Brevet FR2540784A1 — publié le 19840817

La présente invention concerne un appareillage pour la fabrication de pneumatiques. Dans la fabrication de pneumatiques radiaux, c'està-dire des pneumatiques dans lesquels les câbles de la carcasse s'étendent dans des plans généralement axiaux depuis une tringle de talon jusqu'à l'autre et où la zone de la bande de roulement du pneumatique est renforcée par un renforcement rigide relativement inextensible, les procédés classiques de fabrication commencent normalement par l'assemblage d'une carcasse de pneumatique sous une forme cylindrique et la mise en place des tringles de talons. La carcasse est ensuite profilée à une forme toroïdale et dans cet état elle est pourvue du renforcement de bande de roulement et du caoutchouc de bande de roulement avant le moulage du pneumatique assemblé. On a trouvé que les performances d'un pneumatique formé de cette manière sont grandement affectées par la précision avec laquelle le renforcement de bande de roulement est placé au centre dans Ia région de couronne de la carcasse du pneumatique. Une imprécision dans la mise en place du renforcement de bande. de roulement peut engendrer une usure non uniforme et des forces latérales indésirables en cours de roulage, ce qui peut affecter les caractéristiques de conduite d'un véhicule sur lequel le pneumatique est monté. Un objet de la présente invention est de créer un dispositif de mise en. -forme;4ui soit expansible d'une manière définie avec précision, en permettant le positionnement du renforcement de bande de- roulement avec une précision améliorée. Conformément à un aspect de l'invention, un dispositif de mise en forme d'une carcasse de pneumatique comprend une paire de dispositifs de préhension de talons relativement déplaçables axialement et un élément expansible positionné entre lesadispositifs de préhension de talons, l'élément expansible comprenant une vessie expansible par une pression fluidique et placée dans une position située au centre entre les dispositifs de préhension de talons de manière que, lors de l'expansion, une partie étroite de la zone axialement centrale de l'élément expansible dirige l'expansion et soit maintenue avec précision dans la position axialement centrale entre les dispositifs de préhension de talons. De préférence, l'élément expansible comprend des moyens de centrage se présentant sous la forme d'un réseau de fils s'étendant axialement, fixés sur les dispositifs de préhension de talons et agencés pour être tendus par expansion de la vessie, les fils tendus.étant agencés de façon à maintenir la zone centrale de l'élément expansible dans une position centrale prédéterminée avec précision axialement par rapport aux dispositifs de préhension de talons et à assurer une expansion radiale uniforme de l'élément expansible. De préférence également, un moyen de retenue est prévu pour contrôler l'expansion périphérique et pour contribuer à rendre ladite expansible uniforme autour de la péri phéria du dispositif de mise en forme. Ce moyen de retenue établit de préférence également une limite précise à l'expansion radiale de la zone centrale de l'élément expansible. Le moyen de retenue peut se présenter sous la forme d'une bande formée d'une série de maillons qui sont pliés ensemble par des pivots sous la forme d'un treillis. Lorsque le moyen de centrage se présente sous la forme de fils s'étendant axialement, ceux-ci peuvent être fixés sur les pivots centraux des maillons du treillis, cet agencement ayant pour effet de contrôler l'expansion périphérique du réseau de fils de manière que les espacements entre des fils adjacents soient maintenus uniformes autour de la périphérie du dispositif de mise en forme dans tous les stades de son expansion. Cette propriété fait en sorte que les câbles d'une carcasse de pneumatique à câbles radiaux qui est supportée sur le dispositif de mise en forme soient maintenus dans une relation d'espacement uniforme pendant l'opération de mise en forme. Un mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en référence aux dessins ci-joints dans lesquels la Figure 1 est une vue en perspective schématique d'un dispositif de mise en forme de carcasse de pneumatique dans un état partiellement expansé la Figure 2 est une vue en plan détaillée montrant une partie d'une bande de retenue dans une condition non déployée la Figure 3 est une vue semblable à celle de la figure 2, montrant la bande dans sa condition complètement déployée la Figure 4 est une vue en coupe arrachée montrant une partie de la bande la Figure 5 est une vue en coupe axiale schématique du dispositif de mise en forme représenté sur la figure 1, dans un état aplati ;; la Figure 6 est une vue en coupe schématique du dispositif de mise en forme représenté sur la figure 1, montrant un stade intermédiaire dans l'expansion du dispositif de mise en forme, et la Figure 7 est une vue en coupe schématique montrant l'état d'expansion complète du dispositif de mise en forme de la Figure 1. Le dispositif de mise en forme 10 comprend un