BR0318617B1 - Processo para produzir um produto semi-acabado para fabricar pneus para rodas de veículos, método para produzir pneus para veículo, aparelho para produzir um produto semi-acabado, e, instalação para produzir pneus de veículo - Google Patents

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“PROCESSO PARA PRODUZIR UM PRODUTO SEMI-ACABADO PARA

FABRICAR PNEUS PARA RODAS DE VEÍCULOS, MÉTODO PARA

PRODUZIR PNEUS PARA VEÍCULO, APARELHO PARA PRODUZIR

UM PRODUTO SEMI-ACABADO, E, INSTALAÇÃO PARA PRODUZIR PNEUS DE VEÍCULO” Descrição A presente invenção é relativa a um processo e um aparelho para produzir um produto semi-acabado para fabricar pneus para rodas de veículo. Mais especificamente, dito produto semi-acabado compreende uma pluralidade de elementos de reforço alongados incorporados em um material elastomérico. A invenção também se refere a um método e uma instalação para produzir pneus pneumáticos que compreendem o processo e aparelho acima mencionados, respeclivamente. ✓ E conhecido que a fabricação de um pneu para rodas de veículo envolve genericamente a preparação de uma estrutura de carcaça que compreende uma ou mais lonas de carcaça, cada uma das quais formada por meio de enrolamento circunferencial de, no mínimo, um produto semi- acabado sobre um tambor de construção ou máquina de montagem, cujo produto semi-acabado compreende cordonéis de reforço têxteis ou metálicos, orientados transversalmente à extensão longitudinal do próprio artigo fabricado.

Quando o enrolamento é completado, as abas extremas respectivamente opostas da lona de carcaça são dobradas como uma barbatana ao redor de estruturas de ancoragem anelares, cada uma sendo usual mente formada de um inserto anelar substancial mente circunferencial, ao qual no mínimo um inserto de enchimento é aplicado em uma posição radialmente externa.

Associada com a estrutura de carcaça existe, então, uma estrutura de cinta que compreende uma ou mais camadas de cinta colocadas em relação de superposição radial uma com a outra e com a lona de carcaça, e tendo cordonéis de reforço têxteis ou metálicos, com uma orientação cruzada e/ou substancialmente paralela à direção da extensão circunferencial do pneu.

Uma banda de rodagem, também feita de material elastomérico como outros produtos semi-acabados que constituem o pneu, é aplicada à estrutura de cinta em uma sua posição radialmente externa.

Para as intenções da presente invenção deveria ser apontado que, por meio do termo “material elastomérico” é projetada uma composição que compreende no mínimo um polímero elastomérico, e no mínimo um enchimento de reforço. Preferivelmente esta composição também compreende aditivos tais como agentes de ligação cruzada e/ou de plastificação. Devido à presença dos agentes de ligação cruzada este material pode ter ligação cruzada através de aquecimento, de modo a formar o artigo fabricado final.

Em adição, antes ou depois da aplicação da banda de rodagem, costados respectivos de material elastomérico são aplicados às superfícies laterais da estrutura de carcaça, cada uma se estendendo a partir de uma das bordas laterais da banda de rodagem até junto da respectiva estrutura de reforço de ancoragem anelar nos talões. O produto semi-acabado empregado para fazer a lona de carcaça é usualmente obtido cortando para a dimensão uma seção de um artigo fabricado contínuo, obtido em uma etapa de trabalho precedente. Em mais detalhe, a fabricação de tal artigo envolve uma operação de trabalho preliminar, na qual através de calandragem por exemplo, uma pluralidade de cordonéis colocados paralelos uns aos outros são revestidos com uma camada de material elastomérico bruto, de modo a obter um artigo fabricado contínuo, no qual cada um dos cordonéis é orientado ao longo do comprimento. Em seguida o artigo fabricado é cortado transversalmente, para obter seções de um comprimento que corresponde à dimensão transversal do artigo fabricado a ser obtido.

Estas seções são unidas em seqüência, seja extremidade com extremidade, ou com uma ligeira superposição, para formar o artigo fabricado contínuo, cujos cordonéis são direcionados transversalmente à sua extensão longitudinal.

Um exemplo de como fazer um artigo da fabricação contínuo seguindo as modalidades acima, está descrito no documento U.S. 2003/0051794 Al.

No documento U.S. 2002/0195186 Al é sugerida preparação de artigo fabricado para utilização na feitura de uma lona de carcaça começando de um elemento como fita extrasado de maneira contínua, que compreende cordonéis colocados em relação longitudinal lado a lado, e incorporados em uma camada de material elastomérico. O elemento extrusado como fita é enrolado de maneira espiral ao redor de um tambor cilíndrico, de modo que as bordas laterais de cada espira estejam em contato apertado uma com outra, formando com isto uma luva cilíndrica. A luva cilíndrica é, em seguida, cortada em uma direção ortogonal ao ângulo de enrolamento da espira. A luva cilíndrica é então depositada em um plano, de modo a obter um artigo fabricado na forma de uma folha retangular, que consiste de uma pluralidade de seções de fita colocadas paralelas e próximas uma à outra. O artigo fabricado na forma de uma folha é, em seguida, enrolado sobre um tambor cilíndrico, de modo que as seções de fita devem se estender paralelas ao eixo geométrico do próprio tambor, formando com isto uma lona de carcaça na forma de uma luva que tem cordonéis orientados paralelos a seu eixo geométrico, para ser utilizada na feitura de um pneu. O Requerente, contudo, percebeu que o método acima descrito impunha uma fabricação descontínua do produto semi-acabado, cujas dimensões em ambas as direções, longitudinal e transversal, são correlacionadas diretamente com a extensão longitudinal e circunferencial, respectivamente, do suporte cilíndrico sobre o qual a fita contínua é enrolado. O documento EP 1 226 926 divulgou um aparelho equipado com dois roletes cilíndricos localizados em uma estação de enrolamento e uma estação de corte, respectivamente. Os roletes são montados sobre um suporte rotativo que por meio de uma rotação de 180 0 permite troca de posicionamento dos mesmos entre a estação de enrolamento e a estação de corte. Na estação de enrolamento uma fita contínua, que compreende cordonéis colocados em relação longitudinal lado a lado e incorporados em uma camada elastomérica, é enrolado sobre o respectivo rolete com as bordas de espira próximas umas das outras para formar uma luva tubular cilíndrica.

