Brevet FR2328565A1 — publié le 19770520

L'invention concerne un procédé et une installation pour la fabrication de tuyaux de caoutchouc de forme cintrée, l'installation comportant une extrudeuse, un dispositif de coupage du boudin extrudé, des mandrins cintrés et un appareil de vulcanisation. On a besoin de tuyaux de caoutchouc de forme cintrée dans la construction de machines, surtout de moteurs, pour faire passer des liquides d'une partie à une autre de la machine dans un espace restreint. Ils ont l'avantage d'être élastiques et de pouvoir donc servir même dans les cas où les parties de machine exécutent de petits mouvements relatifs. On donne leur courbure à ces tronçons cintrés de tuyau avant la vulcanisation, afin qu'ils conservent cette courbure pendant toute leur durée de service. Le plus souvent, il s'agit de former dans le tronçon de tuyau des courbures d'un4Kgle appréciable sur un espace restreint. Pour fabriquer des tronçons de tuyau cintrés de ce genre, dans une extrudeuse suivie éventuellement d'une machine à enrouler les fils textiles et d'une deuxième extrudeuse, on fabrique un boudin que l'on coupe, à l'aide d'un dispositif de coupage, en tronçons de la longueur nécessaire. Une fois refroidis, on glisse manuellement ces tronçons coupés sur des mandrins et on les introduit alors dans un appareil de vulcanisation. Dans celui-ci, les tronçons de tuyau se vulcanisent sur les mandrins dans la position prévue avec les courbures appropriées. Dans la fabrication de ces tronçons de tuyau cintrés, on effectue un travail manuel important. Par suite, ces tronçons de tuyau sont coûteux. L'invention a pour but d'effectuer automatiquement la mise en place des tronçons de tuyau sur les mandrins et d'éviter le plus possible le travail manuel, y compris lors du retrait des tronçons de tuyau cintrés vulcanisés. L'invention réside dans le fait que l'on entoure d'un mélange de caoutchouc sous forme de boudin tubulaire, en une succession ininterrompue, de multiples mandrins flexibles placés l'un contre l'autre par leurs.c8tés frontaux, qu'ensuite on sépare du boudin par coupage chacun des mandrins avec le mélange de caoutchouc qui l'entoure, que l'on cintre â la forme désirée chacun des mandrins avec le mélange tubulaire de caoutchouc qui se trouve dessus, que l'on maintient le mandrin ainsi cintré et qu'on le vulcanise ainsi. Etant donné que l'on amène ainsi à l'appareil d'extrusion dans lequel on extrude un boudin tubulaire de multiples mandrins flexibles placés l'un contre l'autre par leurs cOtés frontaux, de façon telle que le boudin tubulaire se place autour de l'enfilade de mandrins flexibles on arrive à ce qu'il sorte de l'appareil d'extrusion un boudin tubulaire qui entoure les multiples mandrins dont chacun présente la longueur nécessaire à la fabrication d'un tronçon cintré de tuyau. Il suffit alors de couper encore le boudin tubulaire à la limite entre cOtés frontaux de mandrins, pour obtenir les différentes pièces à vulcaniser. On évite ainsi le travail manuel pénible qui était nécessaire antérieurement pour glisser sur le mandrin le tronçon de tuyau coupé. Mais on supprime ainsi en même temps le refroidissement du boudin, qui était nécessai- re â l'exécution de ce travail manuel. Ainsi, on peut amener le boudin chaud à la vulcanisation, à la température qu'il a, après avoir donné la forme voulue au- mandrin et au tronçon de tuyau qu'il porte.Cela peut s'effectuer de façon simple et même automatiquement : les mandrins flexibles peuvent avoir à leurs cotes frontaux une forme telle que l'on puisse y insérer des parties# de montures que l'on fixe, après avoir cintre le mandrin et le tronçon de tuyau qui l'entoure, à des montures qui traversent l'appareil de vulcanisation sur un transporteur. De préférence, on donne déjà à ces montures une forme en plusieurs parties permettant de les poser avec une machine sur les cotés frontaux des#mandrins, puis les faire pivoter de façon telle que les parties de la monture se touchent à la fin du mouvement de pivotement et lors de ce contact, s'accouplent par déclic ou soient fixées entre elles d'une autre façon, après quoi on glisse à la machine la monture sur le transporteur.De cette façon, on peut à ce stade aussi, éviter largement ou complètement le travail manuel, En outre, il est ici possible - si l'on exécute un travail manuel - de manipuler les mandrins et tronçons de tuyau chauds sans effets nuisibles pour l'opérateur. Dans la mise en oeuvre de ce procédé, on peut entourer de fils de renforcement les mandrins entourés d'un melan- ge de caoutchouc, puis les munir d'une deuxième