BRPI1107060A2

BRPI1107060A2 - pneumÁtico com antifricÇço otimizado

Info

Publication number: BRPI1107060A2
Application number: BRPI1107060-9A
Authority: BR
Inventors: Riper Philip Carl Van
Original assignee: Goodyear Tire & Rubber
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-04-16
Also published as: CN102555691B; CN102555691A; EP2468538A3; EP2468538B1; US20120160392A1; EP2468538A2

Abstract

PNEUMÁTICO COM ANTIFRICÇçO OTIMIZADO. É descrito um pneumático possuindo um antifricção que é formado de pelo menos duas zonas. Cada zona é formada de um material diferente, caracterizado pelo fato de que a primeira zona se estende a partir de axialmente interior do talão até uma localização axialmente exterior e radialmente exterior ao talão. Uma segunda zona se estende a partir da extremidade da primeira zona até a ponta do antifricção. As zonas são de preferência formadas por extrusão para formar um antifricção coesivo. A primeira zona é formada de um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,2 até cerca de 0,245. A segunda zona é formada de um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,155 até cerca de 0,183.

Description

"PNEUMÁTICO COM ANTIFRICÇÃO OTIMIZADO"

Referência Cruzada com Outras Aplicações

Este pedido reivindica o benefício e incorpora por referência o Pedido Provisório U.S. N2 61/426.181, depositado em 22 de dezembro de 2010.

Campo da Invenção

A invenção se relaciona geralmente com a fabricação de pneumáticos, e mais particularmente, com um componente de pneumático tal como um antifricção.

Antecedentes da Invenção

Os fabricantes de pneumáticos progrediram para projetos mais complexos devido a um avanço na tecnologia, bem como a um ambiente industrial altamente competitivo. Em particular, os projetistas de pneumáticos buscam utilizar vários compostos de borracha em um pneumático de modo a satisfazer a demanda dos clientes. Utilizar vários compostos de borracha por pneumático pode resultar em um número enorme de compostos necessários de estarem disponíveis para as várias linhas de pneumático do fabricante. Por razões de custo e eficiência, os fabricantes de pneumáticos buscam limitar o número de compostos disponíveis, devido aos custos extensivos associados a cada composto. Cada composto tipicamente requer o uso de um misturador Banbury, o qual envolve altos gastos de capital. Os compostos gerados a partir dos misturadores Banbury são tipicamente transportados para as fábricas de construção de pneumáticos, assim requerendo custos adicionais para transporte. A vida comercial dos compostos não é ilimitada, e se não utilizados em um certo período de tempo, são inutilizados.

Assim, é desejado um método e aparelho aperfeiçoados, os quais substancialmente reduzam a necessidade do uso dos misturadores Banbury, enquanto proporcionando um aparelho e metodologia para proporcionar mistura personalizada nas máquinas de fabricação de pneumáticos pela combinação de dois ou mais compostos, e controlar a proporção de compostos e outros aditivos. Tanto os compostos que não são produtivos como os compostos que são produtivos poderiam ser combinados. É adicionalmente desejado possuir um sistema na máquina de fabricação de pneumático, o qual proporcione a habilidade de fabricar compostos personalizáveis com aceleradores. Ainda um problema adicional a ser resolvido, é gerar os compostos continuamente na máquina de fabricação de pneumáticos.

Um componente de interesse é o antifricção de pneumático. O antifricção de pneumático é de interesse porque um projeto ideal pode diminuir resistência de rolamento do pneumático. O antifricção de pneumático é sujeito à deformação por tensão dependendo do uso. A seleção dos materiais do antifricção é freqüentemente um compromisso devido à natureza da carga de deformação por tensão sendo específica da localização. De modo a otimizar o projeto do antifricção, o material ideal precisa ser selecionado. Assim, um projeto de antifricção melhorado é desejado, o qual aprimora a resistência ao rolamento.

Definições

"Relação de Aspecto" significa a relação da altura de seção de um pneumático para sua largura de seção.

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

geométrico de rotação do pneumático.

"Talão" ou "núcleo de talão" significa geralmente essa parte do pneumático compreendendo um membro de tensão anular, os talões radialmente internos estão associados com manter o pneumático junto ao aro do pneumático sendo enrolado por cordonéis de lona e modelados, com ou sem outros elementos de reforço, tais como cobre- talões, reforços de arame, enchimentos, bordos e antifricção.