Por meio de uma rotação de 180 0 do suporte rotativo, o rolete coberto com a luva tubular é trazido até a seção de corte, na qual a luva tubular é cortada durante duas etapas subsequentes de acordo com duas geratrizes colocadas em posições diametralmente opostas, de modo a formar dois produtos semi- acabados retangulares que tem um comprimento que corresponde à dimensão axial da luva tubular, e uma largura que corresponde à semi-circunferência da própria luva tubular.

Cada produto semi-acabado, que tem cordonéis colocados em relação paralela lado a lado e orientados transversalmente à sua extensão longitudinal, é adaptado para ser separado do rolete cilíndrico para ser utilizado para fazer uma lona de carcaça para um pneu.

Contudo, o aparelho descrito acima também impõe um processo de trabalho descontínuo para obter os produtos semi-acabados a serem utilizados na feitura das lonas de carcaça. Em adição, neste processo a dimensão longitudinal máxima dos produtos semi-acabados que podem ser obtidos está diretamente conectada com a extensão axial do rolete sobre o qual o elemento como fita é enrolado.

De acordo com a presente invenção, o Requerente descobriu a possibilidade de conseguir vantagens inesperadas em termos de simplificação do equipamento requerido para fabricar um produto semi-acabado, bem como em termos de produtividade e flexibilidade operacional na fabricação de pneus que tem aspectos geométricos e de construção diferentes uns dos outros, também em lotes de pequenas quantidades, ao colocar em prática um processo de produção contínuo no qual um artigo fabricado tubular, obtido por meio do enrolamento de um elemento alongado contínuo em espiras colocadas em relação lado a lado, é movido longitudinalmente para longe da região de enrolamento até uma região de corte.

De acordo com a invenção é, portanto, possível produzir carretéis de produto semi-acabado sem descontinuidades, conectado com as junções de preparação presentes no processo conhecido. Em adição, é possível enrolar dito produto semi-acabado para possibilitar intertravamento subseqüente com diversas máquinas de montagem de um tipo conhecido na técnica, por meio de uma alimentação contínua do produto semi-acabado sem que um corte preliminar seja necessário. Em particular, de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proposto um processo para produzir um produto semi-acabado que consiste de uma pluralidade de elementos de reforço alongados, incorporados em um material elastomérico, que compreende as seguintes etapas: preparar no mínimo um elemento alongado contínuo, ou no mínimo um elemento de reforço alongado, e um revestimento elastomérico bruto aplicado a dito elemento de reforço, enrolar dito elemento alongado contínuo sobre um suporte de conformação para formar espiras em contato uma com a outra, enroladas ao redor de um eixo geométrico de dito suporte; translacionar as espiras ao longo de dito eixo geométrico até uma região de corte; cortar as espiras na região de corte para formar um produto semi-acabado contínuo, que tem elementos de reforço alongados colocados paralelos uns aos outros, cada um deles se estendendo entre duas bordas longitudinais opostas do produto semi-acabado.

Em um segundo aspecto da invenção, também é proposto um aparelho para produzir um produto semi-acabado que inclui uma pluralidade de elementos de reforço alongados incorporados em um material elastomérico, que compreende: no mínimo um dispositivo para preparar no mínimo um elemento alongado contínuo que inclui no mínimo um elemento de reforço alongado revestido com um material elastomérico bruto aplicado a dito elemento de reforço alongado; no mínimo um dispositivo para enrolar dito elemento alongado contínuo sobre um suporte de conformação, para formar espiras em contato uma com a outra enroladas ao redor de um eixo geométrico do suporte; no mínimo um dispositivo para translacionar as espiras ao longo de dito eixo geométrico até uma região de corte; no mínimo um cortador para cortar as espiras na região de corte, de modo a formar um produto semi-acabado contínuo que tem elementos de reforço alongados colocados em relação paralela lado a lado um com o outro, cada um deles se estendendo entre duas bordas longitudinais opostas do produto semi-acabado.

Em um terceiro aspecto, a invenção é relativa a um método de produzir pneus para veículo, que compreende as etapas de: constmir uma estrutura de carcaça por meio de no mínimo as etapas de: preparar no mínimo uma lona de carcaça que tem primeira e segunda extremidades respectivamente opostas; juntar, reciprocamente as extremidades opostas da lona de carcaça para formar uma luva de carcaça; associar estruturas de reforço anelares com respectivas bordas opostas da luva de carcaça; fornecer à dita estrutura de carcaça uma conformação toroidal; preparar uma estrutura de cinta que compreende no mínimo uma camada de cinta; aplicar dita estrutura de cinta à dita estrutura de carcaça em uma posição radialmente externa; aplicar lateralmente um par de costados à estrutura de carcaça em seus lados respectivamente opostos; aplicar uma banda de rodagem à dita estrutura de cinta em uma posição radialmente externa; modelar e curar o pneu; no qual preparação de no mínimo um elemento selecionado entre dita no mínimo uma lona de carcaça e dita no mínimo uma camada de cinta, compreender a etapa de cortar uma seção de comprimento predeterminado a partir de um produto semi-acabado contínuo obtido por meio do processo mencionado acima.

