Brevet FR2728192A1 — publié le 19960621

La présente invention concerne les tambours de fabrication de pneumatiques. L'état de la technique connalt un nombre considérable de types différents de tels tambours, du plus simple au plus complexe. Certains de ceux-ci sont développés spécialement pour une partie seulement de la fabrication d'une ébauche crue de pneumatique: on parle alors de tambours de premier temps ou de tambours de second temps. D'autres tambours sont conçus pour supporter une ébauche pendant la totalité de sa fabrication (tambour pour confection en un seul temps). La présente invention vise plus particulièrement les tambours de type "semi-noyau", ou tambour "à épaules", c'est à dire les tambours conçus pour construire les bourrelets des pneumatiques sur les bords latéraux du tambour, et non pas à la surface radialement supérieure de celui-ci. Bien que l'on connaisse plusieurs variantes de ce type de tambour, aucun de ceux connus ne se prête à la fabrication d'un bourrelet dont une partie d'assez grande hauteur puisse être orientée radialement lors de la fabrication du pneumatique. Dès lors, on ne peut éviter que le bourrage sur tringle ne subisse des pliures et des déformations au cours des conformations inhérentes à la fabrication d'un pneumatique sur tambour. On connalt aussi des supports constitués de plusieurs pièces assemblées les unes aux autres, sur lesquels on assemble une ébauche crue, et que l'on démonte ensuite de l'intérieur du pneumatique après confection. Cependant, de tels supports ne peuvent servir que pour une seule dimension de pneumatique, et en outre leur montage et surtout leur démontage peut s'avérer complexe, voire pénible dans les applications o ce démontage est manuel. La présente invention vise à proposer un tambour aussi simple que possible, dont les mouvements nécessaires pour l'ensemble des opérations de confection puissent à la fois être exécutés sans peine manuellement, ou puissent être automatisés très aisément. Un autre objectif de la présente invention consiste - 2 à proposer un tambour sur lequel on puisse fabriquer un grand nombre de dimensions différentes de pneumatiques, en ne requérant que des réglages simples à exécuter et en n'imposant qu'un minimum de changement d'accessoires pour passer d'une dimension de pneumatique à une autre. Selon la présente invention, le tambour de confection de pneumatique, ayant un arbre central pouvant être monté sur un bâti-mandrin, comporte: deux plateaux montés axialement coulissants sur l'arbre central; - sur chaque plateau, une pluralité de bielles ayant chacune d'un côté un axe d'articulation et de l'autre côté une tête, lesdites bielles étant montées sur chaque plateau de façon à ce que lesdits axes d'articulation soient tous compris dans un même plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre central, et à égale distance de celui-ci; - des moyens de commande pour basculer lesdites bielles autour de leur axe d'articulation, entre une position escamotée et une position de confection, ladite position de confection des bielles dans chacun des plateaux étant symétrique d'un plateau à l'autre. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, on utilise un manchon amovible renforcé pour obtenir une surface sensiblement cylindrique et suffisamment ferme servant de surface de référence sur laquelle on dépose les différents produits constituant le pneumatique. Dans ce dernier cas, l'invention propose aussi un procédé de fabrication d'une ébauche crue de pneumatique, comprenant les étapes suivantes: utiliser la configuration initiale suivante pour le tambour: les bielles en position escamotée, les plateaux axialement rapprochés; - déposer le manchon sur le tambour, de façon à ce qu'il chevauche l'ensemble des bielles de chaque plateau; - établir la position de confection des bielles; - 3 - - écarter axialement les plateaux jusqu'à une cote de confection prédéterminée; - construire ladite ébauche en déposant les constituants voulus à l'endroit convenable sur ledit manchon; - rapprocher axialement lesdits plateaux; - établir la position escamotée des bielles; - enlever l'ébauche de pneumatique hors du tambour; - extraire ledit manchon amovible de l'intérieur de ladite ébauche et le récupérer pour la fabrication suivante. L'invention sera parfaitement comprise grâce à la consultation de la description suivante, illustrant à l'aide des figures jointes et de façon non limitative, une réalisation