BRPI0805345A2 - método e aparato para construção de um componente pré-unido selante perfurado - Google Patents

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BRPI0805345A2
BRPI0805345A2 BRPI0805345-6A BRPI0805345A BRPI0805345A2 BR PI0805345 A2 BRPI0805345 A2 BR PI0805345A2 BR PI0805345 A BRPI0805345 A BR PI0805345A BR PI0805345 A2 BRPI0805345 A2 BR PI0805345A2
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BR
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belt
sealant
phr
tire
driven
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Robert Alfred Lammlein Jr
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Goodyear Tire & Rubber
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Abstract

Método e aparato para fazer uma pré-união de construção no selante útil na fabricação do pneu. O método de fazer o selante pré-unido inclui extrusão de uma correia central e pelo menos duas correias axialmente externas de um selante em uma primeira correia transportadora; em que a correia central e as correias axialmente externas estão em uma relação adjacente lado a lado. Transporte da correia central em um segundo transportador enquanto os correias axialmente externas são conduzidas na primeira correia transportadora em direção ao final da correia, em que a correia central tem duas margens externas, em que uma faixa divisora é aplicada a cada outra margem em unia maneira contínua, em que a correia central é então conduzida em um correia axialmente externa, e então alinhavada junto formando um componente pré-unido.

Description

"MÉTODO E APARATO PARA CONSTRUÇÃO DE UM COMPONENTE PRÉ-UNIDO SELANTE PERFURADO"
Este pedido reivindica o benefício de, e incorpora por referência, Pedido Provisóriodos EUA No. 61/016.295 depositado em 21 de Dezembro de 2007.
Campo Técnico
Esta invenção relaciona-se a um método e aparato para fazer uma união selanteperfurada para uso em um pneu.
Antecedente da Invenção
É conhecido na técnica a anterior aplicação de selantes perfurados feitos de borra-cha selante perfurada ou material plástico na porção da cabeça do pneu de modo quequando um objeto cortante como pedaços de prego no pneu, o selante do pneu forma umselo ao redor do perfurado. Selantes de pneu desta natureza tendem a fluir ou ser leves re-sultantes em uma tendência a migrar em direção a porção do centro do pneu devido a forçacentrífuga quando o pneu é rotacionado a altas velocidades. Então as porções externas dacabeça do pneu têm reduzido o volume selante devido a migração do selante em direção aocentro. É conhecido na técnica anterior a compartimentalização de um selante em múltiplascélulas tal como mostrado na Patente dos EUA 2.877.819 ou Patente dos EUA 4.388.261.
Uma desvantagem de compartimentalizar o selante em múltiplas células é que o processode fabricação é custoso. Além disso, tendo muitos compartimentos pode impedir o fluxo efe-tivo do selante necessário para selar um perfurado. Além disso, usando um extrusor parafabricar o selante em compartimentos é custoso e requer passos de fabricação adicionais.
Então é desejado prover um pneu e um método de baixo custo de fabricação para proverum selante perfurado em um pneu que não migra durante o uso.
Definições
"Aspecto de Proporção" significa a proporção da altura da seção do pneu para a ex-tensão da seção.
"Axial" e "axialmente" significa as linhas ou direções que são paralelas ao eixo derotação do pneu.
"Carcassa" significa um laminado de pneu de material com lona de pneumático eoutros componentes do pneu cortados em comprimento adequado para junção, ou já unidoem formato cilíndrico ou circular. Componentes adicionais podem ser adicionados à carcas-sa antes de serem vulcanizados para criar o pneu moldado.
"Circunferencial" significa linhas ou direções extendidas ao longo do perímetro dasuperfície da banda de rodagem perpendicular anular para a direção axial; ela pode tambémse referir a direção dos grupos de curvas circulares adjacentes cujos raios definem a curva-tura axial do banda de rodagem como revisado na seção cruzada.
"Cordão" significa uma das margens de reforço, incluindo fibras, que são utilizadaspara reforçar as medidas de espessura.
"Revestimento Interno" significa a camada ou camadas de elastômero ou outro ma-terial que forma a superfície interna de um pneu sem câmara de ar e que contém o fluídoinflando dentro do pneu.
"Lona de pneumático" significa uma camada de cordão reforçada de cordões posi-cionados radialmente revestida por elastômero ou de outra forma paralelos.
"Radial" e "radialmente" significam direções radialmente em direção ou fora do eixode rotação do pneu.