Em um quarto aspecto, a invenção é relativa a uma instalação para fazer pneus para rodas de veículo, que compreende: dispositivos para preparar produtos semi-acabados adaptados para formar no mínimo um elemento constituinte do pneu; no mínimo um dispositivo para montar ditos produtos semi-acabados; no mínimo um dispositivo de moldagem e cura; no qual ditos dispositivos para preparar os produtos semi-acabados compreendem dito aparelho para produção do mesmo.

Outros aspectos e vantagens se tomarão mais evidentes a partir da descrição detalhada de uma configuração preferencial, porém não exclusiva, de um método e um aparelho para fazer continuamente um artigo fabricado a ser empregado na fabricação de pneu, de acordo com a presente invenção. Esta descrição será estabelecida daqui em diante com referência aos desenhos que acompanham, fornecidos à guisa de exemplo não limitativo, nos quais: A Figura 1 é uma vista lateral diagramática de um aparelho para produzir de maneira contínua um produto semi-acabado, de acordo com a presente invenção; A Figura 2 mostra o aparelho visto a partir do lado direito em relação à Figura 1; A Figura 3 mostra detalhes do aparelho em referência em uma escala ampliada; A Figura 4 é uma vista lateral de uma configuração alternativa do aparelho; A Figura 5 é uma vista lateral diagramática de uma outra configuração alternativa da invenção; A Figura 6 mostra um detalhe em uma escala ampliada do aparelho da invenção, em uma possível configuração alternativa, A Figura 7 é uma vista em seção transversal, à guisa de exemplo, de um pneu que pode ser obtido de acordo com a presente invenção.

Com referência aos desenhos, está indicado como 1 um aparelho para produzir um produto semi-acabado que compreende uma pluralidade de elementos de reforço alongados incorporados em um material elastomérico, projetado para fazer pneus para rodas de veículo de acordo com a presente invenção.

Em mais detalhe, o aparelho 1 e o processo colocado em prática pelo mesmo, são projetados para serem integrados em uma instalação para produção de pneu. Simplesmente como uma indicação, um pneu que pode ser obtido de acordo com a invenção e está genericamente indicado em 2 na Figura 7, compreende essencialmente uma estrutura de carcaça 3 que tem no mínimo uma lona de carcaça 4 dotada de abas extremas 4a dobradas ao redor de respectivas estruturas de reforço anelares nos talões 5. Em uma posição radialmente externa à lona de carcaça 4 uma estrutura de cinta 6 que compreende uma ou mais camadas de cinta 6a é aplicada. Uma banda de rodagem 7 é aplicada à estrutura de cinta 6 em uma posição radialmente externa. Se estendendo a partir das bordas laterais opostas da banda de rodagem 7 até junto às estruturas de reforço anelares 5, existe um par de costados 8 aplicados lateralmente a uma posição axialmente externa contra a estrutura de carcaça 3. A instalação com a qual o aparelho 1 está associado compreende essencialmente dispositivos para preparar produto semi-acabados adaptados para formar no mínimo um dos elementos constituintes mencionados acima do pneu, no mínimo um dispositivo para montagem dos produtos semi-acabados de acordo com uma seqüência de montagem predeterminada, e no mínimo um dispositivo para moldar e curar o pneu montado. Estes dispositivos não são descritos ou mostrados ainda mais em detalhe, uma vez que eles podem ser feitos em uma maneira conhecida na técnica. Eles operam de tal maneira a fabricar pneus seguindo um método que envolve a construção da estrutura de carcaça 3 por meio de uma etapa preliminar de preparar, no mínimo, uma lona de carcaça 4 na forma de uma tira que tem, respectivamente, primeira e segunda extremidades opostas. Com a ajuda de um tambor de construção, que faz parte dos dispositivos mencionados acima para montagem dos produtos semi-acabados, a lona de carcaça 4 é enrolada de acordo com uma extensão circunferencial juntando reciprocamente as extremidades opostas da mesma para formar uma assim chamada luva de carcaça; associada com suas respectivas bordas opostas projetada para constituir as abas extremas mencionadas acima 4a existem então estruturas de ancoragem anelar 5. Em seguida, a estrutura de carcaça 3 recebe uma conformação toroidal para realizar a aplicação da estrutura de cinta 6 à própria estrutura de carcaça em uma posição radialmente externa. A montagem de pneu é completada com a aplicação dos costados 8, que são colocados lateralmente sobre lados respectivamente opostos da estrutura de carcaça 3, e da banda de rodagem 7 que é colocada em uma posição radialmente externa à estrutura de cinta 6, de modo que uma etapa final de moldagem e cura do pneu é então realizada.

Em uma configuração preferencial, dita banda de rodagem 7 é aplicada enrolando no mínimo um primeiro elemento alongado contínuo de material elastomérico em espiras circunferenciais sobre a estrutura de cinta 6.