"Estrutura de Cinta" ou "Cintas de Reforço" significam pelo menos duas camadas ou lonas anulares de cordonéis paralelos, tecidos ou não tecidos, subjacentes à banda de rodagem, não ancorados junto ao talão, e possuindo ambos os ângulos dos cordonéis esquerdo e direito na faixa de 17° até 27° com respeito ao plano equatorial do pneumático.

"Pneu de Lonas Cruzadas" significa que cordonéis de reforço na lona de carcaça se estendem diagonalmente através do pneumático de talão para tão em um ângulo de cerca de 25° até 65° com respeito ao plano equatorial do pneumático, os cordonéis de lona passando em ângulos opostos em camadas alternativas. "Amortecedores" ou "Amortecedores de Pneumático" significa o mesmo que cinta

ou estrutura de cinta ou cintas de reforço.

"Carcaça" significa um laminado de material de lona de pneumático e outros cortes de componentes de pneumático para comprimento, adequados para junção, ou já unidos, em uma forma cilíndrica ou toroidal. Componentes adicionais podem ser adicionados à carcaça antes dela ser vulcanizada para criar o pneumático moldado.

"Circunferencial" significa linhas ou direções se estendendo ao longo do perímetro da superfície da banda de rodagem anular perpendicular à direção axial; isto também pode 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. "Cordonel" significa uma dos filamentos de reforço, incluindo fibras, as quais são

utilizadas para reforçar as lonas.

"Revestimento Interno" significa a camada ou camadas de elastômero ou outro material que forma a superfície interna de um pneumático sem câmara de ar e que contém o fluido de enchimento dentro do pneumático. "Insertos" significam o reforço tipicamente utilizado para reforçar os costados de

pneumáticos tipo runflat; isto também se refere ao inserto elastomérico que é a base da banda de rodagem. "Lona" significa uma camada reforçada de cordonel de cordonéis revestidos com elastômero, radialmente implementados, ou de outra forma paralelos.

"Radial" e "radialmente" significam as direções voltadas para ou afastadas do eixo geométrico de rotação do pneumático.

"Estrutura de Lona Radial" significa uma ou mais lonas de carcaça ou que pelo

menos uma lona possui cordonéis de reforço orientados em um ângulo de entre 65° e 90° com respeito ao plano equatorial do pneumático.

"Pneumático de Lona Radial" significa um pneumático cintado ou restrito de forma circunferencial, no qual os cordonéis da lona que se estendem de talão para talão, estão situados em ângulos de cordonéis entre 65° e 90° com respeito ao plano equatorial do pneumático.

"Costado" significa uma parte de um pneumático entre a banda de rodagem e o

talão.

"Estrutura Laminada" significa uma estrutura que não foi vulcanizada fabricada de uma ou mais camadas de pneumático ou componentes de elastômero, tal como o revestimento interno, costados, e camada de lona opcional.

"Composto produtivo" significa um composto de borracha que inclui aceleradores, enxofre e outros materiais necessários para curar a borracha.

"Composto não-produtivo" significa um composto de borracha que não possui um ou mais dos seguintes itens: 1) acelerador, 2) enxofre; ou 3) agente (agentes) de cura.

Breve Descrição dos Desenhos

A invenção será descrita a título de exemplo e com referência aos desenhos acompanhantes, nos quais:

As FIGS. 1 e 2 são diagramas esquemáticos de sistemas de mistura adequados para formar a invenção;

A FIG. 2 é um diagrama da deformação por tensão da área de talão da FIG. 1;

A FIG. 3 é um diagrama esquemático de uma primeira concretização de uma área de talão de pneumático de acordo com a invenção;

A FIG. 4 é um diagrama esquemático de uma segunda concretização de uma área de talão de pneumático de acordo com a invenção; e

A FIG. 5 é um diagrama da deformação por tensão da área de talão da FIG. 3.