"Estrutura com Lona de pneumático Radial" significa o uma ou mais plies de car-cassa ou que pelo menos lona de pneumático tem cordões de reforço orientadas em umângulo de entre 65oC e 90oC com respeito ao plano equatorial do pneu.
"Pneu Radial com Lona de pneumático" significa um pneu pneumático restrito cir-cunferencialmente ou cintado em que os cordões com lona de pneumático que extendem apartir da cama para cama são deixados em ângulos de cordas entre 65°C e 90°C com res-peito ao plano equatorial do pneu.
"Parede lateral" singifica uma porção de um pneu entre a banda de rodagem e o talão.
"Folhear" ou "ângulo de folheamento" referem-se ao ângulo de corte de uma facacom respeito ao material sendo cortado; o ângulo de folheamento é medido com respeito aoplano do material plano sendo cortado.
"Estrutura laminada" significa uma estrutra não vulcanizada feita de uma ou maiscamadas de pneu ou componentes elastômeros tais como no revestimento, paredes late-rais, e camada com lona de pneumático opcional.
Breve Descrição dos Desenhos
A estrutura, operação, e vantagem da invenção se tornará ainda aparente sob con-sideração da seguinte descrição tomada em conjunção com os desenhos acompanhandoem que:
Figura 1 é uma visão esquemática de uma seção cruzada do pneu com selante;
Figura 2 é uma visão seccional cruzada do selante e barreira pré-reunida;
Figura 3 é uma visão esquemática de uma primeira modalidade de um dispositivounido para pré-união do selante e barreira pré-unida;
Figura 5 é uma visão esquemática de uma segunda modalidade de um dispositivode união para pré-unir o selante e a barreira de pré-união.
Descrição Detalhada da Invenção
Referindo-se agora a Figura 1, é ilustrada uma visão seccional cruzada de um pneupneumático auto-selante construída de acordo com a invenção. O pneu pode ser qualquertipo de pneu. Por exemplo, um pneu de caminhão, um pneu de caminhão leve ou um pneude passageiro. O pneu 2 inclui paredes laterais 3, uma carcassa de pneu sustentando 4, umpar de talões 5, um revestimento interno 6, uma camada de selante 7, uma camada de co-bertura opcional 9 e um banda de rodagem circunferencial externa 8. As paredes laterais 3extendem radialmente para o interior a partir da margem axial externa da porção banda derodagem 8 para juntar as partículas respectivas. A carcassa 4 atua como uma estrutra su-porte para a banda de rodagem e paredes laterais, e é comprometido de uma ou mais ca-madas de lona de pneumático. Camada selante 7 é mostrada disposta entre o revestimentointerno 6 e um elastômero cobre a camada 9 tal como por exemplo, uma camada de borra-cha, uma camada com lona de pneumático ou uma barreira opcional. A camada de cobertu-ra 9 opcional pode ter uma extensão de tamanho para recobrir a camada selante tal como apartir da faixa a faixa, ou pode ainda estender abaixo na área da talão entre a lona depneumático e o revestimento. A camada selante 7 pode também ser disposta em diferenteslocações como descrito em mais detalhes abaixo. A região banda de rodagem 8 forma umaregião de cima da carcassa. Na região interior da banda de rodagem, é geralmente encon-trada um ou mais correias 18. A região de superfície da formas banda de rodagem um padrão banda de rodagem.
Composição Selante
O selante 7 pode compreender qualquer composição adequada conhecida por a-queles versados na técnica, tal como uma borracha ou composições elastômeras e compo-sições plásticas. Uma composição de polímero adequada para uso é descrita na PatenteEUA 4.895.610, a totalidade da qual é incorporada por referência. As composições políme-ros descritas aqui incluem a seguinte composição por peso: 100 partes de um copolímero deborracha butila, cerca de 10 a cerca de 40 partes de carbono preto, cerca de 5 a cerca de 35partes de um óleo extensor, e de cerca de 1 a 8 partes de um agente peróxido vulcanizante.Uma segunda composição polímero inclui a seguinte composição por pelo: 100 partes deum copolímero de borracha butila, cerca de 20 a cerca de 30 partes de carbono preto, cercade 8 a cerca de 12 de um óleo extensor, e cerca de 2 a 4 partes de um agente peróxido vulcanizante.
