Brevet FR2546447A1 — publié le 19841130

La présente invention concerne un procédé et une machine de fabrication de pneumatiques et elle a trait plus particulièrement à un procédé et à une machine de fabrication de composants annulaires pour pneumatiques, comme des renfor- cements de bande de roulement en câbles d'acier, également connus sous le nom de "ceintures" ou "renforts",pour des pneu- matiques. Un problème se posant dans la fabrication de pneu- matiques comportant des câbles d'acier dans les plis de ren- forcement consiste en ce qu'il est essentiel que la matière de pli soit mise en place dans une position prédéterminée avec précision en cours de fabrication: autrement, des forces latérales indésirables peuvent être exercées sur le pneumati- que lorsqu'il est en service, en donnant lieu à de mauvaises caractéristiques de conduite et en ayant également un effet perturbateur sur la durée de service de la bande de roulement du pneumatique. La présente invention a pour but de créer un pro- cédé et une machine perfectionnés qui permettent de découper avec précision des plis de renforcement en cables d'acier à fabriquer pour une mise en place sur une carcasse de pneuma- tique, avec l'objectif de créer un processus qui soit non seulement commandé avec précision mais qui convienne également particulièrement pour une automatisation des opérations. Conformément à un aspect de l'invention, un procédé de fabrication d'un composant annulaire de pneumatique à par- tir d'une matière en bande consiste à guider et à amener la bande de matière sur un tambour de mesure d'une circonférence prédéterminée, à faire tourner le tambour de mesure en même temps que l'amenée de la bande pour transférer la bande de matière sur un élément de formage de composant, la bande de matière étant disposée pendant l'amenée et le transfert de la bande de façon à recouvrir une partie seulement du tambour de mesure, et à sectionner une longueur mesurée de la bande sur le tambour de mesure, la majeure partie de la longueur de bande étant transférée sur l'élément de formage par rotation du tambour de mesure sur sensiblement un tour complet. Conformément à un autre aspect de l'invention, une machine de fabrication d'un composant annulaire de pneumatique à partir d'une matière en bande comprend un tambour de mesure d'une circonférence prédéterminée, agencé pour transférer une bande de matière sur un élément de formage de composant et pourvu de moyens pour amener la bande de matière sur le tambour de mesure, lesdits moyens étant agencés pour amener la bande sur le tambour de mesure en même temps que la bande est transférée du tambour sur l'élément de formage de façon que la bande de matière recouvre une partie seulement du tam- bour de mesure pendant les opérations d'amenée et de transfert, un dispositif de découpage étant prévu pour sectionner une longueur de bande sur le tambour de mesure, la circonférence prédéterminée du tambour de mesure étant telle que la majeure partie de la longueur de bande soit transférée sur l'élément de formage par rotation du tambour de mesure sur sensiblement un tour complet. De préférence, la machine conforme à l'invention comprend un tambour de mesure agencé pour être amené dans une position adjacente à un élément de formage de renfort ou de ceinture de pneumatique, une partie du tambour de mesure étant déplaçable pour amener le pli de renforcement porté par le tambour de mesure en contact avec la surface de l'élément de formage ou bien avec une matière se trouvant déjà sur l'élé- ment de formage La partie mobile du tambour de mesure peut comprendre un volet incurvé triangulaire pouvant pivoter autour d'un axe adjacent à la circonférence du tambour de mesure et comportant sur un bord une rainure diagonale ména- gée dans la surface externe du tambour de mesure et qui agit comme un guide ou une enclume pour une lame de coupe de façon à sectionner une longueur de bande portée sur le tambour de mesure à partir d'une longueur continue amenée sur le tambour de mesure. Avantageusement, un second volet triangulaire, formant un rectangle lorsqu'il est considéré en même temps que le premier volet dans leur configuration développée, est également monté à pivotement de façon à supporter et déposer sur l'élément de formage l'extrémité arrière d'une bande de matière pendant son transfert depuis le tambour de mesure jusqu'à l'élément de formage. Dans un mode de réalisation, deux tambours de me- sure sont prévus pour former une ceinture ou un renfort de pneumatique à partir de deux plis constitués de câbles d'acier inclinés dans des directions opposées et dans lesquelles les câbles des couches respectives se croisent mutuellement, les deux tambours de mesure pouvant être déplacés, par des mouve- ments axiaux des tambours, jusque dans et à partir de positions centrales adjacentes à un élément rotatif de formage de ren- forcement qui est monté dans une position fixe. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux des- sins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective schématique montrant un élément de formage de renforcement de pneumatique et un tambour de mesure associé; la figure 2 est une vue en plan schématique d'un élément de formage de renforcement, de deux tambours de mesure et de deux unités d'alimentation; la figure 3 est une vue en élévation latérale sché- matique montrant une partie d'une machine de formage de ren- forcement comprenant un élément de formage de renforcement et un tambour de mesure; la figure 4 est une vue en plan de la machine re- présentée sur la figure 2; la figure 5 est une vue en bout de la machine re- présentée sur la figure 2, la vue étant faite à partir du côté droit de la figure 4; les figures 6 à 13 sont des schémas successifs montrant le fonctionnement de la figure représentée sur les figures 3 à 5. La machine représentée comprend un élément de for- mage de renforcement 10 sur lequel un renfort de pneumatique peut être fabriqué, le renfort se composant de deux plis d'un tissu en câbles d'acier caoutchouté qui sont mis en place sur l'élément de formage, de manière que les câbles d'acier soient inclinés d'un petit angle, les câbles de chaque pli faisant un angle de l'ordre de 20 avec la direction circon- férentielle de l'élément de formage, et les câbles respectifs des deux plis ayant des inclinaisons opposées de manière que les câbles d'un pli croisent les câbles de l'autre pli. Chaque couche de câbles est formée d'une bande d'un tissu découpé en biais et dont les extrémités sont sectionnées entre des câbles le long d'une ligne diagonale par rapport à la bande de façon que, lors de sa mise en place sur l'élément de formage 10, la matière prenne la forme d'un parallélogramme allongé et, pour produire une couche uniforme, il est essen- tiel que les deux extrémités viennent buter l'une contre l'autre avec précision le long d'une ligne diagonale. L'agencement d'-un élément de formage de renforcement et d'un tambour de mesure il comme indiqué schématiquement sur les figures 1 et 2 et en vue d'ensemble sur les figures 3 à 5, est destiné à produire un pli de renforcement ayant une longueur et une forme définies avec précision, et à l'amener sur l'élément de formage de renforcement 10 sans distorsion de manière à établir un joint correct entre les extrémités du pli. Les principes généraux de fonctionnement du tambour de mesure 11 seront mieux compris en référence aux figures 1 et 2 et aux schémas successifs donnés sur les figures 6 à 13. Le tambour 11 est construit de manière à avoir le diamètre exact nécessaire pour produire une couche de renforcement d'une longueur appropriée et il est pourvu de plaques annu- laires 14 formant des pôles magnétiques et s'étendant sur sa surface circonférentielle pour maintenir étroitement en posi- tion une bande de matière de pli de renforcement en cables d'acier Une partie de la périphérie du tambour de mesure 11 est formée par une paire de volets articulés 16, 17 qui sont déplaçables respectivement par rotation autour de pivots d'articulation 18, 19 Lorsqu'ils se trouvent dans la condi- tion rétractée indiquée sur la figure 1, les volets 16, 17 peuvent être légèrement séparés en correspondance à une ligne diagonale 20 le long de laquelle peut se déplacer un élément de découpage servant à sectionner une longueur de pli en vue de sa mise en place sur le tambour 10. En addition au tambour 11 représenté sur la fig 1, il est prévu un second tambour de mesure 12 d'un diamètre légèrement supérieur pour placer des longueurs de pli de renforcement dont les cables sont orientés d'un angle d'incli- naison opposé à celui des câbles de la première couche Les plis de renforcement amenés par le tambour 12 ont par consé- quent une longueur légèrement supérieure pour faire en sorte que la seconde couche de câbles vienne se superposer sur la première couche de cables se trouvant déjà sur l'élément de formage de renforcement et qui a par conséquent effectivement un diamètre légèrement supérieur. Les tambours de mesure 11 et 12 sont montés de façon à pouvoir être déplacés axialement jusque dans et à partir de la position occupée sur la figure 2 par le tambour 11 (en traits pleins) dans une zone adjacente à l'élément de formage de renforcement 10, le tambour 1 l étant déplaçable jusque dans la position indiquée par des lignes en traits interrompus. Des bobines ou cartouches de matière première de renforcement , 26 sont placées dans des positions fixes, les longueurs respectives 27, 28 de matière formant le pli de renforcement étant avancées sous la forme de bandes continues jusque sr les tambours 11 et 12 et étant maintenues en condition de fixation sur les surfaces des tambours dans toutes