Brevet FR2908074A1 — publié le 20080509

La présente invention se rapporte à un dispositif de coupe de bord pour une bande en élastomère non durcie telle que des toiles de fil de pneumatique caoutchoutées, et plus particulièrement à une structure d'une tête de coupe capable de découper la partie de bord, en laissant une marge minimum. En général, les pneumatiques sont pourvus de différentes couches de fil de renfort, par exemple une carcasse, des ceintures de renfort de bande de roulement, de couches de renfort de talon ou équivalent. Pendant la fabrication d'un pneumatique cru, ces couches de fil de renfort sont assemblées avec d'autres composants de pneumatique dans leurs états non vulcanisés. Les couches de fil de renfort non vulcanisées sont formées comme suit : comme cela est représenté dans les figures 8 et 9, une toile de fil de pneumatique caoutchoutée c dans laquelle des fils a sont noyés parallèlement à la direction longitudinale de celle-ci est découpée avec un angle 13 et une largeur w. Ensuite, les bords dl des pièces découpées d sont reliés bout à bout ou reliés en chevauchement afin de former ainsi une bande dans laquelle des fils sont disposés parallèlement l'un à l'autre avec l'angle par rapport à la direction longitudinale de la bande. Par exemple, dans le cas d'une nappe de carcasse radiale, l'angle des fils dans la bande est de 90 degrés. Dans le cas de la nappe de protection, l'angle est d'environ 10 à 40 degrés. D'autre part, lorsque la toile de fil de pneumatique caoutchoutée c est formée par calandrage ou équivalent, habituellement, comme cela est représenté dans la figure 10, une partie de bord irrégulier e où aucun fil n'est noyé est formée le long des bords de la toile de fil de pneumatique c. Par conséquent, il est nécessaire de 2908074 2 couper la partie de bord, tout en laissant une marge minimum jg dans le but de la jonction. Jusqu'à présent, afin de couper la partie de bord inutile, une meule fixe était utilisée. L'utilisation de la 5 meule fixe n'est pas problématique lorsque les fils de pneumatique a peuvent être disposés en bon ordre à la manière des fils en acier droit habituels. Mais dans le cas des fils en fibre organique, du fait que les fils sont relativement flexibles, même si les fils sont disposés 10 initialement dans un ordre correct, les fils sont susceptibles d'être en désordre du fait de l'existence de trames f, de traitements de trempage appliqués sur la toile de fil et équivalents. Il en résulte que le fil de pneumatique le plus à l'extérieur al ondule fortement dans 15 le sens de la largeur comme cela est représenté d'une manière exagérée dans la figure 11. Par conséquent, il y a une possibilité que le fil de pneumatique le plus à l'extérieur al soit endommagé par la meule, et que le fil de pneumatique le plus à 20 l'extérieur al soit exposé ou dépasse du bord coupé, ce qui signifie que la marge minimum jg ne peut être assurée. Par conséquent, la résistance de jonction et la durabilité, et la résistance de fil et la durabilité sont susceptibles d'être réduites. Ces problèmes peuvent en outre induire une 25 détérioration de l'uniformité de pneumatique, des défauts d'aspect tels qu'un renflement et un renfoncement sur la surface du pneumatique vulcanisé, et équivalent. C'est par conséquent un but de la présente 30 invention que de procurer un dispositif de coupe de bord, grâce auquel la partie de bord de la bande en élastomère non durcie peut être découpée, sans endommager les fils noyés. 2908074 3 Selon la présente invention, un dispositif de coupe de bord comprend : une tête de coupe comportant une lame destinée à découper une partie de bord de la bande en élastomère non 5 durcie, la tête de coupe étant supportée de façon librement mobile dans la direction transversale de la bande en élastomère non durcie qui est transportée, et la lame ayant une paire de bords de coupe en 10 forme de V s'ouvrant vers l'amont de la direction de transport de la bande en élastomère non durcie. De préférence, la lame a une épaisseur de 1,0 à 2, 0 mm. Les bords de coupe en forme de V ont un angle d'ouverture O de 30 à 70 degrés et un angle de bord a de 35 15 à 65 degrés. Les bords de coupe sont formés sur le plan central d'épaisseur de la lame. La figure 1 est une vue de côté schématique destinée à expliquer un dispositif de coupe de bord selon 20 la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective de la bande en élastomère non durcie et d'une partie principale du dispositif de coupe de bord au moment de la découpe. La figure 3 est une vue de face partielle du 25 dispositif de coupe de bord vu depuis l'amont de la direction de transport de la bande en élastomère non durcie. La figure 4 est une vue en perspective éclatée de la tête de coupe. 