Brevet FR2447266A1 — publié le 19800822

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR LA FABRICATION DE COURROIES La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de courroies sans revêtement, notamment des courroies trapézoldales, par tronçonnage d'une pièce cylindrique en forme de rouleau confectionnée sur un mandrin prévu à cet effet. Des procédés connus consistent à glisser le rouleau vulcanisé sur un mandrin expansible recouvert du côté de sa périphérie cylindrique d'une membrane en caoutchouc et à permettre au rouleau ainsi mis en place d'être assujetti en augmentant le diamètre du mandrin. Puis, pendant que le mandrin tourne, deux lames sont déplacées pas à pas sur l'ensemble du rouleau et celui-ci est tronçonné à chaque arrêt. L'un des inconvénients de ce procédé réside en ce que, notamment en cas de fabrication de courroies trapézoldales, la membrane placée sous le rouleau porte préjudice à la précision de la coupe, puisque la pression accrue exercée sur la membrane lors de la coupe conduit à un affaissement du rouleau. De plus, les nombreuses incisions faîtes dans la membrane lors du tronçonnage obligent non seulement à la remplacer fréquemment mais conduisent en même temps, par suite de la résistance non uniforme qui en résultez, à des conditions, de coupe inégales. De ce fait, la courroie trapézoidale présente une marche instable qui influe défavorablement tant sur la transmission de force que sur sa durée de vie. En outre, l'augmentation du diamètre du mandrin a pour conséquence la formation d'un polygone, du fait que les segments périphériques séparés les uns des autres sont reliés én ligne droite par la membrane en caoutchouc. Afin d'éliminer l'inexactitude des surfaces de coupe liée aux inconvénients mentionnés, celles-ci doivent subir une opération de rectification coûteuse en main-d'oeuvre. Or, la présente invention crée un nouveau procédé qui permet d'obtenir des surfaces de coupe exactes grâce à des conditions de coupe constantes, évitant ainsi les défauts mentionnés. Suivant la présente Invention, c e but peut être atteint par le fait que la pièce en forme de rouleau est glissée en place sur un mandrin en matière rigiae, puis, en subissant une rotation par rapport au mandrin, est poussée pas à pas en avant sur une extrémité du mandrin, et que,chaque fois entre deux mouvements d'avance,au moins une courroie notamment trapézoidale est séparée du rouleau par des lames qui coupent celui-ci en pivotant. L'avance pas à pas du rouleau permet de tronçonner celui-ci toujours au même endroit par rapport au mandrin, de mandrin, de sorte que, en particulier en raison du mandrin rigide,les opérations de coupe s'effectuent toutes dans les mêmes conditions. Pour mettre le rouleau en place sur le mandrin, il convient de faire régner à l'intérieur du rouleau une pression sqrieure a la pression atnstérique de sorte que la résistance produite par frottement n'a pas pour effet un affaissement du rouleau. La résistance de frottement peut être réduite en appliquant un lubrifiant sur la surface intérieure du rouleau. Pour obtenir une certaine tension initiale du rouleau sur le mandrin, il faut que le diamètre extérieur du mandrin soit légèrement plus grand que le diamètre intérieur du rouleau,de sorte que lors de l'opération de coupe, le rouleau tourne avec la même vitesse que celle du mandrin à l'encontre de la résistance des lames. Une tension initiale avantageuse peut être obtenue en augmentant le diamètre extérieur du mandrin de 0 à 1 %, de préférence de 0,1 à 0,5 %, par rapport au diamètre intérieur du rouleau. Cette tension initiale permet, comme déjà indiqué, un entrainement sûr du rouleau par le mandrin et en outre, en raison de l'assujettissement correct au cours de l'opération de coupe, l'obtention de courroies de largeurs égales. Au lieu d'utiliser un lubrifiant, on peut également, afin de réduire la résistance de frottement lors de l'avance du rouleau le long du mandrin, amener un fluide réduisant le frottement, comme par exemple de l'air, sous pression entre le rouleau et le mandrin. Cela permet d'économiser le temps nécessaire à l'application du lubrifiant. En outre, en raison d'une résistance particulièrement importante à la coupe, la tension initiale peut être accrue en conséquence sans que les forces de cisaillement nécessaires au déplacement du rou ieau aient à vaincre un supplément de résistance de frottement. Un dispositif avantageux pour la