couche de caoutchouc avant de les couper, On arrive ainsi à fabriquer des tuyaux de caoutchouc armés. Il est avantageux de dégazer les couches de caoutchouc lorsqu'on les applique sur les mandrins et de les sécher ensuite. Il n'est pas nécessaire, alors, d'effectuer ensuite la vulcanisation sous pression et on peut donc obtenir plus facilement un fonctionnement sans interruption. Pour le démoulage, il est avantageux d' introduire de l'air comprimé entre le tuyau de caoutchouc obtenu apres la vulcanisation et le mandrin et de l'écarter ainsi du mandrin. Il est donc avantageux de prévoir à l'intérieur du mandrin un raccordement; drair comprimé menant à différents points de la surface du mandrin, où de l'air comprimé peut alors sçédhapper et écarter le tuyau de caoutchouc formé.Il peut aussi ere avantageux de donner au mandrin une structure telle que l'on puisse le raccorder à un appareil à vide, de sorte que par extraction de l'air, le mandrin change de forme et s'écrase ou du moins se contracte et qu'il est ainsi facile de retirer le tuyau, L'invention a aussi pour objet une installation pour la fabrication de tuyaux de caoutchouc de forme cintrée, comportant une extrudeuse, un dispositif de coupage du boudin extrudé, des mandrins cintrés et un appareil de vulcanisation et caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif qui amène en enfilade à l'extrudeuse des mandrins placés l'un contre l'autre per leurs côtés frontaux, que les mandrins sont flexibles, qu'un dispositif de commande est prévu pour mettre en action le dispositif de coupage au point situé entre deux mandrins et que l'appareil de vulcanisation comporte des montures destinées à des mandrins amenés à une position cintrée avec le tronçon de tuyau qu'ils portent ainsi qu'un transporteur destiné à ces montures. Avec cette installation, on peut fabriquer très rapidement et simplement des tronçons de tuyau cintrés, avec peu de'travail manuel. L'appareil d'extrusion peut être formé de deux ou trois extrudeuses entre lesquelles sont prévus des dispositifs pour l'enroulement de fils textiles sur le ou les tronçons de tuyau extrudés, de sorte que l'on obtient des tuyaux armés. Avantageusement, avant le dispositif qui amène les mandrins à l'extrudeuse est prévu un magasin à mandrins. De façon que le dispositif de coupage puisse couper de façon satisfaisante et sans endommager les mandrins, il est avantageux que dans la région du dispositif de coupage soit prévu un dispositif qui écarte légèrement l'un de l'autre les deux derniers mandrins situés dans l'enfilade. Il peut s'agir ici d'une pince pouvant être déplacée par exemple par des forces hydrauliques, qui s'applique au dernier mandrin et déplace celui-ci à une vitesse un peu supérieure à celle du boudin de sorte qu'entre le dernier et l'avant-dernier mandrin, il se forme un espacement libre dans lequel le dispositif de coupage peut s'engager sans devoir agir sur les mandrins. On peut allonger un peu le boudin au point de séparation, mais on peut aussi faire un peu coulisser le dernier-mandrin relativement au boudin, c'est-à-dire le retirer. De préférence, à la suite du dispositif de coupage est prévu un transporteur, de préférence un toboggan, qui transporte en direction de l'appareil de vulcanisation les tronçons de tuyau coupés avec les mandrins qui s'y trouvent. Avant l'appareil de vulcanisation, les mandrins et les tronçons de tuyau qu'ils portent doivent être amenés à la forme cintrée désirée. Cela peut s'effectuer manuellement. A cet effet, un. opérateur place deux parties d'une monture contre les côtés frontaux du mandrin de façon telle qu'après la mise en place, à l'aide des deux parties de la monture, on puisse cintrer le mandrin et le tronçon. de tuyau qu'il porte sans devoir toucher le mandrin chaud ni le tronçon de tuyau chaud. Â la fin de ce processus de cintrage, l'opérateur rapproche alors les deux parties de la monture, celles-ci étant par exemple reliées fermement entre elles par un verrouillage à déclic etil peut alors les poser sur le transporteur qui mène à l'appareil de vulcanisation0 Ce travail manuel est très simple, en comparaison du travail difficile que l'on devait exécuter antérieurement et qui consistait à glisser des tronçons de tuyau sur des mandrins cintrés. Toutefois, on peut éncore simplifier davantage le travail en l'effectuant automatiquement. On peut prévoir ici un dispositif servant à saisir, à cintrer et à bloquer sur des montures les c8tés frontaux des mandrins avec les tronçons de tuyau qu'ils portent. Ce dispositif peut avoir une structure très simple : il présente deux supports