Brevet FR2025963A1 — publié le 19700911

L'invention concerne un procédé pour établir la forme d'une carcasse de pneumatique ainsi que l'appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé. L'élaboration des projets de pneumatiques exige l'établissement de la forme du pneumatique gonflé, de ses dimensions ainsi que des données permettant la construction des formes de vulcanisation et l'outillage pour la réalisation des pneumatiques Le pneumatique monté dans la jante prend une forme définie sous l'effet de la pression extérieure cette forme correspond au volume extérieur maximal, prenant en considért:ion la construction définie du pneumatique. La forme et les dimensions d'un pneumatique diagonal dépendent de la construction de sa carcasse et, en outre, dans le cas d'un pneumatique enrobé, de la construction de sa couche. La forme de la carcasse du pneumatique gonflé dépend de l'angle de position des fils sur la partie supérieure du pneumatique, c'est-à-dire, de l'angle que forment les fils avec la ligne médiane du sommet du pneumatique, de la longueur du fil de talon à talon, de l'écartement des talons sur la jante et dans le cas d'un pneumatique enrobé, du coefficient d'enrobage de la carcasse représentant la diminution de la hauteur du profil de la carcasse due à l'enrnbage. Si les paramètres de construction de la carcasse sont égaux sur les couches respectives des pneumatiques radiaux ou sur les couches respectives des pneumatiques diagonaux, la forme de la carcasse ne dépendra ni de la quantité de couches dans les pneumatiques radiaux ni de la quantité de paires de couches dans les pneumatiques diagonaux. Pour établir la forme de la carcasse pendant l'élaboration d'un projet de pneumatique radial il suffit de former une carcasse monocouche avec un enrobage désiré sur la partie supérieure. Pour établir la forme de la carcasse des pneumatiques diagonaux, il suffit de former une carcasse à double couche et pour les pneumatiques diagonaux enrobés, une carcasse à double couche avec une couche d'enrobage désiré sur la partie supérieure. Jusqu'à présent, pendant l'élaboration des projets, la forme de la carcasse était réalisée selon le système équivalent d'une méthode graphico-analytique ou à l'aide de machine à calculer. Ces moyens permettaient de résoudre théoriquement le problème de la forme de la carcasse du pneumatique qui pouvait néanmoins différer de la forme réelle à cause des hypothèses et des approximations sur lesquelles repose la théorie du système équivalent des pneumatiques. La méthode graphique analytique demande un travail considérable et la réalisation des machines est couteuse et pas toujours possible. Le but de l'invention est d'établir, pendant l'élaboration des projets, une forme réelle de la carcasse de pneumatique ayant des paramètres de construction définis, ainsi que de contrôleur ses caractéristiques. Ce but a été atteint grâce à la construction d'un appareillage à l'aide duquel on définit simultanément les dimensions de la carcasse et qui permet en outre l'observation et la mesure des changements de la forme de la carcasse ainsi que la disposition des fils pour différentes valeurs d'écrasement radial se produisant en même temps que l'application des forces latérales ou d'un moment de torsion. Le procédé selon l'invention permet un choix rapide et facile de la forme de carcasse désirée pendant l'élaboration du projet de pneumatique, ainsi que de ses paramètres de construction. Ceci diminue sensiblement le travail et les frais par rapport aux procédés utilisés jusqu'à maintenant. Selon le procédé de l'invention la carcasse de cordes, de fils ou de fils métalliques est entourée par des ouvertures situées sur les contours de disques ou bague et ensuite on établit la forme et les dimensions de cette carcasse en choisissant les paramètres de construction convenables. La mise en forme de la carcasse s'effectue par gonflement avec de l-'air comprimé de la chambre à air se trouvant sous la carcasse, l'écartement des disques étant simultanément réduit. Entre les paramètres de la carcasse placée sur l'appareillage avant sa formation et ceux de la carcasse après formation existent des relations définies. La longueur du fil dans la carcasse enroulée sur le disque et dans la carcasse