arbre porteur 11 agencé pour être monté sur un bati de machine approprié. Le dispositif de mise en forme est monté, avec son axe horizontal, en association avec un appareillage ( non représenté ) pour placer une carcasse de pneumatique en position sur.le dispositif de mise en forme. Un autre appareillage ( également non représenté ) est prévu pour permettre une expansion de la carcasse à l'intérieur d'un renforcement de bande de roulement, ou bien d'un renforcement de bande de roulement et du caoutchouc de la bande de roulement, portés par des moyens porteurs appropriés, en vue de l'assemblage de la carcasse avec le renforcement et/ou le caoutchouc de la bande de roulement. Le dispositif de mise en forme 10 comprend un élément expansible central 12 et des dispositifs de préhension de talons 13 et 14. L'élément 12 comprend une vessie 16 en caoutchouc, des moyens de centrage se présentant sous- la forme d'un réseau de fils inextensibles 17 s'étendant axialement et une bande de retenue 18 qui est représentée en détail sur les figures 2 à 4. Les dispositifs de préhension de talons 13 et 14 sont d'une construction semblable et le dispositif 14 sera décrit de façon plus détaillée en référence à la figure 5. Le dispositif 14 comprend dans sa condition aplatie indiquée sur la fig. 5 un ensemble de segments 20 formant une surface cylindrique et qui sont articulés par leurs extrémités-axiale- ment extérieures sur un élément porteur ( non représenté de manière que l'ensemble de segments puisse être expansé pour former une surface partiellement conique comme indiqué sur la figure 6.Pour assurer l'expansion et la contraction de l'ensemble de segments, un élément 25 en forme de coin partie lement conique entre en contact avec des parties inclinées correspondantes 26 des segments et est déplaçable axialement, par exemple par un moyen pneumatique, pour contrôler le degré d'expansion du dispositif de préhension de talon. Les dispositifs de préhension de talons 13 et 14 peuvent être rapprochés et écartés axialement l'un.de l'autre par un moyen classique ( non représenté ) afin de permettre llexécution des différentes étapes de mise en forme d'une carcasse de pneumatique comme indiqué sur les figures 5 à 7. Le dispositif de préhension de talon 14 comprend un anneau en caoutchouc 35 qui est logé dans un évidement annulaire formé sur l'extrémité intérieure de l'ensemble de segments 20 et il constitue également, au moyen de 11 anneau 35, un support de montage des extrémités d'un réseau de fils 17 qui s'étendent axialement dans la condition aplatie du dispositif de mise en forme entre les dispositifs de préhension de talons 13 et 14 et qui sont reliés à l'anneau 35, en étant ainsi-fixés sur les segments 20 par des blocs de serrage 37 qui s'appliquent contre l'anneau 35. L'élément expansible central 12 comprend un ensemble à plaque. centrale de blocage 50 qui est placé dans une position axiale fixe et qui porte autour de- sa périphérie une vessie 16 en caoutchouc pourvue de talons 52 et 53 qui sont maintenus de façon séparable dans des rainures correspondantes de l'ensemble 50. Une pression pneumatique peut être introduite à l'intérieur de la vessie par l'intermédiaire d'un passage approprié ménagé à l'intérieur de l'ensemble à plaque de blocage 50. Un manchon 65 en caoutchouc ( non représenté sur la figure 1 ) est monté autour de l'ensemble de formage et est fixé par ses extrémités dans des rainures 66 et 67 de façon à présenter une surface extérieure lisse pour l'ensemble de formage. Une bande de retenue 18 est formée d'une série de maillons 70 ( cf figures 2 à 4 ) reliés ensemble par des pivots 71, 72 sous la forme d'un treillis Des maillons adjacents sont agencés, lorsqu'ils sont complètement déployés, pour venir buter l'un contre l'autre comme indiqué sur la fig 3 a en permettant ainsi au treillis de s'étendre seule ment sur une longueur fixe considérée dans la direction circonférentielle Cela limite expansion du dispositif de mise en forme à un diamètre prédétermine La bande de retenue 18 remplit une fonction princi- pale consistant à faire en sorte que les fils 17 soient maintenus dans une relation uniformément espacée au cours de l'expansion et de la contraction du dispositif de mise en forme Les fils 17 passent chacun au travers d'un trou trans- versal 74 ménagé dans la tete 75 donne broche 73 qui fait partie du pivot central reliant deux maillons adjacents 70, et chacun est fixé dans la tete 75, par exemple par un adhésif approprié, le fil 17 maintenant par conséquent la broche 73 dans une position centrale fixe par rapport au dispositif de mise en forme O Les pivots 71 et 72 sont constitués par des éléments à oeillets 76S 77 sSengageant lSun dans autre. La Figure 6 est une vue en coupe du dispositif-de mise en forme dans un état semblable à ce-lui indiqué sur la figure lo les dispositifs de préhension de talons ayant été actionnés pour saisir les-talons et la vessie 16 ayant été partiellement gonflée pour produire une expansion de la zone centrale du dispositif de mise en forme