Brevet FR3001179A1 — publié le 20140725

L'invention est relative à un appareil à découper les flancs des pneumatiques. Il s'agit de séparer la bande de roulement d'un pneumatique de ses flancs dans le but de réduire l'encombrement du pneumatique et de faciliter la récupération ultérieure de ses composants, mais aussi le stockage et le transport. L'état de la technique décrit de nombreux appareils dans lesquels le sectionnement est assuré par des couteaux pénétrant dans le pneu soit par l'intérieur et radialement, comme dans le document AU6884371, soit par l'extérieur et transversalement de chaque coté comme dans les documents 10 DE4200949 et W098/24607. Ces appareils comportent des moyens de maintien et de positionnement du pneumatique dans l'espace et des moyens assurant son entrainement en rotation pour obtenir le mouvement de coupe. Le déposant est cotitulaire du brevet français FR2780675 qui décrit un appareil simplifié destiné aux artisans et petites entreprises. Cet appareil 15 comprend, porté par un socle : - un plateau rotatif porteur de mors coulissants aptes à venir en appui contre les talons des flancs d'un pneumatique en appui contre le plateau, - un support fixe portant un bras parallèle à l'axe X'X de rotation du plateau, ce bras pouvant être déplacé parallèlement à cet axe par des moyens 20 d'actionnement, entre une position de dégagement du pneumatique et une position de travail, - des coulisseaux espacés qui, disposés de part et d'autre de la zone d'accueil du pneumatique et porteurs chacun d'un couteau transversal, orienté vers le flanc du pneumatique, sont montés coulissants sur le bras 25 et reliés chacun à des moyens d'actionnement aptes à les déplacer en translation sur ce bras, entre une position écartée de dégagement de la bande de roulement et une position rapprochée de fin de course de sectionnement, - et des moyens de commande régissant la rotation du plateau et les 30 déplacements dans les deux sens, du support, du bras et des coulisseaux, donc des couteaux. Un tel appareil donne entière satisfaction dans le cadre d'une utilisation occasionnelle, mais se révèle inadapté à une utilisation continue en raison du temps nécessaire au montage et au démontage de chaque pneumatique sur les 35 mors de l'appareil et de la durée du cycle de l'opération de découpage. A cet inconvénient s'ajoute celui résultant du temps qui est nécessaire pour effectuer sur l'appareil les réglages d'adaptation aux dimensions des pneumatiques devant être découpés, pneumatiques ayant un diamètre intérieur des talons allant de 12 à 22 pouces et une épaisseur de bande de roulement comprise entre 15 et 25 millimètres. Cela est d'autant plus important que, en cas de mauvais réglage, les couteaux peuvent s'enfoncer dans la zone du pneumatique contenant des câbles d'armature, ce qui a pour conséquence d'entraîner leur usure prématurée et voir même leur détérioration. L'objet de l'invention est de remédier à ces inconvénients en perfectionnant l'appareil précédemment décrit afin que, dans la plage dimensionnelle des pneumatiques d'automobile courants, le cycle de fonctionnement soit automatique, de plus courte durée et intègre la phase d'adaptation à l'épaisseur de la bande de roulement. A cette fin, l'appareil comprend des moyens qui, aptes à émettre un rayon laser parallèle à l'axe X'X de rotation du plateau et disposé au dessus des couteaux, sont associés à des moyens détecteurs, intervenant lors du rapprochement du bras en direction de la bande de roulement du pneumatique porté par les mors du plateau, pour signaler aux moyens de commande la rupture du rayon laser par cette bande de roulement, tandis que les moyens de commande comprennent des moyens de temporisation retardant l'alimentation des moyens moteurs agissant sur le rapprochement des coulisseaux, afin que les couteaux ne pénètrent dans les flancs du pneumatique que lorsqu'ils sont au dessous de la bande de roulement. Ainsi, lorsque le bras est rapproché de la bande de roulement pour amener les couteaux en position de travail, cette bande de roulement interrompt le cheminement du rayon laser et déclenche le fonctionnement de la temporisation qui retarde l'arrêt du mouvement en cours. Il en résulte que le bras continue à se rapprocher du pneumatique en déplaçant les couteaux jusqu'à ce que leur plan de coupe ne soit plus dans la bande de roulement mais uniquement dans la zone des flancs sans fils métalliques. Dès cette position relative atteinte, le déplacement du bras est arrêté en même temps qu'est lancé le rapprochement des coulisseaux porte-couteaux. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant une forme d'exécution de l'appareil selon l'invention avec un axe de rotation horizontal. Figure 1 est une vue de coté avec coupe partielle de l'ensemble de l'appareil ; Figure 2 est une vue de face en élévation du plateau et ses mors en position d'extension maximale ; Figures 3 et 4 sont des vues de coté, partielles et en coupe, montrant l'appareil respectivement dans la phase d'approche du bras et dans la phase de sectionnement du pneumatique ; Figure 5 une vue de coté partielle, en coupe et à échelle agrandie, d'une forme d'exécution du couteau ; Figure 6 est une vue à échelle agrandie montrant par-dessous une autre forme d'exécution des couteaux au moment où ils vont pénétrer dans le pneumatique. La référence numérique 2 désigne le bâti de l'appareil comprenant un châssis 3 reposant sur un socle 4 et équipé d'une porte d'accès 5. Le châssis 3 supporte des moyens 6 de guidage en rotation autour d'un axe horizontal X'X d'un plateau 7 servant d'appui latéral au pneumatique 8 devant être sectionné. Le plateau 7 est lié en rotation à un moteur électrique 9 dont l'alimentation par les conducteurs 10 est contrôlée par des moyens de commande qui, selon l'invention, sont constitués par un automate 12. La figure 2 montre que le plateau 7 porte des moyens de maintien et de positionnement du pneumatique. Dans la forme d'exécution représentée, ces moyens sont constitués par des mors 13 montés coulissants dans des rainures 14 ménagées radialement dans le plateau. Les mors sont au nombre de cinq et sont chacun reliés par une bielle 15 à un noyau commun 16 lié à un moyen d'actionnement. Dans cette réalisation, le moyen d'actionnement est la tige 17a d'un vérin hydraulique 17 disposé axialement dans le châssis 3 et piloté par une électrovanne 21. Chaque mors 13 est en forme de L dont la petite branche 13a est munie d'un tenon 18 coulissant dans l'une des rainures 14 du plateau et dont la grande branche 13b est au moins aussi longue que la largeur des pneumatiques les plus larges. Le châssis 3 est solidaire d'un support en C 20 comprenant une branche verticale 20a liée au châssis, une branche horizontale 20b et une branche verticale libre 20c. Cette dernière constitue glissière de coulissement pour un bras horizontal 22, donc parallèle à l'axe X'X de l'appareil, pouvant être déplacé verticalement entre une position supérieure de dégagement, visible figure 1, et une position inférieure de travail, visible figure 4. Le bras 22 supporte deux coulisseaux 23 disposés de part et d'autre de la zone d'accueil du pneumatique et portant chacun un couteau transversal 24 orienté vers le flanc du pneumatique. Chaque coulisseau est relié à des moyens d'actionnement aptes à la déplacer entre une position écartée de dégagement, visible à la figure 1, et une position rapprochée de sectionnement, visible à la figure 4. Selon l'invention, les moyens d'actionnement, respectivement du bras 22 sur le support 20c et des coulisseaux porte-couteau 24 sur le bras, sont constitués par des vérins hydrauliques à double effet, respectivement 25, 26 et 27. Les différents vérins sont alimentés par une centrale hydraulique commune 30 sous le contrôle d'électrovannes, respectivement 25a, 26a et 27a, elles mêmes pilotées par l'automate 12. Il en est de même pour le vérin axial 17 qui est alimenté par le groupe hydraulique 30 sous le contrôle d'une électrovanne 17a. Sur la figure 1, les liaisons électriques entre l'automate et les électrovannes, de même que les liaisons hydrauliques entre le groupe hydraulique 30 et ces électrovannes ne sont pas représentées pour faciliter la compréhension du dessin, d'autant plus que l'homme de métier pourra les imaginer sans difficulté. L'appareil est équipé d'un émetteur laser 32 émettant un rayon horizontal 31 disposé au dessus des couteaux 24 en direction d'un réflecteur 33. Cet émetteur est relié par un circuit électrique 34 à un détecteur 35 du