fabrication d'une courroie sans revêtement, notamment une courroie trapézoldale, par le procédé décrit ci-dessus, est caractérisé en ce que le mandrin cylindrique relié à un mécanisme de commande est monté tournant,de préférence d'un côté, sur un bâtioet en ce qu'un organe de poussée ainsi qu'un poinçon sont montés de manière à pouvoir coulisser l'un par rapport à l'autre en direction axiale du mandrin. Ce mode de construction permet au rouleau d'etre mis en place sans problème à l'aide d'un poinçon sur un mandrin de diamètre invariable, l'organe de poussée faisant automatiquement avancer le rouleau exactement d'une même distance chaque fois qu'une courroie est séparée du rouleau par tronçonnage. Ainsi, il n'est plus nécessaire de déplacer les lames axialement de la largeur d'une courroie par coupe, comme prévu suivant la technique antérieure, de sorte qu'un autre facteur d'inexactitude lié au jeu que l'équipement de support des lames présente inévitablement au bout d'une durée d'utilisation prolongée, se trouve éliminé. Un mandrin supporté d'un côté seulement offre dune part l'avantage d'une mise en place plus facile du rouleau et permet d'autre part, du fait que des courroies séparées du rouleau tombent constamment dans un récipient collecteur placé sous le mandrin, de soumettre les courroies à un con trôle effectué en continu. Pour cela,les lames doivent être montées au niveau de l'extrémité libre. Il est cependant également possible dans le cadre de la présente invention de supporter le mandrin des deux côtés et, lorsqu'il s'agit de mettre en place un rouleau, de retirer le mandrin de ses supports pour mettre en place ensuite dans lessupports de préférence un second mandrin muni entre-temps d'un rouleau. Dans ce cas les lames doivent être montées au niveau de l'extrémité du mandrin située du côté du poinçon. Le fait de prévoir dans la partie de l'extrémité du mandrin située en regard des lames deux gorges s'étendant parallèlement l'une à l'autre en direction périphérique permet de séparer les courroies à coup sûr du rouleau sans que les lames entrent en contact avec le mandrin. Afin d'éviter que par exemple un rouleau particulièrement mince ne fléchisse au niveau des gorges, on peut disposer dans la zone de coupe une bague en matière synthétique qui peut être remplacée aisément et rapidement. La mise en place du rouleau sur le mandrin se trouve considérablement facilitée lorsque l'extrémité du mandrin située en regard des lames est-biseautée. Un rouleau présentant un diamètre intérieur plus petit que le diamètre extérieur du mandrin prend par conséquent, tout en étant éventuellement à l'état non dilaté et. même s'il est légèrement coudé par rapport à l'axe du mandrin, intimement appui sur toute la périphérie du mandrin lors de la misé en place par l'ouvrier, de sorte que dès l'application du plateau contre l'extrémité correspondante du rouleau, de l'air peut être envoyé sous pression à l'intérieur du rouleau creux par--l'ouverture de passage d'air comprimé.Le diamètre du plateau doit être légèrement supérieur à celui du rouleau afin de laisser à l'ouvrier une plus grande latitude dans le positionnement du rouleau et de lui permettre ainsi d'économiser du temps. Si le mandrin est fermé de manière étanche auxgaz sur ses flancs,de l'air peut être envoyé sous pression par des trous exécutés dans sa paroi cylindrique, de façon à former entre le rouleau et le mandrin un coussin d'air afin d'éviter la résistance de frottement se produisant lors de l'avance pas à pas destinée au tronçonnage du rouleau. Ainsi,les forces de cisaillement nécessaires au déplacement se trouvent réduites à un minimum. Suivant un mode de réalisation avantageux de l'organe ou mécanisme de poussée,celui-ci est constitué par une douille entourant le mandrin de préférence sans le toucher de sorte que le flanc du rouleau se trouve sur toute la périphérie en contact avec le flanc adjacent de la douille, de façon à per mettre aux forces de cisaillement d'entre transmises unior- mément sur toute la section du rouleau. Pour réduire les forces de cisaillement lors du déplacement du rouleau, on peut en outre réduire à zéro la tension initiale du rouleau à l'extérieur de la zone de coupe proprement dite. Pour obtenir une tension initiale dans la zone de coupe, le mandrin présente au niveau de son extrémité libre de entailles s'étendant en direction axiale, une bague conique étant disposée dans cette zone contre le côté intérieur du mandrin. Par déplacement axial de la bague, on peut alors obtenir l'augmentation voulue du diamètre de l'extrémité du mandrin et communiquer ainsi la tension initiale au rouleau. Cela offre encore l'avantage de permettre à un seul et même dispositif de traiter des rouleaux différents en utilisant des tensions initiales variées en conséquence. