Brevet FR2360412A1 — publié le 19780303

La présente invention concerne l'équipement pour l'industrie des pneumatiques et plus précisément, un tambour de confection et de formage des enveloppes de pneumatique. La présente invention peut être mise en oeuvre avec le maximum d'efficacité pour la confection et le formage des enveloppes carcasse radiale, c'est-à-dire des enveloppes dans lesquelles les câblés (du matériau pour pneus) sont disposées dans le sens radial par rapport au pneumatique. A ltheure actuelle on connait des tambours de confection et de formage des enveloppes de pneumatique (voir, par exemple, le brevet FR 1543925 délivré en 1966, dans lesquels la surface latérale des tambours est formée par des segments montés par l'intermé- diaire d'un système de leviers sur un arbre d'entrainement creux disposé suivant l'axe du tambour, les segments pouvant se déplacer simultanément dans le sens radial par rapport au tambour. Ces segments se déplacent sous l'action d'un mécanisme d'entraînement possédant une vis qui comporte des filetages à gauche et A droite sur ses extreiités. La vis est montée librement dans l'arbre d' entrainement mentionné du tambour, son axe colncidant avec celui du tambour. Sur ses extrémités la vis porte des écrous avec des disques de pression fixés sur ceux-ci. Les disques de pression sont disposés de part et d'autre du système de leviers et ont une interaction avec ceux-ci lorsqu'ils se déplacent dans le sens axial pendant la rotation de la vis. Deux cages circulaires montés sur 11 arbre d'entraînement du tambour des deux côtEs des disques servent de faces d'extréînité pour le tambour. Chaque cage circulaire possède des logements radiaux recevant des montures pouvant se déplacer dans le sens radial; les extrémités des montures en saillie sur la cage supportent des sections de segment disposées suivant la circonférence du tambour. Toutes les sections de segment, de même que les segments de la partie centrale du tambour, sont revêtues du côté extérieur d'une peau élastique sur laquelle sont posées les couches du maté- riau constituant ltenveloppe du pneu dont les bords sont ensuite rabattus et l'enveloppe elle-même subit le formage au cours des déplacements radiaux synchronisés des segments et des montures. L'inconvénient principal de tels tambours de confection et de formage des enveloppes consiste en ce qu'entre les sections de segments des montures se trouvant en position extrême ouverte il se forme des espaces dans lesquels se produit une concentration du matériau constituant les pneus sous forme de plis dans la partie de flanc de l'enveloppe lorsqu'on replie le matériau au contact des faces d'exbrémité du tambour. Plus grand est l'espace entre les montures, plus hauts sont les plis. Cette circonstance exerce une influence défavorable sur la qualité du pneumatique dans son ensemble, vu que l'air peut s'accumuler dans ces plis entre les couches du matériau et, par conséquent, il peut arriver an décollement du matériau des pneus au cours de la vulcanisation et même pendant leur utilisation. I1 est connu que lors de la confection des enveloppes & partir des matériaux constitutifs ayant des caractéristiques de résistance différentes on est obligé de modifier le diamètre du tam- bour et sa largeur, car dans le cas contraire on mettrait dans la carcasse de chaque enveloppe un excès de câblé (du point de vue de son usure), ce qui n'est pas rentable. Dans les tambours connus, la possibilité de réglage k des diamètres et largeurs différents en vue de la confection du pneu d'une même dimension n'est pas prévue. Outre leur disposition en porte- & faux surla machine à confectionner les pneus, les tambours connus présentent également comme inconvénient d'avoir un poids et un encombrement en largeur importants, ce qui rend difficile leur utilisation pour la confection des enveloppes à plusieurs couches. On s'est proposé de créer un tambour de confection et de formage des enveloppes de pneumatique comportant des ensembles dont la constitution donne la possibilité d'obtenir en bout une surface continue et rigide entre les sections de segment des montures se trouvant en position extrême ouverte et de régler