Brevet FR2490552A1 — publié le 19820326

La présente invention concerne un procédé pour l'applica- tion d'au moins une couche ou autres éléments en une matière caoutchouteuse d'une première qualité déterminée sur un corps de base fait de matière caoutchouteuse d'une autre qualité, l'utilisation de ce procédé pour l'application de la couche de contact sur un profilé de bande de roulement pour la fabrica- tion de pneumatiques, ainsi qu'un dispositif pour l'exécution du procédé. Avec l'invention, il s'agit en particulier de l'applica- tion de la couche de contact sur un profilé de bande de roule- ment, cette couche de contact étant ordinairement désignée sous le nom de matelas ou "undercushion". L'application de cette couche de contact est effectuée à l'heure actuelle encore, dans le monde entier, suivant une technique archaïque et pratiquée depuis des dizaines d'années. On peut en voir la raison dans le fait que l'industrie des pneumatiques est extrêmement conserva- trice. Mais il faut aussi considérer que de nouvelles techni- ques ne conviennent pas toujours pour la fabrication de pneuma- tiques. La couche de contact, c'est-à-dire le matelas, est appli- qué en tant que couche de liaison sur la carcasse du pneu, et cela soit au moyen de solvants, soit par utilisation de feuilles minces calandrées. Lorsqu'on opère avec des solvants, on rencontre des pro- blèmes particuliers, comme par exemple la phase de préparation séparée pour l'obtention de la solution, les dangers à la mani- pulation des solvants, la production de vapeurs toxiques qui nécessitent des systèmes de ventilation particuliers, ainsi que les problèmes liés au séchage, au maintien des stocks, etc. En outre, ce procédé s'accompagne souvent d'une pollution qui dépasse la moyenne, des cavités sont créées dans la couche de contact par suite de la formation de bulles, selon le genre du solvant il apparaît des tolérances importantes quant à l'épais- seur de la couche et le guidage latéral de la matière est très imprécis. Avec le procédé de calandrage, on se heurte à des diffi- cultés analogues, en ce sens notamment qu'il faut effectuer des opérations supplémentaires dans le laminoir de réchauffage, qu'on gaspille de l'énergie et de la place, qu'il se produit une mauvaise liaison entre la couche de contact et le profilé de bande de roulement en raison de l'oxydation et de l'encras- sement, et que les inclusions d'air donnent lieu à la forma- tion de bulles et même, le cas échéant, à des cavités. Ordinairement, ce procédé s'accompagne également d'un gaspillage de matière, par le fait que le calandrage avec certaines qualités de caoutchouc ne permet pas de descendre au-dessous d'une épaisseur de couche minimale prédéterminée. C'est pour éliminer ces problèmes connus qu'il est main- tenant proposé, d'après l'invention, un procédé nouveau dans lequel les deux qualités de matière caoutchouteuse, à savoir celle qui est destinée au profilé de bande de roulement et celle qui est prévue pour la couche de contact ou matelas, sont plastifiées séparément et, après la formation du corps de base qui se trouve encore à l'état chaud, la couche de contact ou, le cas échéant, d'autres éléments profilés qui se trouvent encore à l'état chaud eux aussi, sont appliqués par extrusion sur le corps de base. L'application par extrusion de la matière caoutchouteuse de complément sur le corps de base s'effectue de préférence sous haute pression dans la Plière de la tête d'extrusion de l'extrudeuse principale. En cas d'application d'une couche de contact par extrusion, l'épaisseur de cette couche peut être réglée dans certaines limites par variation de l'arrivée de matière, c'est-à-dire par variation de la capacité de l'extru- deuse. Le procédé de l'invention convient particulièrement bien pour l'application de la couche de contact, c'est-à-dire du matelas, sur un profilé de bande de roulement pour la fabrica- tion de pneumatiques. L'invention a également pour objet un dispositif pour l'exécution du procédé, dispositif qui se caractérise par une première extrudeuse munie d'une tête d'extrusion pour la for- mation du corps de base en une matière caoutchouteuse d'une première qualité, par au moins une autre extrudeuse qui sert pour la plastification de la matière caoutchouteuse d'une seconde qualité à partir de laquelle la couche de contact ou d'autres éléments profilés sont fabriqués, cette ou ces autres extrudeuses débouchant latéralement dans la partie filière de la tête d'extrusion de la première extrudeuse, et enfin par une filière pour la formation du profilé composite, c'est-à- dire