BRPI1105623A2

BRPI1105623A2 - conjunto de matriz de extrusora

Info

Publication number: BRPI1105623A2
Application number: BRPI1105623-1A
Authority: BR
Inventors: Michael Worth Herndon; Donald Van Earnest; Kenneth Eugene Day; Ernest Wilford Looman Jr
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2010-12-10
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2013-04-09
Also published as: US20120148702A1; EP2463076A1; CN102529058A

Abstract

CONJUNTO DE MATRIZ DE EXTRUSORA. Um conjunto de matriz para uso com uma extrusora é descrito. O conjunto de matriz tem uma matriz de pré-formador, tendo um furo moldado de pré-formador para gerar a forma desejada de um componente a ser extrudado, caracterizado pelo fato de que o furo moldado não é simétrico e tem uma primeira extremidade pequena e uma segunda extremidade grande. O conjunto de matriz inclui ainda uma placa de matriz final tendo um furo de moldagem final, o furo de moldagem final não sendo assimétrico e tendo uma primeira extremidade grande e uma segunda extremidade pequena. A matriz de pré-formador e a placa de matriz final são posicionadas adjacentes entre silício, caracterizada pelo fato de que a primeira extremidade pequena do furo moldado de pré-formador é alinhada com a primeira extremidade grande do furo de moldagem final, e caracterizada pelo fato de que a segunda extremidade grande do furo moldado de pré-formador é alinhada com a segunda extremidade pequena do furo de moldagem final.

Description

"CONJUNTO DE MATRIZ DE EXTRUSORA" CAMPO DA INVENÇÃO A invenção se refere ao campo de manufatura de pneumáticos, e, mais particular- mente, à manufatura de componentes de pneumáticos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Na manufatura de pneumáticos, vários componentes de pneumáticos são formados de uma pluralidade de partes de borracha. Os componentes de pneumáticos de borracha, tais como enchimento, costado e banda de rodagem de pneumático, são formados por um processo de extrusão. Um tipo de extrusora usado tipicamente em manufatura de pneumáti- cos é uma extrusora de rosca. A extrusora de rosca tem, tipicamente, uma câmara longa com uma rosca centralizada no canal, em que a rosca mastiga a borracha. A extremidade do canal tem, tipicamente, uma matriz tendo um furo formado nela. A forma do furo dita a forma de seção transversal da parte de borracha a ser produzida. A pressão da extrusora força a borracha pelo pequeno furo de matriz, que forma a parte a ser produzida continua- mente. A parte de borracha desejada é obtida por corte da parte extrudada a um determina- do comprimento.

Alguns componentes de pneumático de borracha podem ser mais desafiadores pa- ra manufaturar. Um enchimento tem uma forma de seção transversal triangular, que é extru- dada em uma peça linear, tendo a seção transversal triangular desejada. Dependendo da aplicação do pneumático, alguns enchimentos têm seções transversais triangulares, que são altas e finas. Uma vez que a forma da matriz imita a forma do componente de borracha de- sejado, o furo da matriz tem uma região mais espessa e uma região mais fina. A borracha tende a seguir o caminho de menor resistência, o que significa que a borracha não necessita escoar para a região mais fina da matriz. Isso pode resultar em artigos de enchimento mau formados, que devem ser descartados. Desse modo, é desejado que se tenha uma matriz aperfeiçoada e um método aperfeiçoado de manufatura de artigos de borracha complexos. DEFINIÇÕES

"Proporção de aparência" significa a proporção de uma altura de altura seção para sua largura de seção.

"Axial" e "axialmente" significam as linhas ou direções que são paralelas ao eixo de

rotação do pneumático.

"Talão" ou "núcleo de talão" significam geralmente aquela parte do pneumático que compreende um elemento de tensão anular, os talões radialmente internos, que são associ- ados com a retenção do pneumático no aro, são enrolados por cordões de lona e moldados, com ou sem outros elementos de reforço, tais como cobre-talões, reforços, enchimentos ou cargas, protetores de unhas e elementos antiatrito.