Il est à noter que, sur la figure 6, les dispositifs de préhension de talons 13 et 14 ont été rapprochés l'un de l'autre de distances égales par rapport à l'axe central du dispositif de mise en forme et que la vessie expansée a été maintenue dans une position centrale et est empêchée physiquement de s'écarter par expansion de la position centrale par les fils 17.Les fils 17 agissent de manière à retenir la vessie dans sa position centrale, quelles que soient les contraintes pouvant être exercées sur le manchon extérieur en caoutchouc 65 par une carcasse de pneumatique supportée sur celui-ci. Comme indiqué sur la figure 6, une zone centrale étroite du dispositif de mise en forme a été expansée de façon à guider l'expansion du dispositif de mise en forme sur une distance substantielle Cela amène une partie centrale étroite de la carcasse du pneumatique en contact initial avec un renforcement de la bande de roulement du pneumatique qui est supporté normalement à l'intérieur d'une ébauche annulaire de bande de roulement de pneumatique entourant le renforcement dans un anneau de maintien approprié qui est positionné avec précision centralement et axialement par rapport au plan central du dispositif de mise en forme Une fois que ce contact initial est établi, on est assuré d'un assemblage précis de la carcasse de pneumatique et du renforcement et une caractéristique importante du dispositif de mise en forme selon l'invention consiste en ce que ledit contact initial s'établit seulement dans la zone centrale étroite en évitant ainsi un emprisonnement d'air entre la carcasse et le renfor- cément de la bande de roulement A mesure que le dispositif de mise en forme continue à se dilater jusque dans la condition indiquée sur la figure 7, de l'air est graduellement expulse de la zone située entre les surfaces correspondantes de la carcasse et du renforcement de bande de roulement Les fils 17 s'étendant axialement sont agencés de façon à tre placés en tension pendant l'expansion de la vessie centrale 16 afin que dans a phase initiale d'expansion, les fils soient maintenus essentiellement suivant des lignes droites entre la périphérie extérieure de la vessie et chaque dispositif de préhension de talon 13, 14. Puisque les fils sont sensiblement inextensibles par comparaison à la vessie ( qui est normalement formée d'une matière caoutchoutée ) et au manchon extérieur 65 en caoutchouc, les fils déterminent effectivement le profil du dispositif de mise en forme au cours de son expansion, et aucune variation de résistance d'un point à un autre de la circonférence de la vessie, du manchon ou d'une matière quelconque de fabrication de pneumatique qui est supporté sur celui-ci, n'a une influence importante sur les profils intermédiaire ou final du dispositif de mise en forme expansé.Cela constitue un avantage important qui résulte de l'utilisation de fils s'étendant axialement en coopération avec la vessie centrale expansible ; cet agencement fait en sort que le réseau de fils prénne une forme sensiblement conique de chaque côté de la zone centrale pendant les stades intermédiaires d'expansé sion : sans la limitation de l'action de l'élément expansible dans la zone centras du dispositif de mise en forme, les fils ne seraient pas nécessairement tendus suivant des lignes droites entre les dispositifs de préhension de talons et la zone centrale et le contrôle de la position centrale et de l'expansion radiale du dispositif de mise en forme autour de sa circonférence ne serait pas aussi efficace. La position finale du dispositif de mise en forme a été représentée sur la figure 7, les éléments de préhension de talons ayant été complètement rapprochés l'un de l'autre et la vessie 16 ayant été gonflée au degré maximal autorisé par les fils de retenue 17 et la bande de retenue 18. La vessie 16 est montée sur l'ensemble à plaque de blocage 50 de manière à prendre naturellement une position centrale mais elle est également disposée pour être fixée, dans sa zone centrale, sur la bande de retenue pour faire en sorte que la vessie soit maintenue centrée par l'action des fils s'étendant axialement. Cela peut entre établi au moyen d'un adhésif ou bien en prévoyant un évidement, par exemple un évidement annulaire autour de la périphérie de la vessie pour recevoir les extrémités intérieures des broches formant les pivots centraux des maillons du treillis. Il est à noter que l'action de chaque série de segments de préhension de talons 20 servant à saisir le talon d'une carcasse supportée sur le dispositif de mise en forme fait intervenir une rotation autour de leurs pivots, et ce mouvement partiellement circulaire provoque non seulement une expansion radiale pour saisir les talons mais un léger mouvement axial des dispositfs de préhension respectifs en les écartant l'un de l'autre de manière à avoir ainsi tendance à allonger légèrement la carcasse et à la maintenir en-tension. Le dispositif de mise en forme décrit ci-dessus procure l'avantage que les talons de la carcasse sont agrippés solidement et qu'une