Em uma outra configuração preferencial, a aplicação de ditos costados 8 tem lugar enrolando no mínimo um elemento alongado contínuo de material elastomérico em espiras circunferenciais sobre dita estrutura de carcaça 3. O aparelho 1 de acordo com a invenção, pode vantajosamente ser uma parte integrante dos dispositivos mencionados acima, adequados para a preparação dos produtos semi-acabados. Em mais detalhe, o aparelho 1 é projetado para fazer um produto semi-acabado contínuo 9, que compreende uma pluralidade de cordonéis, ou outro tipo de elementos de reforço alongados, incorporados em um material elastomérico, para ser utilizado para a fabricação de dita no mínimo uma lona de carcaça 4 e/ou no mínimo uma das camadas 6a a ser empregada na conformação da estrutura de cinta 6. O produto semi-acabado 9 é fabricado começando de, no mínimo, um elemento alongado contínuo 10, que pode consistir de um cordonel têxtil ou metálico revestido com um material elastomérico bruto, como fornecido nas configurações referidas nas Figuras 1 até 3, ou por meio de um elemento como tira, que compreende dois ou mais cordonéis colocados longitudinalmente próximos um do outro e incorporados em um material elastomérico bmto. O elemento alongado contínuo 10 pode ser preparado por meio de um dispositivo que, por exemplo, compreende no mínimo uma extrusora 11 atravessada longitudinalmente pelo elemento de reforço alongado, e ajustada para extrusar o revestimento elastomérico, de modo a aplicá-lo diretamente sobre o próprio elemento de reforço enquanto este último é arrastado longitudinalmente por roletes de acionamento 12 ou dispositivos de atuação equivalentes, como mostrado na Figura 1 à guisa de exemplo.

Altemativamente, o elemento alongado contínuo 10, na forma ou de um cordonel, ou de um elemento como tira, pode ser produzido separadamente do aparelho 1, em uma etapa de trabalho precedente, caso em que os dispositivos de preparação podem, por exemplo, compreender no mínimo um carretei de suprimento 13, a partir do qual o elemento alongado é desenrolado durante o processo de trabalho. O elemento alongado contínuo 10 que vem da extrusora 11, carretei 13 ou outros dispositivos de preparação, é submetido à ação de no mínimo um enrolador 14, que provoca enrolamento do mesmo ao redor de um eixo geométrico X de um suporte de conformação preferivelmente cilíndrico 15, mais preferivelmente um suporte de conformação com uma base circular, para formar com o próprio elemento alongado uma pluralidade de espiras S em contato uma com a outra.

Preferivelmente, o suporte de conformação 15 é suportado de maneira rígida por meio de uma estrutura fixa 16, e o enrolador 14 compreende, no mínimo, um elemento guia 17 que engata de maneira deslizante o elemento alongado contínuo 10 em um trajeto guia que tem um estiramento extremo 18 orientado no sentido de uma superfície de deposição 15a que é preferivelmente cilíndrica com uma base circular, e é apresentada pelo suporte de conformação 15. Preferivelmente o elemento guia 17 ainda tem um estiramento de centralização 19 que se estende em uma direção substancialmente coaxial com o suporte de conformação 15, isto é, ao longo do eixo X, e um estiramento de deflexão 20 que se estende para longe a partir do estiramento de centralização 19 no sentido do estiramento extremo 18. A unidade de atuação 21 opera sobre o elemento guia 17, de modo que o estiramento extremo 19 gira ao redor da superfície de deposição 15a em uma maneira concêntrica com o eixo geométrico X do suporte de conformação 15. O elemento alongado contínuo 10 que vem diretamente da extrusora 11, ou carretei 13, é conseqüentemente arrastado ao longo do trajeto definido pelo elemento guia 17 e colocado sobre o suporte de conformação 15 pelo efeito de rotação do próprio elemento guia. Nos exemplos mostrados nas Figuras 1 e 4 indicados em 23, existe um dispositivo de compensação que, de maneira conhecida, engata um comprimento apropriado do elemento alongado contínuo 10 para compensar possíveis diferenças entre a velocidade de distribuição da extrusora 11 e a velocidade de enrolamento do suporte de conformação 15.

Na modalidade mostrada na Figura 4, o aparelho 1 é ajustado para realizar um enrolamento simultâneo dos dois elementos alongados distintos 10, 10a, cada um compreendendo um único cordonel ou outro elemento de reforço alongado adequado.

Para este objetivo, pode ser providenciado que um estiramento de centralização auxiliar 19a axialmente deslocado ou preferivelmente axialmente oposto em relação ao estiramento de centralização 19 deveria ser associado com o elemento guia 17 para engatar o segundo elemento alongado contínuo 10a que vem de uma respectiva extrusora 11a ou de um carretei de suprimento, em uma direção oposta àquela a partir da qual vem o primeiro elemento alongado contínuo 10.

Em mais detalhe, dois elementos guia 17, 17a são preferivelmente arranjados, ditos elementos guia sendo suportados de maneira rotativa em uma maneira concêntrica com o eixo geométrico X e deslocados angularmente de modo a apresentar os respectivos estiramentos extremos 18, 18a por exemplo, nos pontos diametralmente opostos em relação ao suporte de conformação 15. Os elementos guia 18, 18a têm os respectivos estiramentos de centralização 19„19a conectados em posições axialmente opostas, de modo a serem adaptados para receber os respectivos elementos alongados contínuos 10, 10a que vêm de direções axialmente opostas. Desta maneira é possível realizar um enrolamento simultâneo dos elementos alongados contínuos 10, 10a que vêm das respectivas extrusoras 11, 11a ou, altemativamente, de uma única extrusora sem a rotação imposta pelos elementos guia 17,17a ao redor do eixo X não provocando qualquer efeito de torção de um elemento alongado sobre o outro.