simultanément la largeur du tambour, pour permettre de tendre les couches du ma tériau constitutif tombant du tambour par rapport aux faces d'ex tréité du tambour pendant le pliage de la partie de flanc de l'en- veloppe sans formation de plis dans celle-ci, ainsi que d'effectuer le réglage de la largeur du tambour lors de la confection d'un pneu d'une même dimension. Ce probléme est résolu du fait que suivant l'invention le tambour de confection et de formage des enveloppes de pneumatique dont la surface latérale est formée par des segments distincts, montés par l'intermédiaire d'un système de leviers sur un arbre d'entraînement creux du tambour, pouvant se déplacer simultanément dans le sens radial lors du formage des enveloppes sous l'action d'un mécanisme à vis disposé à l'intérieur de 11 arbre d'entraînenent et possédant des disques de pression, montés sur l'arbre d'entraînement de part et d'autre des segments et ayant une interaction avec les leviers précités lorsqu'ils se déplacent dans le sens axial le long de l'arbre d'entraînement, et dans le rôle de faces dextr6- mité du tambour des cages circulaires montées sur 11 arbre étant prévues des deux cotés des disques, possédant des logements radiaux qui reçoivent des montures pouvant se déplacer dans le sens radial, chaque extrémité de la monture se trouvant en saillie par rapport k la cage portant une section de segment disposée suivant la circonférence du tambour, toutes les sections de segment ainsi que les segments étant revêtus d'une peau élastique sur laquelle sont posées les couches du matériau constitutif de l'enveloppe à confectionner dont les bords sont ensuite rabattus et l'enveloppe elle-même subissant le formage au cours des déplacements radiaux synchronisés des segments et montures, possède, suivant l'invention, des éléments élastiques qui sont montés dans la partie externe de chaque cage circulaire, entre les extrémités des montures voisines se trouvant en saillie par rapport à cette dernière, et qui forment en bout de tambour une surface fermée, et chaque cage circulaire est montée sur l'arbre d'entraînement de façon qu'elle puisse se déplacer dans le sens axial par rapport au disque correspondant en vue de réglage de la largeur du tambour de confection. Une telle solution permet de supprimer les espaces entre les sections de segment des montures et de maintenir en même temps sous une forte rigide cylindrique la surface latérale du tambour à proximité de ses faces d'extrémité ce qui donne la possibilité de conformer à force le matériau constitutif au cours du formage des enveloppes sans formation des plis sur leurs parties de flanc, ce qui améliore sensiblement la qualité des enveloppes. En outre, la possibilité de régler la largeur du tambour au moyen des déplacements axiaux des cages circulaires permet de donner une longueur optimale aux fils du matériau dans la carcasse du pneu en fonction des caractéristiques de résistance du matériau ce qui rend un tel tambour plus universel et économique. Suivant l'une des variantes possibles de réalisation de l'invention chaque élément élastique est réalisé sous forme d'un ressort hélicoSdal cylindrique engagé par ses extrémités sur les extrémités opposées des sections de segment des montures voisines, et dont les spires extrêmes sont liées rigidement aux ressorts voisins. Grâce cette solution la surface d'extrémité du tambour devient plus régulière et serrée, aussi peut-il être utilisé avec succès pour la confection des enveloppes k petit nombre de couches de matériau, par exemple à deux couches. Il est avantageux qu'entre la section de segment de chaque monture et les ressorts engagés sur ses extrémités soient pr4- vus deux guides curvilignes dont les extrémités orientées l'une vers l'autre sont fixées sur cette section de segment, leur autre extrémité s'appuyant librement sur la surface extérieure des sections de segment des montures voisines. Une telle solution technique simplifie la construction du tambour et réduit le poids des sections de segment des montures et, par conséquent, le poids total du tambour, ce qui permet de l'utiliser dans les machines de confection hautement zncanisees fabriquant les enveloppes