PT89152B - Processo para ligar topo a topo os bordos de um tecido impregnado com borracha, para fabrico de uma armadura de carcaca, e pneumatico com armadura de carcaca radial assim obtido - Google Patents

Processo para ligar topo a topo os bordos de um tecido impregnado com borracha, para fabrico de uma armadura de carcaca, e pneumatico com armadura de carcaca radial assim obtido Download PDF

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Description

presente invento refere-se a um processo destinado a ligar os bordos de tecidos ou telas de reforço impregnados com borracha. Esses tecidos ou telas são empregados regularmente na indústria de pneumáticos onde são a base do fabrico de armaduras de reforço e, em especial da armadura de carcaça de um pneumático radial.
Esses tecidos são geralmente obtidos por envolvimento ou calandragem duma série de elementos de reforço paralelos entre si, tais como fios ou cabos, por meio de camadas de mistu ras de borracha não vulcanizada. Como se sabe, uma mistura compreende o elastómero, as 'cargas de reforço, os agentes de vulcanização e todos os aditivos necessários para lhe conferirem as propriedades necessárias tanto no estado não vulcani^ zado como no estado vulcanizado.
Tendo em vista o fabrico duma armadura de carcaça, em particular de uma armadura de carcaça com elementos de reforço radiais, esses tecidos são cortados na forma de rectângulos perpendicularmente aos elementos de reforço. Esses rectângulos de tecido devem ser então reunidos uns com os outros por meio duma junta ou soldadura permitindo ligar os dois bordos do tecido 'paralelamente aos elementos de reforço.
Empregam-se geralmente dois tipos de junta, quer durante a preparação do rolo de tecido, quer durante a confecção da armadura de carcaça num núcleo cilíndrico a chamada junta de so breposição e a chamada junta topo a topo.
Como o nome indica, a técnica da junta por sobreposição consiste em sobrepor' um bordo da tela com o outro bordo numa certa distância e assegurar a ligação aplicando pressão. Este tipo de soldadura é em geral, empregado particularmente quando o tecido é reforçado por fios ou cabos têxteis e apresenta uma grande solidez devido a grande superfície de adesão entre as partes de sobreposição. Apresentando uma espessura dupla de tecido uma certa distância circunferencial esta soldadura por sobreposição não é isenta de inconvenientes. No caso duma armadura de carcaça o número de elementos de reforço é multi68 324
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plicado por dois na parte meridiana ocupada pela junta, sob o efeito da pressão de enchimento o alongamento dos elementos de reforço da junta é duas vezes menor em comparação com o alongamento de todos os outros elementos de reforço da armadura, Daí resulta uma falta de uniformidade das paredes do pneumático fabricado e, mais especialmente dos flancos do pneumático quando se trata dum pneumático com armadura de car caça radial e de armadura de topo. Esta falta de uniformidade é muito prejudicial ao aspecto exterior do pneumático e também quanto à regularidade de rodagem.
A soldadura topo a topo dos bordos duma tela elimina os inconvenientes citados acima'.mas dá lugar a outros inconvenientes não menos importantes. Esta ligação assenta exclusivamen te e só na aderência de duas porções infimas de mistura não vulcanizada que é a mistura de envolvimento dos elementos de reforço e apesar das custosas precauções tomadas para a realização desta junção ela é pouco resistente e dá origem por vezes a partes nitidamente fracas durante a transformação do esboço cilindro da armadura no esboço toroidal. Não somente ao nível da soldadura o afastamento entre os dois cabos dos bordos do tecido é incerto mas dão-se rupturas no ponto da borracha entre os ditos dois cabos, em particular nas zonas de maior desenvolvimento circunferencial.
Essas irregularidades conduzem, apesar da rejeição dos esboços crus imperfeitos, a fraquezas na armadura de carcaça \ A ' quanto a resistência a fadiga em rodagem, especialmente na parte superior dos flancos.
i‘oi proposto um certo número de soluções quer para melhorar as soldaduras por sobreposição, quer para melhorar as soldaduras topo a topo, a patente dos EU 4 466 473 descreve um processo de fabrico da armadura de carcaça radial que consiste em munir um dos bordos do tecido utilizado com fendas perpendiculares a direcção dos fios ou cabos de reforço, sendo esse bordo coberto em seguida pelo outro bordo para formar uma junta por sobreposição. Um tal processo permite fabricar assim um pneumático que não apresenta irregularidades nos seus
