Brevet FR2534520A1 — publié le 19840420

L'invention concerne une tête de boudinage servant à la fabrication de profils plats constitués par différents mélanges de caoutchoucs ou de matières plastiques et comportant des canaux d'écoulement destinés à se raccor- der à des boudineuses superposées suivant la direction ver- ticale, ladite tête étant constituée de trois parties par- mi lesquelles la partie centrale est reliée rigidement à une boudineuse, tandis que la partie supérieure et la partie inférieure sont rabattables, les canaux d'écoule- ment étant formés par des inserts remplaçables qui sont réalisés en présentant une subdivision horizontale axiale et centrée suivant la direction longitudinale. Pour la fabrication d'une bande de roulement pour des pneumatiques automobiles, il est nécessaire de réunir trois mélanges de types différents entre eux, à sa- voir la surface de roulement qui est constituée en un ma- tériau présentant une forte résistance à l'usure, les côtés en caoutchouc, qui sont, constitués en un matériau très apte à fléchir, et ce qu'on appelle le caoutchouc sous-ja- cent (base), qui sert de base pour la surface de roulement et peut être constitué par un mélange plus mou que celui de la surface de roulement. Il faut par conséquent réaliser dans une tê- te trois mélanges dont les viscosités diffèrent fortement, les mélanges respectifs devant avoir approximativement les mêmes vitesses d'écoulement dans les canaux. D'après la demande de brevet allemand publiée sous le No 26 22 011, on connaît une installation de boudi- nage ou d'extrusion servant à fabriquer des profilés plats formés de deux mélanges de types différents La tête d'ex- trusion de la boudineuse est subdivisée dans deux plans su- perposés La partie centrale de la tête est reliée rigide- ment aux boudineuses tandis que la partie supérieure et la partie inférieure sont réaliséesde manière à pouvoir pivo- ter. La possibilité de relevage ou de rabattement de la tête est nécessaire afin de permettre le nettoyage des canaux d'écoulement dans le cas d'un changement des mé- langes et afin de permettre l'utilisation d'autres inserts pour les canaux d'écoulement, dans le cas d'un changement du profil Les inserts qui sont disposés dans la tête,sont constitués par une partie supérieure et par une partie in- férieure et le plan de séparation se situe dans le plan mé- dian horizontal longitudinal des canaux d'écoulement Pour deux canaux d'écoulement, il faut par conséquent dévisser et remplacer quatre moitiés d'inserts, lorsque l'on doit réaliser l'extrusion de bandes de roulement d'une taille différente, la tête représentée ne pouvant traiter que deux mélanges de types différents. On connait également des installations d'ex- trusion ou de boudinage (brevet US NO 30 99 359), dans les- quelles trois boudineuses réalisent des injections dans une tête afin de permettre la fabrication de bandes de roulement. Cependant, malgré l'utilisation de trois boudineuses, on ne peut réaliser au moyen de cette installation que l'injection de deux mélanges de types différents, à savoir pour la surfa- ce de roulement à l'aide de la boudineuse centrale, et les côtés en caoutchouc au moyen de boudineuses disposéesla- téralement La couche de caoutchouc sous-jacente, c'est-à- dire le troisième mélange, est réunie ensuite à la bande de roulement dans un laminoir à doubler Il est par conséquent encore -nécessaire d'avoir une calandre de doublage qui est relativement onéreuse et nécessite en outre un certain es- pace dans les ateliers de fabrication La tête représentée n'est pas réalisée de manière à être ouverte ou déployée. Lorsqu'il faut nettoyer les vis des trois boudineuses dans- le cas d'un changement de mélange, il faut démonter l'en- semble de l'installation, ce qui n'est plus admissible à l'époque actuelle. Etant donné que la capacité de déploiement ou d'ouverture de la tête destinée à permettre un nettoyage rapide et le remplacement' d'inserts pour d'autres tailles de profilés est