; sistemas de indução adequados e posicionamento da indução.

1. Condutividade de materiais aplicados:

Existe dois tipos de construção de pneu que são o pneu radial, normalmentecomposto de lonas metálicas e o pneu diagonal, normalmente composto delonas têxteis como nylon,poliéster,rayon.

Em função da condutividade dos materiaisserem distintas, onde os pneus diagonais apresentam dificuldades de indu-ção ,deve-se levar em consideração as qualificações do material a ser apli-cado para se obter através deles a condutividade necessária para o aqueci-mento que se efetuará de forma indireta através dos materiais aplicados,doenvelope e de revestimento interno de borracha condutiva montado interna-mente no pneu, em função de suas características construtivas sofre deforma-ções com o calor e em função disto normalmente os dispositivos de induçãosomente poderão operar pelo lado externo do pneu, visto que há a necessida-de de se vulcanizar o pneu montado. Neste caso a indução será aplicada indi-retamente por condução dos materiais e acessórios de montagem, bem comoem partes especificas do pneu que se possibilite a aplicação da indução.

2. Componentes estruturais do pneu: ospneus radiais apresentam normalmente em sua estrutura arames de aço emtoda extensão de sua construção o que facilita enormemente o processo indu-tivo, sua estrutura não se deforma facilmente pela ação do calor,razão pelaqual se pode utilizar o sistema de envelope com aros de vedação ou "inner-lop" com vedação de borracha ficando o lado interno livre , o que facilita oposicionamento da indução pelo lado interno do pneu , como opção de instala-ção. Neste caso a indução será aplicada na estrutura da carcaça que por serfabricado com componentes metálicos torna o processo mais fácil e econômi-co,na fabricação da autoclave.

3. Sistemas de indução adequados: basi-camente um sistema de indução, é composto de fonte de potência dos maisvariados modelos em função da potência e freqüência necessária do indutorque será conformado de acordo com as especificações dimensionais do pneu eacessórios como por exemplo concentrador de campo. Avaliando-se a conduti-vidade dos materiais e os componentes estruturais do pneu necessário se fazdeterminar as freqüências adequadas de indução que serão aplicadas, ondeisto varia diretamente em função da formulação dos materiais como borrachaque pode receber componentes condutivos diversos e em concentrações diver-sas, o que influenciará na escolha das fontes de potência adequada para o a-quecimento.bem como no indutor e eventualmente concentrador de campo.

Na prática a freqüência ideal nem sempre re-presenta a seleção com melhor custo beneficio visto que outros fatores taiscomo a extensão da faixa a das varias secções transversais a serem aque-cidas, a proporção no volume total produzido,a temperatura que no caso daborracha é bem menor do que comparativamente, se é utilizado em componen-tes metálicos.

4. Posicionamento da indução: os métodosde aplicação da indução pode ser classificados em:

4.1Estacionário: quando se aquece apenas olocal pré definido.4.2 Giratório: o componente de secção circu-lar gira a uma velocidade estabelecida empiricamente.enquanto o aquecimentoé efetuado.

4.3 Progressivo: método direcionado ao trata-mento de grande porte onde diversos indutores são montados em diferentespontos girando o pneu ao mesmo tempo em que o indutor sofre deslocamento.

Posição de aplicação dos indutores: tal comorevelado nas figuras 5 e 6 são considerados os indutores externos (Ie)1 locali-zados nas áreas externas do pneu (Pn) , formando inclusive um anel continuono sentido radial do pneu (Pn) englobando os dois talões (TI); indutores inter-nos (li), localizados nas áreas internas do pneu (Pn), e indutores centrais (Ic)localizados nas áreas do talão (TI) do pneu (Pn).

Do processo de vulcanizacão em autoclavemm sistema d* anuecimento por indução: revelado através do diagrama deblocos da figura 4, este é definido pelas etapas:

-carregar autoclave (1): onde o autoclave,tal como revelado nas figuras 5 e 6 respectivamente, o qual apresenta constru-tividade balizada em uma carcaça (Ca) provida de tampa de acesso (Ta) cujointerior é provido de um eixo central (Ex) cujo movimento de rotação é dadopelo motor (Mt), onde os pneus preparados (Pp) são devidamente carregados.Já a estrutura dos pneus preparados (Pp) é dada pelo pneu (Pn), ao qual émontada uma roda (Ro), em sua região central, onde em adição em sua perife-ria é vestida pelo envelope (EP). Por sai vez são montados componentes indu-tores, notadamente componentes indutores externos (le), indutores internos(In) e indutores centrais (Ic), conectados a uma fonte de potência (FP), que irãoatuar no pneu preparado (Pp) em conformidade com os parâmetros de:

a. condutividade dos materiais aplicados emontados para auxiliar o processo de vulca-nização;

b. condutividade dos componentes estrutu-rais do pneu;

c. sistemas de indução adequados; e

d. posicionamento da indução.Nesta etapa se verifica ganhos no ciclo decarregamento, mais rápido;