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-4flanços.
A patente FR 2 389 483 refere-se a um processo de fabrico duma armadura de carcaça em que os dois bordos do tecido são juntos topo a topo no tambor cilíndrico de fabrico. A melhoria de comportamento desta soldadura obtêm-se pela sua sobreposição por meio duma banda de fios com pouca resistência à tracção e com pequeno módulo de elasticidade envolvidos por uma mistura com borracha de impregnação, sendo esses fios orientados perpendicularmente aos elementos de reforço do tecido utilizado para a confecção de armadura. Um tal processo apresenta o inconveniente de introduzir na armadura de carcaça um tecido impregnado com borracha suplementar de fabrico dispendioso.
objectivo do invento é realizar uma ligação topo a topo entre os bordos de um tecido, resistente, com um preço de custo mínimo e dando ao pneumático terminado e vulcanizado um aspecto exterior dos flancos correcto permitindo uma excelenresistência à fadiga da armadura da carcaça.
processo para ligar topo a topo e paralelamente aos elementos de reforço, os bordos de um tecido destinado ao fabri co duma armadura de carcaça radial e formada por fios ou cabos envolvidos por uma mistura de borracha, estando esses fios ou cabos paralelos entre si e distantes de um passo p, é caracterizado por se colocar o tecido num suporte de modo que a dis tância d que separa os dois fios ou cabos dos bordos do tecido esteja compreendida entre 1,5 p e 1,5 ΐρ, sendo T- a taxa de con formação mais pequena das armaduras de carcaça radial realizáveis a partir do dito tecido e por no intervalo assim criado se injectar uma mistura de borracha não vulcanizada sob uma pressão, pelo menos, igual a 5 bars, elevada a uma temperatura de pelo menos 70°C e apresentando uma viscosidade Mooney Vg, pelo menos, igual a 1,2 vezes a viscosidade Mooney da mistura de envolvimento dos elementos de reforço do tecido e um módulo de elasticidade m2 pelo menos igual a 1,5 vezes o módu. lo de elasticidade ml da mistura de envolvimento.
A distância d que separa os dois fios ou cabos dos bordos
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é medida entre os eixos de simetria dos dois elementos de reforço. E igualmente a distância p.
A mistura, encontrada entre as duas bordas do tecido a ligar, tem uma coesão em crú muito superior à da mistura de envolvimento dos fios ou cabos do tecido. Essa coesão em crú é medida, por um lado, pela viscosidade Mooney seguindo o processo normalizado, ASTM D1646, e por outro lado pelo módulo de elasticidade no estado não vulcanizado, a uma temperatura dita ambiente de 23°C e para um alongamento relativo de 500%. Como se sabe o módulo de elasticidade deduz-se de curva, força de tracção F imposta a uma amostra de ensaio de secção So em função do alongamento relativo C. 0 módulo é então igual a F/So.l/xE .
Sabe-se também que a taxa de conformação duma armadura de carcaça radial num dado ponto do seu perfil meridiano é igual à relação raio R do ponto considerado do dito perfil do pneumático conformado e vulcanizado sobre o raio Ro do mes mo ponto no perfil não conformado, sendo R e Ro medidos em relação ao eixo de rotação do pneumático. No caso presente, a taxa de conformação corresponde ao ponto de intersecção do per fil meridiano da armadura de carcaça com o plano equatorial, quer dizer o ponto do raio R máximo da armadura de carcaça considerada no molde de vulcanização do pneumático.
Um tecido formado por fios ou cabos envolvidos pode ser utilizado para o fabrico de uma só armadura de carcaça. A distância d é escolhida então de modo a estar compreendida entre
1,5 p e 1,5 fgP, sendo a taxa de conformação da armadura de carcaça realizável a partir do dito tecido de passo p.
As armaduras de carcaça realizáveis a partir do tecido de passo p, reforçam assim vários pneumáticos diferenciáveis pelas suas dimensões (altura sobre a jante, largura axial máxima, relação da altura com a largura) e/ou pelo seu tipo (HR, SR, VR) e/ou pela configuração exterior do seu piso de rodagem.
Qualquer que seja o pneumático a sua armadura de carcaça apresenta ao nível dos aros metálicos uma distância entre cabos que não é circunferencialmente constante. Ao nível de uma