Na configuração na Figura 5, onde o elemento alongado contínuo 10 é feito na forma de um elemento como tira, o trajeto definido pelo elemento guia 17 pode ter no lado oposto a partir do estiramento extremo 18, um estiramento de deflexão auxiliar 24 que converge sobre o estiramento de centralização 17 começando de um estiramento de entrada 25 espaçado separado do eixo geométrico X, preferivelmente por uma distância no mínimo tão longa quanto o raio de enrolamento do próprio elemento alongado sobre o carretei de suprimento 13. Preferivelmente o carretei de suprimento 13 é suportado de maneira rotativa de acordo com um eixo de rotação substancialmente coaxial com o eixo geométrico X do suporte de conformação 15. O raio de enrolamento do elemento alongado 10 sobre o carretei de suprimento 13 é preferivelmente menor do que o raio de enrolamento das espiras S sobre o suporte de conformação 15.

Conseqüentemente, a quantidade do elemento alongado 10 requerida para a formação de cada espira é retirada do carretei 13, parcialmente pelo efeito da operação de desenrolamento realizada por rotação do estiramento de entrada 25 ao redor do próprio carretei e, parcialmente, devido à rotação imposta ao carretei 13 pelo efeito da ação de arraste transmitida ao elemento alongado 10 pela rotação do elemento guia. O elemento guia 17 também pode ser fornecido para engatar de maneira deslizante o elemento alongado contínuo 10 através de, no mínimo, uma abertura de conformação em forma para o perfil de seção transversal do elemento alongado, de modo a impedir que este último gire em relação ao elemento guia 17 ao redor de sua extensão longitudinal, com isto se enrolando. O aparelho 1 ainda compreende, no mínimo, um dispositivo de translação 26 que opera sobre as espiras S que são gradualmente formadas sobre o suporte de conformação 15 para translacioná-las ao longo do eixo geométrico X na direção de uma região de corte 28 estabelecida junto ao suporte e o próprio suporte de conformação. Na configuração melhor mostrada na Figura 3, os dispositivos de translação 26 compreendem, no mínimo, um elemento impulsionador 27 móvel ao redor da superfície de deposição 15a do suporte de conformação 15, em uma trajetória que se situa substancialmente em um plano ligeiramente deslocado em uma direção axial com relação ao ponto de deposição do elemento alongado contínuo 10 sobre o próprio suporte de conformação. Preferivelmente, o elemento impulsionador 27 é conectado rigidamente ao elemento guia 15, de modo a deslizar sobre a superfície de deposição 15a e seguir constantemente o movimento da extremidade do estiramento extremo 18 em uma posição de deslocamento angular com relação a este último. Uma vez que o elemento impulsionador 27 é colocado em uma posição axialmente deslocada no sentido da região de corte 28 em relação ao ponto de deposição do elemento alongado 10, ele interfere com a última espira formada S de modo a transmitir um componente de empuxo axial a esta última, dito componente sendo direcionado no sentido da região de corte 28. Em cada ponto da extensão circunferencial da superfície de deposição 15a, a ação de empuxo axial que resulta de passagem do elemento impulsionador 27 é repetida em seguida à formação de cada espira S, provocando com isto o avanço axial da espira formada S por um passo próximo a, ou que corresponde ao seu diâmetro ou, na configuração mostrada na Figura à largura do elemento como tira que forma o elemento alongado contínuo 10.

Translação de cada espira S sob a ação do componente axial provoca compactação da mesma contra as espiras S formadas anteriormente sobre o suporte de conformação 15, bem como a translação conseqüente desta última no sentido da região de corte 28. Atrito gerado entre o revestimento elastomérico das espiras S e a superfície do suporte toroidal 15 assegura uma contra-ação apropriada para a translação de espiras S em oposição ao componente de empuxo axial, de modo a provocar uma compressão do revestimento elastomérico de cada espira S contra o revestimento elastomérico da espira S colocada anteriormente. O conjunto de espiras S assim compactado forma substancialmente uma luva cilíndrica de um diâmetro que corresponde àquele da superfície de deposição 15a do suporte de conformação 15.

Para conter atrito gerado em espiras S dentro de limites adequados, a superfície de deposição 15a pode ser possivelmente dotada de um revestimento não pegajoso apropriado. Em adição, a superfície de deposição 15a pode ser dotada para ter uma porção de medição cilíndrica 29 de dimensão axial pré-estabelecida ajustada para engatar um número de espiras S incluído entre 3 e 30 por exemplo, seguida por uma porção extrema 30 que se afila no sentido da região de corte 28 para reduzir progressivamente atrito gerado contra espiras S que se translacionam no sentido da própria região de corte.

Também conectado operacionalmente com o elemento impulsionador 27 a ser feito na forma de um rolete ou roldana possivelmente revestida com material anti-atrito, pode existir no mínimo um rolete auxiliar 32 ou outro elemento compressor adequado colocado em linha ou devidamente deslocado em relação a dito elemento impulsionador e arranjado para transmitir um componente de empuxo auxiliar direcionado no sentido do suporte de conformação 15 para o elemento alongado 10, de modo a eliminar o risco de o componente de empuxo axial produzir fenômenos de superposição da espira que vem de ser conformada S sobre a espira S adjacente formada anteriormente.