- Set up da autoclave (2): onde o operador daautoclave define os parâmetros de pressão, temperatura e tempo de vulcaniza-ção;

. Indução da caraa nos componentes (3): oscomponentes indutivos do pneu (Pn), recebem a ação de carga indutiva, a qualpode se dar da seguinte forma: indutores externos (le), localizados nas áreasexternas do pneu preparado (Pp), formando inclusive um anel continuo no sen-tido radial do pneu (Pn) englobando os dois talões (TI); indutores internos (li),localizados nas áreas internas do pneu preparado (Pp)1 e indutores centrais(Ic) localizados nas áreas do talão (TI) do pneu preparado (Pp).

Esta etapa pela redução significativa do con-sumo de energia;

. transferência de calor entre componentes(3): ocorre a transferência de calor entre os componentes do pneu (Pn) quesofrem processo de indução, onde esta etapa se caracteriza pela menor fadiga

entre os componentes do pneu durante o processo de indução;

- vulcanizacão dos componentes (4): ocorre avulcanização propriamente dita dos componentes do pneu (Pn) que sofrem osefeitos da indução, onde esta etapa é caracterizada pelo tempo de vulcaniza-ção reduzido, sendo que ao final da etapa o pneu (Pn) se apresenta aquecido,porém a uma temperatura menor do que aquela aferida em processo de vulca-nização por condução de calor; e

- resfriamento do pneu (5): ocorre por proces-so de condução e convecção, onde esta etapa se caracteriza por conferir umacabamento final do pneu em menor tempo.

A forma de realização do processo descritaneste tópico de detalhamento construtivo do invento é fornecida apenas a títu-lo de exemplo. Alterações, modificações e variações podem ser realizadas paraoutras quaisquer formas de realização construtiva particulares por aqueles comhabilidade na arte sem, no entanto divergir do objetivo revelado no pedido depatente, o qual é exclusivamente definido pelas reivindicações anexas.Verifica-se pelo que foi descrito e ilustradoque a "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO/RECAUCHUTAGEM DE PNEUS" ora reivindicado se enqua-dra às normas que regem a patente de invenção à luz da Lei de PropriedadeIndustrial, merecendo pelo que foi exposto e como conseqüência, o respectivoprivilégio.

Claims (16)

1.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", sendo que dito processo de recauchutagemimplica em uma etapa de preparação de pneus (1), com aplicação de tambémdenominada de "envelope", onde é aplicado de um envoltório de borracha querecobre toda a área externa do pneu tendo sua terminação vedada no talão dopneu com a roda ou com a lateral do pneu dependendo do comprimento da abada roda, uma etapa de montagem do pneu com roda (2), onde é utilizado umcomponente "saco de ar" e um componente "protetor", de borracha montado nointerior do pneu comprimido, sendo que em derradeiro na montagem do pneujunto à roda, é montado um elemento "aro de vedação"; e uma etapa devulcanização em autoclave (3), onde o pneu preparado (Pp) é introduzido nointerior de um equipamento "autoclave", onde ocorre a vulcanização do pneu;uma etapa de descarregamento do autoclave (6) e uma etapa de desmonta-gem do pneu (7); sendo a etapa de vulcanização em autoclave (3), diferenciadapor ser caracterizada por descrever o seguinte processo de vulcanização:-carregar autoclave (1):onde o eixo central(Ex) do autoclave é carregado com pneus preparados (Pp) são devidamentecarregados, os quais ficam expostos à uma pluridade de componentes indutores;- Rftt up da autoclave (2): onde o operador daautoclave define os parâmetros de pressão, temperatura e tempo de vulcanização;. indução da caraa nos componentes (3): on-de os componentes indutivos do pneu (Pn), recebem a ação de carga indutiva,a qual pode se correr por indutores externos (le), localizados nas áreas exter-nas do pneu preparado (Pp)1 formando inclusive um anel continuo no sentidoradial do pneu (Pn) englobando os dois talões (TI); indutores internos (li), loca-lizados nas áreas internas do pneu preparado (Pp)1 e indutores centrais (Ic)localizados nas áreas do talão (TI) do pneu preparado (Pp);. transferência de calor entre componentes(3): ocorre a transferência de calor entre os componentes do pneu (Pn) quesofrem processo de indução;- vulcanizacão dos componentes (4): ocorre avulcanização propriamente dita dos componentes do pneu (Pn) que sofrem osefeitos da indução.