30 La figure 5 est une vue en coupe de la tête de coupe. La figure 6 est une vue de côté de la lame. La figure 7 est une vue de face de la lame. 2908074 4 La figure 8 est une vue en plan de la bande en élastomère non durcie découpée en plusieurs morceaux. La figure 9 est une vue en plan d'une bande destinée à former une couche de fil de renfort d'un 5 pneumatique, laquelle bande est formée en reliant les bords des morceaux découpés. La figure 10 est une vue en coupe agrandie de la partie de bord de la bande en élastomère non durcie. La figure 11 est une vue en plan de la bande en 10 élastomère non durcie montrant les fils noyés en désordre sous une forme exagérée. Une forme de réalisation de la présente invention va maintenant être décrite en détail en liaison avec les 15 dessins annexés. Dans cette forme de réalisation, un dispositif de coupe de bord 1 selon la présente invention est incorporé dans une unité d'avance 2 destinée à alimenter une unité de coupe et de jonction JU avec une bande en élastomère non 20 durcie c comme cela est représenté schématiquement dans la figure 1. L'unité d'avance 2 comprend : un rouleau R d'une bande en élastomère non durcie c; un transporteur 3 recevant la bande c délivrée depuis le rouleau R et 25 comprenant des rouleaux de transporteur 3A et 3B; et un dispositif de coupe de bord 1 disposé entre les rouleaux de transporteur 3A et 3B, de telle sorte que les parties de bord e de la bande en élastomère non durcie c sont découpées pendant que la bande c est transportée comme cela 30 est représenté dans la figure 2. La bande en élastomère non durcie c est une toile de fil de pneumatique caoutchoutée dans laquelle, comme cela est représenté dans la figure 8, un grand nombre de chaînes a qui sont des fils en fibre organique et un petit 2908074 5 nombre de trames f qui sont des fils en fibre organique fins sont entrelacés. Comme cela est représenté dans la figure 2, la toile de fil de pneumatique caoutchoutée c a, sur l'extérieur de chacun des fils de pneumatique le plus à 5 l'extérieur al, une partie de bord e composée du caoutchouc de surface seulement (c'est-à-dire qu'il n'y a pas de fil). La partie de bord e est découpée dans une position à une distance positive jg du fil de pneumatique le plus à l'extérieur al de façon à assurer une marge minimum qui 10 sert d'épissure/jonction à chevauchement ou de jonction bout à bout. Par exemple, la bande en élastomère non durcie a une épaisseur de 1,0 mm et une largeur de 500 mm, et la longueur est de 300 mètres par rouleau R. Les chaînes a sont des fils en fibres de polyester à module d'élasticité 15 élevée de 1670 décitex/2 (diamètre de fil de 0,68 mm) et le compte de fil est de 50 fils/5 cm de largeur. La bande en élastomère non durcie découpée c' est transportée jusqu'à l'unité de coupe et de jonction JU mentionnée ci-dessus dans laquelle la bande c' est découpée 20 avec un angle et une largeur w comme cela est représenté dans la figure 8, et ensuite, comme cela est représenté dans la figure 9, les bords dl des pièces découpées d sont reliés de façon à former une bande dans laquelle les fils sont disposés parallèlement l'un à l'autre avec l'angle 25 par rapport à la direction longitudinale de la bande. Comme cela est représenté dans la figure 3, le dispositif de coupe de bord 1 comprend : un bâti principal 8; un bâti secondaire 4 supporté par le bâti principal 8 de façon à modifier et fixer sa position dans la direction 30 transversale FW; et une tête de coupe 7 comportant un support de lame à alignement automatique 5 disposé sur le bâti secondaire 4 de façon coulissante dans la direction transversale FW. Ici, la direction transversale FW signifie celle de la voie L sur laquelle la bande en 2908074 6 élastomère non durcie c est transportée. Pendant que la bande c est transportée, les chaînes a deviennent parallèles