les phases du pro- cessus Un feston est formé dans chaque longueur 27, 28,D en concordance avec une pratique classique, pour assurer une ali- mentation continue et indépendante de matière et pour permettre de retourner les tambours 11 et 12 d'un angle limité, comme cela est nécessaire dans une étape du processus qui sera dé- crite dans la suite. L'élément de formage de renforcement 10 est un élé- ment de formage aplatissable d'un diamètre prédéterminé (égal au diamètre du tambour 11) et il est pourvu d'aimants perma- nents 29 pour retenir la première couche de matière de pli de renforcement sur sa surface et par conséquent pour faciliter la mise en position précise du pli. Les figures 3 à 5 représentent la machine de façon plus détaillée Le tambour de mesure Il est porté par un arbre 30 monté dans des consoles 31 sur un support 32 qui est lui-même monté de façon pivotante au moyen de pattes 33, 34 sur un pivot 36 fixé sur une embase coulissante 37, l'embase 37 pouvant coulisser le long d'une glissière 39 orientée parallèlement-à l'axe du tambour l Le tambour de mesure 12 est supporté de façon analogue de telle sorte que l'un ou l'autre des tambours 11 et 12 puisse être placé dans une position centrale à proximité de l'élément de formage de renforcement 10. Comme indiqué sur la figure 3, le support est re- présenté en traits pleins dans une position dirigée vers le haut et en traits interrompus dans une position o il a été déplacé par pivotement à partir de l'élément de formage 10 avant le mouvement du tambour 11 et de son support le long de la voie 39 La figure 5 représente le support 32 dans la position verticale sur le côté droit du dessin et, sur le côté gauche du dessin, elle montre le support dans la position correspondant à la position en traits interrompus de la fig 3. Un moyen (non représenté) est prévu pour faire tourner les tambours de mesure 11, 12 en synchronisme avec la rotation de l'élément de formage 10. Le support 32 porte une paire de rouleaux 45 et 46 qui sont montés de façon à tourner-librement autour d'axes horizontaux et qui sont placés dans des positions étroitement adjacentes de façon qu'une bande de matière 27 puisse être guidée entre les rouleaux 45, 46 et une seconde paire de rou- leaux, dont l'un 47 est visible sur la figure 3, est prévue pour guider la matière 27 par entrée en contact avec ses bords latéraux en vue d'assurer ainsi un guidage précis de la bande de matière 27 jusque sur le tambour de mesure 11. Pour produire les coupes nécessaires en diagonale dans la bande de matière de renforcement 27 portée par la surface du tambour 11, il est prévu un mécanisme de découpage qui comprend une lame rétractable chauffée 49 (non représentée en détail), montée sur un bloc 51 qui peut être déplacé transversalement au tambour Il le long de la jonction en diagonale des volets articulés au moyen d'une vis-mère 52 qui est entraînée en rotation par un mécanisme 53 monté sur des consoles 54 Le mécanisme d'entraînement de la vis-mère est synchronisé avec l'entraînement (non représenté) du tam- bour de mesure 11 de manière que, lorsque le mécanisme de découpage est actionné, la lame 49 descende et se déplace transversalement à la périphérie du tambour 11 à une vitesse telle qu'elle suive le trajet défini par la jonction des volets lorsque le tambour tourne et qu'elle soit rétractée à la fin de chaque coupe. Le fonctionnement de l'appareillage décrit ci-dessus pour mesurer, découper et transférer un pli de matière de ren- forcement sur l'élément de formage de renforcement 10 est le suivant: La bande de matière 27 est amenée sur le tambour 11 et elle est initialement placée en position par un opérateur de façon que son extrémité avant s'étende au-dessus de la zone occupée par les deux volets triangulaires 16, 17 Le tambour 11 est entraîné en rotation manuellement jusqu'à ce que la jonction en diagonale entre les volets entre en coïncidence avec le mécanisme de découpage 50 et ensuite le tambour est entraîné en rotation et le mécanisme de découpage est actionné pour sectionner la bande de matière le long de la ligne dia- gonale entre les deux volets, et le surplus de matière est enlevé L'extrémité avant de la bande de matière 27 est main- tenant prête pour sa mise en place sur l'élément de formage 10. Quand l'élément de formage de renforcement et le tambour se trouvent dans les positions relatives indiquées sur la figure 3 et la figure 6, la séquence automatique d'opérations pour transférer la matière sur l'élément de formage de renfor- cement commence L'extrémité avant du volet 16 est déplacée radialement vers l'extérieur par un mécanisme automatique approprié (non représenté) de façon qu'elle amène l'extrémité avant pointue de la bande de matière 27 en contact avec la surface de l'élément de formage de renforcement 10, o elle est maintenue par des moyens