concrète d'un tambour selon l'invention, permettant de saisir tous les avantages que l'on peut en escompter. La figure i est une coupe radiale montrant un tambour dans quatre configurations différentes; La figure 2 illustre un détail du tambour; Les figures 3 à 8 illustrent six phases successives des mouvements du tambour. Le tambour 1 comporte un arbre central 2 dessiné pour pouvoir être monté sur un bati 10 capable de le supporter en porte-à- faux, tout en lui conférant les mouvements nécessaires, et fournissant les fluides nécessaires à son fonctionnement, via des commandes pneumatiques appropriées et des canalisations (non représentées) incorporées à l'intérieur de l'arbre central 2. Le tambour 1 est composé de deux sous-ensembles G et D symétriques, portés par deux plateaux 3. Chacun des plateaux 3 peut librement glisser axialement sur l'arbre central 2, et est immobilisé en rotation par rapport à celui- ci grace aux clavettes 20. Chaque plateau 3 supporte un groupe de bielles 4 (pour fixer les idées de l'ordre de 60 à 100 bielles par plateau 3) articulés sur le plateau. Les bielles 4 comportent chacune -4- d'un côté un axe d'articulation 40 et de l'autre une tête 41. Chaque bielle 4 comporte également un levier 42 la prolongeant au delà de l'axe d'articulation 40 du côté opposé à la tête 41. Toutes les bielles 4 sont montées sur chaque plateau 3 de manière à se disposer toutes de la même façon, en décrivant un mouvement chacune dans le plan rayonnant qui la comprend. Leurs axes d'articulation 40 sont disposés & égale distance de l'arbre 1, c'est à dire sur un même cercle auquel ils sont tangents. Tous les leviers 42 sont insérés dans l'espace entre deux couronnes 30, 31, sur chacun des plateaux 3. La couronne 30 est directement solidaire du plateau 3, tandis que la couronne 31 est montée sur un piston 32 concentrique à l'arbre 2. Les pistons 32 sont commandés par un fluide acheminé par la canalisation 320. Un ressort 43 est monté sur toutes les têtes 41 des bielles de chacun des ensembles G et D (voir figure 2). Le ressort 43 est un ressort spiral annulaire, à spires jointives au repos. Il comporte un nombre de spires exactement multiple du nombre de bielles 4 d'un ensemble G ou D respectivement. De préférence, il comporte entre deux et quatre fois autant de spires que de bielles 4. Ceci permet d'assurer une bonne continuité du rebord circonférentiel défini par l'ensemble des têtes 41, pour toute position radiale de celles-ci. Chaque tête 41 est insérée dans une spire du ressort 43, à des endroits régulièrement répartis tout le long du ressort 43, d'o la nécessité que le nombre de spires soit un multiple du nombre de bielles 4. On notera encore que le ressort 43 a aussi pour fonction d'assurer un rappel des bielles 4 vers la position représentée dans le quadrant inférieur droit de la figure 1. Par ailleurs, chaque ensemble de bielle 4 est enfermé dans une enveloppe 5 (voir aussi figure 3) comportant deux talons , 51 pour son montage respectivement sur chacune des deux couronnes 30, 31. Une canalisation pneumatique 321 permet de faire le vide à l'intérieur de chaque enveloppe 5. En outre, une membrane 6 est soudée à chacune des deux enveloppes 5 -5environ au milieu de celles-ci, c'est à dire à l'endroit o l'enveloppe contourne les têtes 41 des bielles 4. Enfin, l'arbre est pourvu d'un orifice débouchant en partie centrale (non représenté), permettant de gonfler et dégonfler une cavité intérieure 23, délimitée par les ensembles G et D, l'étanchéité étant assurée par les enveloppes 5 et la membrane 6. Par ailleurs, la possibilité de faire le vide à l'intérieur des enveloppes 5 permet de les plaquer contre les leviers 4 afin de disposer d'une surface précise pour la pose des constituants du pneumatique. La membrane 6 et les enveloppes 5 sont réalisées par exemple en caoutchouc homogène, non renforcé, et sont étanches à l'air, ainsi que la liaison de la membrane 6 sur les enveloppes 5. La fabrication en est assurée par exemple sur un cylindre au diamètre des talons 50, 51, de sorte qu'elle ne peuvent grandir en diamètre que mises sous tension. Le tambour comporte un manchon 7 essentiellement cylindrique, flanqué de deux ailes latérales 70 orientées radialement, recourbées vers l'intérieur. Le manchon 7 est amovible. Il est conçu pour former un anneau recouvrant la membrane 6. Le manchon 7 est constitué d'un matériau caoutchouteux renforcé par des fils disposés à zéro degré, ou à un angle