â la direction de transport. La direction transversale FW est ainsi parallèle au sens de la largeur 5 de la bande transportée c qui est perpendiculaire à la direction longitudinale de la bande c. Le bâti principal 8 comprend : un montant de support (ou paroi) 8A se tenant de chaque côté de la voie L ou de la bande en élastomère transportée c; et un bâti 10 latéral 8B dont une extrémité est fixée sur le montant de support 8A et qui s'étend dans la direction transversale FW en passant par-dessus la voie L ou la bande en élastomère transportée c. Le bâti latéral 8B est pourvu d'un rail de guidage 9 de façon à s'étendre parallèlement à la direction 15 transversale FW. Le rail de guidage 9 est fixé sur la surface inférieure de la partie principale 8B1 du bâti latéral 8B par l'intermédiaire d'un élément de stabilisation 8B2 ayant une section en forme de L. La partie principale 8B1 a une forme en coupe rectangulaire. 20 Le bâti secondaire 4 comprend : un support 11 pourvu sur sa surface supérieure d'un palier 10 qui engage le rail de guidage 9 mentionné ci-dessus, le support 11 étant ainsi guidé et supporté de façon coulissante dans la direction transversale FW. Le support 11 dans cet exemple 25 comprend : une plaque principale 11A pourvue du palier 10 mentionné ci-dessus; et une paire de plaques latérales 11B s'étendant vers le bas depuis chaque côté de la plaque principale 11A de façon à avoir une forme globalement en U inversé. Afin de fixer le support 11 de manière immobile 30 par rapport au bâti latéral 8B, le bâti secondaire 4 est pourvu d'un dispositif de fixation 13. Le dispositif de fixation 13 dans cet exemple est une vis pourvue à une extrémité d'une molette afin de pouvoir être tournée à la main, et l'autre extrémité est vissée dans un trou taraudé 2908074 7 formé sur une partie verticale 11A1 s'étendant depuis la plaque principale 11A. En faisant tourner la molette dans un sens, l'autre extrémité est poussée contre la face latérale du bâti latéral 8B et le support 11 peut ainsi 5 être fixé dans une position quelconque. En faisant tourner la molette dans l'autre sens, le support 11 peut être libéré. Entre les plaques latérales 11B est disposée une paire d'axes de guidage parallèles 12 s'étendant dans la 10 direction transversale FW afin de supporter la tête de coupe 7. La tête de coupe 7 comprend une lame 6 et le support de lame à alignement automatique 5. Le support de lame 5 comprend un bâti coulissant 15 15 et un bâti pouvant être incliné 16. Le bâti coulissant 15 est guidé et supporté par les axes de guidage 12 mentionnés ci-dessus et le bâti coulissant 15 est librement mobile dans la direction transversale FW à l'intérieur d'une plage prédéterminée, 20 grâce aux forces reçues par la lame 6 et la barre ronde optionnelle 21 mentionnée par la suite en provenance de la bande c pendant la découpe. Dans cet exemple, le bâti coulissant 15 est un bloc qui est pourvu d'une paire de trous de guidage 17 25 s'étendant à travers. Les trous de guidage 17 sont pourvus de paliers et les axes de guidage 12 passent de façon coulissante à travers. En outre, le bloc est pourvu dans la surface inférieure d'une partie en forme de rainure 18 pour le montage du bâti pouvant être incliné 16, qui s'étend 30 dans la direction longitudinale ou la direction de transport de la bande c. La largeur du bâti coulissant 15 est plus faible que la largeur entre les plaques latérales 11B mentionnées ci-dessus, par conséquent, le bâti coulissant 15 peut 2908074 8 coulisser librement de la valeur correspondant à la différence entre ces largeurs, et cette valeur doit être plus grande que la valeur maximum attendue de l'ondulation du fil de pneumatique le plus à l'extérieur al dans la 5 direction transversale, mais au plus 50 mm suffisent. Entre les faces de paroi latérale de la partie en forme de rainure 18 est prévu un axe 19 s'étendant parallèlement à la direction transversale FW afin de supporter le bâti pouvant être incliné 16. 