Brevet FR2285990A1 — publié le 19760423

L'invention a pour objet un procédé pour la vérification de la qualité des tissus métalliques qui sont enduits de caoutchouc au moyen d'une calandre et pour le contrôle automatique du réglage de la calandre en fonction des caractéristiques mesurées sur les tissus calandrés sortant de la calandre. On utilise de plus en plus pour le renforcement des articles en caoutchouc tels que les pneus, les courroies, les bandes transporteuses etc..., des nappes de tissus métalliques en remplacement des nappes textiles en coton, rayonne, polyamides ou polyester. Ces nappes de tissu sont constituées par des fils ou cablés parallèles, sans trame ou à trame légère, enduits généralement sur les deux faces avec des couches de caoutchouc par passage dans une calandre à quatre cylindres comme celle illustrée schématiquement sur la figure 1. te processus de calandrage consiste à introduire dans la calandre une nappe de câblés A pour la faire passer entre les cylindres 2 et 3. La nappe de câblés est d'abord enduite sur sa face inférieure avec une couche mince de caoutchouc B produite par le laminage du bourrelet de caoutchouc entre les cylindres 3 et 4 puis elle est enduite sur sa face supérieure avec une couche de caoutchouc C produite par le laminage du bourrelet de caoutchouc entre les cylindres 1 et 2.Au passage entre les cylindres 2 et 3, les couches de caoutchouc sont comprimées sur la nappe de câblés de façon à faire pénétrer le caoutchouc dans les intervalles compris entre les câblés pour que ceux-ci soient complètement ployés dans le caoutchouc. L'écartement des cylindres 2-3 doit donc être réglé de façon très précise pour obtenir une bonne compression du caoutchouc sur la nappe de câblés et, par conséquent, un bon remplissage des intervalles compris entre les câblés de la nappe. Cet écartement est évidemment fonction des épaisseurs des couches de caoutchouc B et C, de la grosseur et de ltécartement des câblés dans la nappe. Lorsque l'écartement entre les cylindres 2 et 3 est trop grand, il se produit un manque de compression du caoutchouc dans la nappe (figure 2) et il reste entre les ciblés des intervalles libres remplis d'air qui, dans les articles vulcanises, sont des amorces de décollement prématurés entre caoutchouc et câblés. Lorsque l'écartement entre les cylindres 2-3 est trop faible, il se produit un excès de compression qui dérange la position parallèle des cabalés et le tissu est à mettre au rebut ; il est impropre à la con#ction d'articles corrects. En vue de contrer le bon réglage d'une calandre produisant ces tissus, on a utilisé depuis quelques années des jauges spéciales qui donnent, de façon continue, une information proportionnelle au poids par unité de surface des couches B et C. Connaissant les caractéristiques du mélange (sa densité) cette information permet de déduire l'épaisseur des couches de gomme B et C à appliquer sur la nappe de câblés. Ces jauges sont placées en D et E en face des cylindres 2 et 3. Il s'agit de jauges dites à rétrodiffusion basées sur le principe de la mesure de l'absorption du rayonnement émis par une substance radioactive traversant la couche de maténau à contrôler, réfléchi par un écran opaque à ce rayonnement (en l'occurence la surface métallique des cylindres de la calandre) et reçu enfin par la jauge. La perte d'intensité entre le rayonnement émis et le rayonnement résiduel reçu par la jauge traduit l'épaisseur de la couche de matériau.Un asservissement électronique entre ces jauges et les moteurs commandant 11 écartement des paires de cylindres 1-2 et 3-4 qui laminent les couches B et C permet de vérifier et de corriger au besoin, en fonctionnement de la calandre, les épaisseurs de ces couches. Cet équipement ne donne que partiellement satisfaction. Il permet certes de contrôler de façon précise les épaisseurs des couches de gomme B et C mais il ne donne pas d'indication valable sur le degré de compression de la gomme autour des ciblés de la couche calandrée puisque la vérification des épaisseurs est opérée avant le passage de la nappe entre les cylindres 2-3 de compression ou de calandrage proprement dit. Cette lacune n'est pas très gênante dans le cas des nappes calandrées en câbles textiles car on peut alors vérifier la compression en découpant un échantillon de la nappe et en observant la coupe.Cette vérification n'est pas possible dans le cas des nappes calandrées en câblés métalliques car la découpe d'un échantillon est plus difficile et elle déforme la section au point que l'observation de cette section n'est plus significative. Selon l'invention, on parvient dans le cas d'une nappe calandrée de fils ou câblés métalliques, à vérifier la compression te zen la gomme autour de ces fils ou câblés en plaçant sur ou sous