Brevet FR2670156A1 — publié le 19920612

DISPOSITIF DE Rf TROUSSAGE POUR TAMBOUR DE FABRICATION DE PNEUMATIQUE La présente invention concerne les tambours de fabrication de pneumatiques Plus particulièrement, elle se rapporte à un dispositif de retroussage que l'on utilise pour retourner les nappes de carcasses autour de la tringle. Dans une catégorie bien connue de ces dispositifs, on utilise une vessie gonflable ayant l'allure générale d'un tore Pour assurer le déplacement transversal de ces vessies, déplacement nécessaire pour effectuer l'opération de retroussage, il faut recourir à un élément auxiliaire qui effectue une poussée transversale sur la vessie de retroussage Cet élément auxiliaire est soit une seconde vessie gonflable ou bien une virole métallique entrant en contact avec la vessie de retroussage Un exemple d'un tel dispositif est donné dans le brevet US 3 698 987. On connaît également une vessie de retroussage qui développe par ellemême, sous le seul effet de l'élévation de la pression de gonflage, le mouvement de roulement dans le sens transversal nécessaire pour effectuer le retroussage de la nappe de carcasse Cette vessie de retroussage est décrite dans le brevet US 4 087 306. L'inconvénient de tous les dispositifs connus résulte de leur encombrement en diamètre, en général fort important, au point d'entrer en collision avec les couloirs de pose des nappes de carcasse et autres produits amenés sur le tambour du pneumatique Cet encombrement en diamètre est particulièrement gênant lorsque le tambour se déplace de poste en poste dans une chaîne de fabrication des pneumatiques. 2 - Les dispositifs dans lesquels le mouvement de roulement dans le sens transversal résulte du déplacement d'une virole métallique disposée radialement à l'extérieur de la vessie sont incompatibles avec des retournements de grande longueur de nappes de carcasse Tous les autres dipositifs à vessie connus, dans lesquels la poussée est provoquée par une autre vessie, ou par l'appui d'un mécanisme disposé latéralement, provoquent au cours de leur fonctionnement une mise en éventail de la nappe de carcasse à rabattre En effet, au départ, la nappe de carcasse présente une configuration cylindrique sur la totalité de sa largeur, notamment entre la tringle et le bord latéral de la nappe Sous l'effet de l'augmentation de pression dans la vessie de retroussage, le bord de la nappe de carcasse à retourner, c'est-à-dire la partie comprise entre la tringle et l'extrémité latérale, se relève progressivement pour passer par un stade o cette partie de nappe de carcasse se dispose suivant un plan perpendiculaire à l'axe de rotation Par la suite, au fur et à mesure du mouvement de roulement dû à la poussée de la vessie de retroussage, la nappe de carcasse reprend finalement une forme cylindrique On remarque que, au cours de ce mouvement, le bord de la nappe de carcasse subit une élongation très importante dans le sens circonférentiel, élongation d'autant plus importante que la longueur transversale de nappe de carcasse à rabattre est grande Il en résulte un étirage du calandrage en caoutchouc préjudiciable à la qualité du pneumatique. La vessie de retroussage selon l'enseignement du brevet US 4 087 306 présente en outre un inconvénient supplémentaire Cet inconvénient résulte du fait que le mouvement de retroussage dû au déplacement de la vessie dans le sens transversal débute à une pression de gonflage de la vessie très faible Lorsque la pression de gonflage est faible, l'effort que cette vessie est capable de développer sur la nappe de carcasse reste très faible Dans le cas des nappes de carcasses métalliques, il est insuffisant pour assurer un retroussage régulier au pied de la tringle. Lorsque le retroussage est effectué, on constate que la nappe de carcasse n'est pas toujours fidèlement appliquée contre les produits sur lesquels elle est retournée, notamment aux alentours de la tringle o il peut subsister un espace vide. Toutes les vessies de retroussage connues ne peuvent être utilisées que pour retourner des longueurs de nappes de carcasse relativement réduites Or de plus en plus souvent, il est important de pouvoir faire des retournements de grande longueur, parfois jusqu'à 7 ou 8 cm ou même plus. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de retroussage dont le principe ne souffre d'aucune limite quant à la longueur de la nappe à retourner Un autre but de l'invention est de proposer un dispositif de retroussage qui puisse fonctionner à un encombrement en diamètre aussi faible que possible, même pour les grandes longueurs de nappes à retourner Un but supplémentaire de l'invention est de pouvoir retourner des nappes de carcasse présentant une raideur importante tout en assurant un collage rigoureux et constant des nappes de carcasse sur les constituants du pneumatique autour desquels elle est retournée, à savoir la tringle et le bourrage tringle. Le dispositif de retroussage selon l'invention, utilisable avec un tambour de fabrication d'un pneumatique, comporte une vessie annulaire gonflable de retroussage, ayant un bord d'attaque à orienter du côté du tambour, et des moyens exerçant une poussée sur la vessie de retroussage Il est caractérisé en ce que la paroi de la vessie comporte des moyens limitant l'expansion radiale de la vessie à une valeur maximale, quelle que soit la pression de gonflage de celle-ci, et en ce que les moyens exerçant la poussée sont disposés radialement sous la vessie; ces moyens exerçant la 4 - poussée s'étendent transversalement depuis un niveau en retrait par rapport au bord d'attaque jusqu'à l'extrémité de la vessie opposée à son bord d'attaque, et ladite poussée s'exerce radialement du bas vers le haut pour provoquer, lorsque la vessie a été gonflée, l'avance de celle-ci vers le centre du tambour. Dans l'exemple de réalisation illustant l'invention, les moyens de poussée sur la vessie de retroussage sont constitués par une seconde vessie, dite de poussée, agissant radialement sur la vessie de retroussage Mais un système mécanique à expansion radiale situé au même endroit permettrait d'obtenir le même résultat. L'invention va être mieux comprise en consultant la suite de la description en liaison avec les figures jointes dans lesquelles: la figure 1 est une coupe radiale montrant la constitution d'un dispositif de retroussage selon l'invention, la figure 2 montre plus particulièrement la constitution de la vessie de retroussage, les figures 3 à 9 montrent le fonctionnement du dispositif de retroussage selon l'invention, en illustrant différentes phases du fonctionnement. Les vessies apparaissant aux figures 1 et 2 sont toutes deux composées de deux nappes de renforcement prises en sandwich entre deux couches de caoutchouc Les deux vessies, à savoir aussi bien la vessie de retroussage 1 que la vessie de poussée 2, sont toutes deux préparées à plat sur un support cylindrique de diamètre approprié. Les vessies 1 et 2 sont renforcées toutes deux par une nappe , 20 de fils inextensibles, placés à 900 Les angles sont conventionnellement mesurés comme pour les pneumatiques, à savoir par rapport à un plan perpendiculaire à l'axe de - rotation du tambour de fabrication, donc du dispositif La paroi radialement extérieure 21 de la vessie de poussée 2 ainsi que toute la paroi 11 de la vessie de retroussage 1 sont renforcées par des fils à O' autorisant une certaine extension de la paroi considérée, et assurant un blocage de la forme prise par la vessie lorsqu'un développement circonférentiel choisi est atteint En ce qui concerne la vessie de retroussage 1, seule une petite partie 110 de la paroi 11 correspondant à la zone de fixation sur le bâti 3 du tambour n'a pas à être renforcée par des fils à O . A cette fin, différents types de renforcement peuvent être utilisés On peut, comme dans l'exemple illustrant l'invention, utiliser des fils à âme cassante Il s'agit d'un type de câbles comportant une âme intérieure dont le rôle est d'assurer seulement un support autour duquel est enroulé en hélice un certain nombre de brins assurant la fonction de résistance à l'allongement, le tout imprégné de caoutchouc. Lorsque ce type de câble est sollicité en traction, l'âme, constituée d'un matériau ayant de faibles caractéristiques à la rupture, est rompu sous l'effet de la traction, et le fil s'allonge d'une valeur fonction de l'angle de l'hélice des brins enroulés autour de l'âme Cette rupture de l'âme intervient lors du premier gonflage de la vessie Lorsque la sollicitation cesse, ce type de fil revient toujours à sa longueur initiale sous l'effet du rappel assuré par le caoutchouc environnant. Il est également possible d'utiliser des fils ondulés, ayant à l'état libre de toute contrainte, l'allure