Descrição Detalhada da Invenção

I. Construção de Pneumático

A FIG. 3 ilustra uma área de talão de um pneumático 100 da presente invenção. O pneumático pode ser um pneu de carro de passeio, um pneumático de caminhão, um pneumático runflat ou pneumático adequado para outras aplicações. O pneumático possui componentes convencionais de pneumático, tal como uma banda de rodagem de penetração no solo (não apresentada) que termina nos ombros nas bordas laterais da banda de rodagem. Os costados 160 se estendem a partir dos ombros e terminam em um par de partes de talão 180, cada parte de talão 180 possuindo um núcleo de talão que não é extensível 200. Os núcleos de talão 200 são preferencialmente construídos de um fio de aço de monofilamento ou único, continuamente enrolado e uma construção adequada de núcleo de talão é descrita na Patente U.S. Na 5.263.526. O pneumático 100 possui uma estrutura de reforço de carcaça 220 que se estende a partir da primeira parte do talão 180 através do primeiro costado 160, da banda de rodagem 120, da segunda parte do costado 160 até a segunda parte do talão 180. A estrutura de reforço de carcaça 220 compreende pelo menos uma lona de

reforço. Na concretização ilustrada, existe uma primeira estrutura de lona de reforço radialmente interna 240, cujas extremidades são viradas para cima ao redor dos núcleos de talão 200, e pode adicionalmente incluir uma segunda estrutura opcional de lona de reforço radialmente externa 260, cujas extremidades são viradas ao redor dos núcleos de talão 200. Cada lona 240, 260 é formada a partir de uma camada única de cordonéis de reforço paralelos. Os cordonéis podem ser fabricados de qualquer material normalmente utilizado para reforço de cordonéis de artigos de borracha, por exemplo, e não a título de limitação, raiom, náilon, poliéster, e aço. De preferência, os cordonéis são fabricados de material possuindo uma alta propriedade de adesão com borracha e alta resistência ao calor. Enquanto esta concretização apresentou apenas duas lonas, qualquer número de lonas de carcaça pode ser utilizado.

Localizado em cada parte de talão 180 e na parte radialmente interna do costado 160, está um enchimento elastomérico 280 disposto entre as lonas de carcaça 240, 260 e as extremidades viradas para cima da primeira lona de carcaça 240. O enchimento elastomérico 280 se estende a partir do lado radialmente externo do núcleo do talão 200 e para cima dentro dos costados 160, gradualmente diminuindo em largura de seção transversal. O enchimento 280 termina antes para a largura de seção máxima do pneumático 100.

A resistência ao rolamento está diretamente relacionada com a perda de energia Q de cada componente de pneumático. A perda de energia Q é diretamente proporcionada para G" ou módulos de perda, e também proporciona diretamente para G' ou módulos de armazenamento, como representado abaixo.

Q w G" * (G')"1"1

M é o índice de deformação. O índice de deformação pode ser adicionalmente subdividido em três modos puros de deformação:

M= +1 para controle de deformação

M= 0 para controle de energia M = -1 para controle de tensão

Assim, dependendo da aplicação específica de pneumático, o antifricção de pneumático 400 pode ser subdividido em zona distintas de controle de energia, de controle de tensão e de controle de deformação, como apresentado na FIG. 3. A FIG. 5 ilustra a análise finita de elemento de um pneumático radial de caminhão médio, em que o antifricção foi analisado, e as zonas de tensão foram determinadas. A FIG. 5 ilustra que o componente de antifricção possui três zonas distintas. O antifricção do pneumático possui uma primeira zona 410 que é a parte mais radialmente interna do antifricção e está localizado radialmente para dentro do talão 200. Esta primeira zona é a zona de controle de tensão, e começa axialmente para dentro do talão, se estende radialmente para dentro e para baixo do talão, e axialmente para o exterior do talão, terminando em uma localização na mesma altura radial do talão. O antifricção de pneumático possui uma segunda zona 420 que possui uma primeira extremidade 421 adjacente à extremidade radialmente externa 411 da primeira zona. A segunda zona possui uma segunda extremidade 422 que é radialmente para fora do talão cerca de 1 até 2 diâmetros do talão. Baseado na análise de deformação por tensão, a segunda zona é a zona de controle de energia. O antifricção de pneumático pode ser adicionalmente dividido em uma terceira zona 430 que se estende radialmente para o exterior a partir da segunda zona até a extremidade externa 432 do antifricção. A terceira zona é representativa da zona de controle de deformação. Em cada zona, a geração de calor e, assim, a resistência ao rolamento, pode ser

minimizada por otimizar as propriedades do material. Para a zona de controle de tensão, um material é selecionado, de modo que a proporção G"/G' seja minimizada. Para o controle de energia, G"/G' ou tangente delta é minimizada. E, para controle de deformação, G" é minimizada.