"Estrutura de correia" ou "correias de reforço" significam pelo menos duas camadas ou lonas anulares de cordões paralelos, tecidas ou não, subjacentes à banda de rodagem, desancoradas do talão, e tendo ambos os ângulos de cordões direito e esquerdo na faixa de 17 a 27° com relação ao plano equatorial do pneumático.

"Pneumático de lonas oblíquas" significam que os cordões de reforço na lona da carcaça se estendem diagonalmente pelo pneumático, de talão a talão a um ângulo de cer- ca de 25 - 65° com relação ao plano equatorial do pneumático, os cordões de lona se esten- dendo a ângulos opostos em camadas alternadas.

"Amortecedores" ou "amortecedores de pneumáticos" significam o mesmo que cor- reia ou estrutura de correia, ou correias de reforço. "Carcaça" significa um laminado de material de lona de pneumático e outros com-

ponentes de pneumático cortados a um comprimento adequado para emenda, ou já emen- dados, a uma forma cilíndrica ou toroidal. Componentes adicionais podem ser adicionados à carcaça antes de serem vulcanizados, para criar o pneumático moldado.

"Circunferencial" significa linhas ou direções estendendo-se ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular, perpendiculares à direção axial; pode também se referir à direção dos conjuntos de curvas circulares adjacentes, cujos raios definem a curvatura axial da banda de rodagem, como visto em seção transversal.

"Cordão" significa um dos filamentos de reforço, incluindo fibras, que são usados para reforçar as lonas.

"Pano-forro interno" significa a camada ou as camadas de elastômero, ou de outro

material, que formam a superfície interna de um pneumático sem câmara e que contêm o fluido inflativo dentro do pneumático.

"Insertos" significam o reforço usado tipicamente para reforçar os costados de pneumáticos do tipo que rodam vazios; referem-se também ao inserto elastomérico que fica subjacente à banda de rodagem.

"Lona" significa uma camada reforçada com cordões de cordões paralelos revesti- dos com elastômero, dispostos radialmente ou de outro modo.

"Radial" e "radialmente" significam direções radialmente no sentido ou para longe do eixo de rotação do pneumático. "Estrutura de lonas radiais" significa a uma ou mais lonas de carcaça, em que pelo

menos uma lona tem cordões de reforço orientados a um ângulo entre 65 e 90, com relação ao plano equatorial do pneumático.

"Pneumático de lonas radiais" significa um pneumático limitado circunferencialmen- te, no qual os cordões de lonas, que se estendem de talão a talão, são dispostos a ângulos de cordões entre 65 e 90° com relação ao plano equatorial do pneumático.

"Costado" significa uma parte de um pneumático entre a banda de rodagem e o ta- lão. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção vai ser descrita por meio de exemplo e com referência aos desenhos em anexo, em que:

a Figura 1 é uma vista em seção transversal de uma representação esquemática de uma extrusora de rosca;

a Figura 2 é uma vista frontal de subcomponentes convencionais da matriz, para uso na extrusora da Figura 1;

a Figura 3 é uma vista lateral dos subcomponentes da matriz da Figura 2; a Figura 4 é uma vista frontal da placa de matriz final da presente invenção; a Figura 5 é uma vista frontal da placa do pré-formador da presente invenção;

a Figura 6 é uma vista em seção transversal da placa do pré-formador na direção 6

- 6 da Figura 5; e

a Figura 7 é uma vista em seção transversal da placa do pré-formador na direção 7

