Brevet FR2137536A1 — publié le 19721229

La présente invention se rapporte à une machine et d un procédé destinés à la reconstitution des pneumatiques, en particulier à l'exécution du râpage (appelé communément "ébarbage). La machine et le procédé suivant l'invention sont particulièrement appropriés pour les pneumatiques munis d'un protecteur-ceinture. I1 est déjà connu que tous les pneumatiques sont sujets à s'user, particulièrement dans leurs parties (telles que la bande de roulement) qui entrent directement en contact avec le sol. Cette usure est particulièrement forte s'il s'agit de pneumatiques montés sur des véhicules utilisés dans des conditions sévères, tels que les véhicules ferroviaires automoteurs, les engins de terrassement, etc. Toutefois, dans le même temps où la bande de roulement s'use au point de perdre ses caractéristiques de fonctionnement, la carcasse de ce pneumatique est encore généralement dans de bonnes conditions. Il est donc souhaitable de procéder à la reconstitution du pneumatique, au lieu de remplacer l'enveloppe usée par une enveloppe neuve, particulièrement lorsqu'il s'agit de pneumatiques très coûteux tels que ceux destinés aux applications mentionnées plus haut. La reconstitution d'un pneumatique comprend essentiellement trois phases ss le râpage (c'est-à-dire ltenlèvement du caoutchouc non usé de la bande de roulement), l'application d'une nouvelle bande de roulement et, finalement, la vulcanistation. Dans le cas des pneumatiques à carcasse radiale et des pneumatiques dits "bias-belted" ("à protecteur à nappes obliques), la caroasse ne se trouve pas directement sous la bande de roulement mais on trouve au contraire sous cette bande le protecteur-ceinture, qui est habituellement constitué par une série de couches de tissu caoutchouté, de construction et de géométrie variables, superposées entre elles et disposées à cheval sur le plan équatorial de la carcasse. Etant donné que ces types de pneumatiques sont plus appréciés que les pneumatiques classiques à nappes croisées, l'opportunité économique de la recontitution peut être encore plus grande. En tout cas, il est toujours nécessaire que, pour la réussite des phases successives de la reconstitution, la surface râpée soit très rugueuse, de manière A assurer le maximum d'adhérence entre les parties anciennes du pneumatique et les parties reconstituées. Etant donné que ce résultat est très difficile à obtenir, il était jusqu'à présent habituel d'enlever la bande de roulement au moyen d'une machine à râ- per et, ensuite, d'enlever tout le protecteur-ceinture au moyen d'un autre outil, en une seule passe et de compléter le travail par un autre outil à mair. pour obtenir la rugosité voulue. I1 est donc évident que ce procédé de râpage du pneumatique muni d'un protecteur-ceinture est grossier, d'une efficacité douteuse et de toute façon couteux, étant donné qu'il comporte la nécessité de reconstituer tout le protecteur-ceinture, même si seules certaines de ses couches sont usées. L'invention a pour but de réaliser un procédé et une machine à râper, à l'aide desquels il soit possible d'enlever la bande de roulement et surtout le protecteur-ceinture en un certain nombre de passes exécutées rapidement, ce procédé et cette machine devant permettre d'enlever uniquement les cou-- ches de tissu caoutchouté qui sont effectivement usées et, en tout cas, permettre d'obtenir à la fin de l'opération une surface convenablement rugueuse et appropriée pour assurer l'adhérence optimale sur les couches de tissu caoutchouté et la bande de roulement qui sont reconstituées. L'invention a donc pour objet un procédé de râpage d'un pneumatioue, plus spécialement d'un pneumatique muni d'un protecteur-ceinture, caractérisé en ce qu'il comprend les phases consistant à - monter le pneumatique sur une jante qui tourne folle sur son mandrin porteur - mettre la surface du pneumatique à râper en contact avec la surface latérale d'une râpe cylindrique montée sur un arbre fixe (horizontal) et entraînée par des moyens connus de manière que l'axe de ce mandrin porteur présente une inclinaison comprise entre 100 et 350 par rapport au plan (vertical) perpendiculaire à l'axe de la râpe - mettre la râpe en marche, cette râpe entraînant le pneumatique en votation autour de son mandrin porteur , et - entre la bande de roulement et au moins une partie des couches usnst-tutíves du protecteur-ceinture éven tuellement présent ~ s le pneumatique, en plusieurs passes, et d raison de deux couches au maximum par passe, en imprimant au pneumatique un mouvement d'oscillation parallèle audit plan (vertical) et qui conserve constante ladite inclinaison. Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment la présente invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective de la machine à râper ; la figure 2 montre quelques détails de construction de la machine à râper. La machine à râper comprend un bâti vertical 1 qui porte, à sa partie supérieure, une râpe cylindrique 2, montée en porte à faux sur un arbre fixe horizontal de petite longueur, lequel est entraîné par des moyens connus (non représentés) logés à l'intérieur du bâti 1. Latéralement à ce bâti et face à la râpe 2 se trouve un châssis 3 dont les montants 4 et 5 sont reliés entre eux, à la partie inférieure, par une broche horizontale 6 et, à la partie supérieure, par une deuxième broche horizontale 7. La broche 6 est montée sur des supports 8, 9 fixés au sol au moyen d'une plaque 1'. La broche 7 est munie d'un prolongement 7' disposé transversalement à son axe, et qui porte un mandrin 10, ce dernier portant une jante Il sur laquelle on monte le pneumatique P à râper.Le mandrin porteur 10 (figure 2) est muni, à sa partie inférieure, d'un doigt 27 disposé radialement qui peut se déplacer dans une fente 28 en arc de cercle ménagée dans une plaque verticale 29 qui est elle-même soudée à la partie in férieure de la broche 7. Le doigt 27 est creusé d'un trou taraudé (non représenté) dans lequel est vissée une vis dont la tête 30 est située à l'extérieur de la plaque 29. I1 est donc possible de faire varier l'inclinaison du mandrin 10, avec le prolongement 7', la jante il et le pneumatique P, par rapport à un plan-vertical perpendiculaire à l'axe de la râpe, en déplaçant le doigt 27, dans la fente 28, cette opération s'effectuant naturellement et alors que la machine est à l'arrêt. En resserrant la tête 30 de la vis contre la plaque 29, on bloque la position du mandrin 10 par rapport à la broche 7. La jante 11 tourne folle sur le mandrin 10 qui, sur le coté qui est à ltopposé de la broche 7, est soutenue par le prolongement 7' au moyen du manchon d'articulation 12 d'une nervure verticale 13. A sa partie inférieures cette nervure se termine par une fourchette 14 qui renferme entre ses branches un manchon taraudé 15. Ce dernier est en prise avec une tige filetée 16 qui est montée en porte à faux sur un boîtier 17 d'engrenages coniques, ce boîtier étant porté par le châs- sis 3, à peu près à mi-hauteur de celui-ci, au moyen d'un support 18 et d'un autre support, non représenté.En arrière du boîtier 17 se trouve une articulation 20 dans laquelle tourillonne une extrémité d'une tige 21 qui > à son extrémité opposée, présente un filetage en prise avec un manchon taraudé 22, ce dernier étant à son tour porté par le bâti 1, au moyen d'une articulation 23. Ainsi qu'on l'expliquera plus clairement dans la suite, un moto-réducteur 24 (porté par une console 25 qui est elle-même montée en porte à faux sur le montant 5 du châssis 3) entraîne la tige filetée 16 par l'intermédiaire des engrenages coniques du boîtier 17 tandis qu'un volant à main 26 commande la tige filetée 21 avec interposition de moyens connus. On décrira maintenant le fonctionnement de la machine à râper, à titre non limitatif, dans l'application à la mise en oeuvre du procédé de râpage du protecteur-ceinture d'un pneumatique à carcasse radiale, procédé qui constitue l'un des objets de l'invention. On supposera donc que le degré d'usure du pneumatique est de nature à exiger la reconstitution et, par conséquent, le râpage préalable des couches les plus extérieures de tissu caoutchouté qui constituent ce protecteur-ceinture. L'ouvrier préposé à la machine procède tout d'abord au montage du pneumatique à râper sur la jante 11 (laquelle sera de préférence du type dilatable, à secteurs, de manière à permettre de monter des pneumatiques de dimensions variables, aussi bien en section qu'en diamètrè de positionnement des talons)et au réglage de l'inclinaison de l'axe du mandrin porteur 10, puis il resserre contre la plaque 29 la tête 30 de la vis qui est vissée dans le doigt 279e cette fa çon, l'inclinaison reste constante pendant toute la phase de râpage, ce qui est essentiel pour la réussite optimale du travail. La Demanderesse a constaté en effet, à la suite de divers essais, qutil est nécessaire de maintenir