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à titre d'exemple en se référant aux dessins annexés dans lesquels : les figures 1 à 5 représentent schématiquement un dispositif suivant l'invention les figures 6 et 8 représentent une forme de réalisation particulière du mandrin ; et la figure 7 représente une autre variante du mécanisme de poussée. Le dispositif représenté sur la figure i est prêt à recevoir une pièoe vulcanisée en forme de rouleau afin de penrettre de séparer de celui-ci des courroies individuelles par tronçonnage. Le bâti présente de préférence une forme sensiblement en U, une extrémité du mandrin 2 étant montée de manière à pouvoir tourner sur l'une des branches de l'U et un poinçon il de longueur variable étant monté sur l'autre branche. Le poinçon 11 présente à son extrémité libre un plateau 7. A proximité de la zone de montage du mandrinune douille 3 entourant le mandrin et servant d'organe de poussée est également supportée d'un côté de manière à pouvoir tourner et coulisser en direction axiale du mandrin 2. le montage de la douille 3 est indépendant de celui du mandrin 2; lequel peut être amené à tourner par un mécanisme de commande approprié. Sur la figure 2 est représentée la phase du cycle de travail au cours de laquelle le rouleau vulcanisé 4 est placé par l'ouvrier entre l'extrémité du mandrin et le plateau 7. Le mouvement communiqué au poinçon 11 et en même temps au plateau 7 par l'actionnement d'un commutateur a pour effet de faire passer le rouleau 4 sur l'extrémité chanfreinée du mandrin 2. Afin d'empêcher le rouleau creux de s'affaisser par suite- de la résistance de frottement agissant sur l'une de ses extrémités et de la pression exercée par le piston en sens contraire sur son autre extrémité, de l'air est envoyé sous pression dans l'espace creux du rouleau par une ouverture appropriée prévue dans le plateau 7. On peut cependant, dans le cadre de l'invention également,prévoir un moyen de soutien mécanique comme par exemple un cylindre placé au contact-de la surface intérieure du rouleau. Pour réduire la résistance de frottement,la surface intérieure du rouleau peut être lubrifiée. Dans la plupart des cas et en particulier lorsqu'il s'agit d'une matière oppos-ant une résistance importante à la coupe,il est nécessaire, en rendant le diamètre intérieur du rouleau plus petit que le diamètre extérieur du mandrin, de soumettre le rouleau placé sur le mandrin à une tension initiale suffisante pour que son entraSnement par le mandrin tournant soit assuré- en dépit de la forte résistance à la coupe. Par ailleurs, un moyen de réduire la résistance de frottement consiste à faire passer de l'air sous pression par des trous 9 (figure 6) du mandrin de manière à provoquer une dilatation du rouleau recouvrant les trous. La figure 8 représente une autre forme de réalisation permettant de réduire la résistance de frottement et dans laquelle seule l'extrémité du mandrin située du côté des gorges 5 présente un diamètre agrandi, le diamètre du restant du mandrin pouvant être réduit en conséquence. A l'état représenté sur la figure 3, le rouleau 4 se trouve déjà glissé à peu près selon la moitié de sa longueur sur le mandrin. La figure 4 montre le rouleau 4 complètement glissé sur le mandrin 2. La figure 5 montre un stade avancé du coulissement de la douille 3 suivant la flèche,au cours duquel, le rouleau 4 ayant été poussé jusqu'à l'extrémité libre du mandrin, le mécanisme de coupe 8 composé de deux lames est amené à pivoter en direction du rouleau et coupe celui-ci sur toute sa périphérie pendant que le mandrin tourne et que la douille 3, se trou vant en contact de frottement avec le flanc du rouleau, est également animée d'un mouvement de rotation. les lames ellesmêmes peuvent, au cours de l'opération de coupe,etre fixes ou tourner. le mécanisme de poussée suivant la figure 7 est constitué de préférence par deux bras 10 guidés dans des barres profilées 13 et qui, situés l'un en regard de l'autre, sont en contact tangentiel avec le mandrin et se déplacent en direction axiale de ce dernier. Afin d'obtenir