Para o antifricção, como apresentado na FIG. 3, a primeira zona 410 é formada de

um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,2 até 0,245. A segunda zona 420 é formada de um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,155 até cerca de 0,183. A terceira zona 430 é formada de um material possuindo uma proporção G"\G' na faixa de cerca de 0,125 até cerca de 0,133.

Controle de Deformação Meta G"/G' Deformação .125-. 133 Energia .155-. 183 Tensão .200-.245

Salvo indicação em contrário, todos os valores G' foram medidos em relação a

uma amostra de borracha na temperatura de amostra de 90° C, em uma freqüência de medição de 10 Hz e em uma amplitude de deformação de 50%. A amostra de borracha é pega a partir de um pneumático curado fabricado para as especificações desejadas dos fabricantes. Para o propósito desta invenção, a propriedade de módulo de armazenamento G' é uma propriedade viscoelástica de uma composição de borracha e pode ser determinada por um analisador mecânico dinâmico através de uma faixa de freqüências, temperatura e amplitude de deformação. Um exemplo de um analisador mecânico dinâmico (DMA) adequado para medir G', G" é o modelo número DMA +450 vendido pela companhia 01-dB Metravib. O instrumento DMA utiliza análise mecânica dinâmica para avaliar as composições de borracha. Uma amostra curada da respectiva composição de borracha é sujeita a uma excitação dinâmica controlada precisamente (freqüência e amplitude) em uma freqüência (Hertz) e temperatura (° C), e a resposta de tensão de amostra é observada pelo instrumento. A resposta de amostra observada pode ser separada, pelo instrumento, em componentes de módulo viscoso ou módulo de perda (G") e de módulo elástico ou módulo de armazenamento (G'). Salvo indicação em contrário, todas G" são medidas nas mesmas condições da G'.

De modo a formar o antifricção de múltiplas zonas de materiais diferentes, o aparelho de extrusora, como descrito abaixo, pode ser utilizado para extrusar continuamente um antifricção possuindo as zonas desejadas de material. Um controlador de computador pode ser utilizado para dividir o antifricção em uma grade de subáreas anulares separadas. Para cada subárea separada, as propriedades desejadas do material são selecionadas. O aparelho de extrusora das FIGS. 1 ou 2 pode ser utilizado para continuamente extrusar uma tira de um primeiro composto de borracha possuindo as características desejadas da zona 1. O aparelho de extrusora também pode ser utilizado para extrusar um segundo composto de borracha possuindo as características desejadas da zona 2. O aparelho de extrusora também pode ser utilizado para extrusar um terceiro composto de borracha possuindo as características desejadas da zona 3. Assim, o antifricção pode ser dividido em múltiplas zonas, em que cada zona possui uma composição diferente de material.

A FIG. 4 ilustra uma segunda concretização da área de talão de pneumático. Tudo é o mesmo, exceto para o seguinte. O antifricção de pneumático 400 foi dividido em somente duas zonas 410 e 430.

