Brevet FR3062338A1 — publié le 20180803

PLANÉITÉ DE NAPPES DE CAOUTCHOUC RENFORCÉ AU COURS DE LA PRODUCTION DE PNEUMATIQUES DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne généralement la fabrication de nappes de caoutchouc renforcé et de pneumatiques de véhicules fabriqués à partir de celles-ci. Plus particulièrement, la présente invention concerne l'obtention de la planéité dans des nappes continues de caoutchouc renforcé avant l'assemblage final de l'ébauche de pneumatique. CONTEXTE Pour les fabricants de pneumatiques, les efforts visant à réduire la masse des pneumatiques ont inclus la réduction de l'épaisseur des ceintures des pneumatiques constituées de multiples plis ou nappes. Suite à de tels efforts, des nappes de caoutchouc renforcé prévues pour une ceinture de pneumatiques présentent de manière connue un ou plusieurs renforts métalliques (ou « renforts » ou « renforts métalliques continus »). Les pneumatiques produits avec de telles nappes présentent un poids réduit et une résistance au roulement améliorée. Des exemples de pneumatiques incluant de telles nappes de caoutchouc renforcé sont divulgués par les publications de brevet du même cessionnaire W02015/014574, W02015/014575, et W02013/117476. Afin de produire des nappes de caoutchouc renforcé, il est connu de calandrer les renforts métalliques entre deux couches de caoutchouc non vulcanisé de telle sorte que des nappes de caoutchouc renforcé soient produites. Lors de l'assemblage de 2016PAT 00300FR 3062338 - 2 - l'ébauche du pneumatique, les nappes résultantes sont découpées à la dimension voulue et assemblées pour former une ébauche de pneumatique. Les nappes qui sont présentées pour l'assemblage présentent souvent un 5 manque d'uniformité ou de planéité attribuable à la courbure de renforts métalliques (par exemple, comme démontré par le déplacement d'au moins une partie d'un renfort par rapport à d'autres renforts et par rapport à l'épaisseur du caoutchouc). Cette courbure peut être 10 attribuée à de nombreuses causes incluant, sans limitation, une torsion résiduelle du renfort lui-même et une orientation incorrecte des renforts en amont de l'unité de calandrage. Le manque d'uniformité résultant rend difficile l'alignement des renforts dans des 15 nappes adjacentes au cours de l'assemblage. Les nouveaux tissus nécessitent des renforts de plus en plus rigides, nécessitant d'améliorer la planéité tissu. 20 RÉSUMÉ Une solution efficace proposée impose une déformation plastique supplémentaire de la nappe de caoutchouc renforcé et par conséquent du renfort, dans une direction inverse à celle de la courbure observée. 25 Une telle solution est facilement mise en oeuvre dans une installation de production de pneumatiques existante sans changer l'exploitation globale de l'installation. La présente invention concerne une installation de 30 correction pour assurer la planéité d'une nappe de caoutchouc renforcé avec des renforts métalliques continus posés parallèlement les uns aux autres et s'étendent longitudinalement entre des extrémités 2016PAF00300FR 3062338 - 3 - opposées d'une couche de caoutchouc. L'installation de correction comporte un dispositif de correction qui comprend un rouleau de correction. Ce rouleau de correction est un organe cylindrique allongé de 5 diamètre prédéterminé avec une surface arquée le long de laquelle une longueur de contact est établie entre la nappe de caoutchouc renforcé et la surface arquée lors du passage de la nappe à travers l'installation de correction de telle sorte que, au cours d'un processus 10 de correction fait avec l'installation de correction, les renforts sont espacés uniformément les uns par rapport aux autres et sont également déplacés uniformément de telle sorte qu'un centre de chaque renfort reste colinéaire le long d'un axe longitudinal 15 défini à travers une épaisseur de la couche de caoutchouc. Le rouleau de correction présente un centre à travers lequel un axe de rotation du rouleau de correction est défini. Le rouleau de correction s'étend 20 perpendiculairement et tourne autour de son axe de rotation par rapport à un cadre qui soutient le rouleau de correction. Dans certains modes de réalisation, l'installation de correction est positionnée entre un rouleau en amont 25 qui alimente la nappe de caoutchouc renforcé vers l'installation de correction et un rouleau en aval qui dirige la nappe de caoutchouc renforcé vers une installation suivante qui effectue une étape suivante d'une ligne de calandrage. 30 Dans certains modes de réalisation, l'installation de correction comprend en outre un support de rouleau qui maintient le contact avec la surface arquée du rouleau de correction afin de répartir une pression 2016PAF00300FR 3062338 - 4 - uniforme le long de la longueur du rouleau de correction. Dans certains modes de réalisation, le placement du rouleau de correction par rapport au cadre est 5 ajustable. Un procédé est également prévu pour assurer la planéité d'une nappe de caoutchouc renforcé. D'autres aspects de la présente invention apparaîtront clairement à la lecture de la description 10 détaillée suivante. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La nature et les divers avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la 15 description détaillée qui suit, conjointement avec les dessins annexés, sur lesquels les mêmes numéros de référence désignent partout des parties identiques, et dans lesquels : La figure 1 illustre une vue en perspective d'un 20 mode de réalisation d'une installation de correction qui fait partie d'un système de production de pneumatiques. La figure 2 illustre une vue en coupe transversale d'une nappe de caoutchouc renforcé qui est reçue par 25 l'installation de correction de la figure 1. Les figures 3 et 4 illustrent des vues partielles respectivement en coupe de l'installation de correction de la figure 1. La figure 5 illustre un diagramme du passage de la 30 nappe de caoutchouc renforcé par rapport à un rouleau de correction de l'installation de correction de la figure 1. 