du profilé final se composant du corps de base et de la couche ou autres éléments profilés, appliqués par extrusion sur ce corps. Les extrudeuses supplémentaires sont disposées de préfé- rence de telle manière qu'elles aboutissent latéralement dans la tête d'extrusion en formant un angle de 452 à 902. Grâce au nouveau procédé de l'invention, d'après lequel la couche de contact est appliquée par extrusion sur le reste du profilé, les inconvénients observés Jusqu'ici sont éliminés. On en tire en outre de nombreux avantages complémentaires, comme par exemple les suivants: Les extrudeuses peuvent être alimentées à froid, ce qui rend possible l'utilisation de bandes de mélange en plaque venant du mélangeur à rouleaux, bandes qui peuvent être stockées sans problèmes; Le nouveau procédé nécessite des manipulations extrêmement simples. L'ensemble du procédé permet de faire des économies d'énergie, de main-d'oeuvre et de matières premières. On parvient à la meilleure liaison possible entre les deux qualités de matière, par le fait qu'il ne peut pas se former de bulles et, par suite, de cavités. Il est possible sans difficultés de délimiter avec préci- sion la couche de contact ou les autres éléments fixés par extrusion. En cas d'application d'une couche par extrusion, il est possible de produire des épaisseurs de couche à partir de 0,2 mm. Il n'existe aucun problème de pollution de l'environnement, par le fait que la matière peut être recouverte sans délai après sa sortie de la tête d'extrusion, par exemple au moyen d'une feuille mince de matière synthétique. Il convient encore de mentionner que le procédé pour l'application directe par extrusion de la couche de contact suivant l'invention peut être exécuté en soi avec toute chaîne de fabrication de bandes de roulement déjà existante: il suffit de lui adjoindre l'extrudeuse supplémentaire. Selon la structure du dispositif supplémentaire, il est également possible d'appliquer par extrusion, à la place d'une couche, d'autres éléments profilés, par exemple deux cornières latérales (tringles) en une seconde qualité de caoutchouc. L'invention est ci-après expliquée de façon encore un peu plus détaillée, à l'aide d'un dispositif pour l'exécution du procédé de l'invention, représenté schématiquement sur le dessin, et à l'aide de deux profilés composites possibles. La fig. 1 est une représentation graphique schématique d'un dispositif pour l'exécution du procédé de l'invention. Les fig. 2 et 3 représentent deux profilés composites fabriqués par le procédé suivant l'invention. la fig. 1 des dessins représente un dispositif pour la fabrication directe d'un profilé de bande de roulement, uti- lisé dans la fabrication de pneumatiques, profilé qui est muni d'une couche de contact, généralement appelée matelas ou "under- cushion". On utilise à cet effet une extrudeuse principale 1 équipée d'une tête d'extrusion 2 et d'une filière usuelle 3. La matière pour la fabrication de la couche de contact, c'est- à-dire du matelas,arrive, en provenance d'une extrudeuse sup- plémentaire 4, sous un angle de 45 à 900. Dans ces conditions, l'extrudeuse 4 injecte directement cette matière dans la filière plate 3 de l'extrudeuse principale, ce qui donne lieu à un profilé de bande de roulement 5 garni d'une couche de contact. La fig. 2 des dessins représente un tel profilé 5, qui se compose du profilé de bande de roulement proprement dit 6 et de la couche 7 appliquée directement par extrusiot, constituant le matelas. Avec le même dispositif, il est également possible de fixer par extrusion sur le profilé principal 6, à la place d'une couche 7, deux cornières latérales 8, 9 (voir fig. 3). Dans la tête d'extrusion, c'est-à-dire entre les deux extrudeuses et la filière plate, les matières caoutchouteuses deéqualités différentes sont soumises à une haute pression, ce qui donne lieu, lors de la formation du profilé composite 5, à une qualité exceptionnelle de l'union entre les deux matières; en effet, d'une part il ne peut se former aucune bulle et, d'autre part, la délimitation ou le dimensionnement des deux parties peut être réglé avec une précision exceptionnelle. L'extrudeuse principale travaille de la manière habituelle. Elle peut être par exemple alimentée à froid avec un mélange en plaque venant du mélangeur à rouleaux et la matière plasti- fiée d'une première qualité parvient dans la tête d'extrusion 2. La petite extrudeuse supplémentaire 4 est par exemple alimen- tée elle aussi à froid avec un mélange en plaque venant du mélangeur à rouleaux, la matière plastifiée étant injectée