indispensable, on ne peut pas utiliser de façon rentable des têtes de boudineuse conformes à l'état de la technique. Le matériau destiné à constituer les côtés en caoutchouc doit parcourir les trajets d'écoulement les plus longs en raison de son renvoi en direction des côtés extérieu= avant -de sortir de la tête Si l'on voulait en- traîner dans la tête le mélange pour les deux-bandes la- térales de caoutchoucou pour b base au moyen d'une quatriè- me boudineuse, qui conformément à l'enseignement -du brevet US 30 99 359 se situerait par exemple sur le côté gauche ou sur le côté droit de la boudineuse servant à former la surface de roulement, on obtiendrait, par exemple dans le cas d'un montage de cette boudineuse sur le côté gauche, un très long canal d'écoulement de droite Le mélange dans ce canal circulerait par conséquent plus lentement et pren- drait une température différente de celle du mélange circu- lant dans le canal d'écoulement de gauche, ce qui a-pour conséquence que, lors de la réunion'des mélanges dans la tête, la liaison devient mauvaise en raison des vitesses différentes de refroidissement desmatériaux. Cependant, le plus grand risque réside dans le fait que le mélange situé dans le canal d'écoulement de droite, qui-dans ce cas est très long, peut déjà commencer à se vulcaniser partiellement légèrement, ce qui a pour ef- fet que la bande de roulement-serait vulcanisée deux fois en cet emplacement lors de la vulcanisation ultérieure dans la presse de formage à chaud des pneumatiques et comporte- rait par conséquent des points d'affaiblissement. L'invention a pour but de conserver la possi- bilité de rabattement ou relevage de la tête de boudineuse comme indiqué dans le brevet allemand No 22 01 631, et de pouvoir-simultanément réaliser l'extrusion de trois ou d'un plus grand nombre de mélangesdifférents de caoutchouc La tête doit permettre un changement rapidement entre diffé- rentes tailles de bandes de roulement. Il faut-en particulier garantir qu'en dépit du fait que trois ou un plus grand nombre de mélanges de types très différents sont traités, autant que possible des vi- tesses d'écoulement constantes doivent être respectées dans tous les canaux d'écoulement Ceci est valable notamment pour les canaux d'écoulement pour les caouchoucs latéraux de la bande de roulement, qui sortent de la tête de boudi- neuse sur les côtés extérieurs et en étant nettement sépa- rés les uns des autres La tête doit pouvoir être nettoyée rapidement et, dans le cas d'un changement de profil, un remplacement des inserts doit pouvoir être réalisé sans difficulté. Le problème est résolu grâce au fait qu'il est prévu des inserts formés d'une pièce pour les canaux d'écoulement, que les inserts comportent des canaux d'écou- lement sur leur face supérieure et/ou sur leur face infé- rieure, que les canaux d'écoulement sont limités vers le haut et/ou vers le bas suivant la direction longitudinale par des surfaces planes situées sur la partie supérieure pivotante de la tête ou sur la partie centrale fixe, et que les axes de symétrie des canaux d "écoulement,qui s'étendent suivant la direction longitudinale, sont su- perposés dans un plan vertical. Etant donné que l'on utilise des parties formant inserts s'encliquetant dans des dispositifs de blocage et dans lesquels le canal d'écoulement complet est logé en partie haute et/ou en partie basse, on obtient un nouveau canal d'écoulement supérieur et/ou inférieur grâce au remplacement d'une seule partie Le processus de remplacement s'en trouve par conséquent facilité et peut être réalisé plus rapidement. Etant donné que les canaux d'écoulement sont recouverts suivant la direction longitudinale dans les parties formant inserts, par les surfaces d'étanchéi- té respectives de la partie supérieure relevable ou de la partie inférieure relevable de la tête et de la partie centrale fixe, on obtient une tête d'une construction très simple Les parties supérieure et inférieure rele- vables ainsi que la partie centrale