II. Aparelho

A FIG. 1 ilustra uma primeira concretização de um método e aparelho 10 para um

sistema de mistura contínuo adequado para uso para fazer compostos de borracha para pneumáticos ou componentes de pneumáticos. O sistema de mistura contínuo 10 não está limitado às aplicações de pneumático e pode ser utilizado, por exemplo, para fabricar outros componentes de borracha não relacionados com pneumáticos, tais correias transportadoras, mangueiras, cinta, etc. O sistema de mistura contínuo é particularmente adequado para fabricar pequenos componentes de pneumático possuindo uma composição variável, tal como insertos, enchimentos e bandas de rodagem (incluindo estes para pneumáticos recauchutado). O sistema de mistura pode ser proporcionado diretamente na estação de fabricação de componente ou pneumático para aplicação direta da composição de borracha para um tambor de construção de pneumático ou outro aparelho de fabricação de componente. Como apresentado na FIG. 1, o aparelho de mistura contínua 10 inclui uma extrusora principal 20. A extrusora principal 20 possui uma entrada 22 para receber uma ou mais composições de borracha, como descrito em mais detalhes abaixo. A extrusora principal pode compreender qualquer extrusora comercial adequada para processamento de compostos de borracha ou elastômero. A extrusora pode compreender uma extrusora comercialmente disponível comumente conhecida pelos versados na técnica, como uma extrusora do tipo pino, uma extrusora do tipo parafuso duplo ou do tipo parafuso único, ou do tipo anel. Uma extrusora comercialmente disponível para uso é uma extrusora multicut transfermix (MCT), vendida pela VMI Holland BV, Países Baixos. De preferência, a extrusora possui uma proporção de comprimento para diâmetro (L/D) de cerca de 5, mas pode estar na faixa de cerca de 3 até cerca de 5. Uma extrusora do tipo anel, do tipo pino ou do tipo MCT é preferida, mas não está limitada às mesmas. As funções da extrusora principal 20 para aquecer os compostos A até a temperatura na faixa de cerca de 80° C até cerca de 150° C, de preferência, cerca de 90° C até cerca de 120° C, e para mastigar a composição de borracha à medida que necessário.

A entrada de extrusora principal 22 recebe um primeiro composto A, o qual pode ser uma composição de borracha produtiva ou não produtiva. Exemplos de composições de compostos A são descritos em maiores detalhes abaixo. O composto A primeiro é extrusado por uma primeira extrusora 8 e opcionalmente por uma segunda bomba 5, de preferência, uma bomba de engrenagem. A extrusora 8 pode ser uma extrusora convencional do tipo pino, do tipo anel, do tipo parafuso duplo, ou do tipo parafuso único. A bomba 5 funciona como um dispositivo de medição e como uma bomba, e pode possuir engrenagens, tais como engrenagens planetárias, engrenagem cônica ou outras engrenagens. A extrusora 8 e a bomba de engrenagem 5 também podem ser uma unidade de combinação. De preferência, a extrusora 8 possui um L/D de cerca de 3, mas pode variar de cerca de 3 até cerca de 6. Um segundo composto, referido como um "composto B", também entra a extrusora

principal 20 na entrada 22 e é misturado com o composto A, à medida que o composto percorre a extrusora principal. O composto B também pode compreender uma composição de borracha produtiva ou não produtiva. Exemplos de composições de composto B são descritas em maiores detalhes abaixo. O composto B é primeiro extrusado pela segunda extrusora 40 e opcionalmente por uma segunda bomba 42, de preferência, uma bomba de engrenagem. A extrusora 40 pode ser uma extrusora convencional do tipo pino, do tipo anel, do tipo parafuso duplo, ou do tipo parafuso único. A bomba 42 funciona como um dispositivo de medição e como uma bomba, e pode possuir engrenagens, tal como engrenagens planetárias, engrenagens cônicas ou outras engrenagens. A extrusora 40 e a bomba de engrenagem 42 também podem ser uma unidade de combinação. De preferência, a extrusora 40 possui uma L/D de cerca de 3, mas pode variar de cerca de 3 até cerca de 6.

A extrusora principal 20 mistura o composto Aeo composto B juntos em uma quantidade controlada precisamente. Óleo também pode ser opcionalmente injetado na extrusora principal 22 via uma bomba de óleo 60. A bomba de óleo pode estar localizada em qualquer localização desejada, mas é preferencialmente localizada na entrada 22. O óleo controla a viscosidade da mistura de compostos.

O aparelho 10 pode adicionalmente incluir uma primeira bomba de aditivo 60 para bombear um ou mais aditivos, tal como um acelerador primário, o qual é adicionado para a mistura na entrada 22 da extrusora principal. O aparelho pode adicionalmente incluir um segundo dispositivo de bombeamento de aditivo 80 para bombear um ou mais aditivos, tal como um acelerador secundário, na entrada da extrusora principal 22. As bombas de aditivos 70, 80 podem ser bombas de engrenagem, extrusoras de bomba de engrenagem, bombas Venturi ou outros dispositivos de bombeamento conhecidos pelos versados na técnica.