10 Le bâti pouvant être incliné 16 est un bloc pourvu sur la surface supérieure 16s d'une saillie qui dépasse au niveau de l'extrémité sur le côté amont, et la saillie est pourvue d'un trou à travers lequel l'axe 19 est inséré, le bâti pouvant être incliné 16 étant ainsi 15 supporté par l'axe 19 et pouvant basculer autour de l'axe. La lame 6 est fixée sur une partie renfoncée du bâti pouvant être incliné 16 de telle sorte que la lame 6 devient parallèle à la direction de transport de la bande c. 20 La lame 6 a une épaisseur t de 1,0 à 2,0 mm, et comme cela est représenté dans la figure 6, le bord avant 6e devant être placé sur le côté amont est pourvu de bords de coupe 20 en forme de V ouverte vers l'amont de la direction de transport. L'angle d'ouverture 0 entre le bord 25 de coupe supérieur 20U et le bord de coupe inférieur 20L n'est pas inférieur à 30 degrés, de préférence pas inférieur à 40 degrés, et pas supérieur à 70 degrés, de préférence pas supérieur à 60 degrés. La longueur du bord de coupe supérieur 20U est la même que la longueur du bord 30 de coupe inférieur 20L. Lors de l'utilisation, une ligne droite X divisant l'angle d'ouverture 0 en deux parties égales devient parallèle à la bande en élastomère non durcie c et est positionnée au niveau du centre d'épaisseur de la bande c. La longueur BL de la lame 6 mesurée le long 2908074 9 de la direction longitudinale X depuis le sommet de la forme en V des bords de coupe 20 jusqu'au bord arrière est d'au moins 10 mm, de préférence au moins 15 mm. S'il y a des trames f, il est préférable que la longueur BL soit 5 inférieure à un quart de fois l'intervalle Fp des trames f. Comme cela est représenté dans la figure 7, dans un plan perpendiculaire à la ligne X mentionnée ci-dessus, l'angle a des bords de coupe 20U et 20L n'est pas inférieur à 35 degrés, de préférence pas inférieur à 40 10 degrés, mais pas supérieur à 65 degrés, de préférence pas supérieur à 60 degrés (ces valeurs sont très grandes comparées aux angles des couteaux à usage général), et le bord de coupe est formé sur le plan central d'épaisseur (i.e. plan médian dans l'épaisseur) de la lame 6. 15 Le bâti pouvant être incliné 16 mentionné ci-dessus est en outre pourvu sur le côté aval de la lame 6 d'une barre ronde 21. De préférence, la barre ronde 21 est un rouleau pouvant tourner autour de son axe central. L'axe central est placé sur le plan central d'épaisseur de la 20 lame 6. La barre ronde 21 s'étend près du bord inférieur de la lame 6 sur la ligne droite X mentionnée ci-dessus. Le diamètre Dl de la barre ronde 21 est prévu dans une plage de 2,0 à 5,0 fois l'épaisseur t de la lame 6. Par conséquent, la barre ronde 21 dépasse de chacune des 25 surfaces latérales de la lame 6 de (0,5 à 2,0)t. La position de la barre ronde 21 est de préférence immédiatement derrière la lame 6, et l'espace entre le bord arrière de la lame et la barre ronde 21 est pratiquement le même que le diamètre Dl. 30 Lorsque la surface supérieure 16s du bâti pouvant être incliné 16 vient en contact avec la face inférieure 18s de la partie en forme de rainure 18, la ligne droite X s'étend sensiblement dans la direction horizontale et devient parallèle à la bande en élastomère non durcie c. 2908074 10 Pendant la découpe de la partie de bord, la tête de coupe 7 qui est libre de se déplacer tend à se déplacer vers le centre dans le sens de la largeur de la bande transportée c. En d'autres termes, la lame reçoit une force 5 provenant de la bande pendant la découpe. Lorsque la tête de coupe 7 se déplace et la lame 6 s'approche du fil de pneumatique le plus à l'extérieur al, du fait que la barre ronde 21 s'approche davantage du fil de pneumatique le plus à l'extérieur ai, la barre ronde 21 reçoit une force de 10 réaction de celui-ci, et la résistance au mouvement d'approche augmente. Ainsi, la lame 6 est maintenue à une distance correcte du fil de pneumatique le plus à l'extérieur al. Par conséquent, même si le fil de pneumatique le plus à l'extérieur al est ondulé, la partie 15 de bord peut être découpée, en laissant une marge jg correcte, sans endommager le fil. Même si la barre ronde 21 n'est pas prévue, du fait des structures de la lame 6 et du support de lame 5, la partie de bord peut être découpée, en laissant une marge minimum, sans endommager le fil. 20 Toutefois, du fait que le barre ronde 21 aide à empêcher l'élastomère non durci des bords coupés d'adhérer sur la lame 6 et à empêcher ainsi la lame 6 de devenir émoussée, il est préférable de prévoir la barre ronde 21. Si la lame 6 n'a pas les bords de coupe en forme 25 de V 20 mentionnés ci-dessus, par exemple, si la lame 6 a