k plusieurs couches. Suivant une autre variante de réalisation de l'invention les éléments élastiques de chaque cage circulaire sont réalisés sous la forme d'un seul ressort cylindrique fermé embrassant les sections de segment de toutes les montures de cefte cage et se trouvant placé dans les logements correspondants réalisés dans ces sections de segment. Grâce à cette solution, la surface d'extrémité du tam- bour devient plus rigide, ce qui permet de l'utiliser pour la confection des enveloppes k plusieurs couches dont le formage exige de grands efforts de serrage. Il est également avantageux que les déplacements de r4- glage de chaque cage circulaire par rapport au disque de pression correspondant se réalisent sous l'action de vis de réglage montées sur leurs faces d'extrémité perpendiculairement à celles-ci, une extrémité de chacune d'elles étant retenue dans la cage et l'autre engagée dans un orifice taraudé correspondant pratiqué dans le dis que. Une telle solution technique est une des variantes optiralles de réglage de la largeur du tambour, outre qu'elle assure une rigidité suffisante dans la liaison des cages circulaires avec les disques de pression. Conformément à une autre variante de réalisation de l'in- vention les leviers de chaque segment forment un parallélogramme dont les leviers inférieurs ont une forme convexe comportant deux tronçons de fornage qui entrent successivement en interaction avec les disques de pression correspondants par l'intermédiaire de galets montés dans les logements réalisés dans ces disques. Une telle solution technique donne la possibilité d'augventer sensiblement la gamme d'extension radiale des segments bien que la valeur des déplacements longitudinaux des disques de pression soit faible puisque l'interaction de ces disques avec l'un des tron çons de formage du levier assure l'extension des segments Jusqu'au diamètre de confection, et avec l'autre, l'écartement des segments lors du formage de la carcasse d'enveloppe. En outre, la faible valeur des déplacements des disques de pression réduit également l'encombrement du tambour en largeur et, par conséquent, son poids total. Selon une autre variante da réalisation constructive de l'invention tous les leviers inférieurs disposés d'un côté des segments sont reliés entre eux par un ressort circulaire disposé dans des logements correspondants réalisés dans ces leviers. La solution mentionnée assure la stabilité des paramètres géométriques du tambour en position pliée, ce qui permet d'enlever facilement une enveloppe confectionnée k partir du tambour. Les particularités et avantages de l'invention ressort ront mieux k la lecture de la description détaillée qui va suivre en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig. 1 schématiquement est une vue d'ensemble sché matique du tambour de confection et de formage d'enveloppes de pneus satique, suivant l'invention (coupe longitudinale de la partie droite du tambour se trouvant dans sa position initiale); - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne Il-Il de la figure 1, k plus grande échelle; - la Fig. 3 est la méme coupe que celle de la figure 1 (deuxième variante k plus grande échelle);; - la Fig 4 représente le schéma du processus d'applica t ion sur le tambour des couches du matériau constituant l'enveloppe; - la Fig. 5 montre le schéma de formation des parties flanc de la carcasse du pneu; - la Fig. 6 représente le schéma du processus du formage de la carcasse. Le tambour de confection et de formage d'enveloppes de pneumatique possède un arbre d'entrainerment creux 1 (figure 1) sur lequel sont montés des segments 2 qui constituent sa surface lat*- rale. Ces segments 2 sont montés sur l'arbre d'entraînement 1 de fa çon qu'ils puissent se déplacer simultanément au cours du processus du formage des enveloppes dans le sens radial par rqpport au tambour en vue de modifier son diamètre. Le mécanisme du déplacement radial des segments 2 comprend une vis 3, placée dans l'arbre d'entraînement creux 1, ayant des filetages k droite et k gauche sur lesquels sont vissés de part et d'autre des segments 2 des écrous 4, disposés dans des rainures longitudinales réalises dans 11 