Se mais do que um acelerador for utilizado, eles podem ser adicionados na mistura separadamente ou juntos. Por exemplo, um acelerador primário e um acelerador secundário podem ambos ser adicionados. Os aceleradores são utilizados para controlar o tempo e / ou a temperatura requeridos para a vulcanização e para melhorar as propriedades da borracha. O acelerador pode ser em forma de pó ou um pó encapsulado em uma resina ou base de borracha. Exemplos de composições de aceleradores são descritas em mais detalhes abaixo.

Outros aditivos incluem um agente ou precursor de cura, o qual também podem ser adicionados ao misturador via a bomba de aditivo 90. Um exemplo de um agente de cura é o enxofre. O enxofre pode ser adicionado na forma sólida. A bomba de aditivo 90 pode ser uma bomba de engrenagem, uma combinação de extrusora de bomba de engrenagem, uma bomba Venturi ou outros dispositivos de bombeamento conhecidos pelos versados na técnica.

Assim, todos os constituintes, incluindo o composto A, o composto B, enxofre, óleo e quaisquer outros agentes ou precursores curativos, ou aceleradores de composição de borracha desejados, são adicionados para entrada da extrusora principal 20. A extrusora principal mistura todos os constituintes juntos e produz uma mistura de saída de composto C, a qual é uma mistura precisa dos compostos A e B, de óleo opcional, de catalisador opcional e de aditivos opcionais. A mistura de saída do composto C sai da extrusora principal e entra na bomba de engrenagem opcional 25.. A bomba de engrenagem opcional e a extrusora principal 20 de preferência estão localizadas muitos próximas ajdacentes à uma estação de formação de componentes de pneumático ou estação de formação de pneumático 95 para direta aplicação sobre um núcleo, mandril, peça em bruto, ou tambor de formação de pneumático, como apresentado na FIG. 6. A bomba de engrenagem 25 de preferência possui um bocal especial 95 ou matriz de formatação, que aplica a formula composta emitida a partir da saída do misturador diretamente sobre a máquina de formação de pneumático 95 em tiras, as quais são enroladas sobre um tambor ou núcleo de formação de pneumático.

A razão de vazão volumétrica do composto A para a vazão volumétrica do

composto B é precisamente controlada pela relação de velocidade da bomba de engrenagem 5 para o composto Aea velocidade da bomba de engrenagem 42 para o composto B. Por exemplo, a saída de composto a partir do sistema 10 pode compreender uma proporção de 20% do composto A e 80% do composto B por volume. Alternativamente, a saída de composto a partir do sistema pode compreender uma mistura D possuindo uma proporção de 35% do composto B e 65% do composto A por volume. Alternativamente, a saída de composto a partir do sistema pode compreender uma mistura Z possuindo uma proporção de 10% de composto B e 90% do composto A por volume. A proporção do composto A para o composto B pode assim variar de 0:100% até 100%:0. A proporção pode ser ajustada instantaneamente por variar as velocidades das bombas de engrenagem 25 e 42 por um controlador de computador 99. O controlador de computador 99 pode adicionalmente controlar a extrusora e a bomba de engrenagem, operando parâmetros, tais como pressão de operação, temperatura de operação, velocidade da bomba ou de fuso.

De preferência, o controlador de computador 99 estabelece um valor alvo de

pressão para a pressão de saída de cada extrusora. A velocidade de extrusora é controlada pelo controlador, e é variada até que o alvo de pressão seja encontrado. O valor de alvo de pressão afeta a qualidade da mistura por causar contrafluxo do material na extrusora.

O sistema 10 da presente invenção vantajosamente possui um tempo de residência curto devido aos aspectos de projeto seguintes. Primeiro, todos os componentes do composto C são adicionados na entrada da extrusora principal. Devido a todos os ingredientes serem adicionados na mesma localização exata, formulações precisas podem ser geradas e controladas. Segundo, cada extrusora possui uma pequena proporção de comprimento para diâmetro. Terceiro, o sistema é de preferência localizado adjacente a uma estação de fabricação de componente ou estação de fabricação de pneumático para minimizar os comprimentos de linha do sistema de modo a adicionalmente reduzir o tempo de residência do sistema. A FIG. 2 ilustra uma segunda concretização de um aparelho de extrusora da presente invenção. Tudo é o mesmo, como descrito acima, exceto para o seguinte. O composto A é alimentado na entrada 22 da extrusora principal 20. O composto B passa através de uma extrusora 40 em combinação com uma bomba de engrenagem 42, como descrito acima, e então é alimentada na extrusora principal em uma localização específica à montante identificada neste documento para propósito de referência como "L". Um acelerador primário é bombeado através de um dispositivo de bombeamento 70 e entra na extrusora principal na mesma localização L. Um acelerador secundário opcional passa através de um dispositivo de bombeamento 80 e então entra na extrusora principal 20 na mesma localização L. Outros aditivos incluem um agente ou precursor de cura, o qual também pode ser adicionado para o misturador na localização L via a bomba de aditivos 90. Assim, a adição de todos os ingredientes na mesma localização de extrusora permite controle preciso dos constituintes do composto.