formée est la même. Le diamètre de la périphérie des disques sur lesquels la carcasse est enroulée ne change pas pendant la formation. Cependant on opère un changement de l'écartement des disques portant la carcasse enroulée pendant le gonflement de la chambre à air se trouvant sous la carcasse jusqu'à une grandeur voulue.Au cours de cette opération on adapte la forme de la carcasse du pneumatique à l'écartement de ses talons. II est aussi possible de définir la relation entre le diamètre de la carcasse du pneumatique et la voleur de l'écartement des talons c'est-àdire la relation qui fait dépendre la forme et les dimensions de la carcasse de ses paramètres de construction. Pendant la formation de la carcasse l'angle de la position du fil par rapport à la ligne de sommet de la carcasse change à cause de la réduction de l'écart entre les disques, A chaque valeur de l'écartement des disques correspond un angle défini de a position des fils sur la partie supérieure de la carcasse et cette dépendance peut etre observée sur l'appareillage.En connaissant la relation existant entre l'angle de la disposition du fil de la carcasse et l'écartement des disques on doit établir la valeur de cet angle avant la mise en forme du pneumatique si l'on veut obtenir un angle défini dans la carcasse formée. On décrira maintenant, à titre d'exemple, un-appareillage permettant la mise en oeuvre du procédé de l'invention, en référence aux dessins annexés qui représentent; - la figure 1, une coupe longitudinale de l'appareillage et du profil de la forme de la carcasse du pneumatique enrobée ; - les figures 2 et 3 sont des coupes partielles, à plus grande échelle, de l'appareillage montrant le pneumatique mis en forme. L'appareillage peut être réalisé sous différentes formes. Sa construction peut etre simple, mais peu universelle, ou plus complexe et, par conséquent, plus universelle. L'universalité de la construction résulte de la possibilité d'une adaptation directe ou graduelle à une large gamme des paramètres de construction de la carcasse. L'appareillage selon l'invention comporte les éléments suivants : un châssis 1, un axe 2 avec échelle millimétrique fixé par l'une de ses extrémités ou par les deux, dans une position horizorl a!, verticale ou dans toute autre position quelconque ; sur l'axe 2 sont montés un ou deux disques tournants 3 avec échelle angulaire, un disque mobile 4 ainsi qu'un tendeur à disque 5, une vis-mère 6, une chai'nue (carcasse) 7 et une chambre à air 8 ou une gaine. Les disques 3 et 4 peuvent etre remplacés par des bagues et reliés directement au châssis 1, sans eAtre portés par l'axe 2 qui peut etre remplacé par un demi-axe ou tout autre organe de liaison. Le tendeur à disques 5 et le disque mobile 4 sont actionnés simultanément ou séparément par la vis-mère 6 le long de l'axe 2. Le disque tournant 3 se déplace sur l'axe 2 d'un angle quelconque dans un sens ou dans l'autre. Si l'appareillage comporte deux disques tournants 3, le deuxième est monté sur l'axe à la place du premier de telle façon qu'il soit en vis à-vis du premier disque 3. Le premier disque relatif 3 se déplace dans la direction du châssis T. Les disques 4 et 3 sont munis d'une grande quantité de guide-fils 9 et 10, disposés radialement et fixés sur le contour des disques. On enroule les fils sur la carcasse 7 en les faisant passer parallèlement à l'axe 2 par une ouverture sur le contour du tendeur 5, par une ouverture du guide-fil 9 associé au disque mobile 4, par une ouverture du guide-fils 10 associé au disque rotatif 3 et en le faisant revenir parallèlement à l'axe 2, on fait passer le fil par ia deuxième ouverture du guide-fils et par l'ouverture suivante du tendeur 5. Ensuite on fait passer le fil par l'ouverture suivante du tendeur à disques 5, par l'ouverture correspondante du guide-fils suivant du disque mobile 4, par l'ouverture du guide-fils suivant du disque tournant 3 et ramène le fil en sens contraire, parallèlement à l'axe 2. On enroule ainsi la carcasse jusqu'à l'enfilement du fil dans toutes les ouvertures du tendeur 5, en obtenant une carcasse de forme cylindrique. La mise en forme est effectuée uniquement pour fe secteur se trouvant entre le disque tournant 3 et le disque mobile 4. La longueur de ce secteur