Em uma configuração alternativa possível dos dispositivos de translação 26 mostrados na Figura 6, o suporte de conformação pode ser, por exemplo, dotado de uma porção de introdução 33 que converge sobre a superfície de deposição 15a a partir do lado oposto em relação à região de corte 28 e arranjado para receber o elemento alongado contínuo 10 que vem dos dispositivos de enrolamento 14. Sob esta situação, o componente de empuxo axial é exercido pela colocação do elemento alongado contínuo 10 sobre a porção de introdução 33 do suporte de conformação 15, de modo que devido à sua extensão que converge no sentido da superfície de deposição 15, uma translação direcionada no sentido da região de corte 28 é imposta à espira S.

Os dispositivos de translação 26 podem também ser fornecidos para compreender, no mínimo, um transportador de correia (não mostrado) que se estende a partir do suporte de conformação 15 até a região de corte 28, preferivelmente de modo a operar dentro da luva tubular formada pelas espiras compactadas S para suportá-la de acordo com um eixo horizontal.

As espiras S gradualmente vindo para junto da região de corte 28 são submetidas à ação de no mínimo um cortador 34 que compreende uma lâmina rotativa, por exemplo, que opera em uma fenda longitudinal 35 formada em um elemento suporte auxiliar 36. Este elemento suporte auxiliar se estende axialmente na continuação do suporte de conformação 15, de modo a suportar a luva formada das espiras compactadas S atuando dentro desta última.

Conseqüentemente, espiras S são cortadas ao mesmo tempo com sua translação no sentido da região de corte 28 em uma direção substancialmente perpendicular à sua extensão circunferencial pelo efeito do cortador 34 que opera na direção de translação da mesma.

Altemativamente, o corte de espiras S pode ser realizado de maneira repetida em etapas subseqüentes, cada uma em um estiramento de comprimento predeterminado da luva tubular formada das espiras S reciprocamente compactadas. A ação de corte dá origem ao produto semi-acabado contínuo mencionado acima 9, que tem uma largura que corresponde à extensão circunferencial da superfície de deposição 15a sobre a qual espiras S foram formadas, e tendo elementos de reforço alongados colocados paralelos uns aos outros, representados pelas seções de cordonel obtidas em seguida ao corte de espiras S, cada um se estendendo entre duas bordas longitudinais opostas do produto semi-acabado.

Nos exemplos mostrados nas Figuras 1 até 4, onde o elemento alongado contínuo 10 utilizado é feito na forma de um único cordonel emborrachado, a orientação das seções de cordonel presentes no produto semi-acabado contínuo 9 é substancialmente perpendicular à extensão longitudinal do próprio produto semi-acabado. Tal produto semi-acabado é particularmente adequado para utilização na feitura de uma lona de carcaça para um pneu, do assim chamado tipo radial.

Na configuração na Figura 5, onde o elemento alongado contínuo compreende uma pluralidade de cordonéis ou outros elementos de reforço colocados paralelos uns aos outros, o ângulo de enrolamento das espiras S sobre o suporte de conformação 15 pode ser modificado dependendo de requisitos selecionando de maneira adequada a largura do elemento alongado 10 utilizado e o número de elementos de reforço presentes nele.

Assim, é possível estabelecer orientação dos elementos de reforço alongados individuais antecipadamente com relação à extensão longitudinal do produto semi-acabado contínuo 9 obtido em seguida à operação de corte fornecendo, se necessário, valores de inclinação também adequados para fabricação das camadas de cinta 6a do pneu.

Quando a operação de corte tenha sido completada, o produto semi-acabado contínuo é feito se mover para a frente para longe da região de corte 28, de modo que suas bordas opostas progressivamente se movem separadas uma da outra até que o artigo fabricado seja colocado sobre um plano de coleta 37, ao longo do qual o produto semi-acabado é feito avançar ao mesmo tempo com translação no sentido da região de corte 28 das novas espiras S formadas sobre o suporte de conformação 15. O plano de coleta 37 pode ser vantajosamente definido por um transportador de correia, ou dispositivo de transporte equivalente, adaptado para alimentar um cortador transversal de maneira cíclica que opera para separar uma seção de comprimento predeterminado do produto semi-acabado contínuo 9, para preparar a lona de carcaça 4 e/ou a estrutura de cinta 6 de um pneu 2. Vantajosamente, o dispositivo de corte transversal pode ser associado diretamente com os dispositivos descritos acima para a preparação dos produtos semi-acabados fazendo parte da instalação para construção de pneu. A presente invenção alcança vantagens importantes. O método e aparelho em referência permitem, de fato, que carretéis de produto semi-acabado sejam produzidos sem qualquer descontinuidade conectada com a preparação da junções que estão presentes em processos conhecidos e que, possivelmente, permitem que dito produto semi-acabado seja enrolado em carretei para possibilitar intertravamento subseqüente com diversas máquinas de montagem de um tipo conhecido, vantajosamente com uma alimentação contínua do produto semi-acabado, sem que um corte preliminar seja necessário.

Em adição, o produto semi-acabado contínuo obtido pode ser adaptado para ser cortado para a dimensão em seções de comprimento apropriado para alimentar uma única máquina de montagem em linha, dependendo das dimensões circunferenciais dos pneus que devem ser construídos a cada vez.

Em adição, meramente substituindo o suporte de conformação, o aparelho pode ser adaptado para a fabricação de produtos semi-acabados de larguras diferentes. Além disto, também é possível modificar a orientação dos elementos de reforço alongados no produto semi-acabado contínuo, selecionando de maneira adequada a largura do elemento alongado contínuo a ser enrolado no suporte de conformação.