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-6— soldadura, esta distância d é, pelo menos, igual a 1,5 vez a distância que separa os outros calos. Rara minimizar os efeitos desta diferença de afastamento entre cabos na resistência à fadiga da armadura de carcaça, é vantajoso que a mistura de soldadura se apresente, no estado vulcanizado, um módulo de elasticidade superior do módulo da mistura de envolvimento, Consequentecente o presente invento refere-se também a um pneumático que tem dois flancos unidos por um piso de rodagem, uma armadura de topo e uma armadura de carcaça ancorada pelo menos a um aro metálico em cada rebordo e formada pelo menos por uma tela de fios ou cabos que fazem, com a direcção circunferencial um ângulo de 90 + 10°, apresentando cada tela uma ou várias soldaduras topo a topo paralelamente aos elementos de reforço, caracterizado por os dois fios ou cabos entre os quais se efectua uma soldadura estarem distantes numa distância d, medida ao nível dos aros metálicos, pelo menos igual a 1,5 vezes a distância p que separa os outros fios ou cabos, e por a mistura de borracha, inserida entre os dois fios ou cacos de soldadura ter um módulo de elasticidade M2 superior ao módulo de elasticidade Ml da mistura de envolvimento dos fios ou cabos.
módulo de elasticidade no estado vulcanizado tem a mes ma definição que o módulo no estado não vulcanizado. E medido por um alongamento relativo de 25%.
De preferência a mistura de soldadura tendo uma composição química diferente da mistura de envolvimento tem um módulo de elasticidade mg pelo menos igual 1,2 vezes o módulo Ml da mistura de envolvimento, invento será descrito em detalhe em relação ao desenho anexo dado a título de exemplo de modo algum limitativo e no qua 1:
A figura 1 é ucm vista em corte, perpendicularmente aos elementos de reforço do tecido com dois bordos de tela impregna do com borracha ligados topo a topo de acordo com o invento.
A figura 2 é uma vista em corte longitudinal dum pneumático moldado incluindo uma armadura de carcaça obtida pelo pro cesso do invento.
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-70 tecido empregnado com borracha (1) é formada por elemen tos de reforço (2) que são cabos 184/2 (2 filamentos de 184 contex) de raiona, com 126 cabos por decímetro medido perpen dicularmente aos cabos. 0 passo entre dois catos é então igual a 0,79 mm. Esses catos são envolvidos numa mistura (3) a base de borracha natural cuja viscosidade mooney é igual a 60 e cu jo módulo de elasticidade em crú, para um alongamento relativo de
500/ é igual a 0,08 i.2a, 0 tecido (1) é tratamento T de modo que os tecido distant colocado numa mesa de elementos de reforço extremos (21) serem ligados sejam paralelos entre si e igual a 1,60 mm, o que destinados a > A - , ?s a distancia d sensivelmente dos dois bordos do corresponde a um valor próximo de 2 p. No intervalo (e) é injectada sob uma pressão de 7 bars e a uma temperatura de 80°0 a mistura de borracha (4) cuja viscosidade Liooney é igual a 90 e cujo módulo de elasticidade para o mesmo alongamento relativo é igual a 0,19 MPa.
A injecção realiza-se como se sabe, com a ajuda duma seringa de injecção ou duma máquina micro-enchedora montada num suporte, permitindo a deslocação ao longo do intervalo (e). Esse suporte inclui também um cilindro ou rolete de compressão que se destina, como o seu nome indica, a completar a regularidade da soldadura por rolagem sob pressão.
Entenda-se que a ligação dos dois bordos se pode efectuar sobre um núcleo cilíndrico destinado à execução de uma armadura de carcaça radial e em torno do qual terá sido previamente disposta uma camada de empregnação borracha destinada a formar a camada interna do pneumático.
pneumático 155-13 mX, mostrado na figura 2, inclui um piso de rodagem (5) provido de ranhuras (51) uma armadura de topo (6) formada por duas telas de cabos metálicos cruzados de uma tela para a seguinte e formando cora a direcção circunferencial um ângulo inferior a 25°, um aro metálico (7) em ca da rebordo e uma armadura de carcaça radial (11) formada por uma só tela de tecido (1).
Ao nível dos aros metálicos (7) os cabos (2) do tecido
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K.2ô/0as 649 (1) estão distantes uns dos outros num valor p sensivelmente igual a 0,79 mm, enquanto os cabos (21) de soldadura estão distantes num valor d sensivelmente igual a 1,60 mm, sendo a taxa de conformação da armadura de carcaça (11) utilizada de 1,71, a distância entre dois cabos normais (2) medida ao nivel do plano equatorial é antào igual a 1,71 x 0,79 = 1,35 mm e a distância d entre dois cabos de soldadura (21) fica praticamen te constante e sensivelmente igual a 1,60 mm, sendo dados as caracteristicas em crú da mistura de soldadura (4) utilizada, comparativamente com as características da mistura de envolvimento (3). Quanto ao módulo de elasticidade sob tensão da mistura de soldadura (4) ele é 'iguala 8,2 MPa e o da mistura (3) igual a 2,4 MPa.