est définie directement par le déplacement du disque mobile 4 le long de l'axe 2. L'angle du positionnement des fils sur la carcasse est défini directement par l'actionnement du disque tournant 3. Si la carcasse est enroulée sur deux disques tournants 3, on les fait tourner en sens contraire d'un meme angle.On peut aussi enrouler la carcasse d'après un angle défini, avec des fils s'entrecroisant sur les couches. II est aussi possible d'obtenir directement un diamètre de la carcasse enroulée correspondant au diamètre de la iante du pneumatique ou des talons du pneumatique en avançant ou en snfongant les guide-fils 9 et 10, disposés sur les contours-du disque mobile 4 et du disque tournant 3. Les guide-fils sont avancés ou enfoncés par l'actionnement d'un tourne-à-gauche 11 et 12. La grandeur des diamètres est directement liée aux diamètres des disques 3 et 4 ou aux longueurs des guide-fils 9 et 10. La valeur de l'écartement des disques de la carcasse formée correspondant à la largeur de la jante du pneumatique ou de la largeur de ses talons est établie directement par fixation en position correspondante du disque mobile 4 sur l'axe 2. Le coefficient d'enrobage de la carcasse des pneumatiques diagonaux enrobés ou radiaux est établi, dans une libre mesure, par l'enroulement d'une couche de forme et dimensions appropriées sur la carcasse pendant sa formation. Par exemple, on établit la longueur du fil dont on veut entourer la carcasse 7, ainsi que l'angle d'inclinaison du fil sur la carcasse 7 Pour les pneumatiques radiaux on place les fils parallèlement à l'axe 2. La formation de la carcasse 7 s'effectue ensuite par gonflement par de l'air comprimé de la chambre à air 8 et déplacement simultanément sur I iaxe 2 du disque tournant 3, du disque mobile 4, et du tendeur 5. Si la carcasse 7 doit êfre ceinturée on la recouvre pendant sa formation d'une couche 13 (voir figure 3), et on établit Iré cartement entre les disques 3 et 4 On mesure ensuite le diamètre et la largeur de la c-arcasse 7 formée.Si le diamètre ou la largeur de la carcasse 7 obtenus sont différents de ceux que l'on voulait obtenir on soumet de nouveau la carcasse à une mise en forme en changeant l'un des paramètres de construction de la carcasse 7. La carcasse 7 possédant les paramètres et la forme voulus est ensuitedessinée ou, selon les besoins, on note les paramètres de construction obtenus. Le procédé d'établissement de la forme de la carcasse de pneumatique selon llin- vention rend les plus grands services dans les travaux de recherche pour la fabrication d'un pneumatique possédant de nouvelles caractéristiques de construction. L'appareillage permet d'établir une nouvelle forme de carcasse pour les pneumatiques de tous genres. II est, en outre, possible de définir la relation réciproque entre les paramètres de construction des carcasses de pneumatiques. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'établissement de la forme d'une carcasse de pneumatique, caractérisé en ce qu'on réalise une carcasse constituée par une couche, deux couches ou plusieurs couches formées de cordes, de fils textiles ou de fils métalliques que I 'on dispose en nappes superposées sur les contours d'un diamètre approprié de disques (3 et 4) ou de bagues, on met la carcasse en forme à l'aide d'une chambre à air gonflée d'air comprimé et simultanément on réduit l'écartement des disques ou des bagues à une valeur appropriée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on établit la forme de la carcasse et ses dimensions pour les paramètres appropriés de construction suivants : diamètre des disques ou des bogues sur lesquels sont enroulés les fils de la carcasse ; longueur des fils entre les disques ou les bagues ; L'angle de la position des fils au sommet de la carcasse formée ; et l'écartement des disques ou des bagues quand la carcasse est formée. 3. Procédé selon la revendication 1,caractérisé en ce qu'il définit les paramètres de construction de la carcasse de pneumatique selon la forme et les dimensions voulues. 4. Procédé selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que pendant la formation de la carcasse pour pneumatiques enrobés on recouvre la partie supérieure de la carcasse d'un enrobage et on établit la forme, les dimensions et les paramètres de construction de la carcasse selon un coefficient défini d'en robage. 