Claims (37)

1. Processo para produzir um produto semi-acabado para fabricar pneus para rodas de veículos, em que o dito produto semi-acabado consiste de uma pluralidade de elementos de reforço alongados incorporados em um material elastomérico, o dito processo caracterizado pelo fato de compreender as seguintes etapas: preparar no mínimo um elemento alongado contínuo (10) que inclui no mínimo um elemento de reforço alongado e um revestimento elastomérico bruto aplicado a dito elemento de reforço; guiar o elemento alongado contínuo (10) ao longo de um trajeto guia que compreende um estiramento extremo (18) direcionado a uma superfície de deposição cilíndrica (15a) apresentada pelo suporte de conformação (15), um estiramento de centralização (19) que se estende em uma direção substancialmente coaxial com o suporte de conformação (15), e um estiramento de dcflexão (20) que se estende para longe a partir do estiramento de centralização (19) até dito estiramento extremo (18); enrolar dito elemento alongado contínuo (10) sobre um suporte de conformação (15) para formar espiras (S) em contato uma com a outra, enroladas ao redor de um eixo geométrico (X) de dito suporte de conformação (15); translacionar as espiras (S) ao longo de dito eixo geométrico (X) até uma região de corte (28); cortar as espiras (S) na região de corte (28) para formar um produto semi-acabado contínuo (9) que tem elementos de reforço alongados colocados paralelos uns aos outros, cada um se estendendo entre duas bordas longitudinais opostas do produto semi-acabado (9).

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a preparação do elemento alongado contínuo (10) ser realizada por meio de movimento de dito no mínimo um elemento de reforço alongado ao longo do comprimento através de uma extrusora (11) para a exclusão do revestimento elastomérico.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o elemento contínuo alongado (10) que vem da extrusora (11) ser diretamente conectado com a espira (S) que está sendo colocada.

4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito elemento alongado contínuo (10) compreender um único elemento de reforço alongado.

5. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dito elemento alongado contínuo (10) compreender uma pluralidade de elementos de reforço alongados colocados paralelos e juntos uns aos outros.

6. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de enrolar ser realizada através da rotação do estiramento extremo (18) do trajeto guia em uma maneira concêntrica com o eixo geométrico (X) do suporte de conformação (15).

7. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dois elementos alongados distintos (10, 10a) serem submetidos simultaneamente à etapa de enrolamento sobre o suporte de conformação (15).

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de ditos elementos alongados (10, 10a) serem guiados ao longo de trajetos guia que tem estiramentos de centralização axialmente opostos (19, 19a).

9. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de translação ser repetida depois da conformação de cada espira (S).

10. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a translação das espiras (S) ser realizada exercendo um componente de empuxo paralelo ao eixo geométrico (X) do suporte de conformação (15) sobre a última espira (S) colocada sobre o suporte de conformação (15).

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o componente de empuxo ser exercido translacionando um elemento impulsionador (27) sobre o suporte de conformação (15), cujo elemento impulsionador é móvel de maneira concêntrica com dito eixo geométrico (X) substancialmente em um plano axialmente deslocado em relação ao ponto de deposição do elemento alongado contínuo (10) sobre o próprio suporte de conformação.

12. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o componente de empuxo axial ser exercido depositando o elemento alongado contínuo (10) sobre uma porção de introdução (33) do suporte de conformação (15) que converge sobre a superfície de deposição (15a) a partir do lado oposto em relação à região de corte (28).

13. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de impedir a translação das espiras (S) em oposição a dito componente de empuxo para determinar uma compressão do revestimento elastomérico de cada espira (S) contra o revestimento elastomérico da espira (S) colocada anteriormente.

14. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de a ação de impedir a translação das espiras (S) ser progressivamente reduzida na direção da região de corte (28).

15. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de simultaneamente com dito componente de empuxo, um componente de empuxo auxiliar direcionado contra o suporte de conformação (15) ser exercido sobre a última espira colocada (S).

16. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de cortar as espiras (S) ser realizada ao mesmo tempo que a etapa de translação.

17. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de cortar as espiras (S) ser realizada arranjando um cortador (34) que opera na direção de translação das próprias espiras.

18. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a etapa de cortar as espiras (S) ser realizada depois da translação das mesmas.

19. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de transferir as espiras (S) do elemento de conformação (15) para um elemento suporte auxiliar (36) antes de realizar a etapa de cortar as espiras (S).

20. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a etapa de translacionar o produto semi- acabado contínuo (9) sobre um plano de coleta (37) ao mesmo tempo que a translação das espiras (S) para a região de corte (28).

21. Processo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de as extremidades das espiras cortadas (S) serem movidas para longe uma da outra para colocar o produto semi-acabado contínuo (9) sobre o plano de coleta (37).

22. Método para produzir pneus para veículo, incluindo um processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: construir uma estrutura de carcaça (3) por meio de no mínimo as etapas de: preparar no mínimo uma lona de carcaça (4) que tem respectivamente primeira e segunda extremidades opostas; juntar reciprocamente as extremidades opostas da lona de carcaça (4) para formar uma luva de carcaça; associar estruturas de reforço anelares (5) com respectivas bordas opostas da luva de carcaça; fornecer à dita estrutura de carcaça (3) uma conformação toroidal; preparar uma estrutura de cinta (6) que compreende no mínimo uma camada de cinta; aplicar dita estrutura de cinta (6) à dita estrutura de carcaça (3) em uma posição radialmente externa; aplicar lateralmente um par de costados (8) à estrutura de carcaça em lados dela respectivamente opostos; aplicar uma banda de rodagem (7) à dita estrutura de cinta (6) em uma posição radialmente externa; moldar e curar o pneu; no qual a preparação de no mínimo um elemento selecionado entre dita no mínimo uma lona de carcaça (4) e dita no mínimo uma camada de cinta compreender a etapa de cortar uma seção de comprimento predeterminado de um produto semi-acabado contínuo (9) obtido a partir de um processo como reivindicado na reivindicação 1.