magnétiques Une séparation de la matière 27 par rapport au tambour de mesure Il est facilitée par le mouvement du volet à fentes 16 vers l'extérieur, ce vo- let étant formé d'un matériau non magnétique, comme de l'alu- minium, et soulevant l'extrémité avant de la bande de matière, supportée par l'extrémité pointue du volet 16, en l'écartant des plaques polaires magnétiques 14 du dispositif de mesure (qui s'étend dans des fentes du volet 16 lorsque ce volet est rétracté Du fait que l'élément de formage de renforcement 10 et le tambour de mesure 11 sont entraînés en rotation de fa- çon synchronisée, le volet avant 16 est rétracté, cette ré- traction étant terminée après que le tambour et l'élément de formage ont tourné approximativement de 50 , comme indiqué sur la figure 7 (l'angle de rotation est déterminé par la largeur et l'angle de biais du pli de renforcement l'angle de 50 et d'autres angles donnés dans la description qui va suivre sont simplement des exemples) Lorsque le tambour et l'élément de formage ont tourné d'un angle de 2400, le dispo- sitif de découpage est à nouveau actionné pour sectionner le pli de matière qui a maintenant été partiellement transféré sur l'élément de formage de renforcement 10 Cette opération est effectuée sans arrêter la totation de l'élément de formage et du tambour de mesure 11, et l'opération de coupe est terminée quand l'élément de formage et le tambour ont tourné d'un angle de 340 (cf figure 9)s La figure 10 montre la position o l'élément de formage 10 et le tambour 11 ont tourné de 3600 Dans cette position, l'extrémité arrière 60 du pli reste encore sur le tambour de mesure, en étant supportée par le volet arrière 17, et la rotation est par conséquent poursuivie, le volet arrière montant pour diriger son extrémité pointue vers l'extérieur afin d'assister le transfert de l'extrémité arrière du pli jusque sur l'élément de formage 10 L'extrémité avant 61 de la bande 27 reste sur le tambour de-mesure 11 pendant la rota- tion ultérieure jusqu'à un angle de 4600 comme indiqué sur la figure 11, lorsque le transfert est terminé et lorsque le volet arrière est rétracté Le tambour 11 est ensuite écarté par pivotement du contact synchronisé avec l'élément de formage et il est tourné dans une direction inverse pour ramener l'extrémité avant 61 de la bande de matière 27 dans la position indiquée au début de la séquence d'opérations sur la figure 6. Le tambour de mesure 11 est maintenant déplacé sur son support 42 transversalement en s'éloignant de l'élément de formage de renforcement 10 et le tambour de mesure 12, portant une bande de matière 28 dont les cables sont inclinés dans une direction opposée à ceux de la bande 27, est amené en position comme indiqué sur la figure 13 La même séquence d'opérations est ensuite répétée pour la mesure, le découpage et le transfert d'un second pli de renforcement jusque sur l'élément de formage de renforcement 10 et, à la fin de cette séquence, le renforcement à deux plis terminés de formage est enlevé del'élément de formage 10 par un appareillage classique comprenant un anneau de transfert de renforcement qui est po- sitionné autour de l'élément de f ormage de renforcement et qui est actionné pour saisir l'élément de renforcement ter- miné, l'élément de formage 10 est aplati et l'élément de renforcement terminé est évacué dans la direction axiale. Le renforcement peut en variante être recouvert par des plis supplémentaires et/ou par une bande de roulement provenant d'un appareillage classique ou bien de tambours de mesure supplémentaires qui sont semblables aux tambours Il et 12 pendant qu'il se trouve encore sur l'élément de formage, l'ensemble constitué par le renforcement et la bande de rou- lement étant ensuite enlevé sous forme d'une structure unitaire. Le système conforme à l'invention permet de découper à longueur des éléments de renforcement avec une bonne préci- sion puisque la longueur dépend seulement du diamètre du tam- bour de mesure et puisque le fonctionnement des volets arti- culés 16, 17 fait en sorte que les extrémités découpées poin- tues des plis de renforcement ne soient soumises à aucune déformation qui pourrait résulter d'une manipulation par des moyens conventionnels. Habituellement, des plis de renforcement découpés sont soumis à une déformation à leurs extrémités découpées sous un certain nombre de formes, notamment une ondulation des bords et une non linéarité des bords découpés résultant d'un mouvement des câbles dans le pli au cours des manipula- tions, et il en résulte une difficulté pour établir une coïn- cidence parfaite entre les deux extrémités découpées du pli de renforcement lorsqu'elles sont enroulées autour de l'élé- ment de formage Ces problèmes sont éliminés grâce à l'utili- sation de la machine conforme à l'invention, qui est en par- ticulier appropriée pour un