Brevet FR2028717A1 — publié le 19701016

La présente invention se rapporte à tin procédé pour la production de corps creux à paroi relativement mince qui ont des formes non développables, en partant de feuilles ayant des formes développai!es» La présente invention se rapporte 5 en particulier à la fabrication des corps creux de cette nature en partant de feuilles planes de matière plastique ou de tissu, de cât>lés caoutchouté, c'est-à-dire d'un tissu constitué par une couche de. câblés parallèles entre eux et enrobés dans du caoutchouc* 10 Dans le présente mémoire, on entendra par surface ou forme "non développable" une surface qui ne peut pas être mise à plat sur une surface plane sans subir d'allongements ou de compressions ; il s'agit de surfaces qui, ainsi qu'on le sait par la géométrie analytique, sont caractérisées en ce 15 que le produit des deux courbures principales (courbure totale) n'est pas nul. On peut citer comme exemples de telles surfaces la surface sphérique et la surface toroïdale. On entend par surfaces ou formes développables une surface qui peut être mise à plat sur une surface plane sans 20 subir ni d'allongements ou de compressions ; il s'agit de surfaces qui, ainsi que la géométrie analytique l'apprend, sont caractérisées en ce que le produit des deux courbures principales est nul. On peut citer comme exemples de telles surfaces, naturellement en dehors de la surface plane, les surfaces cylin-25 driques ou coniques. Il est évident qu'il est difficile de fabriquer un corps ayant une surface non développable, par exemple toroïdale, en partant d'une feuille plane puisque, pour la fabrication de cette forme toroïdale, il est nécessaire de provoquer dans la 30 matière de départ les déformations qui sont toujours difficilement contrôlables. L'invention est particulièrement utile dans le cas de la fabrication de carcasses pour bandages pneumatiques radiaux en partant de bandes de tissu u'cord" (ou de câblés). 3>5 Les bandages pneumatiques radiaux comprennent une carcasse formée de câblés qui sont contenus, dans des plans qui contiennent l'axe de rotation du bandage et ils comprennent en outre un élément intermédiaire inextensible appelé protecteur, intercalé entre la carcasse et la bande de roulement. Ainsi 40 qu'il est bien connu de l'homme de l'art, pour fabriquer ces 70 00226 2 2028717 bandages, on dispose des bandes de tissu "cord" sur un tambour cylindrique de façon que leurs câblés soient parallèles à l'axe du cylindre, après quoi la structure obtenue subit une opération dite "galbage" qui transforme la structure cylindrique (qui 5 est une surface développable) en une structure toroïdale ( qui est une forme non développable). Pendant cette opération, la structure subit de grandes déformations dans sa zone médiane, laquelle doit augmenter fortement de diamètre ; ces déformations sont fréquemment difficilement contrô ables et peuvent donner 10 naissance à des écartements irréguliers des câblés. D'autres produits que l'on peut avantageusement fabriquer par le procédé suivant l'invention sont les bateaux pneumatiques. Ces bateaux, qui sont constitués par des corps tabulaires en tissu caoutchouté, et même de forme curviligne , 15 étaient jusqu'à présent fabriqués par réunion de nombreux morceaux de tissu plan, découpés de façon à obtenir à peu près la forme courbe désirée. Ce procédé est évidemment coûteux et complexe. Dans les deux exemples cités, les inconvénients sont 20 provoqués par la difficulté d'obtenir une forme non développable. Le but de l'invention est d'apporter un procédé qui permette d'obtenir des déformations de la matière de départ avec facilité et d'une façon exactement contrôlable, déformations qui donnent justement naissance à des surfaces non développables. 25 L'invention a donc pour objet un procédé permettant d'obtenir un corps creux à paroi relativement mince, présentant une forme non développable, en partant d'une feuille de matière flexible et étirable le long d'au moins une direction, cette feuille ayant une forme développable et le procédé étant carac-30 térisé en ce qu'il comprend les phases consistant a) à donner à ladite feuille une déformation permanente en formant dans cette feuille une série de dépressions ayant une allure perpendiculaire à la direction suivant laquelle cette feuille est étirable et qui ont une profondeur variable 35 sur leur longueur, et b) à pousser les crêtes,comprises entre iesdltes dépressions dans le sens approprié pour faire prendre à ladite