retour du rayon laser réagissant sur l'automate 12. A la figure 1, l'émetteur 32 est porté par la branche 20c et le réflecteur 33 par la branche 20a du support 20, mais ils peuvent aussi être portés par les coulisseaux 23. L'installation électrique comprend aussi : - sur le châssis 3, un capteur 36 relié à l'automate 12 par un circuit électrique 37 et destiné à détecter la présence d'un pneumatique 8, - sur l'un des coulisseaux 23, un capteur de proximité 38 relié à l'automate 12 par un circuit électrique 39, - dans l'automate 12, un moyens de temporisation 40 piloté par le détecteur 35, - et un contact 42, détectant la fermeture de la porte 5 et relié à l'automate 12 par un circuit 43. En début de cycle, le plateau 7 est à l'arrêt avec ses mors 13 rétractés vers le centre du plateau et les couteaux 24 dans leurs positions, respectivement de dégagement vertical et de dégagement horizontal, montrées figure 1. Après avoir ouvert la porte d'accès 5, l'opérateur pose le pneumatique 8 sur les mors 13 en le plaquant contre le plateau 7, puis s'éloigne et ferme la porte 5 de la cabine formée dans le bâti 2. Par le contact de porte 42, cette fermeture déclenche le lancement du cycle de sectionnement comprenant les phases suivantes : - vérification de la présence d'un pneumatique 8 par le capteur 36, - alimentation du vérin axial 17 pour écarter les mors 13 jusqu'à leur contact ferme contre les talons 8a du pneumatique, - alimentation du moteur électrique 9 et lancement en rotation du plateau et du pneumatique, - alimentation du vérin 25 pour déplacer verticalement vers le bas le bras 22 et le rapprocher pneumatique, (flèche 41) - constat par le détecteur 35 de l'interruption par la bande de roulement 8b du pneumatique du faisceau retour du laser, comme montré à la figure 3 - mise en fonctionnement des moyens de temporisation 40 retardant l'arrêt 10 de l'abaissement du bras 22, afin que le plan de coupe Pc des couteaux 24 vienne au dessous de la bande de roulement 8b, (comme montré à la figure 3) - à la fin de la durée de temporisation, arrêt du déplacement du bras 22 vers le bas et alimentation des vérins 26 et 27 pour rapprocher les couteaux 24 des flancs 8c du pneumatique et engager le sectionnement de ces flancs, comme 15 montré par les flèches 51 à la figure 4, - détection par le capteur 38 de la proximité du flanc 8c, entrainant arrêt de la rotation du plateau 7 et du pneumatique 8, écartement des coulisseaux 23, remontée du bras 22, et rétraction des mors 13 pour libérer la bande de roulement et accéder au flanc arrière. 20 Avec cet appareil et en présence de pneumatiques courants ayant un diamètre intérieur des talons allant de 13 à 17 pouces l'ensemble du cycle se déroule sur 15 secondes, au lieu de 60 secondes avec un appareil traditionnel à commande manuelle. Compte tenu des temps de mise en place et d'enlèvement des découpes cela permet de traiter journellement de 800 à 1 000 pneumatiques, 25 donc de résorber aisément le stock de pneumatiques usagés encombrants les décharges. La durée de temporisation est réglée de manière que le déplacement vertical des couteaux 24 par le bras 22 absorbe sans réglage des épaisseurs de bandes de roulement différentes, allant en général de 15 à 25 millimètres pour les 30 pneumatiques d'automobile. Le même appareil peut être réglé pour ne sectionner qu'un flanc, afin que, après sectionnement de ce flanc, la partie restante du pneumatique comprenant la bande de roulement et l'autre flanc forme un bac pouvant constituer bac à végétaux, après avoir été rempli de terre. 35 L'appareil comprend aussi, sur le socle et au dessous du plateau, une cuve 53 de réception des eaux et autres liquides pouvant s'accumuler dans les pneumatiques lors de leur stockage et qui s'échappe quand les flancs sont séparés de la bande de roulement. Le sectionnement est assuré par des couteaux 24 qui, interchangeables et réversibles et qui, comme le montre la figure 5, sont en double biseau symétrique et forment un angle aigu a de l'ordre de 20 degrés. Chaque couteau est formé à l'extrémité d'une lame 54 qui est fixé par pincement dans un porte outil, non représenté en détail. Cet agencement permet d'obtenir une coupe régulière, quelle que soit la nature de la gomme dans les flancs. Dans une