5. Procédé selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé en ce qu'on établit les relations entre la forme de la carcasse et ses dimensions et les différents paramètres de construction, on établit les relations entre les paramètres de construction de la carcasse du pneumatique et on observe et on définit les changements intervenus dans la forme de la carcasse du pneumatique ainsi que le changement de la position des fils pour différentesvaleurs d'écrasement radial se produisant en meme temps qu ' apparnissent des forces latérales ou un moment de torsion. 6. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé en ce qu'il comprend un chasAsis 1, un axe 2, deux, trois ou plusieurs disques ou bagues permettant l'enroulement de la carcasse 7 composée d'une, de deux ou plusieurs couches avec ou sans enrobage 13, une chambre à air 8 ou une couche de gomme molle sous la carcasse 7 destinée à être gonflée à l'air comprimé. 7. Appareillage selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'axe 2 est fixé au châssis par au moins une extrémité et est disposé horizontalement, verticalement ou dans une position quelconque, cet axe portant les disques ou bagues servant à l'enroulement de la carcasse. 8. Appareillage selon les revendications 6 et 7 caractérisé en ce qu'au moins un disque, ou une bague, monté sur l'axe 2 se déplace suivant la longueur de celui-ci. 9. Appareillage selon la revendication 6 caractérisé en ce que les disque 3 et 4, ou bagues, peuvent être fixés au châssis 1 directement en évitant l'axe qui peut être remplacé par un demi-axe ou par tout autre organe de liaison. 10. Appareillage selon les revendications 6 et 9 caractérisé en ce que l'un des disques, ou bagues, de chaque couche de la carcasse peut se déplacer d'un angle déterminé sur l'axe 2, ce qui permet, en évitant un enroulement supplémentaire de fils, d'établir la forme des carcasses des pneumatiques radiaux et diagonaux possédant différents angles d'enroulement des fils. 11. Appareillage selon les revendications 6, 9 et 10 caractérisé en ce que derrière le disque mobile, ou la bague, se déplaçant le long de l'axe, est fixé un tendeur 5, qui lui aussi se déplace le long de l'axe 2, les fils étant alors enroulés sur le tendeur 5 dispose de façon à pouvoir enrouler une carcasse d'une longueur maximale tandis que la mise en orme de la carcasse est effectuée uni- quement sur sa partie se trouvant entre les disques 3 et 4, ou les bagues, et par suite de la fixation en position du disque 4, ou de la bague, sur l'axe 2, les formes des carcasses composées de fils de différentes longueurs, sont établies en évitant un enroulement supplémentaire. 12. Appareillage selon les revendications 6, 9 et 10 caractérisé en ce que le disque mobile 4, ou la bague, ainsi que le tendeur 5 sont reliés à la vis-mère et actionnés par cette dernière. 13. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 6, 7, 8, 9, 10, 1 1 ou 12 caractérisé en ce que, pour établir la forme de la carcasse à double couche en relation avec les couches s'entrecroisant, on enroule les fils des couches sur le tendeur 5, sur le disque mobile 4 et sur le disque rotatif 3 en formant avec les fils des couches un angle approprié pour que les fils des différentes couches s'entrecroisent et ensuite on forme ia carcasse ou on enroule successivement les fils sur le tendeur 5, sur le disque mobile 4 et sur deux disques rotatifs 3 en les actionnant selon un angle déterminé en sens opposés ce qui permet d'établir les formes des carcasses pour divers angles de position des fils en évitant un enroulement supplémentaire. 14 Appareillage selon l'une quelconque des revendications 6, 7, 8, 9, 10, 11 12 ou 13 caractérisé en ce que lion établit les formes de la carcasse de différents diamètres intérieurs en enroulent les fils de la carcasse sur des disques ou bagues de diamètres différents ou bien en utilisant le mécanisme permettant de faire varier dans une très grande mesure le diamètre d'une carcasse déjà forme par l'utilisation des disques 3 et x!- munie de guide-fils 9 et 10 sur lesquels sont enroulés les fils de la carcasse ou @@@@@ l'emploi d'un autre système répondant à ces besoins.