O selante 7 pode também compreender uma composição polímero colorida comodescrito na Patente dos EUA No. 7.073.550, a totalidade da qual é aqui incorporada por re-ferência. A composição polímero colorida é compreendida de, baseada nas partes por pesopor 100 partes por peso da referida borracha butial particialmente despolimerizada ecxclusi-va de carbono preto:
(A) Uma borracha de butila organoperóxido-despolimerizada como um copolímerodo isobutileno e isopreno, em que a referida borracha butila, antes da tal despolimerização,é compreendida de cerca de 0,5 a cerca de 5, preferivelmente dentro de uma variação decerca de 0,5 a um, unidades de porcentagem derivadas de isopreno, e correspondentemen-te a partir de 95 a cerca de 99,5, preferivelmente dentro de uma variedade de cerca de 99 a99,5, unidades de porcentagem de peso derivadas de isobutileno;
(B) particulado reforçando o enchimento compreendido de:
(1) cerca de 20 a cerca de 50 phr de sílica amorfa sintética, preferivelmente sílicaprecipitada, ou
(2) cerca de 15 a cerca de 30 phr de sílica amorfa sintética, preferivelmente sílicaprecipitada, e cerca de 5 a cerca de 20 phr de argila, preferivelmente argila caolim, ou
(3) cerca de 15 a cerca de 30 phr de sílica amorfa sintética, preferivelmente sílicaprecipitada, e cerca de 5 a cerca de 20 phr de carbonato de cálcio.
(4) cerca de 15 a cerca de 30 phr de sílica amorfa sintética, preferivelmente sílicaprecipitada, cerca de 5 a cerca de 15 phr de argila, preferivelmente argila caolim, e cerca de5 a 15 phr de carbonato de cálcio;
(C) de zero a 6, alternativamente cerca de 0,5 a cerca de 5 phr, de curtas fibras or-gânicas
(D) um colorante de outra cor que não seja preta em que o referido colorante é se-lecionado a partir de pelo menos um dos pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos e co-rantes, preferivelmente a partir de pigmentos orgânicos e pigmentos inorgânicos;
(E) de zero a cerca de 20, alternativamente cerca de 2 a cerca de 15 phr de óleo deprocessamento de borracha, preferivelmente uma borracha processando óleo tendo um con-teúdo aromático máximo de cerca de 15 porcento de peso, e preferivelmente um conteúdode naftênico em uma variação de cerca de 35 a cerca de 45 porcento de peso e preferivel-mente um conteúdo parafínico em uma variação de cerca de 45 a cerca de 55 porcento depeso.
Outra composição polímero selante que pode ser utilizanda pela invenção é descri-ta na Patente dos EUA 6.837.287, a totalidade da qual é aqui incorporada por referência.
Ainda, qualquer composição polímero selante pode também ser utilizando com ainvenção que tem uma composição polimérica de borracha butila e um agente organoperó-xido vulcanizante que se torna ativado em altas temperaturas acima de 100 0C.
Configuração do Pneu com Selante
Figura 1 ilustra um exemplo de uma configuração selante para um pneu. O selanteé compreendido de duas ou mais zonas, preferivelmente duas ou mais zonas axialmenteexternas 10, 20 localizada entre a porção rebaixada e a porção central do pneu e uma oumais zonas internas axialmente 15 localizada na porção central do pneu.
Figura 2 ilustra uma pré-união 17 do selante da presente invenção. Figura 3 ilustraum aparato para fazer a pré-união da figura 2. A pré-união selante 17 é unida junto antes demontar sob um pneu construindo um tambor. As zonas axialmente externas 10, 20 e a zonacentral 15 são extruídas por uma bomba de engrenagem ou extrusor 32 diretamente emuma correia transportadora 30. Cada zona tem sido extruída na sua forma desejada, tal co-mo mostrada na Figura 2. A zona central 15 é extruída no centro da correia transportadora30 com uma zona axialmente externa 10, 20 localizada na zona central 15. A correia trans-portadora é avançado para frente em que somente a zona central 15 do selante é tomadapor uma segunda correia transportadora 40. As zonas axialmente externas 10, 20 continuamuma primeira correia transportadora30, avançando o final da correia transportadora 30.
A segunda correia transportadora 40 avança a zona central do selante 15 para umaplicador de estação divisor de correia. A zona central 15 tem uma margem angulada 11,13que podem ser anguladas com os respectivos ângulos Θ1, Θ2 na variação de cerca de 10graus a cerca 90 graus, mais tipicamente na variação de cerca de 30 a cerca de 60 graus.Na estação do aplicador de divisor de correia 42, um divisor de correia 12, 14 é aplicadopara cada dos margem 11, 13 da zona central. A faixa divisora pode ser uma correia contí-nua de elastômero, correia de goma de borracha, textura, textura imersa, ou qualquer outromaterial conhecido pelos versados na técnica (de agora em diante, "faixa divisora"). O faixadivisora tem uma extensão suficiente para estender ao longo da margem angulados inteiros.Preferivelmente, o faixa divisora é um correia de goma de borracha.