2.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa carregar do autoclave (1) o interior do autoclave em nos componentes indu-tores que irão atuar no pneu preparado (Pp) são caracterizados por serem in-dutores externos (Ie)1 indutores internos (In) e indutores centrais (Ic);

3. "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 2, onde a esco-lha do tipo de indutores é caracterizada pelos parâmetros: condutividade dosmateriais aplicados e montados para auxiliar o processo de vulcanização; con-dutividade dos componentes estruturais do pneu; sistemas de indução ade-quados e posicionamento dos dispositivos de indução;

4.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde a etapade set up da autoclave (2), para um sistema de mono-pressão o parâmetropressão é caracterizada por ser definida na faixa de 2 a 6 kg/cm2;

5.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa de set up da autoclave (2), para um sistema de dupla -pressão o parâmetropressão é caracterizada por ser definida na autoclave uma pressão na faixa de-4 a 7 kg/cm2, no saco de ar, uma pressão na faixa de 6 a 9 Kg/cm2 e ainda édefinida uma pressão diferencial entre saco de ar e autoclave na faixa de 1,5 a-3 Kg/cm2 maior no saco de ar;

6.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa de set up da autoclave (2), para um sistema de terceira -pressão é definidoo parâmetro pressão caracterizada por ser definida na autoclave uma pressãona faixa de 4 a 7 kg/cm2, no saco de ar, uma pressão na faixa de 6 a 9 Kg/cm2e no envelope uma pressão na faixa de 5 a 8 kg/cm2, onde pressão diferencialentre saco de ar e autoclave na faixa de 1,5 a 2,5 Kg/cm2 maior no saco de are pressão diferencial entre envelope e autoclave na faixa de 0,7 a 1,5 Kg/cm2;parâmetro tempo de vulcanização;

7.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa de set up da autoclave (2), o parâmetro tempo de vulcanização é caracteri-zado por ser compreendido na faixa de 5 a 30 minutos/milímetro aplicado deespessura, considerando-se as posições das fontes geradoras de calor na es-trutura da carcaça;

8.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa de set up da autoclave (2), o parâmetro temperatura de vulcanização é Ca1racterizado por ser compreendido numa faixa de 75°C a 150°C;

9.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 8, onde na eta-pa de set up da autoclave (2), quando da aplicação em pneus de veículos depasseio, caminhonetes e carga, cuja variável velocidade é alta o parâmetrotemperatura de vulcanização é caracterizado por ser aplicada temperatura quese situa numa faixa de 75°C a 110°C;

10.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 8, onde na eta-pa de set up da autoclave (2), quando da aplicação em pneus de maquinasagrícolas de terraplanagem, máquinas industriais, cuja variável velocidade ébaixa o parâmetro temperatura de vulcanização é caracterizado por ser aplica-da temperatura que se situa numa faixa de 130°C a 150°C;

11.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa de vulcanização dos componentes é caracterizada pelo pneu (Pn) se apre-senta aquecido, porém a uma temperatura reduzida;

12.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde na eta-pa de vulcanização dos componentes é caracterizada pelo pneu (Pn) se apre-senta aquecido, porém a uma temperatura reduzida;

13.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEVULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a reivindicação 1, onde a vul-canização do pneu por indução é caracterizada por gerar calor diretamente nacarcaça do pneu, dispensando a condução pela espessura do novo material,gerando calor praticamente no centro da estrutura do pneu (Pn) que é conduzi-do de dentro para fora, se vulcanizado assim as áreas importantes e que estãopróximas a estrutura da carcaça do pneu (Pn);

14.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEDESVULCANIZAÇÃO VULCANIZAÇÃO DE PNEUS", onde para um processode desvulcanização da borracha por aquecimento por indução, notadamentepara pneus radiais que apresentam complexa cadeia de arame de aço é çaraç,terizado por reverter a cadeia estrutural formada pelas lonas e pelo volume emvolta de sua estrutura atingindo tanto integral como parcialmente a ligaçãoda borracha com a lona extraindo grandes camadas de borracha;

15.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEDESVULCANIZAÇÃO VULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a rei-vindicação 14, onde o processo de desvulcanização é caracterizado por ter oparâmetro temperatura na faixa de 200'C até 400°C e aplicar-se coeficiente detempo para sobre-cura; e

16.) "ETAPA DE VULCANIZAÇÃO DE PNEUS EM AUTOCLAVE COM SIS-TEMA DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO APLICADA EM PROCESSO DEDESVULCANIZAÇÃO VULCANIZAÇÃO DE PNEUS", de acordo com a rei-vindicação 14, onde o processo de desvulcanização é caracterizado pelospneus serem carregados na autoclave sem nenhum tipo de montagem.