O dito a seguir são composições, as quais podem ser utilizadas em conjunto com a invenção.

Composições de Acelerador

Em uma concretização, um sistema acelerador único pode ser utilizado, isto é, acelerador primário. O acelerador (aceleradores) primário pode ser utilizado em quantidades totais variando de cerca de 0,5 até cerca de 4, alternativamente ao redor de 0,8 até cerca de 1,5 phr. Em outra concretização, combinações de um acelerador primário e de um acelerador secundário podem ser utilizadas com o acelerador secundário sendo utilizado em quantidades menores, tal como cerca de 0,05 até cerca de 3 phr, de modo a ativar e melhorar as propriedades da borracha vulcanizada. As combinações destes aceleradores podem ser esperadas para produzir um efeito sinérgico na propriedade final e são um pouco melhores do que estas produzidas por uso de cada acelerador separado. Em adição, aceleradores de ação retardada podem ser utilizados, os quais não são afetados por temperaturas de processamento normais, mas produzem uma cura satisfatória em temperaturas de vulcanização normais. Retardadores de vulcanização também podem ser utilizados. Tipos adequados de aceleradores que podem ser utilizados na presente invenção são aminas, dissulfetos, guanidinas, tiouréias, tiazóis, tiurans, sulfenamidas, ditiocarbamatos e xantatos. Em uma concretização, o acelerador primário é uma sulfenamida. Se o segundo acelerador for utilizado, o acelerador secundário pode ser um composto de guanidina, de ditiocarbamato ou de tiuran. Guanidinas adequadas incluem difenilguanidina e assim por diante. Tiurans adequados incluem dissulfeto de tetrametil tiuran, dissulfeto de tetraetil tiuran e dissulfeto de tetrabenzil tiuran.

Composições de Borracha

Borrachas representativas que podem ser utilizadas em um composto de borracha incluem copolímeros de acrilonitrilo / dieno, borracha natural, borracha de butila alogenada, borracha de butila, cis-1,4-poliisopreno, copolímeros de estireno-butadieno, cis-1,4- polibutadieno, terpolímeros de estireno-isopreno-butadieno, terpoliméros de etileno- propileno, também conhecidos como monômero de etileno / propileno / dieno (EPDM), e em particular terpolímeros de etileno / propileno / diciclopentadieno. Misturas das borrachas acima podem ser utilizadas. Cada camada de borracha pode ser compreendidas das mesmas composições de borracha ou camadas alternativas podem ser de composição de borracha diferente.

O composto de borracha pode conter um enchimento plano. Exemplos representativos de enchimentos planos incluem talco, argila, mica e mistura dos mesmos. Quando utilizado, a quantidade de enchimento plano varia de cerca de 25 até 150 partes por 100 partes por peso de borracha (daqui para frente referido como phr). De preferência, o nível de enchimento plano no composto de borracha varia de cerca de 30 até cerca de 75 phr.