feuille ladite forme non développable. Ainsi qu'on l'a déjà indiqué plus haut, l'invention 40 est particulièrement utile-lorsqu'on veut utiliser comme matière 70 00226 3 2028717 de départ un tissu "cord" caoutchouté de sorte que, dans une forme préférée d'exécution, l'invention concerne un procédé tel que celui décrit plus haut, et dans leque la feuille est consti-. tuée par une matière fortement anisotrope, par exemple un tissu 5 "cord" caoutchouté, procédé caractérisé en ce qu'il comprend la phase supplémentaire consistant à superposer à ladite feuille, qui a déjà été déformée de façon à présenter des dépressions, un ou plusieurs éléments qui intéressent au moins une partie de la longueur de ces dépressions et qui sont disposés dans une 10 direction sensiblement orthogonale aux dépressions de façon à suivre le profil de ces dernières, lesdits éléments étant pratiquement inextensibles dans ladite direction orthogonale aux dépressions. Lorsqu'on veut fabriquer une carcasse pour bandage 15 pneumatique cette forme d'exécution préférée comprend des phases supplémentaires consistant : a) à disposer ledit tissu "cord" autour d'un tambour cylindrique qui présente des cannelures disposées dans le sens de ses génératrices et qui ont une profondeur minimale à leur 20 extrémité et une profondeur maximale dans une partie intermédiaire, ledit tissu "cord" ayant ses fils disposés parallèlement auxdites cannelures ; et b) à disposer, aux bords dudit tissu "cord", des tringles inextensibles, 25 la phase de formation des dépressions dans ledit tissu de câblés consistant à faire adhérer le tissu au fond des cannelures. Si, au contraire, on veut obtenir tan corps tubulaire incurvé destiné à être utilisé, par exemple pour la partie avant 50 d'un bateau pneumatique, cette forme préférée d'exécution comprendra les phases supplémentaire consistant : a) à disposer le tissu "cord" sur un support rigide plan dont la forme est un quadrilatère et qui présente des cannelures parallèles entre elles et ayant une profondeur minimale 55 à leurs extrémités et une profondeur maximale dans une partie intermédiaire, le tissu ayant ses fils disposés parallèlement auxdites cannelures, b) à fonctionner le long de ses bords ledit tissu "cord", déjà préalablement déformé par la formation des dépres- 40 sions et déjà muni desdits éléments inextensibles et, 70 00226 4 2028717 c) à disposer le long de l'élément tubulaire, dans la zone qui n'est pas intéressée par les dépressions, tin ou plusieurs éléments qui sont inextensibles dans la direction de leur longueur, la phase de formation de dépression dans ledit tissu "cord" 5 consistant à faire adhérer le tissu au fond desdites cannelures. Dans les procédés décrits, la phase de formation des dépressions dans le tissu "cord" en faisant adhérer le tissu au fond desdites cbnnalures peut être exécutée de diverses façons par exemple, au moyen d'un contre-moule en matière molle 10 qui porte en relief la forme des cannelures, ou bien en aspirant, à travers des ouvertures formées dans les parois des cannelures ou bien encore en superposant au tissu "cord" un corps flexible et gonflable et en gonflant ce corps. La description qui va suivre en regard du dessin 15 annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est me vue en coupe axiale d'un tambour pour la fabrication d'un corps toroïdal. La figure 2 est une coupe partielle suivant le plan 20 II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe partielle suivant le plan III-III de la figure 1. Les figures 4,5 et 6 représentent un détail de la figure 2 à différents stades du procédé. 25 Là figure 7 représente un produit semi-travaillé à la fin des phases qui doivent être exécutées sur le tambour de la figure 1 - La figure 8 représente le corps toroïdal fini. La figure 9 est une vue de dessus d'un moule pour la 30 production d'un corps tubulaire incurvé. La figure 10 est une coupe suivant le plan X-X de la figure 9. La figure 11 est une troupe suivant le plan XI-XI de la figure 9• 35 La figure 12 est une coupe suivant le plan XII-XII de la figure 9- La figure 13 est une vue de dessus d'un moule pour la fabrication d'un corps tubulaire incurvé suivant une variante de réalisation. 70 00226 5 2028717 La figure 14 est une coupe suivant le plan XIV-XIV de la figure 13. La figure 15 représente le produit semi-travaillé séparé du moule de la figure 9. 