une plus grande surface de contact avec le flanc du rouleau, la courbure des bras 10 est à peu près égale à une partie semi-circulaire de la périphérie du mandrin. Les gorges 5 exécutées à ltextrémité libre du mandrin déterminent la largeur de la courroie séparée de la pièce en forme de rouleau, l'une des gorges présentant avantageusement une largeur légèrement plus grande que celle absolument nécessaire à ltengagement du tranchant de la lame afin de permettre de fabriquer des courroies de différentes largeurs-à l'aide d'un seul et même mandrin. Au lieu de supporter le mandrin d'un côté, comme représenté, on peut également le supporter des deux côtés, auquel cas le mandrin et le rouleau préalablement glissé sur ce dernier sont placés ensemble dans les supports. Dans ce cas, on peut se dispenser du poinçon 11. Le mécanisme de poussée peut etre utilisé dans les deux formes de réalisation déjà décrites. Dans le cas du mandrin supporté des deux ctés,les courroies séparées du rouleau ne peuvent être retirées qu'après démontage du mandrin. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour la fabrication de courroies, notamment des courroies trapézoSdales sans revetement, par tronçonnage d'une pièce cylindrique en forme de rouleau confectionnée sur un mandrin prévu à cet effet, caractérisé en ce que la pièce en forme de rouleau est glissée en place sur un mandrin en matière rigide, puis, en subissant une rotation par rapport au mandrin, est poussée pas à pas en avant sur une extrémité du mandrin et en ce que, chaque fois entre deux mouvements d'avance, au moins une courroie est séparée du rouleau par des lames qui coupent celui-ci en pivotant. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lors de la mise en place de la pièce en forme de rouleau sur le mandrin,.on fait régner à l'intérieur de la pièce une pression supérieure à la pression atmosphérique. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface intérieure de la pièce en forme de rouleau est lubrifiée 4 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de l'ensemble du mandrin est supérieur de O à 1 %, de préférence de 0,1 à 0,5 %, au diamètre intérieur de la pièce en forme de rouleau. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lors de l'avance du rouleau le long du mandrin,un fluide destiné à réduire le frottement est envoyé sous pression entre le rouleau et le mandrin. 6 - Dispositif pour la fabrication de courroies par le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin cylindrique (2) relié à un mécanisme de commande est monté de préférence d'un côté sur un bâti (1) de manière à pouvoir tourner, et en ce qu'un mécanisme de poussée ainsi qu'un poinçon (11) sont montés de manièré à pouvoir coulisser l'un vers l'autre en direction axiale du mandrin (2). 7 - Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le mandrin (2) présente à son extrémité située en regard des lames (8) deux gorges (5) disposées l'une par rap port à l'autre à une distance correspondant à la largeur désirée des courroies trapézoidales et qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre en direction périphérique. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le mandrin est muni dans la zone située en regard des lames (8) d'une bague en matière synthétique. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'extrémité (6) du mandrin (2) située en regard des lames (8) est chanfreinée. 10 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'à l'extrémité du poinçon (il) est monté un plateau (7) qui, placé perpendiculairement à la direction axiale du mandrin et étant d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre du rouleau (4), présente du côté du mandrin (2) une ouverture de sortie d'air comprimé. Il -- Dispositif suivant lune quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que le mandrin (2) est fermé de manière étanche aux gaz sur ses flancs et en ce que des trous (9) sont prévus dans la paroi cylindrique du mandrin. 12 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 6 à Il, caractérisé en ce que l'organe de poussee est constitué par une douille (3) qui entoure le mandrin (2) de préférence sans se trouver en contact avec celui-ci. 13 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce qu a l'extrémité libre du mandrin (2) sont prévues des entailles s'étendant en direction axiale,et en ce que dans cette zone une bague conique ést placée contre le côté intérieur du mandrin.