très proche de zéro degré, par exemple en spirale, d'une nature telle qu'ils bloquent le développement circonférentiel dudit manchon à une valeur prédéterminée. Ce manchon 7 sert de référence de confection pour les pneumatiques à fabriquer. C'est un accessoire du tambour. Comme on le comprendra dans la suite, le même manchon peut convenir pour plusieurs dimensions de pneumatique à fabriquer, au moins à l'intérieur d'une gamme d'écartements entre tringles, c'est à dire à l'intérieur d'une gamme de longueur curviligne de la carcasse d'une tringle à l'autre. C'est le manchon 7 qui impose le diamètre de la surface de référence pour l'assemblage du pneumatique. C'est la raison pour laquelle il est conçu de façon à imposer au tambour un développement maximal donné, en coopérant avec les autres éléments du tambour comme cela sera explicité ci-dessous. Le manchon 7 est fabriqué sur une forme lui conférant l'allure qu'il a dans le quadrant supérieur droit de la figure 1. Il comporte des fils de renforcement, disposés à zéro degré uniquement dans la partie cylindrique, et soit à zéro degré soit à angles croisés dans les ailes 70. Le manchon 7 est par exemple fabriqué sur une forme au diamètre d'utilisation et est renforcé par des fils à zéro degré inextensibles. Le renforcement des ailes 70 doit plus généralement être suffisant pour que celles-ci ne puissent pas passer par dessus les têtes 41, sous l'effet de la tension du manchon 7 dans la direction axiale. Notons encore que la membrane 6 et/ou le manchon 7 sont conçus de façon à pouvoir glisser facilement l'un par rapport & l'autre, au moins dans la direction axiale. Par exemple, les surfaces concernées sont traitées pour être anti- collantes, ou l'une d'entre elles au moins est revêtue d'un tissu biélastique comme le tissu "Milliken D022". Ce type de tissu n'est pas considéré comme renforçant la membrane 6. De plus, il convient de préférence qu'il y ait, entre la membrane 6 et le manchon 7, des rainures (non représentées) ou toute autre disposition d'effet équivalent, permettant de drainer l'air afin d'éviter la formation de poche d'air entre membrane 6 et manchon 7 au cours du fonctionnement du tambour. Enfin, parmi les principaux organes du tambour, on trouve encore deux écrous 8 de réglage de l'écartement axial maximal des plateaux 3 l'un par rapport à l'autre. Les écrous de réglage 8 comportent de préférence une vis de pression permettant de les immobiliser en rotation. On voit encore qu'une gaine 21 de protection recouvre l'arbre central 2 de part et d'autre de chaque plateau 3 et axialement à l'extérieur de ceux-ci. Cette gaine évite l'encrassement de l'arbre 2, ce qui nuirait au bon coulissement des plateaux 3 - 7 - sur celui-ci. On voit également une entretoise 22 disposée entre l'écrou de réglage 8 et le plateau 3 du côté gauche du tambour. D'autres détails de construction apparaîtront mieux à la lumière de la description du fonctionnement du tambour qui va suivre. Notons que le tambour illustrant l'invention dans le présent mémoire est conçu tout particulièrement en vue d'une utilisation pour confectionner de gros pneumatiques à carcasse croisée. Il peut éventuellement être utilisé sur une petite plage de diamètres au seat différents: cela revient à disposer le bourrelet du pneumatique à différentes hauteurs sur le flanc du tambour (voir T ou T1 à la figure 8). Examinons maintenant le réglage du tambour. Pour un pneumatique déterminé, on ajuste l'entre tringles de confection en réglant l'écartement entre plateaux 3. A cette fin, on amène chacun des écrous 8 de réglage à la position adéquate, puis on verrouille cette position. Pour le fonctionnement du tambour, on consultera plus particulièrement les figures 3 et suivantes. Elles montrent, dans l'ordre de la confection, les allures successives que prend le tambour. Au départ, en l'absence de toute pression dans les enveloppes 5, dans la chambre limitée par la membrane 6, et dans chacun des pistons 32, par le rappel élastique du ressort 43, les bielles prennent une position escamotée, dans laquelle elles sont parallèles à l'axe de l'arbre central 2, et les plateaux 3 s'adossent l'un à l'autre. La position axiale exacte sur l'arbre 2, de l'ensemble des pièces portées par les plateaux 3, est indifférente, bien entendu à l'intérieur de certaines limites imposées par la position des écrous de réglage 8, et sans que chaque plateau puisse franchir le centre de l'arbre, repéré par le trait C