5 La figure 16 représente le corps tubulaire incurvé fini g Sur les figures 1 à 3} on a représenté un tambour de confection 1 approprié pour fabriquer un corps toroïdal qui peut être utilisé comme carcasse de bandage pneumatique 10 radial. Ce tambour présente un certain nombre de cannelures, dont deux sont représentées respectivement en 2 et 3, d'allure sensiblement parallèle à l'axe du tambour et dont la profondeur varie entre la zone centrale et les zones latérales. Aux 15 deux extrémités du tambour sont formés deux gradins 4 et 5 que l'on appelle également les épaulements du tambour. Ainsi qu'on peut le voir en se reportant à la figure 4, pour commencer la confection du corps toroïdal on superpose au tambour 1 une bande de tissu "cord" 6, dont les câblés sont 20 parallèles à l'axe du tambour. Dans la phase suivante de la confection (voir figure 5) on -fait adhérer le tissu 6 aux cannelures, par exemple au moyen d'un contre-moule en matière molle, non représenté suivant une variante, on pourrait faire adhérer le tissu aux parois des cannelures au moyen d'une aspiration 25 pratiquée à travers des trous existant dans les parois des cannelures. A ce stade, le tissu 6 a subi des étirements ou allongements locaux dans chaque cannelure, le résultat de ces déformations étant d'allonger le développement circonférentiel 30 du tissu dans la zone médiane du tambour, c'est—à-dire justement dans la zone où le passage de la forme cylindrique à la forme toroïdale dans ladite opération de galbage nécessite, une plus grande longueur. Dans les procédés de galbages connus, l'allongement 35 du développement se produit pendant la phase de galbage et d'une façon qui est répartie sur toufg la circonférence ; ceci rend cet allongement du développement difficilement contrôlable. Dans le procédé suivant l'invention, l'allongement du développement se produit d'une façon qui est subdivisée en un nombre 40 de petites parties égal au nombre des cannelures du tambour et, 70 00226 6 2028717 par conséquent, au nombre des dépressions formées dans le tissu ; ceci rend les étirements ou allongements beaucoup plus faciles à maîtriser. La phase suivante du travail, qui est représentée 5 sur la figure 6, consiste à poser un élément de renforcement inextensible 7* constitué par exemple par des bandes de tissu "cord" dans lesquelles les câblés sont disposés dans des plans perpendiculaires à l'axe du tambour ou qui forment des angles relativement petits avec ces plans» Lorsqu'on pose l'élément 7 on lui fait suivre les crêtes et les dépressions du tissu 6, dans la zone médiane du tambour. Ainsi qu'il est bien connu de l'homme de l'art, on pose également sur les épaulements 4- et 5 du tambour les tringles autour desquelles le tissu 6 est ensuite rabattu. ^ La structure résultante est représentée sur la figure 7 ; il s'agit ici également d'une structure de forme générale cylindrique mais qui est déformée de façon à être préparée pour l'opération de galbage qui la transformera en une structure toroïdale, pratiquemment sans autre allongement ; le diamètre 20 maximum de la structure toroïdale est bien défini par l'élément inextensible 7, de sorte que l'opération de galbage donnera des résultats—précis, même si l'on n'observe pas toutes les précautions qu'il est nécessaire d'observer avec les procédés connus puisque, avec ces procédés connus, l'élément inextensible ne 25 peut être posé qu'après l'exécution de la déformation de sorte que, pendant le galbage, il n'existe dans la structure aucun élément qui limite l'augmentation de diamètre. Ceci nécessite de prendre des précautions particulières pour obtenir les cotés désirés. 50 Sur la figure 8, on a représenté finalement la structure résistante d'un bandage pneumatique radial, qui est obtenue par galbage de la structure de la figure 7- Ce galbage peut se produire sans risque suivant l'un quelconque des procédés de galbage déjà connus, par exemple par utilisation d'un 55 tambour dilatable qui est constitué par deux disques entre lesquels est tendue une membrane cylindrique en caoutchouc et que l'on peut rapprocher l'un de l'autre pendant qu'on introduit à l'intérieur un fluide sous pression. Ces structures résistantes devront être ensuite com-40 plétées d'une façon bien connue de l'homme de l'art, par 70 00226 7 2028717 application de profilés de caoutchouc qui devront constituer les flancs et la "bande de roulement ; il est naturellement possible de poser tous les éléments auxiliaires qui sont fréquemment utilisés dans les bandages pneumatiques comme, par exemple 5 les rabats, les bords, les bandes de renforcement, etc... Lorsque