la nappe calandrée sortant de la calandre au moins une jauge de mesure d'épaisseur par rétrodiffusion du rayonnement émis par la substance radioactive de la jauge et l'on contrôle cette compression de la nappe calandrée par un asservissement entre cette jauge et le moteur commandant ltécartement des deux cylindres de compression ou de calandrage proprement dit de la calandre. Ce procédé est basé sur l'observation qui a été faite et selon laquelle, lorsqu'une nappe de fils ou de câblés métalliques calandrés est soumise au rayonnement émis par la substance radioactive d'une jauge placée à la sortie de la calandre, ce rayonnement est réfléchi par les cablés métalliques de la nappe mais avec une perte d'une partie du rayonnement résultant de son absorption par la gomme, la valeur de cette perte étant fonction de l'épaisseur de la gomme. En cas de bonne compression le tissu calandré est recouvert d'un couche de gomme d'épaisseur Eo (figure 3a). A cette épaisseur 20 déterminée expérimentalement correspondra un rayonnement réfléchi transformé par la jauge en un courant électrique dont la tension sera prise comme valeur de consigne. Au contraire, en cas de mauvaise compression, le tissu calandré est recouvert par une couche de gomme d'épaisseur plus grande E1 (figure 3b) à laquelle correspondra un rayonnement réfléchi et un courant de tension différents. Il suffit donc de comparer la valeur mesurée et la valeur de consigne et de commander l'asservissement de l'écartement des cylindres de calandrage 2-3 en fonction de l'écart entre ces deux valeurs. En maintenant cet écart à une valeur aussi faible que possible, la compression du tissu calandré peut entre conservée à la valeur optimale désirée. Le procédé permet aussi de déceler un excès de compression. En effet, il se produit dans ce cas la formation d'un bourrelet à l'entrée de la nappe de cabalés entre les cylindres de calandrage 2 et 3, bourrelet qui provoque un effort important d'écartement des cylindres qui occasionne une brusque augmentation des épaisseurs des couches de gomme déposées sur le tissu et cela est détecté par la jauge située à la sortie de la calandre. En outre, la répartition des ciblés dans la nappe calandrée subit une brusque et importante altération qui ne peut pas échapper à l'attention des opérateurs. Il est encore possible avec ce procédé de régler la symétrie du calandrage de la nappe de fils métalliques. La figure 3 c représente une nappe calandrée ayant une bonne compression mais traitée de façon dissymétrique, les couches de gomme B et C ayant des épaisseurs différentes B2 et E. Pour corriger ce défaut on place une jauge sous la nappe calandrée sortant de la calandre et l'on asservit à cette jauge le mécanisme commandant le cylindre d'application des câblés A sur la couche de gomme B afin de corriger la position de ce cylindre en fonction de l'écart entre la valeur de consigne et la valeur mesurée par cette jauge. Enfin, on peut placer à la sortie de la calandre plusieurs jauges réparties en différents points sur la largeur de la nappe calandrée. En comparant les indications de ces diverses jauges il est possible de commander les dispositifs de réglage du croisement des axes ou du cintrage des cylindres 1 et 4 pour maintenir une compression égale sur toute la largeur de la nappe calandrée. On notera que ce procédé de contrôle automatique du réglage de la calandre a l'avantage de ne pas nécessiter le prélèvement d'échantillon dans la nappe en cours de calandrage et il peut être continu tant que l'installation comprenant la ou les jauges et leur asservissement à la calandre reste en service. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut être illustrée en se reportant à la figure 4 qui représente schématiquement une calandre à 4 cylindres de type connu. Cette calandre est déjà équipée de jauges à rétrodiffusion D et E pour la mesure et le contrôle des épaisseurs des couches de gomme laminées B et C respectivement entre les cylindres 3-4 et entre les cylindres 1-2. Ces jauges D et E sont reliées à des dispositifs X et Y d'asservissement reliés eux-mêmes respectivement à des moteurs auxiliaires M11 et M'4 accouplés par des embrayages Eb aux moteurs principaux M1 et M4 de serrage des cylindres 1 et 4 qui commandent l'écartement des paires de cylindres 1-2 et 3-4. Selon l'invention, on ajoute à cette calandre une autre jauge à rétrodiffusion F (ét de préférence plusieurs jauges similaires F réparties transversalement) au-dessus de la nappe de tissu en câblés métalliques calandrée sortant des cylindres de compression ou de calandrage 2-3. Ces jauges F comprennent d'une manière en soi connue une chambre d'ionisation dans laquelle la partie du rayonnement réfléchi par les câblés métalliques est utilisée pour produire un courant