latéralement dans la partie filière plate 3 de la tête d'extru- sion 2 de l'extrudeuse principale, sous un angle de 452 à 902. Dans la filière plate 3 elle-même, qui est construite de telle manière qu'elle puisse être convertie très rapidement pour la fabrication de profilés composites de différentes formes ou de différentes épaisseurs de couche, le profilé composite 5 est formé par le fait que la couche de contact 7 ou les cornières 8, 9 sont fixées par extrusion sur le profilé de base 6. Des filières plates de ce genre sont connues du spécia- liste, à l'exception des arrivées séparées pour la matière de la seconde qualité. Des filières appropriées peuvent donc être fabriquées par l'atelier de l'utilisateur ou par n'importe quel fabricant d'outillage. Il est également possible, en peu de temps et par quelques opérations seulement, de brider la conduite de jonction 12 de la tête-d'extrusion 13 de la petite extrudeuse 4 à la partie qui convient de la filière plate 3 de la tête d'extrusion 2. Dès que le profilé de bande de roulement, extrudé dans l'extrudeuse principale 1, a commencé à se former et sort aux lei dimensions exactes, la petite extrudeuse est mise en service pour la formation de la couche de contact ou des cornières. Dans ces conditions, il se forme et se fixe aussit8t par extru- sion, sur le profilé de base, une couche de contact impeccable avec une liaison irréprochable au profilé de base, c'est-à-dire sans bulles et sans cavités, dans une position constante, fixée avec précision, sans que le déroulement de l'opération doive 3tre surveillé en permanence. La liaison particulièrement bonne résulte de la haute pression dans la filière plate pendant la réunion des deux qualités de matière, ainsi que d'une consistance plus favorable des matières et l'absence de toute oxydation ou souillure (aucun résidu d'huile ou de poussière en provenance de l'air), car l'union entre les deux matières s'effectue à l'abri absolu de l'air. Il va de soi qu'on obtient une liaison tout aussi bonne entre le profilé de base et des cornières éventuellement fixées par extrusion. Dans le cadre du procédé suivant l'invention ou grâce au dispositif suivant l'invention, il est possible de faire varier dans certaines limites l'épaisseur de la couche de contact, c'est-à-dire l'épaisseur du matelas, en modifiant la vitesse de rotation sur la petite extrudeuse.4. Il est évident que grâce au procédé suivant l'invention, la fabrication de profilés de bande de roulement garnis de couches de contact est rendue beaucoup plus simple et plus sQre, par rapport aux méthodes antérieures. Par le terme "caoutchouc" ou *matière caoutchouteuse" utilisé dans la description qui précède, il y a lieu d'enten- dre, non seulement le caoutchouc naturel, mais aussi des matières synthétiques élastomères. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'application d'au moins une couche ou d'au- tres éléments en une matière caoutchouteuse d'une qualité déterminée sur un corps de base fait de matière caoutchouteuse d'une autre qualité, caractérisé en ce que les deux qualités de matière caoutchouteuse sont plastifiées et, après la forma- tion du corps de base qui se trouve encore à l'état chaud, ladite couche ou les autres éléments, qui se trouvent également encore à l'état chaud, sont appliqués par extrusion sur le corps de base. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application de la matière caoutchouteuse de complément sur le corps de base s'effectue sous haute pression. Procédé selon la revendication 1 pour l'application d'une couche de complément sur le corps de base, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche est réglée par variation de l'arrivée de matière. 4. Utilisation du procédé selon la revendication 1 pour l'application de la couche de contact sur un profilé de bande de roulement pour la fabrication de pneumatiques. 5. Dispositif pour l'exécution du procédé selon la revendi- cation 1, caractérisé par une première extrudeuse munie d'une tête d'extrusion pour la formation du corps de base en une matière caoutchouteuse d'une première qualité, par au moins une autre extrudeuse qui sert pour la plastification de la matière caoutchouteuse d'une seconde qualité et qui.débouche latéralement dans la partie filière plate de la ttte d'extru- sion de la première extrudeuse, et enfin par une filière plate pour la formation du profilé composite. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'extrudeuse ou les extrudeuses supplémentaires aboutis- sent latéralement dans la tête d'extrusion en formant un angle de 452 à 909.