Brevet FR2541625A1 — publié le 19840831

La présente invention concerne la fabrication de composants en matière élastomère et elle a trait plus particulièrement à la fabrication de pneumatiques et au dispositif utilisé à cet effet. Des pneumatiques sont assemblés à partir de nombreux composants séparés dont certains sont formés d'une matière élastomère non vulcanisée Dans des opérations classiques, on assemble des composants tels que la bande de roulement du pneumatique en amenant une bande de matière ayant la section droite nécessaire sur un pneumatique assemblé partiellement et tournant et on enroule la bande sous forme d'une seule spire en position Les extrémités placées bout à bout sont ensuite réunies ensemble par galetage De tels processus ne permettent que peu de contrôle de la pression de contact entre les composants, et même de l'uniformité des composants après assemblage. Récemment on a proposé d'assembler un pneumatique dans un moule annulaire à motif de sculpture et, dans la première étape du processus, de placer un anneau formé d'une matière pour bande de roulement dans le moule annulaire et de produire son expansion radialement vers l'extérieur pour le faire pénétrer dans le motif de sculptures du moule. La précision avec laquelle cela est réalisé et en particulier l'efficacité de la mise en forme du compo- sé ont une grande influence sur le pneumatique final en particulier en ce qui concerne son uniformité et la présente invention a pour objet de créer un dispositif-pour mettre en forme un anneau de matière élastomère dans un moule à bande de roulement d'une façon plus précise qu'auparavant. Conformément à un aspect de la présente inven- tion, un dispositif pour la mise en forme d'un anneau de matière élastomère non vulcanisée dans un moule annulaire pour bande de roulement comprend un ensemble de segments rigides placés bout à bout dans une relation de glissement afin de constituer un anneau de mise en forme comportant un premier petit diamètre pour l'insertion des segments dans la matière élastomère-se trouvant dans le moule à bande de roulement et un second diamètre plus grand pour lequel les segments forment une surface de mise en forme continue et lisse, des moyens mécaniques pour faire déplacer des segments du premier diamètre essentiellement jusqu'au second diamètre et un moyen a vessie gonflable par pression fluidiqueqi p Eut &re gonflé en arrière des segments afin d'exercer une force de mise en forme au second diamètre. La relation de glissement bout à bout est de préférence établie par le fait que les extrémités des segments comportent des surfaces sensiblement planes faisant des angles aigus avec la direction radiale de l'anneau de mise en forme, chaque jonction successive entre des segments se trouvant sur des côtés opposés de la direction radiale de manière que des segments alternés puissent se déplacer radia- lement par rapport aux autres segments. De préférence on utilise une seule vessie gonflable qui est annulaire et s'étend autour de l'ensemble de segments rigides de manière que la force constante soit appliquée autour de l'ensemble lors du gonflage. La vessie gonflable peut être solidaire des. moyens mécaniques mais, plus avantageusement, pour permettre une modification substantielle de diamètre à l'aide des moyens mécaniques, la vessie gonflable est séparée des moyens mécaniques et peut être amenée au contact des segments après que les moyens mécaniques ont engendré la majeure -25 partie du mouvement nécessaire. Les moyens mécaniques peuvent comprendre un mécanisme à came et toucheau placé axialement sur chaque côté de l'anneau de segments Ce mécanisme peut être actionné par un arbre rotatif qui forme un support pour l'ensemble. Conformément à un autre aspect de la présente invention, un procédé de mise en forme d'un composant de pneumatique dans un moule ou anneau circulaire consiste à faire déplacer radialement un ensemble de segments rigides dans une relation de glissement bout à bout depuis un premier diamètre jusqu'à un second diamètre différent o l'ensemble de segments constitue une surface de mise en forme continue et lisse, le mouvement comprenant un premier mouvement méca- nique et un second mouvement engendré par pression fluidique pour assurer la mise en forme finale. De préférence les segments sont déplacés radia- lement vers l'extérieur depuis le premier diamètre jusqu'au second diamètre et le second mouvement produit