mobiles qui saisissent deux parties des montures et les introduisent, avec leurs dispositifs de fixation, dans les côtés frontaux des mandrins. Etant donné que les supports peuvent pivoter, on peut faire pivoter avec eux les parties de monture de façon telle qu'à la fin du processus de coulissement, elles soient guidées l'une dans l'autre par leurs extrémités et maintenues ensemble par exemple par un verrouillage à déclic. Ce dispositif transmet alors les montures ainsi compsées à la courroie transporteuse qui passe par l'appareil de vulcanisation. De préférence, à la suite de l'appareil de vulcanisation est prévu un dispositif de démoulage. Celui-ci fonctionne de préférence à l'air comprimé. La nature de l'invention est expliquée plus précisément à propos d'exemples d'exécution représentés schématiquement par les dessins sur lesquels : - la figure 1 est un plan de l'ensemble de l1instal- lation - la figure 2 est une coupe d'un mandrin - la figure 3 montre l'outil d'un dispositif de séparation qui travaille dans la région du dispositif de coupage - la figure 4 est un schéma de mouvement du dispositif servant à saisir, à cintrer et à bloquer le cté frontal des mandrins - la figure 5 montre un mandrin pendant le processus de démoulage. Du magasin à mandrins 1, au moyen des courroies trans porteuses 2, des mandrins sont amenés en une longue enfilade, leurs cotés frontaux l'un contre l'autre, à l'entrée 5 que présente à cet effet l'appareil d'extrusion0 L'appareil d'extrusion se compose d'une première extrudeuse 6 qui pousse dans la tête d'extrusion de tuyau 5 le mélange de caoutchouc qu'elle a préparé. Dans la tête 5, les mandrins en enfilade, dont les côtés frontaux sont placés l'un contre l'autre sont entourés d'un mélange de caoutchouc 4 sous la forme d'un boudin. Une machine à armer 7 applique sur ce tuyau 4 une armature de fils textiles. Ensuite, l'enfilade de mandrins 3 et de mélange de caoutchouc 4 passe par une autre tête d'extrusion de tuyau 8 faisant suite à l'extrudeuse 9.Ici, un deuxième revêtement de caoutchouc en forme de tuyau est appliqué sur le boudin. Au sein de l'appareil d'extrusion peuvent encore être prévus des transporteurs 10 qui transportent le boudin. A la suite de l'appareil d'extrusion 5 à 10 est prévu un dispositif de coupage 11 au moyen duquel on coupe en tronçons le boudin fabrique. Les différents tronçons tombent par le toboggan 12 dans le dispositif 13 où les mandrins 3 sont saisis, cintrés et bloqués par leurs côtés frontaux dans des montures 14. Ici, ils sont posés sur une courroie transporteuse 15 qui les ttansporte à travers l'appareil de vulcanisation 16.A l'extrémité de l'appareil de vulcanisation 16 se trouve un dispositif de démoulage 17 d'où les mandrins 3 sont amenés, en passant par le transporteur 18, au magasin à mandrins et les montures 14 par le transporteur 19, au dispositif 13 servant à saisir, à cintrer et à bloquer les côtés frontaux des mandrins. Chaque mandrin 5 est formé de matière flexible. Sur ses deux côtés frontaux, il présente des appendices 31 munis d'un évidement conique 32. Ces évidements coniques 32 servent à saisir les mandrins. Dans la région des appendices 31, des canaux 33 partant de l'évidement conique 32 mènent à la surface de l'appendice 31e Ces canaux servent 8 amener de l'air comprimé sous le tronçon de tuyau 4 pour.l'écarter à la fin du processus de fabrication0 Dans la partie centrale, chaque mandrin 3 présente de préférence une forme telle que lorsqu'on aspire l'air de l'intérieur il se contracte ou s'écrase de sorte que le démoulage du tronçon de tuyau cintré fini est facilitée La figure 3 montre le dispositif de coupage : il s'agit de séparer l'un de l'autre les deux derniers mandrins 3 sur lesquels se trouve la couche de tuyau 4 d'un seul te avant, Â cet effet, on introduit dans le dernier mandrin un tube 20 dans lequel se trouve une tige 21. Le tube 20 aussi bien que la tige 21 portent à leur extrémité un dispositif de retenue 22 pouvant s'ouvrir et qui, dans la position ouverte, se bloque dans l'évidement conique 32 du mandrin 30 Par un mouve- ment relatif de la tige 21 et du tube 20, on peut ainsi faire coulisser relativement deux mandrins 3 de façon telle que l'on obtienne, entre leurs côtés frontaux 34, un interstice dans lequel peut s'engager le couteau 15. La figure 4 représente les processus qui se déroulent dans le dispositif 13 servant à saisir, à cintrer et à bloquer les côtés frontaux des mandrins dans des montures 14 : Sur la figure 4A, on voit une série de mandrins portant des tronçons de tuyau 23 et reposant sur le toboggan 12. Guidés par