Preferivelmente, as faixa divisoras 12, 14 são aplicadas simultaneamente, emboranão requeridas. Dois rolos de faixa divisora 50, 52 são localizados debaixo ou na lateral dosegundo correia transportadora 40. Se os rolos da faixa divisora 50, 52 são localizados de-baixo, então cada faixa divisora é alimentado entre um espaço no correia transportadora 40e um segundo correia transportadorasuperior 44. Cada faixa divisora é aplicado a cada umdos margem, 11,13 com um cilindro 54 ou outro mecanismo equivalente. Cada faixa diviso-ra é preferivelmente alimentada continuamente e aplicada a margem 11, 13. Os cilindros 54aplicam pressão para garantir que a faixa divisora adere suficientemente ao centro da seção15. A zona central 15 com o faixa divisora aplicado é conduzida através do segundo trans-portador superior 44 no primeiro correia transportadora 30. Como a zona central é conduzi-da no primeiro correia transportadora, as paredes laterais 11,13 com aplicação de faixa di-visora comprometidas nas paredes laterais da zonas axialmente externas 22, 24. Comouma união selante é conduzida em direção no final do transportador 30, a união selante 7passa sob rolo guiado por pressão 60 para alivanhar o centro e seções externas juntas, co-mo mostrado na Figura 2. Após a união selante ser alinhavada junta, a união selante é re-coberto em um cilindro e transportada a um máquina de fazer pneu.
Figura 4 ilustra uma segunda modalidade de um selante pré-unido 100. O selantepré-unido é o mesmo como a modalidade da Figura 2, exceto para a seguinte diferença. Asmargens 11, 13 da zona central são anguladas nòs respectivos ângulos Θ1, Θ2 na variaçãode cerca de 100 graus a cerca de 160 graus, mais tipicamente na variação de cerca de 110a cerca de 150 graus com respeito ao plano horizontal. Figura 5 ilustra o aparato para fazero selante pré-unido 100. Como mostrado na Figura 5, as zonas axialmente externas 10, 20 ea zona central 15 são extruídas por uma bomba de engrenagem ou extrusor 32 diretamenteem um correia transportadora 30. Cada zona tem sido extruída no seu formato desejado, talcomo mostrado na Figura 4. A zona central 15 é extruída no centro da correia transportado-ra 30 com uma zona axialmente externa 10, 20 localizada no lado da zona central 15. A cor-reia transportadora é avançado para frente em que a zona central 15 do selante é tomadapor uma segunda correia transportadora 40. As zonas axialmente externas 10, 20 continuamna primeira correia transportadora 30, avançanda em direção ao final da correia transportadora 30.
A segundo correia transportadora 40 avança na zona central do selante 15 parauma estação aplicadora de faixa divisora. Na estação aplicadora de faixa divisora 42, umafaixa divisora 12, 14 é aplicada a cada uma dos margens 11, 13 da zona central. Dois rolosdivider strio 50, 52 são localizados acima da segunda correia transportadora40. Cada divisorde correia é aplicado a cada uma das margens 11, 13 com um cilindro 54 ou outro meca-nismo equivalente. O cilindro é localizado adjacentemente na zona central. Cada faixa divi-sora é preferivelmente alimentado continuamente e aplicado nas margens 11, 13. Os cilin-dros 54 aplicam pressão para assegurar que a faixa divisora adere suficientemente no cen-tro da seção 15. O centro da zona 15 com o faixa divisora aplicado é então a correia trans-portadora no primeiro correia transportadora 30. Como a zona central é conduzida no pri-meiro correia transportadora, as paredes laterais 11,13 com o faixa divisora aplicado engre-nada as paredes laterais das zonas axialmente externas 22, 24.
Como a união selante é conduzida em direção ao final do transportador 30, a uniãoselante 7 passa sob rolo guiado por pressão 60 para alinhavar o centro e seções externasjunto, como mostrado na Figura 2. Após a união selante é alinhavada junto, o selante unidoé recoberto no cilindro e transportado a uma máquina de fabricação de pneu.