d'une sinusoïde, telle qu'on les utilise pour réaliser des nappes de protection du sommet des pneumatiques Là encore, lorsque de tels fils sont sollicités dans le sens de leur longeur, dans un premier temps, ils ne s'opposent quasi pas à l'allongement, tant que les ondulations n'ont pas disparu. Lorsque l'allongement du câble a provoqué la disparition des ondulations, alors apparaît un effet de blocage et l'allongement ultérieur du câble est faible ou nul, quelle que soit l'augmentation de l'effort de sollicitation. Un troisème type de fil utilisable pour réaliser cette invention est le fil élastique hybride constitué de deux matériaux différents ayant des caractéristiques d'allongement très différentes et bobiné autour d'une âme de façon à intervenir en séquence en fonction de l'allongement du câble. Le brevet FR 2 283 968 donne un exemple de réalisation d'un tel fil hybride Là encore, en fonction de la constitution du fil, il est possible d'obtenir un taux d'allongement initial choisi avant d'atteindre un blocage de la longueur du fil. La paroi radialement extérieure 21 de la vessie de poussée 2 est renforcée par des fils à âme cassante autorisant un allongement de 15 % environ Quant à la vessie de retroussage 1, en fonction de son déplacement transversal, un point situé dans la paroi intérieure lli dans la conformation initiale (figures 1, 3 et 4) est suceptible de passer dans la paroi extérieure lie, et vice versa C'est pourquoi la vessie de retroussage 1 est renforcée en presque totalité par les mêmes fils à âme cassante autorisant un allongement à la rupture de l'ordre de 21 % Il va de soi que les valeurs données ne constituent qu'un exemple de réalisation donnant d'excellents résultats, mais peuvent bien entendu être adaptées en fonction de l'espace disponible et en fonction des dimensions et des caractéristiques des nappes de carcasse à retourner. L'implantation des différentes vessies sur un tambour de fabrication de pneumatique apparaît bien aux figures 3 et suivantes On aperçoit le bâti 3 du tambour de fabrication du pneumatique constituant le support sur lequel les différentes vessies sont implantées La zone médiane 31 du tambour de fabrication constitue un support cylindrique sur lequel le pneumatique va être progressivement fabriqué Aux extrémités latérales de celles-ci, des gorges 310 sont aménagées pour recevoir et fixer la vessie de retroussage 1 La tubulure 12 permet l'alimentation en air de gonflage de celle-ci A un niveau radial légèrement inférieur, la portée 32 permet d'implanter la vessie de poussée 2 dans un gorge 320 aménagée à cet effet La tubulure 22 permet l'alimentation en air comprimée de la vessie de poussée 2 En variante, les deux vessies 1 et 2 peuvent constituer un seul bloc soudé par la vulcanisation à une zone commune d'accrochage que l'on fixe sur le tambour. La zone médiane 31 et la vessie de retroussage 1 constituent ensemble une surface sensiblement cylindrique sur laquelle on dépose tout d'abord une nappe de carcasse 40 Ensuite, la tringle 41 ainsi que un bourrage tringle 42, sont implantés à l'endroit voulu Toutes ces opérations apparaissent bien à la figure 3. A la figure 4 débute l'intervention du dispositif de retroussage Dans un premier temps, la vessie de retroussage 1 est gonflée à sa pression nominale de fonctionnement qui peut être relativement élevée, autant que nécessaire pour assurer un contact intime entre le bord 400 de la nappe de carcasse 40 qu'il faut retourner autour de la tringle, et ladite tringle Il est très important que la nappe de carcasse 40 soit très correctement appliquée et collée sur la tringle 41 au niveau de la zone identifiée par la référence 41 A sur la figure 4 Dans le cas de nappes de carcasses métalliques très raides, il peut être nécessaire de pouvoir gonfler la vessie de retroussage 1 à une pression fort élevée, et ceci avant que cette vessie ne commence à effectuer le moindre déplacement transversal Tant que le diamètre d'équateur i du côté du bord d'attaque 13 de la vessie de retroussage 1 est sensiblement égal au diamètre d'équateur Oe du côté opposé de la vessie de retroussage (fig 4), celle-ci ne développe aucune poussée dans le sens 8 - transversal Le retroussage n'a donc pas commencé et ceci est une caractéristique importante de l'invention Pour assurer le déplacement dans le sens transversal de la vessie