fixe assurent en outre une fonction d'étanchéité et de recouvrement pour les canaux d'écoulement respectifs considérés. Mais en particulier, il faut insister sur le fait que grâce à la disposition de tous les canaux d'écoulement en superposition de telle manière que les axes de symétrie longitudinaux respectifs des canaux sont superposés dans un plan vertical, on obtient des longueurs d'écoulement symétriques pour les canaux, en dépit du fait que trois ou un plus grand nombre de canaux d'écoulement sont disposés dans la tête. Il est d'une importance décisive, pour un bon fonctionnement de la tête de boudinage pour la fa- brication de bandes de roulement, que tousles canaux d'écoulement possèdent des longueurs approximativement identiques Ce n'est que lorsque ceci est garanti que l'on peut parfaitement commander une tête d'injectionou de boudi- nage pour la fabrication de bandes de roulement pour trois ou plusieurs mélanges différents de caoutchouc. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: la figure 1 représente selon une vue schéma- tique en coupe longitudinale une tête deboudinage servant à la fabrication de bandes de roulement et comportant trois boudineuses et trois canaux d'écoulement, à l'état fermé; la figure 2 représente en coupe longitudinale une forme de réalisation utilisant quatre boudineuses et quatre canaux d'écoulement, à l' état ouvert ou relevé; la figure 3 représente une vue en plan d'une installation conforme à la figure 1; la figure 4 représente une coupe prise sui- vant la ligne IV-IV de la figure 1 à travers une bande de roulement extrudée possédant une surface de roulement 13 a, un côté en caoutchouc 11 et une base 10 a; la figure 5 représente une coupe prise sui- vant la ligne V-V sur la figure 1; la figure 6 représente une partie d'insert en vue de dessous; la figure 7 représente une section trans- versale prise suivant laligne VII-VII de la figure 8; et la figure 8 représente une vue en plan d'une partie d'insert. Des boudineuses superposées 14, 15 et 16 sont raccordées par brides à la tête de boudinage 1. La tête 1 est constituée par une partie su- périeure 2 et une partie inférieure 3, pouvant être ouver- tes ou relevées au moyen de vérins hydrauliques et par une partie centrale fixe 1 A l'état rabattu ou fermé, la par- tie supérieure 2 et la partie inférieure 3 sont réunies au moyen d'un dispositif hydraulique de verrouillage non représenté. Sur la figure 2 on a représenté une tête de boudinage comportant quatre boudineuses 14, 15, 16 et 17 à l'état ouvert, ainsi que les parties formant inserts 8 et 9. Les parties formant inserts 8 et 9 vont être explicitées de façon plus détaillée en référence aux figures 5 à 8. Un canal d'écoulement 13 est ménagé dans une face de la partie formant insert 8, sans plan de séparation, comme cela est également représenté sur la figure 1, ce ca- nal étant alimenté par la boudineuse 16 Le canal 13 est li- mité sur sa face supérieure par la surface 19 de la partie supérieure 2 de la tête. La partie formant insert 9 comporte tant à sa partie inférieure qu'à sa partie supérieure, des canaux d'écoulement 10 et 11-et est maintenue dans la tête de bou- dineuse par des dispositifs de blocage non représentés. La partie formant insert 9 représentée sur les figures 7 et 2 comporte un canal inférieur d'écoule- ment qui est alimenté en matériau par un canal de liai- son 7 à partir de la boutineuse 14. Comme cela est visible sur la figure 6, le canal 7 (figure 1) s'étend à partir de l'ouverture de sor- tie 12, sur toute la largeur du canal d'écoulement 10 Ce canal d'écoulement 10 est limité par la surface plane 21 de la partie inférieure 3. Le canal d'écoulement 11 (figure 8) se sub- divise pour former deux canaux différents en forme de four- che et est utilisé pour réaliser l'extrusion des côtés en caoutchouc Le canal d'écoulement 11 est limité par la sur- face plane 20 de la partie centrale 4. Dans le cas o, lo Ys'd'un changement de mélan- ge, il faut changer les parties