par pression fluidique est engendré par une vessie gonflable qui est amenée axialement dans l'anneau de segments juste avant que la vessie soit gonflée pour la mise en forme finale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'une tête de mise en forme dans la position correspondant au premier petit diamètre, la figure 2 est une vue en bout partielle faite dans la direction de la flèche A de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure l, la tête de mise en forme se trouvant dans le second diamètre de mise en forme, la figure 4 est une vue en bout faite dans la direction de la flèche B de la figure 3. La tête de mise en forme comprend une série de huit segments 1 et 2 ayant chacun un profil extérieur de section 3 comme indiqué sur la figure 1 Les segments sont de deux types différents qui sont assemblés alternativement bout à bout autour d'un axe 4 de manière à obtenir un tambour de mise en forme de profil continu lorsque les segments se trouvent dans la seconde position, ou position,limite exté- rieure, de la figure 3 Les faces extrêmes 5, 6 de chaque segment 1 et 2 sont usinées en faisant un angle aigu d'environ 30 par rapport à la direction radiale de manière que les faces extrêmes puissent glisser l'une sur l'autre de telle sorte que les segments 2 puissent glisser radialement vers l'intérieur sensiblement plus que les segments 1 afin d'établir une première position correspondant à un petit diamètre d'ensemble comme indiqué sur les figures 1 et 2 et une seconde position correspondant à un grand diamètre d'ensemble comme indiqué sur les figures 3 et 4, lorsque la surface extérieure continue est établie. s es X so 2541625 Les segments 1 et 2 sont chacun montés entre deux flasques 7 et 8 placés de chaque côté Les premiers flasques de droite 7 sont tous en contact glissant avec une plaque circulaire de guidage 9 qui est montée à rotation sur un arbre porteur principal 10 par un palier 11 Les flasques de gauche 8 font saillie radialement vers l'exté- rieur, un à partir de chaque segment 1 et 2, et ils sont reliés par des éléments intermédiaires de liaison 12 s'éten- dant axialement à des flasques extrêmes circulaires 13 qui sont en contact glissant avec une seconde plaque circulaire de guidage 14 La seconde plaque circulaire de guidage 14 est montée à rotation sur l'arbre porteur principal 10 et elle est rendue solidaire de l'autre plaque de guidage 9 au moyen d'un tube de liaison 15 En conséquence les huit segments 1 et 2 peuvent chacun glisser radialement vers l'extérieur entre les plaques de guidage 9 et 14 par glisse- ment entre les flasques extrêmes 7 et 13. Des moyens mécaniques servant à assurer le mouvement radial des segments comprennent deux galets de guidage 16 qui sont montés sur chaque flasque extrême 7, 13 et qui font saillie dans une direction axiale au travers de fentes de guidage 17 ménagées dans les plaques de guidage 9 et 14 ( cf figure 2) Ces fentes 17 sont orientées dans une direction radiale et elles contrôlent les positions relatives des huit segments 1, 2 Les galets de guidage 16 s'étendent plus loin que les flasques extrêmes 7 et 13 de manière à s'engager dans des fentes d'entraînement 18 ménagées dans une des deux plaques à iris 19 qui sont posi- tionnées à chaque extrémité de l'ensemble Les plaques à iris 19 sont toutes deux clavetées sur l'arbre porteur 10 et les fentes d'entraînement 18 sont profilées de manière qu'une rotation de la plaque à iris 19 par rapport aux flasques extrêmes 7 et 13 fasse déplacer les segments 1 et 2 radialement vers l'intérieur ou vers l'extérieur en étant guidés par les fentes de guidage 17 de manière que les extrémités 5 et 6 glissent l'une sur l'autre. Il est à noter que les éléments intermédiaires de liaison 12 sont positionnés radialement vers l'extérieur des segments de mise en forme 1 et 2 de manière qu'une chambre soit formée sur la gauche des segments dans la première- position, placée radialement vers l'intérieur, de la figure 1, ladite chambre recevant un système de mise en forme 21 à S vessie pneumatique Le système de mise en forme à vessie pneumatique 21 comprend un cylindre porteur rigide 22 qui peut coulisser sur le tube de liaison 15 de manière que le cylindre puisse être déplacé axialement depuis la chambre vers la droite jusqu'en dessous des segments 1 et 2. Une vessie pneumatique 23 à section de faible hauteur est montée sur le cylindre 22 et elle est reliée à un tuyau