de retroussage, il est nécesaire de comprimer celle-ci par le bas et du côté opposé au bord d'attaque, pour que le diamètre d'équateur ne de ce côté soit supérieur au diamètre d'équateur fi du côté du bord d'attaque Dans l'exemple de réalisation décrit, on utilise pour cela la vessie de poussée 2. La deuxième opération consiste donc à augmenter la pression interne de la vessie de poussée 2 Il est souhaitable que la paroi radialement extérieure 21 de celle-ci garde une configuration sensiblement cylindrique C'est pourquoi on a renforcé cette paroi également par des fils à âmes cassantes qui permettent de maîtriser la forme de cette paroi 21 Sous l'effet de l'élévation de la pression de gonglage de la vessie de poussée, la vessie de retroussage 1 prend la forme apparaissant à la figure 5 et débute son déplacement transversal vers le tambour de fabrication du pneumatique. Au cours de ce déplacement transversal, la nappe de carcasse a l'allure d'un S (voir figure 6) qui se déforme progressivement, sans que le bord 401 de la partie 400 à retrousser ne s'élève jamais à un diamètre élevé La vessie de retroussage 1 chemine vers le centre du tambour à la manière d'une chenille Grâce à cela, la nappe de carcasse est rabattue par un véritable retroussage (figure 7). Le mouvement inverse s'obtient en dégonflant tout d'abord la vessie de poussée 2 (figure 8) Sous l'effet des variations de diamètre d'équateur, la vessie de retroussage 1 recule progressivement à sa position initiale, même si le rabattement s'est effectué sur une pente orientée vers le milieu du tambour, comme c'est le cas dans l'exemple illustant l'invention, o la zone médiane se situe à un 9 - diamètre plus faible que le diamètre radialement extérieur des tringles Ensuite on dégonfle la vessie de retroussage pour ramener le dispositif dans les conditions initiales (figure 9). Si l'on ne dispose que d'une seule commande pneumatique réservée sur le tambour au fonctionnement du dispositif de retroussage, on peut très facilement incorporer dans le tambour lui-même un dispositif à retard pour que la vessie de poussée 2 se gonfle toujours après la vessie de retroussage 1, et pour que la vessie de poussée 2 se dégonfle toujours avant la vessie de retroussage 1. - REVENDICATIONS 1 Dispositif de retroussage pour tambour ( 3) de fabrication de pneumatique, le dispositif comportant une vessie annulaire gonflable de retroussage ( 1), ayant un bord d'attaque ( 13) à orienter côté tambour, et des moyens exerçant une poussée sur la vessie de retroussage, caractérisé en ce que la paroi ( 11) de la vessie de retroussage ( 1) comporte des moyens limitant l'expansion radiale de la vessie ( 1) à une valeur maximale, quelle que soit la pression de gonglage de celle-ci, et en ce que les moyens exerçant la poussée sont disposés radialement sous la vessie ( 1), en ce qu'ils s'étendent transversalement depuis un niveau en retrait par rapport au bord d'attaque ( 13) jusqu'à l'extrémité de la vessie opposée à son bord d'attaque, et en ce que ladite poussée s'exerce radialement du bas vers le haut pour provoquer, lorsque la vessie de retroussage ( 1) a été gonflée, l'avance de celle- ci vers le centre ( 31) du tambour ( 3). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens limitant l'expansion radiale sont constitués par des fils de renforcement orientés à zéro degré, s'opposant à toute élongation supplémentaire lorsqu'un développement correspondant à la valeur maximale est atteint, disposés dans la totalité de la paroi ( 11) de la vessie de retroussage ( 1). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fils de renforcement sont choisis dans le groupe constitué par les fils ondulés, les fils à âme cassante, ou les fils hybrides. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, il - caractérisé en ce què lesdits moyens exerçant une poussée sont constitués par une seconde vessie ( 2) gonflable. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde vessie ( 2) est renforcée par des fils à zéro degré s'opposant à toute élongation supplémentaire lorsqu'un développement maximal choisi est atteint, disposés dans la paroi radialement extérieure ( 21) de la seconde vessie ( 2). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les fils de renforcement sont choisis dans le groupe constitué par les fils ondulés, les fils à âme cassante, ou les fils hybrides.