électrique à tension de mesure qui est fourni à un amplificateur.Cette tension de mesure est comparée à une tension de référence et l'écart est transmis au dispositif d'asservissement Z relié au moteur auxiliaire M'2 accouplé par embrayage Eb au moteur principal M2 de serrage des cylindres 2-3, de façon à contrôler la compression du tissu calandré entre ces deux cylindres et à corriger toute variation de la compression de la gomme entre ces deux cylindres. Lorsque l'on a plusieurs jauges F réparties transversale ment ou une ou deux jauges F mobiles transversalement pour balayer la largeur de la nappe calandrée et fournir ainsi des indications sur la compression de la nappe en plusieurs points, le dispositif d'asservissement Z peut encore être relié à des moteurs NC1 et MC4 pour le réglage automatique des croisements des axes des cylindres i et 4 par rapport aux cylindres 2 et 3 respectivement, pour maintenir par ce moyen une compression de valeur égale sur toute la largeur de la nappe calandrée. La calandre peut encore comprendre avantageusement une ou plusieurs jauges à rétrodiffusion G placées à la sortie de la calandre sous la nappe calandrée pour régler la symétrie du calandrage. Ces jauges G sont reliées à un dispositif d'asservissement W, luimême relié au mécanisme H commandant le cylindre applicateur K des câblés A sur la couche de gomme B laminée entre les cylindres 2-3 pour corriger la position de ce cylindre E en cas de dissymétrie indésirable détectée par les jauges G. L'installation peut enfin comprendre des dispositifs indicateurs pour visualiser les valeurs mesurées par les diverses jauges. REVENI) I CÂT IONS 10) Procédé pour la vérification du degré de compression de la gomme dans une nappe de fils ou de câblés revêtus de caoutchouc par calandrage au moyen d'une jauge d'épaisseur a' rayonnement radio-actif placée à la sortie de la calandre, procédé caractérisé en ce que s'agissant d'une nappe à fils ou ciblés métalliques, on utilise une jauge de type à rétrodiffusion pour mesurer l'épaisseur de la couche de gomme comprimée sur un c8té de la nappe de cabalés, on compare cette mesure à une mesure de référence en vue de déceler éventuellement un écart traduisant une mauvaise compression des câblés et on utilise la comparaison entre la mesure de la compression obtenue et la mesure de référence pour corriger automatiquement le réglage de l'écartement de ceux des cylindres de la calandre entre lesquels la couche de gomme est comprimée sur les ciblés de la nappe. 20) Procédé selon 1, dans lequel on mesure l'épaisseur de la couche de gomme comprimée sur les ciblés de la nappe, en différents points sur la largeur de la nappe, on compare ces mesures à des valeurs de références et on utilise ces comparaisons pour corriger le réglage du croisement des axes des cylindres 1-2 et 3-4 de la calandre pour maintenir la compression égale sur toute la largeur de la nappe calandrée. 30) Procédé selon l'une des revendications précédentes et dans lequel on mesure les épaisseurs des couches de gommes comprimées de chaque côté de la nappe calandrée, on compare ces mesures à des valeurs de référence et on utilise ces comparaisons pour corriger la position du cylindre applicateur des câblés sur l'une des couches de gomme laminée entre deux cylindres de la calandre et régler ainsi la symétrie du calandrage. 40) Installation pour le calandrage des tissus de câblés métalliques selon le procédé de la revendication 12 caractérisé par une ou plusieurs jauges d'épaisseur à rayonnement radio-actif du type à rétrodiffusion F placée à la sortie des cylindres de compression 2-3 de la calandre, ces jauges étant reliées à un dispositif d'asservissement Z lui-meme relié au moteur M2 commandant l'écartement desdits cylindres de compression et utilisant l'écart entre les valeurs mesurées par les jauges et une valeur de référence pour actionner ce moteur et contrôler ainsi la compression du tissu calandré entre ces cylindres. 50) Installation selon 40 et comprenant plusieurs jauges à rétrodiffusion F réparties transversalement sur la largeur du tissu calandre, à la sortie des cylindres de calandrage 2-3, ou bien une jauge à balayage transversal, ces jauges étant reliées à un dispositif d'asservissement lui-m8me relié aux moyens de réglage MC1 - MC4 du croisement des axes des cylindres 1-4 de la calandre. 60) Installation selon 40 ou 50 et comprenant des jauges d'épaisseur à rétrodiffusion F - G placées de chaque côté de la nappe calandrée, à la sortie des cylindres de calandrage 2-3, les jauges (G) placées d'un côté de la nappe étant reliées à un dispositif d'asservissement W lui-même relié au mécanisme H de commande du cylindre applicateur K des ciblés sur l'une des couches de gomme laminée entre deux 3-4 des cylindres de la calandre.