le dispositif 13, deux parties de monture 14A et 143 pénètrent latéralement, par des pointes coniques 25 prévues à leus extrémités, dans les évidements coniques 32 du mandrin et saisissent celui-ci. Ensuite, comme le montre la figure 4B, le dispositif 13 déplace les parties de monture 14A et 143 de façon telle que, d'une part, le mandrin 3 et le tron çon de tuyau 24 sontimenés à une position cintrée et que, d'autre part, les deux parties de monture 14A et 143 sont déplacées l'une vers l'autre par leurs extrémités opposées aux pointes coniques 25, ce qui fait que - par exemple par un verrouillage à:#décli# - une fixation des deux parties 14k et 14B de la monture.Par un dispositif non représenté, la monture 14 est alors transmise à la courroie transporteuse 15 qui passe par l'appareil de vulcanisation. A la fin de la vulcanisation, après avoir retiré la monture 14, il faut retirer le tuyau du mandrin. A cet effet, on introduit dans l'un des évidements coniques 32 une tubulure 26e Celle-ci présente en son centre un tuyau à dépression 27 au moyen duquel on peut faire le vide dans 1 'intérieur creux du mandrin 30 En outre, la tubulure présente un tuyau à air comprimé 28 au moyen duquel on peut introduire de l'air comprimé dans les canaux 33o Au moyen de cet air comprimé, on écarte dans la région de l'appendice 31 le tronçon de tuyau terminé 24 tandis que simultanément, on fait le vide à l'intê- rieur du mandrin 3. De cette manière, on peut facilement retirer du mandrin le tuyau cintré fabriqué. Il est avantageux d'introduire pendant le démoulage deux tubulures dans les deux c8tés frontaux du mandrin 3. REVENDICÂTIONS 1) Procédé de fabrication de tuyaux de caoutchouc de forme cintrée, caractérisé par le fait que l'on entoure d'un mélange de caoutchouc sous forme de boudin tubulaire, en une succession ininterrompue, de multiples mandrins flexibles placés l'un contre l'autre par leurs cotés frontaux, qulensui- te on sépare du boudin par coupage chacun des mandrins avec le mélange de caoutchouc qui l'entoure, que l'on cintre à la forme désirée chacun des mandrins avefle mélange tubulaire de caoutchouc qui se trouve dessus, que l'on majntientle mandrin ainsi cintré et qu'on le vulcanise ainsi, 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on entoure de fils de renforcement les mandrins entourés d'un mélange de caoutchouc et qu'on les munit alors d'une deuxième couche de caou chouc avant de les couper. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on dégaze et que l'on sèche les couches de cajous chouc avant de les appliquer sur les mandrins. 4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on introduit de l'air comprimé entre le tuyau de caoutchouc obtenu après la vulcanisation et qu'on l'écarte ainsi du mandrin'0 5) Procédé selon la revendication 1 caractérisé par le fait que l'on raccorde le mandrin à un appareil à vide et qu'on l'amène à se contracter ou à s'écraser. 6) lnzmalint-ion pour la fabrication de tuyaux de caoutchouc de forme cintrée, comportant une extrudeuse, un dispositif de coupage du boudin extrudé, des mandrins cintrés et un appareil de vulcanisation et caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif qui amène en enfilade à l'extrudeuse des mandrins placés l'un contre l'autre par leurs côtés frontaux, que les mandrins sont flexibles, qu'un dispositif de commande est prévu pour mettre en action le dispositif de coupage au point situé entre deux mandrins et que l'appareil de vulcanisa tion comporte des montures destinées à des mandrins amenés à une position cintrée avec le tronçon de tuyau qu'ils portent ainsi qu'un transporteur destiné à ces montures. 7) Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'avant le dispositif qui amène les mandrins à l'appareil d'extrusion est prévu un magasin à mandrins0 8) Installation selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée par le fait que dans la région du dispositif de coupage est prévu un dispositif qui écarte légèrement l'un de l'autre les deux derniers mandrins situés dans l'enfilade. 9) Installation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée par le fait qu'à la suite du dispositif de coupage est placé un transporteur, de préférence un toboggan. 10) Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif servant à saisir, à cintrer et à bloquer les côtés frontaux des mandrins, ainsi que les tronçons de tuyau qu'ils portent, sur des montures. 11) Installation selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'à la suite de l'appareil de vulcanisation est prévu un dispositif servant à retirer les tuyaux des man drinse