à la figure 3. On commence par disposer le manchon 7 sur le tambour 1 proprement dit, de façon à ce que les ailes latérales 70 -8 - chevauchent le tambour de part et d'autre. Sous l'effet de la gravité, le manchon reste suspendu sur le tambour (figure 3). Par la commande pneumatique ad hoc, on actionne les pistons 32 pour relever les bielles 4 (figure 4). Ensuite, on fait le vide à l'intérieur des enveloppes 5 (figure 5), ce qui permet de disposer d'une surface de confection de forme précise sur les flancs du tambour. Eventuellement, on amène ensuite en butée d'un côté l'une des ailes 70 du manchon 7 (voir figure 6). Cette opération est facultative, et n'a d'autre but que d'assurer une mise en appui du manchon 7 rigoureusement identique sur toute la périphérie définie par les têtes 42 et le ressort 43 du sous- ensemble G. On gonfle progressivement la cavité intérieure 23 délimitée par les sous-ensembles G et D et par la membrane 6. Ceci provoque l'écartement des plateaux 3 (voir figure 7) jusqu'à la butée matérialisée par les écrous de réglage 8 (voir figure 8). Notons que l'expansion radiale de la membrane 6 est impossible car elle reste contenue par le manchon 7. En revanche, l'étirage axial tant du manchon 7 que de la membrane 6 reste libre: il suffit de vaincre le rappel élastique de la matrice en caoutchouc constituant ces éléments. On comprend ici que le renforcement croisé des ailes 70 a pour fonction d'en assurer le bon maintien sur chacun des rebords périphériques que constituent les têtes 41, habillées par les enveloppes 5 et la membrane 6. On dispose ainsi d'une surface de référence suffisamment ferme et de cotes suffisamment précises pour pouvoir confectionner un pneumatique. A titre d'illustration, une pression de gonflage de l'ordre de 0.5 bar est tout à fait suffisante. On voit donc que la pression interne n'atteint pas un niveau qui risquerait d'être dangereux, compte tenu du volume de ladite cavité interne 23. Apres confection, on dégonfle la chambre 23, ce qui ramène -9 - les plateaux 3 dans une position proche de celle de la figure 6. Puis on ramène les enveloppes 5 à la pression atmosphérique, et on fait revenir les pistons 32 dans leur position antérieure. Le tambour revient dans la configuration de la figure 3. Le pneumatique cru peut être enlevé du tambour, car le diamètre maximal de celui-ci est revenu à un niveau inférieur au diamètre mesuré sous le bourrelet du pneumatique (diamètre au seat). Au besoin, pour faciliter cette opération, on fait le vide à l'intérieur de la chambre 23. Lorsque l'on dégage le pneumatique hors du tambour, le manchon 7 reste en général à l'intérieur de celui-ci. On peut alors l'en extraire manuellement, afin de le réemployer pour la prochaine confection. Le tambour illustrant la présente invention ne montre qu'une application particulière de celle-ci. L'homme du métier aura compris que, pour d'autres applications, le tambour pourrait avoir une allure quelque peu différente, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Ainsi, par exemple, dans le tambour illustré, les bielles forment un angle d'environ 450 par rapport à l'axe de l'arbre central. Cette disposition n'est cependant nullement limitative. On peut ajouter que, pour couvrir la très grande majorité des applications que l'on peut envisager, en position de confection, les bielles formeront par rapport à l'axe de l'arbre central un angle prédéterminé compris entre 45 et 900, la tête de chaque bielle étant disposée par rapport audit arbre à une distance supérieure à la distance entre l'axe d'articulation et ledit arbre. De façon générale, on peut noter que, pour le mode de commande des bielles faisant appel à un levier comme décrit, ledit levier est orienté par rapport.à ladite bielle de telle sorte que, lorsque ledit levier est disposé perpendiculairement à l'axe dudit arbre central, ladite bielle forme ledit angle prédéterminé. Dans cette variante, les moyens de commande pour basculer les bielles comportent essentiellement, pour chaque plateau, deux - 10 - couronnes annulaires, la première solidaire dudit plateau, la seconde axialement mobile par rapport à la première, les couronnes enserrant lesdits leviers, chaque enveloppe étant montée sur lesdites couronnes. C'est en choisissant une disposition adéquate dudit angle prédéterminé et de la longueur desdites bielles que l'on peut adapter le tambour au type de pneumatique que l'on souhaite fabriquer. Un tambour ainsi conçu