arbre d'entraînement l du tambour. Sur chaque écrou 4 est fixé un disque de pression 5. Ces disques 5 ont une interaction, lors de la rotation de la vis 3, avec le système des leviers 6 et 7 au moyen duquel chaque segment 2 est monté sur l'arbre d'entraînement 1. Les leviers supérieurs 6 et inférieurs 7 sont articulés et forment un parallélogramme. Des cages circulaires 8, montées de part et d'autre des disques 5 et possédant des logements radiaux qui reçoivent des montures 9 (figures 1 et 2) mobiles radialement, font office de faces d'extrémité pour le tambour. Sur l'extrété de chaque monture 9 qui fait saillie hors de la cage est fixée une section de segment 10 disposée suivant la circonférence du tambour. Le déplacement radial des montures 9 de chaque cage 8 se réalise sous l'action d'une commande pneumatique qui comporte un corps annulaire 11- (figure 1) renfermant un piston 12 articulé k l'aide des leviers 13 aux montures 9. Toutes les sections de segment 10 des montures 9 de même que les segments 2 sont revêtus du caté extérieur d'une peau élastique circulaire 14 sur laquelle sont posées les couches du matériau constituant l'enveloppe à confectionner, dont les bords sont ensuite rabattus, l'enveloppe subissant elle-même un formage au cours des déplacements radiaux synchronisés des segments 2 et des montures 9. Suivant l'invention, des éléments élastiques constituant une surface terminale fermée du tambour, sont montés du côté extérieur de chaque cage 8 entre les extrémités des montures 9 voisines qui font saillie hors de la cage. Suivant la première variante de l'invention chaque 6 nent élastique est réalisé sous la forme d'un ressort cylindrique hQlicoidal 15 qui est engagé par ses extrémités sur les extrémités opposées des sections de segment 10 des montures 9 voisines et il est relié rigidement par ses spires extrêmes aux ressorts voisins (non représentés sur le dessin). Chaque cage circulaire 8, suivant l'invention, est montée sur l'arbre d'entraînement 1 de façon quelle puisse se déplacer dans le sens axial par rapport au disque de pression 5 correspondant pendant le réglage visant à modifier la largeur du tambour. Les déplacements de réglage de chaque cage circulaire 8 par rapport au disque de pression 5 correspondant sont effectués k l'aide de vis de réglage 16 (figures 1 et 3), disposées perpendiculairement à la cage 8, une extrémité de chaque vis étant retenue dans la cage 8 et 1' autre engagée dans un orifice taraudé correspondant pratiqué dans le disque 5. Chaque cage 8 possède un limiteur hélicoidal réglable 17 de la course du piston 12. Les spires extrêmes des ressorts 15 sont reliées entre elles k l'aide des étriers 18 (figure 2). Entre la section de segment 10 de chaque monture 9 et les ressorts 15 appliqués sur ses extrémités sont montés deux guides curvilignes 19 et 20 orientés l'un vers l'autre dont les extré mités sont fixées sur cette section de segment 10 dans un logement réalisé dans celle-ci et leurs autres extrémités s'appuient librement sur la surface extérieure des sections de segment 10 des montures 9 voisines (non représentées sur le dessin). Suivant la deuxième variante de réalisation de 1' inven- tion les éléments élastiques de chaque cage circulaire 8 sont réalisés sous la forme d'un ressort cylindrique fermé 15a (figure 3) embrassant toutes les sections de segment 10 des montures 9 de cette cage 8 et disposé dans des logements correspondants pratiqués dans ces sections 1D. Les leviers 6 et 7 de chaque segment 2 sont articulés 1' un à l'autre et forment un parallélogramme dont les leviers infé- rieurs 7 (figure 3) ont une forme curviligne et ont une interaction avec le disque circulaire 5 correspondant par leur extrémité supé- rieure. En outre, les leviers supérieurs 6 de chaque parallQlo- gramme sont articulés sur le segment 2 correspondant et les leviers inférieurs 7 sont articulés sur une bague 21 (figures l et 3) fixée sur l'arbre d'entraînement 1. Sur les extrémités supérieures des leviers 6 sont montés des pignons 22 qui assurent le parallélisme des génératrices de la surface des segments 2 par rapport å l'axe du tambour. Dans la deuxième variante de réalisation de l'invention chaque