forme d'exécution, la lame 54a comporte quatre couteaux 24a, 24b, 24c et 24d formées par taillage à chacun de ses angles. Elle est montée dans son porte outil de manière à pouvoir être pivotée et retournée afin que, quand l'un des couteaux est usé, il peut être aisément remplacé par l'un des trois autres, tout en respectant ses angles de coupe. La figure 6 montre l'application avec deux lames comportant quatre couteaux au moment où les couteaux 24a vont pénétrer dans le pneumatique pivotant dans le sens de la flèche 55. Ce type de couteau réduit le temps d'arrêt de l'appareil pour le remplacement des couteaux et augmente la productivité. REVENDICATIONS1.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques comprenant, porté par un socle : - un plateau rotatif (7) porteur de mors (13) coulissants aptes à venir en appui contre les talons (8a) des flancs d'un pneumatique (8) en appui contre le plateau (7), - un support fixe (20) portant un bras (22) parallèle à l'axe X'X de rotation du plateau (7), ce bras (22) pouvant être déplacé parallèlement à cet axe par des moyens d'actionnement, entre une position de dégagement du pneumatique et une position de travail, - des coulisseaux (23) qui, disposés de part et d'autre de la zone d'accueil du pneumatique (8) et porteurs chacun d'un couteau transversal (24), orienté vers le flanc (8c) du pneumatique, sont montés coulissants sur le bras (22) et reliés chacun à des moyens d'actionnement (26 et 27) aptes à les déplacer en translation sur ce bras, entre une position écartée de dégagement de la bande de roulement (8b) et une position rapprochée de fin de course de sectionnement, - et des moyens de commande (12) régissant la rotation du plateau (7) et les déplacements dans les deux sens, respectivement, des mors (13), du bras (22) et des coulisseaux (24), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (32) qui, aptes à émettre un faisceau laser (31) parallèle à l'axe X'X de rotation du plateau (7) et disposé au dessus des couteaux (24), sont associés à des moyens détecteurs (35) intervenant lors du rapprochement du bras (22) en direction de la bande de roulement (8b) du pneumatique, pour signaler aux moyens de commande (12) la rupture du faisceau laser (31) par cette bande de roulement, tandis que les moyens de commande (12) comprennent des moyens de temporisation (40) retardant l'alimentation des moyens d'actionnement (26 et 27) agissant sur le rapprochement des coulisseaux (23), afin que les couteaux (24) ne pénètrent dans les flancs (8c) du pneumatique que lorsqu'ils sont au dessous de sa bande de roulement (8b). 2.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de commande (12) sont constitués par un unique automate régissant toutes les fonctions de l'appareil. 3.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon les revendications 1 et 2 prises ensemble caractérisé en ce que les moyens (25) de déplacement dans les deux sens du bras (22) sur le support (20), de même que les moyens (26 et 27) de déplacement des coulisseaux (23) sur le bras (22) sontconstitués par des vérins hydrauliques dont les électrovannes de commande (25a, 26a et 27a) sont pilotées par l'automate (12). 4.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon les revendications 1 et 2 prises ensemble caractérisé en ce qu'il est disposé dans une cabine dont la porte d'accès (5) est équipée d'un contact (42) de fermeture et de déclenchement du cycle. 5.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que chacun des couteaux (24) est en double biseau symétrique et forme un angle aigu a de l'ordre de 20 degrés. 6.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que chaque couteau (24a, 24b, 24c et 24d) est formé par taillage dans l'un des quatre angles d'une lame (54a), montée dans son porte outil (23) avec possibilité de pivotement et de retournement pour donner à chaque couteau une position respectant ses angles de coupe. 7.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'un des coulisseaux (23) porte un capteur (38) de détection de la proximité du flanc (8c) du pneumatique. 8.) Appareil à découper les flancs des pneumatiques selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un capteur (36) de détection de la présence d'un pneumatique sur le plateau (7).