fonctionnement automatique. Bien que l'invention ait été décrite en référence à la mise en place de plis de renforcement à câbles d'acier sur un élément de formage de renforcement, elle convient également pour une application à la fabrication d'autres composants annulaires de pneumatiques tels que des éléments de remplissage. REVENDICATIONS 1 Procédé de fabrication d'un composant annulaire de pneumatique à partir d'une matière en bande consistant à guider et à amener la bande de matière sur un tambour de me- sure d'une circonférence prédéterminée, caractérisé en ce que ledit tambour de mesure ( 11, 12) est tourné en même temps que l'amenée de la bande ( 27, 28) pour transférer la bande de matière ( 27, 28) sur un élément de formage ( 10) de composant, la bande de matière ( 27, 28) étant disposée pendant l'amenée 1 o et le transfert de la bande de façon à recouvrir une partie seulement du tambour de mesure, une longueur mesurée de la bande ( 27, 28) étant sectionnée sur le tambour de mesure, et la majeure partie de la longueur de bande ( 27, 28) étant transférée sur l'élément de formage par rotation du tambour de mesure sur sensiblement un tour complet. 2 Procédé selon la revendication 1, appliqué à la fabrication d'un renforcement de pneumatique à partir d'une matière pour pli de renforcement, caractérisé en ce que l'ex- trémité avant du ou de chaque pli de renforcement ( 27, 28) est relevéepar déploiement d'un volet triangulaire ( 16) à partir du tambour de mesure ( 11, 12) pour mettre en place l'extrémité avant sur un élément de formage de renforcement ( 10). 3 Machine de fabrication d'un composant annulaire de pneumatique à partir d'une matière en bande, caractérisée en ce qu'un tambour de mesure ( 11, 12) d'une circonférence prédéterminée est agencé pour transférer une bande de matière ( 27, 28) sur un élément de formage de composant ( 10) et est pourvu de moyens ( 25, 26) pour amener la bande de matière sur le tambour de mesure, lesdits moyens ( 25, 26) étant agencés pour amener la bande de matière sur le tambour de mesure ( 11,12) en même temps que s'effectue le transfert de la bande de ma- tière ( 27, 28) du tambour ( 11, 12) sur l'élément de formage ( 10) de façon que la bande de matière recouvre une partie seulement du tambour de mesure pendant les opérations d'amenée et de transfert, un dispositif de découpage ( 49, 50) étant prévu pour sectionner une longueur de bande sur le tambour de mesure, et la circonférence du tambour de mesure étant telle que la majeure partie de la longueur de la bande soit transférée sur 2546447, l'élément de formage par rotation du tambour de mesure sur sensiblement un tour complet. 4 Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tambour ( 11, 12) comprend une partie mobile ( 16, 17) agencée pour être déplacée afin d'amener le pli de renforcement ( 27, 28) porté par le tambour de mesure au con- tact de la surface d'un élément de formage de renforcement ( 10) ou bien d'une matière se trouvant déjà sur l'élément de formage. 5 Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie mobile ( 16, 17) comprend un volet incurvé triangulaire pouvant pivoter autour d'un axe adjacent à la circonférence du tambour de mesure. 6 Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le volet triangulaire ( 16, 17) constitue un guide en diagonale pour une lame de découpage ( 49). 7 Machine selon la revendication 5 ou la revendi- cation 6, caractérisée en ce qu'il est prévu deux volets tri- angulaires ( 16, 17), formant un rectangle lorsqu'on les con- sidère ensemble dans leur configuration développée, les deux volets ( 16, 17) pouvant chacun pivoter autour d'un axe adja- cent à la circonférence du tambour de mesure de façon qu'un volet puisse être déplacé par pivotement de façon à diriger son extrémité pointue vers l'extérieur pour appliquer l'ex- trémité avant d'une bande de matière de renforcement sur l'élément de formage de renforcement et l'autre volet pouvant être déplacé pour diriger son extrémité pointue vers l'exté- rieur afin de faciliter le transfert de l'extrémité arrière du pli de renforcement jusque sur l'élément de formage. 8 Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen de découpage ( 50) comprend une lame ( 49) pouvant être entraînée par une vis-mère ( 52) transversalement au tambour de mesure, le mouvement de la lame étant synchro- nisé avec l'entraînement du tambour de mesure ( 11, 12) afin de sectionner une bande de matière se trouvant sur celui-ci le long d'une ligne diagonale entre les deux volets ( 16, 17). 9 Machine selon la revendication 7 ou la reven- dication 8, caractérisée en ce que le tambour de mesure ( 11, 12) est pourvu de moyens magnétiques ( 14) pour maintenir un pli à câbles d'acier en contact avec sa surface, et en ce que les volets articulés ( 16, 17) sont formés d'un matériau non magnétique.