l'inclinaison de l'axe du mandrin pcrteur 10 par rapport au plan vertical perpendiculaire à l'axe de la râpe dans un certain intervalle de valeurs. Plus précisément, cette inclinaison doit rester constante pendant toute la phase de râpage et elle doit être comprise entre 100 et 350, de préférence entre 220 et 320. L'importance du respect de cet intervalle de valeurs consiste surtout dans le fait que ceci permet de râper uniquement les couches de tissu caoutchouté qui sont les plus usées et que ceci dispense d'enlever la totalité du protecteur-ceinture en une seule passe, opération qui entraîne le risque d'endommager la carcasse sous-jacente du pneumatique. En deuxième lieu, cet intervalle de valeurs est sensiblement indépendant du type de tissu caoutchouté (c'est-à-dire que ce tissu peut indifféremment être composé de câblés métalliques, de nylon, de rayonne, etc..) ; en outre, la surface sous-jacente aux couches qui ont été enlevées prend une grande rugosité, qui facilite considérablement l'adhérence des parties qui sont reconstituées sur les parties anciennes du pneumatique.Ceci supprime donc la nécessité de faire suivre le râpage exécuté suivant la présente invention d'un travail supplémentaire, comme on y était contraint jusqu'a présent. L'ouvrier manoeuvre ensuite le volant 26, en faisant en sorte que la tige filetée 21 se visse dans le manchon 22 et, en exerçant ainsi un effort d'entrainement tel que l'en- semble constitué par le chassis 3 et par tous les organes que ce châssis supporte tourne autour de la broche 6, jusqu'à ce que le pneumatique P vienne toucher la surface de la râpe 2 par l'un de ses bords. Naturellement, il existera entre le pneumatique P et la râpe 2 une interférence correspondant à l'épaisseur de la première couche du protecteur-ceinture. Il est préférable de mettre le bord supérieur S du pneumatique P en contact avec la surface de la râpe 2 en un point contenu dans le plan horizontal qui passe par l'axe de la râpe (figu re 2).A ce stade, on met en mouvement les moyens qui actionnent la râpe 2, par exemple un moto-réducteur. Il est évident que, en raison de l'inclinaison de l'axe du mandrin 10 par rapport à un plan vertical perpendiculaire a l'axe de la râpe 2, l'action de la râpe possède une composante dirigée tangentiellement au pneumatique P. Lorsqu'on actionne la râpe 2, le pneumatique P se met donc à tourner en même temps que la jante 11 autour du mandrin 10, étant donné que cette jante est montée folle sur le mandrin. En même temps qutil met en marche le moto-réducteur d'entraînement de la râ- pe 2, l'ouvrier met en mouvement le moto-réducteur 24 qui, par l'intermédiaire des engrenages coniques contenus dans le boîtier 17, provoque la mise en mouvement de la tige filetée 16. Le manchon 15 se met donc en mouvement et, de ce fait, et étant donné les particularités de construction des organes qui portent le mandrin 10, le pneumatique P oscille, en se dépla çant vers le haut, dans un mouvement parallèle au plan vertical perpendiculaire à l'axe de la râpe 2 et on obtient donc un râpage progressif de la couche la plus extérieure de tissu caoutchouté qui constitue le protecteur-ceinture, du bord supérieur S au bord inférieur I. A ce stade, l'ouvrier préposé la machine peut vérifier si la deuxième couche du protecteur-ceinture est usée au point de devoir être enlevée.Dans l'affirmative, il manoeuvre le volant 26 pour mettre le bord inférieur I du pneumatique en contact avec la surface de la râpe 2 (touJours de manière qu'il existe entre cette râpe et le pneumatique une interférence égale à l'épaisseur de la deuxième couche du protecteur-ceinture), et il inverse le fonctionnement du moto-réducteur 24, de sorte que le pneumatique oscille en se déplaçant vers le bas et que l'on obtient le râpage progressif de la deuxième couche du protecteur-ceinture. Si nécessaire, on poursuit le travail de râpage pour enlever les autres couches du protecteur. Il est par ailleurs possible d'enlever simultanément deux couches du protecteur-ceinture si on le considère comme approprié. En outre, le râpage de chacune des couches qui font suite à la première couche et qui constituent le protecteur-ceinture peut également être exécuté de la même façon que le râpage de la première couche, c'est-à-dire du bord supérieur S au bord inférieur I. I1 est Évident que, bien que le travail s'effectue en plusieurs passes, le râpage est exécuté avec rapidité et précision et donne .' xcellents résultats. Le nombre de passes est généralect râce à la grande vitesse avec laquelle le pneumatique est entraîné en rotation par la râpe ; habituellement, on effectue au moins une passe pour chacune des couches du protecteur que l'on enlève.Lorsqu'elle est comprise dans l'intervalle indiqué, l'inclinaison de l'axe du mandrin porteur 10 permet en effet d'obtenir une grande vitesse de rotation du pneumatique P et un excellent effet de râpage du tis- su caoutchouté, alors que ce tissu-possède des caractéristiques physiques et mécaniques nettement différentes de celles du caoutchouc de la bande de roulement, qui constituait jusqu'à présent la seule partie du pneumatique que l'on pouvait enlever à l'aide d'une machine à râper. Il est envident que l'invention est également applicable au râpage de la seule bande de roulement, dans le cas des pneumatiques qui ne comportent pas de protecteur-ceinture. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'etre décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, il est possible de faire en sorte que les divers plans dont on a fait mention présentent une orientation différente, naturellement à condition que les positions mutuelles de ces plans restent conservées. REVENDICATIONS 1. Procédé de râpage d'un pneumatique, plus spé- cialement d'un pneumatique muni d'un protecteur-ceinture, ca ractérisé en ce qu'il comprend les phases consistant à - monter le pneumatique sur une jante qui tourne folle sur son mandrin porteur - mettre la surface du pneumatique à râper en contact avec la surface latérale d'une râpe cylindrique montée sur un arbre fixe (horizontal) et entraînée par des moyens connus, de manière que l'axe de ce mandrin porteur pre- sente une inclinaison comprise entre P00 et 350 par rapport au plan (vertical) perpendiculaire à l'axe de la râpe - mettre la râpe en marche, cette râpe entraînant le pneumatique en rotation autour de son mandrin porteur ; et - enlever la bande de roulement et au moins une partie des couches constitutives'du protecteur-ceinture éventuellement présent dans le pneumatique, en plusieurs passes et à raison de deux couches au maximum par passe, en imprimant au pneumatique un mouvement d'oscillation parallèle audit plan (vertical) et qui conserve constante ladite inclinaison. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite inclinaison est de préférence comprise entre 220 et 320. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, carac- térisé en ce que chacune des couches qui constituent le protecteur-ceinture éventuellement présent est enlevée en au moins une passe. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au début du râpage, on met le bord supérieur du pneumatique en contact avec la surface latérale de la râpe, au niveau du plan horizontal qui passe par l'axe de cette râpe, cet axe étant également disposé horizontalement. 5. Machine pour le râpage d'un pneumatique, plus particulièrement d'un pneumatique muni d'un protecteur-ceintu re, qui comprend un bâti fixe destiné à porter les moyens d'appui et d'entrainement d'une râpe cylindrique, et un châssis qui porte les moyens porteurs du pneumatique, cette machi ne étant caractérisée en ce que le châssis est relié au bâti par une broche et en ce nutelle comprend des moyens qui, par l'intermédiaire de cette broche5 permettent de déplacer le châssis dans la direction qui éloigne ou rapproche la surface du pneumatique qu'il s'agit de râper du contact de la surface latérale de la râpe, le mouvement s'effectuant dans un plan (vertical) perpendiculaire à l'axe de la râpe. 6. Machine selon la revendication 5, caractéri sée en ce que les moyens porteurs du pneumatique comprennent une jante sur laquelle le pneumatique est monté, et qui tourne folle par rapport à son mandrin porteur, et en ce que cette machine comprend des moyens permettant de faire varier l'in clinaison de l'axe du mandrin porteur par rapport audit plan et pour maintenir ce mandrin dans une position d'inclinaison optimale~préétablie pendant toute la durée du râpage. 7, Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite inclinaison optimale préétablie est comprise entre 100 et 35 , de préférence entre 220 et 320. 8. Machine selon la revendication 6 ou 7, carac térisée en ce qu'elle comprend des moyens capables de faire osciller le mandrin porteur entre deux positions extrêmes pen dans le râpage, par un mouvement parallèle au plan perpendi culaire à l'axe de la râpe.