formant inserts 8 et 9, par exemple pour obtenir un-autre profil ou pour réaliser un nettoyage, on ouvre la tête 1 au moyen des vérins hy- drauliques et on dégage les inserts 8 et 9 de leurs dis- positifs de blocage non représentés Ensuite, on peut éga- lement retirer et nettoyer les vis des boudineuses 14,15, 16 et 17 Afin de fabriquer une bande de roulement constituée par trois mélanges différents, on introduit les différents mélanges dans les boudineuses, 14, 15 et 16 représentées sur la figure 1 et on les refoule par la filière après leur plastification et leur homogénéisa- tion. Etant donné les axes de symétrie longitu-. dinaux de l'ensemble des canaux d'écoulement 10,11,13 de la tête 1 sont disposés dans un plan vertical 18, les trois mélanges possèdent tous approximativement la même vitesse d'écoulement et par conséquent des temps identi- ques de séjour dans la tête de boudinage. Dans le cas de la construction reproduite sur la figure 2, on a représentéquatre boudineuses, par- mi lesquelles les boudineuses 15,16 et 17 sont disposées en étant superposées, alors que la boudineuse 14 peut être disposée obliquement comme cela est également repré- senté sur la figure 3 En dépit du fait que dans ce cas, quatre boudineuses réalisent une injection dans une tête, on aboutità ce que des trajets symétriques d'écoulement sont conservés dans la tête Etant donné que les inserts 8 et 9 sont réalisés sous la formed'une pièce et peuvent com- porter des canaux d'écoulement respectivement à leur par- tie supérieure et inférieure, seuls deux inserts sont né- cessaires même dans le cas de l'utilisation de quatre bou- dineuses Il suffit par conséquent de remplacer également:. uniquement deux inserts et de les nettoyer dans le cas- d'un changement de mélange. Grâce à l'utilisation d'une construction telle que représentée sur la figure 2, il est en outre possible de fabriquer simultanément par exemple deux ban- des de roulement qui sont constituées par quatre mélanges différents Dans un tel cas, il est nécessaire d'utiliser des inserts possédant des canaux d'écoulement agencés de telle manière qu'ils permettent une extrusion côte-à-côte des bandes de roulement. La construction représentée sur la figure 2 permet en outre, de retirer et de nettoyer l'ensemble des quatre vis après que la tête soit ouverte et que les in- serts 8 et 9 aient été retirés, sans qu'il soit nécessai- re de démonter la tête elle-même, comme cela était abso- lument nécessaire par exemple dans le cas d'une construc- tion telle que représentée darsle brevet US NO 30 99 359 mentionné précédemment. REVENDICATION Tête de boudinage servant à la fabrication de profilés plats constitués pr différents mélanges de caout- choucsou de matières plastiques et comportant des canaux d'écoulement ( 10,11,13) destinés à se raccorder à des bou- dineuses ( 14,15,16,17) superposées suivant la direction verti- cale, laditetête étant constituée de trois parties ( 2,3,4) parmi lesquelles la partie centrale ( 4) est reliée rigide- ment à une boudineuse ( 16), tandis que la partie supérieure ( 2) et la partie inférieure ( 3) sont rabattables, les ca- naux d'écoulement ( 9,10,13) étant formés par des inserts remplaçables qui sont réalisés en présentant une subdivi- sion horizontale axiale et centrée suivant la direction longitudinale, caractérisée en ce qu'il est prévu des in- serts formés d;Sune pièce pour les canaux d'écoulement, que les inserts comportent des canaux d'écoulement ( 10,11, 13) sur leur face supérieure et/ou sur leur face inférieu- re, que les canaux d'écoulement ( 10,11,13) sont limités vers le haut et/ou vers le bas suivant la direction lon- gitudinale par des surfaces planes ( 19,20,21) situées sur la partie supérieure ( 2) pivotante de la tête ou sur la partie inférieure( 3) pivotante de la tête et sur la partie centrale fixe ( 4), et que les axes de symétrie ( 18) des canaux d'écoulement ( 10,11,13) qui s'étendent suivant la direction longitudinale, sont superposés dans un plan vertical.