A espessura do selante em cada uma das zonas 10, 15, 20 pode variar enorme-mente em um pneu contendo selante perfurado não vulcanizado. Geralmente, a espessurada camada da composição selante pode variar de cerca de 0,13 cm (0,05 inches) a cerca de1,9 cm (0,75 inches). Em pneus de passageiros e caminhão é normalmente desejado para acamada da composição selante ter uma espessura de cerca de 0,32 cm (0,125 inches). Aextensão selante pode variar dependendo do tamanho do pneu, mas pode tipicamente serna variação de cerca de 7,6 a 15,2 cm (3 a 6 inches).
Após os pneus de borracha pneumáticos não vulcanizados desta invenção seremunidos eles são vulcanizados utilizando um ciclo de cura de pneu normal. Os pneus destainvenção podem ser curados por uma ampla variação de temperatura dependendo de algu-ma forma do tamanho do pneu e o grau de despolimerização desejado da borracha butilabem como a espessura da camada selante por ela mesma) e suficiente pelo menos parcial-mente depolymerize do referido da camada do precursor selante da propriedade física domódulo de estocagem supremencionado (G').
Enquanto certas modalidades representativas e detalhes têm sido mostrados para opropósito de ilustrar a invenção, será apreciado que ainda na técnica várias mudanças emodificações podem ser feitas aqui sem sair do espírito ou objetivo da invenção.

Claims (6)

1. Método de fabricação de um selante pré-unido CARACTERIZADO pelo fato decompreender os passos de:Extruir uma correia central e pelo menos duas correias axialmente externas de umselante em uma primeira correia transportadora; em que a correia central e as correias axi-almente externas estão em uma relação adjacente lado a Iado1 em que a correia central éconduzida em um segundo transportador enquanto as correias axialmente externas sãoconduzidas na primeira correia transportadora em direção ao final da correia,em que a correia central tem duas margens externas, em que uma faixa divisora éaplicada a cada margem em uma forma contínua, em que a correia central é então conduzi-da na correia axialmente externa e então alinhavada junto formando um componente pré-unido.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de queas zonas axialmente externas selantes têm paredes externas anguladas, e as paredes inter-nas anguladas, em que a zona axialmente interna selante tem emparceiramento das pare-des externas para adjacente para paredes internas anguladas das zonas axialmente exter-nas selantes.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que oselante tem uma extensão na variação de cerca de 15,2 a cerca de 25,4 cm (6 a cerca de 10inches).
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que oselante é colorido.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que oselante é compreendido de, baseado em partes por peso por 100 partes por peso da referi-da borracha de butila parcialmente despolimerizada de carbono preto:(A) uma borracha de butila organoperóxido-despolimerizada como um copolímerode isobutileno e isopreno, em que a referida borracha de butila, antes da tal despolimeriza-ção, é compreendida de cerca de 0,5 a cerca de 5 porcento de unidades derivadas de iso-preno, e correspondentemente de cerca de 95 a cerca de 99,5 unidades de porcentagemdo peso a partir de isobutileno;(B) particulado reforçando o enchimento compreendido de:(1) cerca de 20 a cerca de 50 phr de sílica amorfa sintética, ou(2) cerca de 15 a cerca de 30 phr de sílica amorfa sintética, preferivelmente sílicaprecipitada, e cerca e 5 a cerca de 20 phr de argila, ou(3) cerca de 15 a cerca de 30 phr sílica amorfa sintética e cerca de 5 a cerca de 20phr de carbonato de cálcio, ou(4) cerca de 15 a 30 phr de sílica amorfa sintética, cerca de 5 a cerca de 15 phr deargila e cerca de 5 a cerca de 15 phr de carbonato de cálcio;(C) a partir de zero a 6 phr de fibras orgânicas curtas;(D) um colorante de outro que uma cor preta em que o referido colorante é selecio-nado a partir de pelo menos um dos pigmentos orgânicos, pigmentos inorgânicos e corantes; e(F) a partir de zero a cerca de 20 phr de óleo de processamento de borracha.
6. Método de fabricação de um selante pré-unido CARACTERIZADO pelo fato decompreender os passos de:Extruir uma primeira e segunda correia de um selante em uma primeira correiatransportadora; em que as correias estão em uma relação adjacente lado a lado, em que aprimeira correia é conduzida em um segundo transportador enquanto outra correia é condu-zida na primeira correia transportadora em direção ao fim da correia,em que um faixa divisora é aplicada em uma margem interna da primeira correiaem uma forma contínua, em que a primeira correia é então conduzida na primeira correiatransportadora e junto com a segunda correia que a faixa divisora é localizada entre a pri-meira e segunda correia.
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