- 7 da Figura 5.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

A Figura 1 ilustra uma extrusora 10, útil na extrusão de artigos de borracha e asse- melhados. A extrusora 10 é compreendida de um corpo de forma cilíndrica 11, que aloja uma rosca interna 12. A extrusora é disposta de modo que um material de borracha Q seja alimentado na parte corpo principal 11 por meio de um alimentador 16. Na medida em que a rosca 12 gira, a borracha é avançada pelo corpo principal. A borracha é então passada por um pré-formador 110 e uma matriz 128, antes de sair pela saída da extrusora. Um conjunto de matriz da técnica anterior é mostrado na Figura 2, e que é compreendido de uma placa de pressão 13A, uma câmara intermediária 13B e uma placa de matriz final 13C. A placa de pressão 13A é compreendida de um disco plano tendo múltiplos furos 17. Os furos são tam- pados ou não por tentativa e erro, em uma tentativa de direcionar o fluxo de borracha. A borracha então passa por uma câmara intermediária 13B. A câmara intermediária é um dis- co de modelo, que forma uma passagem vazia na qual a borracha se expande. A borracha se desloca da câmara intermediária 13B a uma matriz de moldagem final 13C. A matriz de moldagem 13C é uma placa plana, que tem um furo moldado 21, que gera a forma final do artigo de borracha. O furo moldado 21, como mostrado, pode ser usado para formar um en- chimento de forma triangular tendo uma ponta fina. A invenção não é limitada a essa forma ou componente de pneumático, e pode ser usada para gerar outras formas. Os pinos 19 podem ser dispostos na placa de pressão, para tentar dirigir o fluxo de borracha pela passa- gem estreita 23, que forma a ponta fina. O problema com a disposição da técnica anterior é que requer tentativa e erro e carece de controle positivo no fluxo.

O conjunto de matriz 100 da presente invenção é mostrado nas Figuras 4 e 5. A placa de pressão 13A e a câmara intermediária 13B são substituídas pela placa do pré- formador 110. A placa do pré-formador 110 é constituída de um disco redondo, que tem um furo moldado 120 para gerar a forma desejada de um enchimento ou de outro componente de pneumático. Uma primeira parte oblíqua 114 circunda completamente o furo moldado 120 e funciona como um funil, para direcionar a borracha no furo moldado 120. A placa do pré-formador compreende ainda uma segunda parte oblíqua 112 opcional, que é localizada adjacente à primeira parte oblíqua. De preferência, a segunda parte oblíqua 112 circunda completamente a primeira parte oblíqua. De preferência, o ângulo de inclinação da segunda parte oblíqua 112 é inferior ao ângulo de inclinação da primeira parte 114. O ângulo de incli- nação α é medido com relação ao plano chato da superfície superior da placa. Desse modo, as primeira e segunda partes oblíquas trabalham em conjunto para afunilar o fluxo de borra- cha para o furo de pré-formador 120.

É importante notar que a forma do furo de pré-formador 120 é um aspecto impor- tante da invenção. Como mostrado na Figura 5, o furo de pré-formador 120 tem uma grande extremidade bulbosa 122 e uma extremidade fina longa 124 oposta à extremidade bulbosa. O pré-formador funciona para direcionar uma grande massa de borracha pela extremidade bulbosa 122 da placa do pré-formador 110, que é alinhada para recepção na passagem es- treita 130 da placa de matriz final 128. Desse modo, a grande extremidade bulbosa 122 do pré-formador funciona para carregar a borracha para que esta entre na extremidade fina longa 130. A extremidade fina longa 124 do furo de pré-formador fica em alinhamento co uma grande extremidade bulbosa 132 do furo de matriz. Desse modo, a forma do furo de pré-formador é girada 180 graus, fora de fase com a fona do furo de matriz final 129.

São possíveis variações na presente invenção à luz de sua descrição proporciona- da no presente relatório descritivo. Ainda que certas concretizações e detalhes representati- vos tenham sido mostrados com o fim de ilustrar a presente invenção, vai ser evidente para aqueles versados nessa técnica que várias mudanças e modificações podem ser feitas nela, sem que se afaste do âmbito da presente invenção. Deve-se, portanto, entender que podem ser feitas mudanças nas concretizações particulares descritas, que vão estar dentro do âm- bito intencionado integral da invenção, como definido pelas reivindicações em anexo a se- guir.