As várias composições de borracha podem ser compostas com ingredientes

convencionais de composição de borracha. Ingredientes convencionais comumente utilizados incluem negro-de-fumo, sílica, agentes de acoplamento, resinas promotoras de pegajosidade, ajudas de processamento, antioxidantes, antiozonadores, ácido esteárico, ativadores, ceras, óleos, agentes de vulcanização de enxofre e agentes de peptização. Como conhecido pelos versados na técnica, dependendo do grau desejado de resistência à abrasão, e de outras propriedades, certos aditivos mencionados acima são normalmente utilizados em quantidades convencionais. Adições típicas de negro-de-fumo compreendem de cerca de 10 até cerca de 150 partes por peso de borracha, de preferência 50 até 100 phr. Quantidades típicas de sílica variam de 10 até 250 partes por peso, de preferência 30 até 80 partes por peso e misturas de sílica com negro-de-fumo também estão incluídas. Quantidades típicas de resinas promotoras de pegajosidade compreendem de cerca de 2 até 10 phr. Quantidades típicas de ajuda de processamento compreendem 1 até 5 phr. Quantidades típicas de antioxidantes compreendem 1 até 10 phr. Quantidades típicas de antiozonadores compreendem 1 até 10 phr. Quantidades típicas de ácido esteárico compreendem 0,50 até cerca de 3 phr. Quantidades típicas de aceleradores compreendem 1 até 5 phr. Quantidades típicas de ceras compreendem 1 até 5 phr. Quantidades típicas de óleo compreendem 2 até 30 phr. Agentes de vulcanização de enxofre, tal como enxofre elementar, dissulfeto de amina, polissulfetos poliméricos, adutos de olefina de enxofre, e misturas dos mesmos, são utilizadas em uma quantidade variando de cerca de 0,2 até 8 phr. Quantidades típicas de peptizadores compreendem de cerca de 0,1 até 1 phr.

V. Óleo

A composição de borracha também pode incluir até 70 phr de óleo de processamento. O óleo de processamento pode estar incluído na composição de borracha como óleo de extensão tipicamente utilizado para estender elastômeros. O óleo de processamento também pode estar incluído na composição de borracha pela adição do óleo diretamente durante a composição da borracha. O óleo de processamento utilizado pode incluir tanto o óleo de extensão presente nos elastômeros como o óleo de processo adicionado durante a composição. Óleos de processo adequados incluem vários óleos, como são conhecidos na técnica, incluindo óleos aromáticos, parafínicos, naftênicos, óleos vegetais, e óleos com baixo PCA1 tais como óleos MES, TDAE, SRAE e de alto conteúdo naftênico. Óleos com baixo PCA adequados incluem estes possuindo um conteúdo aromático policíclico de menos do que 3 por cento por peso como determinado pelo método IP346. Procedimentos para o método IP346 podem ser encontrados em Standard Methods for Analysis & Testing of Petroleum and Related Products and British Standard 2000 Parts, 2003, 62nd edition, publicado pelo Institute of Petroleum, Reino Unido.

Variações na presente invenção são possíveis de acordo com a descrição da mesma proporcionada neste documento. Enquanto certas concretizações e detalhes representativos foram apresentados para o propósito de ilustrar a invenção em questão, será aparente para os versados na técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas na mesma sem afastamento do escopo da invenção em questão. Portanto, é para ser entendido que podem ser feitas alterações nas concretizações particulares descritas, as quais estarão dentro do escopo pleno pretendido da invenção como definido pelas reivindicações anexas seguintes.

Claims

1. Pneumático, CARACTERIZADO como uma carcaça, a carcaça possuindo uma ou mais lonas reforçadas por cordonéis e um par de partes de talão, cada parte de talão possuindo pelo menos um núcleo do talão inextensível anular sobre o qual as lonas reforçadas por cordonéis são enroladas, uma banda de rodagem, e uma estrutura reforçada por cinta, dispostas radialmente para o exterior da carcaça, a parte de talão adicionalmente caracterizada como um enchimento em formato triangular, o qual se estende radialmente para o exterior do núcleo do talão, e um antifricção, caracterizado pelo fato de que o antifricção é formado de pelo menos duas zonas, caracterizado pelo fato de que cada zona é formada de um material diferente, caracterizada pelo fato de que a primeira zona se estende de axialmente para o interior do talão até uma extremidade radialmente para o exterior e axialmente para o exterior do talão, e a segunda zona se estende a partir de uma extremidade da primeira zona até a extremidade radialmente externa do antifricção.

2. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira zona é formada de um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,2 até cerca de 0,245.

3. Pneumático, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda zona é formada de um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,155 até cerca de 0,183.

4. Pneumático, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o antifricção adicionalmente é caracterizado como uma terceira zona localizada na extremidade radialmente externa, caracterizado pelo fato de que a terceira zona é formada de um material possuindo uma proporção G"/G' na faixa de cerca de 0,125 até cerca de 0,133.