levier inférieur 7 (figure 3) comporte deux tronçons de formage "a" et "b", qui entrent successivement en contact avec le disque de pression 5 par l'intermédiaire d'un galet 23 monté dans un logement de ce disque 5. Tous les leviers inférieurs 7 se trouvant d'un même c8té des segments sont reliés entre eux k l'aide d'un ressort circulaire 24. Le tambour de confection et de formage des enveloppes de pneumatique fonctionne de la façon suivante. Le réglage du tambour k un diamètre et 8 une largeur qui sont fonction des dimensions~d'une enveloppe k confectionner (non représentée sur le dessins s'effectue au moyen des vis de réglage 16 et du limiteur hélicovdal 17 de la course du piston 12. Ensuite on fait le réglage du diamètre initial du tambour k l'aide du mécanisme de contrôle (non représenté sur le dessin) disposé dans le bâti de la machine de confection. Dans ce but, tout en tournant la vis 3 k l'aide de la commande de la machine (1' arbre d'entraînement 1 du tambour étant freiné), on déplace les écrous 4 et les disques 5 qui sont fixés sur eux à partir de la position initiale l'un vers l'autre. Dans ce cas, les galets 23 vagissent sur les leviers in inférieurs 7 sur le tronçon "a" et les leviers supérieurs 6 astreignent les segments 2 à se déplacer dans le sens radial par rapport au tambour jusqu'a ce qu'un diamètre donné soit atteint. Les tron çons "a" des leviers 7 sont calculés en vue du déplacement des seg ments 2 qui assure l'obtention d'un diamètre déterminé de confection d'une enveloppe. En même temps que les disques 5 se deplacent, les vis de réglage 16 déplacent les cages circulaires 8 solidairement avec les montures 9 qui sont reliées avec celles-ci. Une fois que les segments 2 sont réglés au diamètre donné, la vis 3 cesse de tourner, l'air comprimé arrive dans les cavités des cylindres 11 et pousse les pistons 12 vers le centre du tambour. Les pistons 12 ont pour effet de déplacer dans le sens radial au moyen des leviers 13 les montures 9, les ressorts 15 et la peau 14 jusqu'a un diamètre égal au diamAtre défini par les segments 2 La surface de travail du tambour présente alors de part et autre des segments 2 des intervalles d'une forme régulière cylindrique. Après cela, on procède à l'application des couches 25 du matériau constituant l'enveloppe (figure 4) jusqu'S la formation d'un bracelet cylindrique, ensuite, à l'aide d'un mécanisme (non représenté sur le dessin) comportant des ressorts 26 et 27, on effectue le serrage des bords libres des couches 25 par rapport aux montures 9avec les ressorts 15 et la peau 14. Les couches de matériau 25 sont alors soutenues dans les espaces compris entre les sections de segment 10 par les ressorts 15 et les guides élastiques 19 et 20. L'effort des cylindres pneumatiques 11, la rigidité des ressorts 15 et des guides 19 et 20 sont tels qu'ils assurent l'invariabilité du diamètre extérieur dans la partie terminale du tambour sous les charges apparaissant au moment du serrage des couches 25 de matériau par les ressorts 26 et 27 et de la mise en place des tringles 28 (figure 5). Après la mise en place des tringles 28 jus qu'k la butée contre la partie terminale du tambour, on rabat les couches 25 de matériau autour des tringles 28 k l'aide des ressorts 26 et 27 en formant ainsi la carcasse 29 (fifre 6) de l'enveloppe. Ensuite, l'arbre d'entraînement 1 du tambour étant freiné, tout en tournant la vis 3, on déplace vers le centre du tambour les écrous 4 qui, à leur tour, déplacent les disques de pression 5, et ces derniers par l'intermédiaire des leviers 6 et 7, déplacent les segments 2 jusqu'au diamètre de formage des enveloppes. Puis, sur la carcasse 29 formée de l'enveloppe, on applique un breaker (non représenté), une bande de roulement et des flancs et on effectue leur calandrage. Après la confection de 11 enveloppe, on freine l'arbre d'entrainement 1, on évacue l'air comprimé des cylindres 11 et les pistons 12 avec les montures 12 et les ressorts 15 reviennent en position initiale sous l'action des efforts de compression de la peau élastique 14. Ensuite, en faisant tourner la vis 3, on déplace les écrous 4 avec les disques 5 et les cages 8 dans la position initiale où les leviers 7 sont serrés par les ressorts 24 contre l'arbre d'entraînement 1. Après cela ltenveloppe fabriquée peut être facilement enlevée du tambour. Le fonctionnement du tambour dans l'autre variante de réalisation comportant le ressort 1Sa (figure 3) en forme de bague fermée est analogue à celui-ci décrit ci-dessus. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Tambour de confection et de formage d'enveloppes de pneumatique dont la surface latérale est formée par des segments, montés au moyen d'un système de leviers sur un arbre d'entraînement creux, pouvant se déplacer simultanément au cours du formage des enveloppes dans le sens radial par rapport au tambour sous faction d'un mécanisme à vis, disposé à l'intérieur de l'arbre d'entraîne- ment et comportant deux disques de pression montés sur l'arbre d'entraînement de part et d'autre des segments et entrant en intéraction avec les leviers précités au cours des déplacements axiaux le long de l'arbre d'entraînement, et des cages circulaires faisant fonction de faces d'extrémité du tambour étant montées sur l'arbre d'entraînement de part et d'autre des disques et qui ont des logements radiaux recevant des montures pouvant se déplacer dans le sens radial, chaque extrémité des montures faisant saillie par rapport à la cage portant une section de segment disposée suivant la circonférence du tambour, toutes les sections segments ainsi que les segments étant revêtus du côté extérieur d'une peau élastique sur laquelle on applique les couches du matériau constituant lten- veloppe, dont les bords sont ensuite rabattus, le formage étant réalisé au cours des déplacements radiaux synchronisés des segments et des montures, caractérisé en ce que dans la partie externe de chaque cage circulaire, entre les extrémités des montures voisines se trouvant en saillie, sont montés des éléments élastiques qui forment en bout de tambour une surface fermée, et chaque cage circulaire est montée sur l'arbre d'entraînement de manière qu'elle puisse se déplacer dans le sens axial par rapport au disque de pression correspondant en vue du réglage de la largeur du tambour. 2 - Tambour suivant la revendication 1 caractérisé en ce que chaque élément élastique est réalisé sous forme d'un ressort hélicoïdal cylindrique qui est engagé par ses extrémités sur les extrémités opposées des sections de segment des montures voisines et est relié rigidement par ses spires extrêmes aux ressorts voisins. 3 - Tambour suivant la revendication 2, caractérisé en ce que entre la section de segment de chaque monture et les éléments élastiques engagés sur ses extrémités sont montés deux guides curvilignes dont les extrémités tournées l'une vers l'autre sont fixées sur cette section de segment, leur autre extrémité s'appuyant librement sur la surface extérieure des sections de segment des montures voisines. 4 - Tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments élastiques de chaque cage circulaire sont réalisés sous la forme d'un ressort cylindrique fermé embrassant les sections de segment de toutes les montures de cette cage et disposé dans des logements correspondants réalisés dans ces sections de segment. 5 - Tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les déplacements de réglage de chaque cage circulaire par rapport au disque de pression correspondant s'effectuent au moyen de vis de réglage disposées perpendiculairement aux faces terminales des cadres, une extrémité de chaque vis étant retenue dans la cage et l'autre étant engagée dans un orifice taraudé correspondant réalisé dans le disque. 6 - Tambour suivant la revendication l, caractérisé en ce que les leviers de chaque segment constituent un parallélogram- me dont les leviers intérieurs ont une forme convexe définie par deux tronçons entrant successivement en interaction avec les disques de pression correspondants par l'intermédiaire de galets montés dans des logements réalisés dans ces disques. 7 - Tambour suivant la revendication 6, caractérisé en ce que tous les leviers inférieurs disposés d'un côté des segments sont reliés entre eux par un ressort circulaire monté dans des lo logements correspondants réalisés dans les leviers inférieurs.