tous les éléments ont été posés, on procède-à la vulcanisation de façon connue. Sur les figures 9 à 12, on a représenté un moule 8 qui est approprié pour la fabrication d'un corps tubulaire 10 partiellement incurvé, destiné à constituer une partie d'un bateau pneumatique ; ce corps tubulaire (voir figure 16) comprend deux partiès rectilignes 9 et 10 qui sont réunies entre elles par une partie én demi-cercle 11. Le moule 8 comprend deux parties lisses 12 et 13, 15 entre elles, une partie 14 sur laquelle sont formés de nombreuses dépression dont deux sont indiquées par les références 15 et 16. Ces dépressions ont leur profondeur maximale dans la zone centrale et leur profondeur minimale sur les bords (voir en particulier figure 10). 20 Pour fabriquer le corps tubulaire, on dispose sur le moule 8 un tissu "cord" 17 dont les câblés sont parallèles à l'allure des cannelures 15 et 16 ; on fait adhérer le tissu 17 au moule 8 suivant l'un des procédés qui ont été indiqués plus haut et, ensuite on pose sur ce tissu des éléments de renforcement 25 inextensibles 18 et 19, dont le premier est placé dans la zone médiane tandis que le deuxième est placé sur l'un des bords 20 du tissu 17 ; on fait adhérer l'élément inextensible 18 au tissu 17 de façon que ce tissu suive toutes les dépressions qui sont provoquées par les cannelures 15 et 16. 30 Ensuite, on réunit le bord 21 du tissu 17 au bord 20 de façon à constituer un corps tubulaire. On galbe ensuite ce corps tubulaire en repoussant les crêtes et les dépressions de façon à leur faire prendre la forme définitive ; cette opération peut être avantageusement exécutée 35 en fermant l'une des extrémités du corps tubulaire et en gonflant l'autre extrémité. De cette façon, on contraint, l'élément inextensible à s'étendre et à atteindre un développement circon-férentiel supérieur à celui de l'élément inextensible 19, de sorte que la structure prend l'aspect représenté sur la figure 16. 70 00226 8 2028717 Dans ce cas également, et comme on peut le voir sur la figure 15, la structure est déjà préparée pour prendre la forme de la figure 16, pratiquement sans autre ëLlongement ultérieur ; lorsque la structure a atteint la forme définitive, on la vulcanise dans 5 cette position. Sur les figures 13 et 14, on a représenté un uvoule 22 qui constitue une variante du moule 8 des figures 9 à 12 et qui permet d'obtenir une structure analogue à celle représentée sur la figure 16. Le moule 22 comprend deux parties lisses 23 10 et 24 et une partie centrale 25 dans laquelle sont pratiquées deux séries de cannelures qui sont indiquées en 26 et 26*, 27 et 27* ; ces cannelures ont leur profondeur minimale dans la zone médiane du moule et leur profondeur maximale aux bords. 15 Dans ce cas également, on procède d'une façon analogue à celle qui a été indiquée à l'exemple précédent, en disposant tout d'abord un tissu de câblés et ensuite un élément inextensible dans la zone médieine et un autre élément inextensible sur un des bords ; ensuite, on réunit les deux bords du tissu 20 "cord" en veillant à ce que chaque dépression d'un bord coïncide avec une dépression correspondante de l'autre bord. Naturellement, la structure finale obtenue est du même type que celui de la figure 16, avec cette différence que 25 la jonction entre les bords se trouve à l'extérieur de la courbe de l'élément tubulaire au lieu de se trouver à l'intérieur. Il va de soi que les exemples donnés ci-dessus n'ont aucun caractère limitatif et que toutes les variantes et formes d'exécutions qui utilisent les principes de l'invention qui ont 30 été exposés rentrent dans le domaine de l'invention. Par exemple, la position des éléments inextensibles qui sont posés sur le tissu "cord" peut être modifiée de façon à obtenir des formes curvilignes ou mixtes différentes de celles qui ont été décrites plus haut ; en particulier, avec ce procédé, on peut également 35 obtenir des courbes qui ne sont pas situées dans un plan. 70 00226 9 2028717 REVENDICATIONS 1. Procédé permettant d'obtenir un corps creux à paroi relativement mince, présentant une forme non développable, en partant d'une feuille de matièrefLexible et étirable le long 5 d'au moins une direction* cette feuille ayant une forme développable et le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les phases consistant à donner à ladite feuille une déformation permanente en formant dans cotte feuille une série de dépressions ayant une allure perpendiculaire à la direction suivait 10 laquelle cette feuille est étirable et qui ont une profondeur variable sur leur longueur, et à pousser les crêtes comprises entre lesdites dépressions dans, le sens approprié pour"faire prendre à ladite feuille ladite forme non développable. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel 15 la feuille est constituée par une matière fortement anisotrope, par exemple un tissu "cord" caoutchouté, procédé caractérisé en ce qu'il comprend la phase supplémentaire consistant à superposer à ladite feuille, qui a déjà été déformée de façon à présenter des dépressions, un ou plusieurs éléments qui intéres-20 sent au moins une partie de la longueur de ces dépressions et qui sont disposés dans une direction sensiblement orthogonale aux dépressions de façon à suivre le profil de ces dernières, les-dits éléments étant pratiquement inextensibles dans ladite direction orthogonale aux dépressions. 25 3« Procédé selon la revendication 2, appliqué à la fabrication d'un corps creux toroïdal qui est ouvert sur le côté de l'intrados, caractérisé en ce qu'il comprend les phases supplémentaires consistant à disposer ledit tissu "cord" autour d'un tambour cylindrique qui présente des cannelures disposées 50 dans le sens de ses génératrices et qui ont une profondeur minimale à leur extrémité et une profondeur maximale dans une partie intermédiaire, ledit tissu "cord" ayant ses fils disposés parallèlement auxdites cannelures et à disposer, aux bords dudit tissu "cord", des tringles .inextensibles, la phase de formation des 35 dépressions dans ledit tissu "cord" consistant à faire adhérer le tissu au fond des cannelures. 4. Procédé selon la revendication 2, appliqué à la fabrication d'un corps tubulaire incurvé, caractérisé en ce qu'il comprend les phases supplémentaires consistant à disposer 40 le tissu "cord" sur un support rigide plan dont la forme est un 70 00226 10 2028717 quadrilatère et qui présente des cannelures parallèles entre elles et ayant une profondeurminimale à leurs extrémités et une profondeur maximale dans une partie intermédiaire, le tissu ayant ses fils disposés parallèlement auxdites cannelures à 5 fonctionner le long de ses "bords ledit tissu "cord", déjà préalablement déformé par la formation des dépressions et déjà muni desdits éléments inextensibles et à disposer le long de l'élément tubulaire^ dans la zone qui n'est pas intéressée par les dépressions, ua ou plusieurs éléments qui sont inextensibles 10 dans la direction de leur longueur, la phase de formation des dépressions dans ledit tissu "cord" consistant à faire adhérer le tissu au fond desdites cannelures. 5- Procédé selon la revendication 2, appliqué à la fabrication d'\on corps tubulaire incurvé, caractérisé en ce qu'il 15 comprend les phases supplémentaire consistant à disposer ledit tissu "cord" sur un support rigide plan ayant la forme d'un quadrilatère, qui présente le long de chacun des deux côtés opposés, une série de cannelures sensiblement perpendiculaires à ces côtés et qui se terminent sur lesdits côtés, lesdites 20 cannelures ayant la profondeur maximale au niveau desdits côtés autres et la profondeur minimale a leurs/extrémités j à réunir le long desdits côtés le tissu "cord" préalablement déformé par la formation des dépressions et déjà muni desdits éléments inextensibles 5 en faisant coïncider les dépressions d'un côté avec 25 celles de l'autre côté ; et à disposer le long de l'élément tubulaire, dans la zone qui n'est pas intéressée par les dépressions, un ou plusieurs éléments inextensibles dans le sens de leur longueiïr,, la phase consistant à former lesdites dépressions audit tissu "cord" consistant à faire adhérer le tissu 30 au fond desdites cannelures® 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5» caractérisé en ce que la formation desdites dépressions est exécutée par aspiration à travers des ouvertures prévues sur les parois desdites cannelures. 35 7. Procédé selon l'une queico&çpie des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la formation des dépressions est exécutée en superposant au tissu "cord" un corps flexible et gonflable et en gonflant ce corps» 8. Procédé selon l'une Quelconque des revendications 40 3 à 5? caractérisé en ce que la formation desdites dépressions 70 00226 ii 2028717 est exécutée au moyen, d'un contre-moule en matière molle qui porte en relief la forme des cannelures. 9. Corps creux à paroi relativement mince obtenu par m procédé suivant l'une quelconque des revendications "1 à