Claims

1. Extrusora, CARACTERIZADA por um corpo tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, e uma passagem interna em comunicação fluida com a extre- midade de entrada e a extremidade de saída, uma rosca montada rotativamente dentro da passagem interna, e um conjunto de matriz conectado à extremidade de saída, o conjunto de matriz tendo uma matriz de pré-formador tendo um furo moldado de pré-formador, para gerar a forma desejada de um componente a ser extrudado, em que o furo moldado tem uma primeira extremidade fina e uma segunda extremidade expandida; o conjunto de matriz definido ainda como uma placa de matriz final, tendo um furo de moldagem final, o furo de moldagem final tendo uma primeira extremidade expandida e uma segunda extremidade fina, em que a placa de matriz de pré-formador e a placa de matriz final são posicionadas adjacentes entre si, em que a primeira extremidade fina do furo moldado de pré-formador é alinhada com a primeira extremidade expandida do furo de moldagem final, e em que a se- gunda extremidade expandida do furo moldado de pré-formador é alinhada com a segunda extremidade fina do furo de moldagem final.

2. Extrusora, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o furo moldado de pré-formador é circundado por uma primeira parte oblíqua.

3. Extrusora, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira parte oblíqua é circundada por uma segunda parte oblíqua.

4. Extrusora, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que o ângulo de inclinação da primeira parte oblíqua é maior do que o ângulo de inclinação da segunda parte oblíqua.

5. Extrusora, CARACTERIZADA por um corpo tendo uma extremidade de entrada e uma extremidade de saída, e uma passagem interna em comunicação fluida com a extre- midade de entrada e a extremidade de saída, uma rosca montada rotativamente dentro da passagem interna, e um conjunto de matriz conectado à extremidade de saída, o conjunto de matriz tendo uma matriz de pré-formador tendo um furo moldado de pré-formador, para gerar a forma desejada de um componente a ser extrudado, em que o furo moldado não é simétrico e tem uma primeira extremidade pequena e uma segunda extremidade grande; o conjunto de matriz consistindo adicionalmente de uma placa de matriz final, tendo um furo de moldagem final, o furo de moldagem final não sendo simétrico e tendo uma primeira ex- tremidade grande e uma segunda extremidade pequena, em que a placa de matriz de pré- formador e a placa de matriz final são posicionadas adjacentes entre si, em que a primeira extremidade pequena do furo moldado de pré-formador é alinhada com a primeira extremi- dade grande do furo de moldagem final, e em que a segunda extremidade grande do furo moldado de pré-formador é alinhada com a segunda extremidade pequena do furo de mol- dagem final.

6. Conjunto de matriz para uso com uma extrusora, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de matriz tem uma matriz de pré-formador tendo um furo moldado de pré- formador, para gerar a forma desejada de um componente a ser extrudado, em que o furo moldado não é simétrico e tem uma primeira extremidade pequena e uma segunda extremi- dade grande; o conjunto de matriz consistindo ainda de uma placa de matriz final tendo um furo de moldagem final, o furo de moldagem final não sendo simétrico e tendo uma primeira extremidade grande e uma segunda extremidade pequena, em que a matriz de pré-formador e a placa de matriz final são posicionadas adjacentes entre si, em que a primeira extremida- de pequena do furo moldado de pré-formador é alinhada com a primeira extremidade grande do furo de moldagem final, e em que a segunda extremidade grande do furo moldado de pré-formador é alinhada com a segunda extremidade pequena do furo de moldagem final.

7. Conjunto de matriz, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fa- to de que o furo moldado de pré-formador é circundado por uma primeira parte oblíqua.

8. Conjunto de matriz, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fa- to de que a primeira parte oblíqua é circundada por uma segunda parte oblíqua.

9. Conjunto de matriz, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fa- to de que o ângulo de inclinação da primeira parte oblíqua é maior do que o ângulo de incli- nação da segunda parte oblíqua.