expansion se produit alors seulement dans la zone centrale, la ligne centrale du dispositif de mise en forme étant maintenue avec précision lorsque les talons sont tirés l'un vers l'autre et lorsque l'expansion se produit. Cela fait en sorte que, lorsque la couronne de la carcasse entre d'abord en contact avec le renforcement de bande de roulement, elle parvient avec précision dans la zone centrale du renforcement de bande de roulement qui est disposé par un appareillage approprié de façon à être positionné dans une position centrée avec précision autour du dispositif de mise en forme. Aucun écart par rapport à cette expansion centrale n'est autorisé par la structure du dispositif de mise en forme qui utilise le réseau de fils axiaux 17 pour maintenir la vessie dans une position axiale fixe en cours d'expansion, et l'expansion de la vessie est limitée avec précision à un diamètre prédéterminé par l'action en treillis de la bande de retenue. La bande de retenue présente une caractéristique importante par le fait qu'elle assure une expansion axiale des intervalles périphériques existant entre des fils adjacents à mesure que le dispositif de mise en forme est expansé, indépendamment de variations dans la résistance de la vessie, du manchon en caoutchouc ou de la carcasse, considérée dans la direction périphérique. Les caractéristiques définies ci-dessus permettent, en service, de produire un pneumatique ayant une meilleure uniformité dans ses performances. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise en forme d'une carcasse de pneumatique comprenant une paire de dispositifs de préhension de talons mobiles relativement axialement et un élément expansible positionné entre les dispositifs de préhension de talons, caractérisé en ee que élément expansible (12) comprend une vessie (16) expansible par une pression fluidique et disposée dans une position centrée entre les disposiw tifs de préhension de talons (13, 14) de manière qu, lors de l'expansion, une partie étroite de Ba zone axialement centrale de l'élément expansible (12) dirige l'expansion et soit maintenue avec précision dans une position axialement centrée entre les dispositifs de préhension de talons (13, 14). 2. Dispositif de mise en forme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément expansible (12) comprend des moyens de centrade se présentant sous la forme d'un réseau de fils (17) s'étendant axialement, fixés sur les dispositifs de préhension de talons (13, 14) et agencés pour être tendus par expansion de la vessie (16), les fils tendus (17) étant agences de façon a maintenir la zone centrale de élément expansible (12) dans une position centrale prédéterminée avec précision et axialement par rapport aux dispositifs de préhension de talons (13, 14) et à assurer une expansion radiale uniforme de l'élément expansible (12). 3. Dispositif de mise en forme selon la revendication X ou la revendication 2, caractérisé en ce que la zone axiale ment centrale de l'élément expansible (12) comprend un moyen de retenue (18 ) pour contrôler son expansion périphérique et pour contribuer à rendre ladite expansion uniforme autour de la périphérie du dispositif de mise en forme, 4 Dispositif de mise en forme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de retenue comprend une bande (18) formée d'une série de maillons (70) reliés ensemble par des pivots (71, 72) sous la forme d'un treillis. 5. Dispositif de mise en forme selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de retenue (18) limite l'expansion du dispositif de mise en forme à un diamètre prédéterminé. 6. Dispositif de mise en forme selon la revendication 4 rattachée à la revendication 2; caractérisé en ce qe les fils (17) s'étendant axialement sont fixés sur des pivots centraux (72) des maillons (70). 7 Dispositif de mise en forme selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 6 caractérisé en ce que la vessie (16) est positionnée par des talons (52, 53) bloqués de façon aéparable dans un ensemble à plaque centrale de blocage (50). 8. Dispositif de misse en forme selon une quelconque des revendications l à 7, caractérisé en e que la surface extérieure de l'élément expansible (12) est formée par un manchon en caoutchouc (65). 9. Dispositif de mise en forme selon lSune quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les dispositifs de préhension de talons (13, 14) ) comprennent chacun un ensem- le de segments (20) formant une surface cylindrique0 chaque segment (20) étant articule sur un support qui peut autre rapproché et écarté du plan central du dispositif de mise en forme ainsi qu'un élément en coin (25) pouvant s'accorcher avec chaque ensemble de segments(20) pour assurer 1 expansion de l'ensemble en vue de la préhension d'un talon placé autour de l'ensemble. 10 Dispositif de mise en forme selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacun des dispositifs de préhension de talons (13, 14) comprend un anneau en caoutchouc (35) positionné autour de l'extrémité axialement intérieure de l'ensemble de segments.