23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de dita banda de rodagem (7) ser aplicada enrolando no mínimo um primeiro elemento alongado contínuo de material elastomérico em espiras circunferenciais sobre a estrutura de cinta (6).

24. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de dito par de costados (8) ser aplicado enrolando no mínimo um elemento alongado contínuo de material elastomérico em espiras circunferenciais ao redor de dita estrutura de carcaça (3).

25. Aparelho para produzir um produto semi-acabado que compreende uma pluralidade de elementos de reforço alongados incorporados em um material elastomérico, caracterizado pelo fato de compreender: no mínimo um dispositivo para preparar no mínimo um elemento alongado contínuo (10) que inclui no mínimo um elemento de reforço alongado revestido com material elastomérico bruto aplicado a dito elemento de reforço alongado; no mínimo um dispositivo (14) para enrolar dito elemento alongado contínuo sobre um suporte de conformação (15) para formar espiras (S) em contato umas com as outras e enroladas ao redor de um eixo geométrico (X) do suporte de conformação (15), em que o dito dispositivo de enrolamento (14) compreende um elemento guia (17) que engata de maneira deslizante o elemento alongado contínuo (20) de acordo com um trajeto guia que tem um estiramento extremo (18) direcionado para uma superfície de deposição (15a) apresentada pelo suporte de conformação (15), um estiramento de centralização (19) que se estende em uma direção substancialmente coaxial com o suporte de conformação (15), e um de estiramento de deflexão (20) que se estende para longe do estiramento de centralização (19) até o estiramento extremo (18); no mínimo um dispositivo (26) para translacionar as espiras (S) ao longo de dito eixo geométrico (X) até uma região de corte (28); no mínimo um cortador (34) para cortar as espiras (S) na região de corte (28) para formar um produto semi-acabado contínuo que tem elementos de reforço alongados colocados paralelos e juntos uns dos outros, cada um se estendendo entre duas bordas longitudinais opostas do produto semi-acabado (9).

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de preparação compreender no mínimo uma extrusora (11) para a extrusão do revestimento elastomérico e dispositivos (12) para mover o elemento de reforço alongado ao longo do comprimento através da extrusora (11).

27. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de preparação compreender no mínimo um carretei (13) para suprimento do elemento alongado contínuo (10).

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de dito dispositivo de enrolamento (14) ainda compreender no mínimo uma unidade (21) para acionar o elemento guia (17) em rotação ao redor do eixo geométrico (X) do suporte de conformação (15).

29. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de dito no mínimo um elemento guia (17) ainda compreender no mínimo um estiramento de centralização auxiliar (19a) axialmente oposto a dito estiramento de centralização (19) para engatar um segundo elemento alongado contínuo (10a).

30. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de ditos dispositivos de translação (26) compreenderem no mínimo um elemento impulsionador (27) móvel ao redor de uma superfície de deposição (15a) do suporte de conformação (15) de acordo com uma trajetória que se situa substancialmente em um plano axialmente deslocado em relação a um ponto de deposição do elemento alongado contínuo (10) sobre o próprio suporte de conformação, para transmitir um componente de empuxo axial para o elemento alongado contínuo (10) colocado sobre o suporte de conformação (15).

31. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de dito elemento impulsionador (27) ser carregado de maneira rígida por dito no mínimo um dispositivo de enrolamento (14).

32. Aparelho de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de ainda compreender no mínimo um elemento compressor (32) conectado operacionalmente com o elemento impulsionador (27) para transmitir um componente de empuxo auxiliar direcionado para o suporte de conformação (15) para o elemento alongado (10).

33. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de o elemento de conformação (15) ter uma superfície de deposição (15a) que tem no mínimo uma porção extrema (30) que se afila no sentido do cortador (34).

34. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de ditos dispositivos de translação compreenderem uma porção de introdução (33) do suporte de conformação (15) que converge sobre a superfície de deposição (15a) no sentido da região de corte (28) e estabelecida para receber o elemento alongado contínuo (10) que vem dos dispositivos de enrolamento (14).

35. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de ditos dispositivos de translação (26) compreenderem no mínimo um transportador de correia que se estende desde o suporte de conformação (15) até a região de corte (28).

36. Aparelho de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de dito cortador compreender uma lâmina rotativa (34) que opera em uma fenda longitudinal (35) formada em um elemento suporte auxiliar (36) que se estende axialmente na continuação do suporte de conformação (15).

37. Instalação para produzir pneusde veículo incluindo um aparelho de acordo com a reivindicação 25, a dita instalação caracterizada pelo fato de compreender: dispositivos para preparar produtos semi-acabados adaptados para formar no mínimo um elemento constituinte do pneu; no mínimo um dispositivo para montar ditos produtos semi- acabados; no mínimo um dispositivo de moldagem e cura; na qual ditos dispositivos para preparar os produtos semi- acabados compreendem um aparelho (1) como definido na reivindicação 25.