un bord de coupe droit, la tête de coupe 7 tend alors à se déplacer vers des directions irrégulières plutôt que vers le centre dans le sens de la largeur de la bande transportée c. 30 Si l'épaisseur t de la lame 6 est inférieure à 1,0 mm, la lame 6 est trop mince pour l'épaisseur de fil, plus spécialement, trop mince pour la rugosité de la surface de fil. Il en résulte que la lame 6 tend à mordre dans la surface rugueuse du fil même si l'angle de bord tz 2908074 11 est très grand. Le fil est ainsi susceptible d'être endommagé. Si l'épaisseur t est supérieure à 2,0 mm, la marge jg tend à avoir une variation plus grande, et la marge jg tend à se déplacer vers des valeurs plus grandes. 5 Si l'angle d'ouverture 0 des bords de coupe 20 est inférieur à 30 degrés, il y a une possibilité que le fil soit piégé entre les bords de coupe 20 et que le fil soit arraché ou finalement coupé. Si l'angle d'ouverture 0 est supérieur à 70 degrés, du fait que l'angle a est très 10 grand, la partie de bord est arrachée plutôt que découpée, et la variation de la marge jg devient très grande, et il y a une possibilité que le fil de pneumatique le plus à l'extérieur al soit exposé, c'est-à-dire que la marge jg devienne nulle. 15 Si l'angle de bord a de la lame est inférieur à 35 degrés, il y a une grande possibilité que le fil de pneumatique le plus à l'extérieur al soit coupé. Si l'angle de bord a est supérieur à 65 degrés, la partie de bord est arrachée plutôt que découpée, et les problèmes mentionnés 20 ci-dessus apparaissent. La marge minimum jg mentionnée ci-dessus est de préférence dans une plage de 0,25 à 0,75 fois l'espace D entre les fils. Cette marge préférable jg peut être obtenue grâce à la structure ci-dessus. La marge minimum jg peut 25 être ajustée en changeant le diamètre Dl de la barre ronde 21, l'épaisseur t de la lame 6 et l'angle de bord a. En augmentant ces valeurs, la marge est accrue. REVENDICATIONS 1. Dispositif de coupe de bord (1) pour une bande en élastomère non durcie (c) qui est transportée dans la direction longitudinale de la bande, ladite bande en élastomère non durcie (c) comprenant des fils (a) noyés dedans de telle sorte que les fils (a) sont disposés parallèlement l'un à l'autre le long de la direction longitudinale de la bande, le dispositif de coupe de bord (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend : une tête de coupe (7) comportant une lame (6) destinée à découper une partie de bord (e) de la bande en élastomère non durcie (c); ladite tête de coupe (7) étant librement mobile dans la direction transversale de la bande en élastomère non durcie (c) qui est transportée; et la lame (6) ayant une paire de bords de coupe en forme de V (20) s'ouvrant vers l'amont de la direction de transport de la bande en élastomère non durcie (c). 20 2. Dispositif de coupe de bord selon la revendication 1, caractérisé en ce que : la lame (6) a une épaisseur (t) de 1,0 à 2,0 mm, et 25 les bords de coupe en forme de V (20) ont un angle d'ouverture (0) de 30 à 70 degrés, et un angle de bord (cc) de 35 à 65 degrés. 3. Dispositif de coupe de bord selon la 30 revendication 2, caractérisé en ce que le bord de coupe 2908074 13 (20) de la lame (6) est formé sur le plan central d'épaisseur de la lame. 4. Dispositif de coupe de bord selon l'une 5 quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que : ladite tête de coupe (7) comprend une barre ronde (21) positionnée sur le côté aval de la lame (6) de telle sorte que l'axe central de la barre ronde (21) est aligné 10 avec le centre d'épaisseur de la lame (6) et la barre ronde (21) s'étend transversalement à un axe (X) passant à travers le sommet de la forme en V des bords de coupe (20), et la barre ronde (21) a un diamètre (DI) dans une 15 plage de 2,0 à 5,0 fois l'épaisseur (t) de la lame (6). 5. Dispositif de coupe de bord selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits fils (a) sont des fils en fibre organique. 6. Dispositif de coupe de bord selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite bande en élastomère non durcie (c) comprend en outre des fils en fibre organique (f) en plus desdits fils (a), et lesdits fils (a) et lesdits fils en fibre organique (f) sont entrelacés sous forme d'un grand nombres de chaînes et d'un petit nombre de trames, respectivement.