Claims (2)

REIVINDICACÕES
1 - Processo para ligar topo a topo e paralelamente aos elementos de reforço, os bordos de um tecido destinado ao fabrico duma armadura de carcaça radial e formado por fios ou cabos envolvidos numa mistura de borracha, estando estes fios ou cabos paralelos entre si e distantes de um passo p, caracterizado por se colocar o tecido num suporte, de modo que a distância d, separando os dois fios ou cabos (21) dos bordos do tecido (1) esteja compreendida entre l,5p e 1,5 Tp, sendo T» a menor taxa de conformação das armaduras de carcaça radial (11), realizáveis a partir do dito tecido (1), e por no intervalo (e) assim criado se injectarem sob uma pressão, pelo menos, igual a 500 kPa, uma mistura de borracha (4) não vulcanizada, levada a uma temperatura de, pelo menos, 10° C, e apresentando uma viscosidade Mooney V2, pelo menos igual a 1,2 vezes a viscosidade Mooney VI da mistura de envolvimento (3) dos elementos de reforço (2) do tecido (1), e um módulo de elasticidade m2, pelo menos igual a 1,5 vezes o módulo de elasticidade ml da mistura de envolvimento (3).
2 - Pneumático com armadura de carcaça radial, tendo dois flancos reunidos por um piso de rodagem, uma armadura de topo e uma armadura de carcaça, ancorada, pelo menos, a um anel metálico em cada rebordo e formada, pelo menos, por uma tela de fios ou cabos, fazendo com a direcção circunferencial um ângulo de 90“ ± 10°, apresentando cada tela uma ou várias soldaduras topo a topo paralelamente aos elementos de reforço, sendo as ditas soldaduras realizadas de acordo com o processo da reivindicação 1, caracterizado por os dois fios ou cabos (21), entre os quais se efectua uma soldadura, estarem distantes de uma distância d, medida ao nível dos aros metálicos (7), pelo menos, igual a 1,5 vezes a distância p, que separa os outros fios ou cabos (2), e por a mistura de borracha (4), inserida entre os dois fios ou cabos de soldadura (21), ter um módulo de elasticidade M2 superior ao módulo de elasticidade Ml da mistura de envolvimento (3) dos fios ou cabos.
PT89152A 1987-12-03 1988-12-02 Processo para ligar topo a topo os bordos de um tecido impregnado com borracha, para fabrico de uma armadura de carcaca, e pneumatico com armadura de carcaca radial assim obtido PT89152B (pt)

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FR8716946A FR2624051B1 (fr) 1987-12-03 1987-12-03 Procede pour raccorder bout a bout les bords d'un tissu caoutchoute, destine a la fabrication d'une armature de carcasse, et pneumatique a armature de carcasse radiale obtenu

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PT89152A PT89152B (pt) 1987-12-03 1988-12-02 Processo para ligar topo a topo os bordos de um tecido impregnado com borracha, para fabrico de uma armadura de carcaca, e pneumatico com armadura de carcaca radial assim obtido

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