d'alimentation en air 24 Des tiges de poussée 25 sont également montées sur le cylindre 22 de façon à exécuter un mouvement axial lorsque cela est nécessaire. La tête de mise en forme est actionnée en établissant d'abord 'la position des figures 1 et 2 pour le cylindre 22, la vessie pneumatique 23 étant dégonflée et placée complètement dans la position de gauche et les plaques à iris 19 étant tournées de manière à amener les segments 1 et 2 dans les positions radialement intérieures représentées La tête de mise en forme est ensuite déplacée axialement jusque dans un moule annulaire pour bande de roulement qui a déjà été rempli du composé de la bande de roulement qui est destiné à être mis en forme dans le moule. Les plaques à iris 19 sont ensuite tournées de façon à faire déplacer les segments 1 et 2 radialement vers l'extérieur Lorsque les segments 1 et 2 se rapprochent de leur seconde position correspondant au diamètre extérieur supérieur, comme indiqué sur les figures 2 et 3, le cylindre 22 et la vessie pneumatique 23 sont poussés vers la droite de façon à venir se placer en dessous des segments 1 et 2 et la vessie pneumatique est gonflée La pression d'air complète le mouvement des segments en exerçant une pression substantielle sur chaque segment et en assurant ainsi une bonne mise en forme. L'utilisation du système mécanique formé par l'anneau de segments pour la longue course et de la vessie pneumatique pour la course finale courte, en vue d'assurer une mise en forme sous une pression équilibrée, permet d'utiliser une vessie pneumatique qui a sensiblement la largeur des segments, ce qui permet d'obtenir une distribu- tion efficace et uniforme de pression en dessous des segments. Il est évident qu'un autre fluide peut être utilisé pour gonfler la vessie et que d'autres formes de vessies sont également utilisables en pratique. En outre d'autres moyens mécaniques peuvent être utilisés pour produire le mouvement mécanique principal. Le dispositif peut aussi être utilisé pour la mise en forme de composants autres que la bande de roulement ( par exemple un pli de renforcement) La forme de section droite des segments peut aussi être modifiée en correspon- dance au composant à conditionner ou à mettre en forme. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour la mise en forme d'un anneau de matière élastomère non vulcanisée dans un moule annulaire pour bande de roulement, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de segments rigides ( 1, 2), placés dans une relation de glissement bout à bout afin de former un anneau de mise en forme comportant un premier petit diamètre pour une insertion des segments dans la matière élastomère se trouvant dans le moule à bande de roulement et un second diamètre plus grand o les segments constituent une surface de mise en forme continue et uniforme, des moyens mécaniques ( 16, 18) pour faire déplacer les segments essentiellement du premier diamètre jusqu'au second diamètre et un moyen à vessie gonflable par pression fluidique ( 23) qui peut être gonflé en arrière des segments pour exercer une force de mise en forme au second diamètre. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les segments radialement par rapport aux autres segments. 3 D Ispositif _selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisé en ce que le moyen à vessie gonflable ( 23) comprend une seule vessie annulaire qui est séparée des moyens mécaniques et en ce qu'il est prévu des moyens ( 22,25) pour déplacer le moyen à vessie gonflable ( 23) afin de l'appli. quer contre et de l'écarter des segments ( 1, 2). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les segments ( 1, 2) sont expansés radialement vers l'extérieur. Procédé de mise en forme d'un composant de pneumatique dans un moule ou anneau circulaire, caractérisé en ce qu'on déplace radialement un ensemble de segments rigides ( 1, 2) dans une relation de glissement bout à bout depuis un premier diamètre jusqu'à un second diamètre diffé- rent o l'ensemble de segments ( 1, 2) constitue une surface t? 541625 de mise en forme continue et lisse, le mouvement comprenant un premier mouvement mécanique et un second mouvement produit par pression fluidique en vue d'assurer la mise en forme finale. 6 Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un moyen à vessie gonflable par pression fluidique ( 23) est déplacé axialement jusque dans ou hors de l'anneau de segments ( 1, 2).