peut servir de tambour semi noyau de premier temps, pour confectionner une ébauche d'un pneumatique à carcasse radiale. Dans ce cas, on peut noter à titre d'exemple que ledit angle prédéterminé atteindra en général une valeur assez proche de 900. L'homme du métier pourra facilement concevoir d'autres modifications ou adaptations, en fonction de l'application précise & laquelle il destine le tambour qu'il concevra à la lumière de la présente invention. - l1 - REVENDICATIONS 1. Tambour (1) de confection de pneumatique, ayant un arbre central (2) pouvant être monté sur un bâti-mandrin (10), comportant: - deux plateaux (3) montés axialement coulissants sur l'arbre central (2); - sur chaque plateau (3), une pluralité de bielles (4) ayant chacune d'un côté un axe d'articulation (40) et de l'autre côté une tête (41), lesdites bielles (4) étant montées sur chaque plateau (3) de façon à ce que lesdits axes d'articulation (41) soient tous compris dans un même plan perpendiculaire à l'axe de l'arbre central (2), et & égale distance de celui-ci; - des moyens de commande pour basculer lesdites bielles (4) autour de leur axe d'articulation (40), entre une position escamotée et une position de confection, ladite position de confection des bielles (4) dans chacun des plateaux (3) étant symétrique d'un plateau à l'autre; 2 Tambour selon la revendicationicaractérisée en ce qu'une enveloppe (5) recouvre l'ensemble des bielles (4) de chaque plateau (3). 3. Tambour selon la revendication i ou 2, dans lequel, en position escamotée, les bielles (4) sont sensiblement parallèles à l'axe de l'arbre central (2). 4. Tambour selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel, en position de confection, les bielles (4) forment par rapport à l'axe de l'arbre central (2) un angle prédéterminé compris entre 45 et 90 , la tête (41) de chaque bielle (4) étant disposée par rapport audit arbre (2) à une distance supérieure à la distance entre l'axe d'articulation (40) et ledit arbre (2). 5. Tambour selon l'une des revendications i à 4, comprenant - 12 - une membrane (6) soudée de part et d'autre à chacune des enveloppes (5), sensiblement à l'endroit o celles-ci recouvrent la tête (41) desdits bielles (4). 6. Tambour selon la revendication 5, dans lequel la membrane (6) est constituée d'un matériau caoutchouteux isotrope, non renforcé, et comprenant en outre un manchon (7) amovible, formant un anneau continu capable de recouvrir ladite membrane (6), ledit manchon comportant des ailes latérales (70) recourbées vers l'intérieur, pour recouvrir au moins légèrement les têtes (41) des bielles (4), ledit manchon (7) étant constitué d'un matériau caoutchouteux renforcé par des fils disposés à zéro degré, d'une nature telle qu'ils bloquent le développement circonférentiel dudit manchon à une valeur prédéterminée. 7. Tambour selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel chaque bielle (4) est prolongée du côté opposé à l'axe d'articulation par un levier (42) solidaire de ladite bielle (4), ledit levier (42) étant orienté par rapport à ladite bielle (4) de telle sorte que, lorsque ledit levier (42) est disposé perpendiculairement à l'axe dudit arbre central (2), ladite bielle (4) forme ledit angle prédéterminé, et dans lequel lesdits moyens de commande comportent essentiellement, pour chaque plateau (3), deux couronnes annulaires (30, 31), la première solidaire dudit plateau (3), la seconde axialement mobile par rapport à la première, les couronnes enserrant lesdits leviers (42), chaque enveloppe (5) étant montée sur lesdites couronnes (3). 8. Procédé de fabrication d'une ébauche crue de pneumatique, en utilisant un tambour tel que celui de la revendication 6, comprenant les étapes suivantes: - utiliser la configuration initiale suivante pour le tambour: les bielles en position escamotée, les plateaux axialement rapprochés; déposer le manchon sur le tambour, de façon à ce qu'il chevauche l'ensemble des bielles de chaque plateau; - 13 - - établir la position de confection des bielles; - écarter axialement les plateaux jusqu'à une cote de confection prédéterminée; - construire ladite ébauche en déposant les constituants voulus à l'endroit convenable sur ledit manchon; - rapprocher axialement lesdits plateaux; - établir la position escamotée des bielles; - enlever l'ébauche de pneumatique hors du tambour; - extraire ledit manchon amovible de l'intérieur de ladite ébauche et le récupérer pour la fabrication suivante.