2016PAF00300FR 3062338 - 5 - DESCRIPTION DÉTAILLÉE Il va maintenant être fait référence en détail à des modes de réalisation de l'invention, dont un ou plusieurs exemples sont illustrés sur les dessins. 5 Chaque exemple est fourni à titre d'explication et non de limitation de l'invention décrite. Ainsi, il est prévu que l'invention couvre ces modifications et variantes dans la mesure où elles se situent dans la portée des revendications annexées et de leurs 10 équivalents. Si l'on se réfère à présent aux figures, dans lesquelles des numéros identiques identifient des éléments identiques, la figure 1 représente un exemple d'une installation de correction 100 qui fait partie 15 d'un système de production de pneumatiques pour produire un ou plusieurs produits en caoutchouc devant être incorporés dans un ou plusieurs pneumatiques de véhicules. L'installation de correction 100 est positionnée en aval d'une unité de calandrage (non 20 illustrée) et reçoit une nappe de caoutchouc renforcé 10 en tant que produit calandré ayant une pluralité de renforts métalliques déjà intégrés dans celui-ci. Le calandrage est effectué par des méthodes de calandrage qui sont connues dans la technique de production de 25 pneumatiques pour produire des nappes de caoutchouc renforcé destinées aux ébauches de pneumatiques. Comme on peut le voir en outre dans la figure 2, la nappe de caoutchouc renforcé 10 comporte une pluralité de renforts métalliques continus 12 ayant une 30 géométrie commune. Les renforts 12, qui pourraient comprendre des monofilaments ou des câbles, sont posés parallèlement les uns aux autres et s'étendent longitudinalement entre des extrémités opposées d'une 2016PAF00300FR 3062338 - 6 - couche de caoutchouc 14. Après le calandrage, les renforts 12 devraient être espacés uniformément les uns par rapport aux autres et être également déplacés uniformément de telle sorte qu'un centre Cie de chaque 5 renfort reste colinéaire le long d'un axe longitudinal X défini à travers une épaisseur de la couche de caoutchouc 14. Des exemples de renforts appropriés incluent, sans limitation, des renforts en acier au carbone micro- 10 alliés (0,9 % de carbone et 0,2 % de chrome) du type UHT ayant une résistance à la rupture (Rm) de l'ordre de 3650 MPa (force de rupture de 258 N) et un allongement total à la rupture (At) de 2,3 % (Rm et At étant mesurés sous tension conformément à la norme ISO 15 6892 de 1984). Chaque renfort 12 peut être un renfort d'acier individuel quelconque ayant une étendue en section transversale (diamètre ou épaisseur) qui dépasse 100 }gym. Les renforts métalliques peuvent présenter une géométrie en section transversale 20 quelconque adaptée. La couche de caoutchouc 14 comporte une composition conventionnelle pour le calandrage de plis de ceinture de pneumatiques et son épaisseur peut être adaptée à la ceinture dans laquelle elle sera placée. 25 La couche de caoutchouc 14 peut être fabriquée à partir d'un caoutchouc diène, c'est-à-dire d'un élastomère quelconque dérivé au moins en partie de monomère diène. Cet élastomère diène peut être sélectionné parmi des polybutadiènes (BR), du caoutchouc naturel (NR), des 30 polyisoprènes synthétiques (IR), des copolymères de butadiène, des copolymères d'isoprène et des mélanges de ces élastomères, de tels copolymères étant choisis parmi les copolymères butadiène-styrène (SBR), des 2016PAF00300FR 3062338 - 7 - copolymères isoprène-butadiène (BIR), des copolymères isoprène-styrène (SIR), et des copolymères isoprènebutadiène-styrène (SBIR). Une composition de caoutchouc sélectionnée pour la 5 couche de caoutchouc 14 peut contenir un ou plusieurs élastomères diène ainsi qu'un ou plusieurs additifs couramment employés dans les matrices de caoutchouc destinées à la fabrication de pneumatiques. De telles charges incluent, sans limitation, le noir de carbone, 10 la silice, des agents de couplage, des agents antivieillissement, des antioxydants, des plastifiants, des huiles d'extension, des résines plastifiantes ayant une haute température de transition vitreuse (supérieure à 30° C), des agents améliorant la capacité de traitement 15 des compositions à l'état brut, des résines tackifiantes, des agents anti-réversion, des accepteurs et des donneurs de méthylène, des résines renforçantes, des systèmes de promoteurs d'adhésion connus du type sels de métaux et un système de réticulation ou de 20 vulcanisation. L'homme du métier sait ajuster la formulation de la composition de caoutchouc de manière à dériver des propriétés souhaitées pour un pneumatique spécifique. En se référant encore à la figure 1, 25 l'installation de correction 100 peut être disposée entre un rouleau en amont 20 qui alimente la nappe de caoutchouc renforcé 10 de l'unité de calandrage vers l'installation de correction et un rouleau en aval 22 qui dirige la nappe vers une installation suivante qui 30 effectue une étape suivante de la ligne de calandrage (par exemple, une installation de traitement ou une installation de stockage). Il est entendu qu'un système de production avec des rouleaux 20, 22 est donné à 2016PAF00300FR 3062338 - 8 - titre d'exemple et l'installation de correction 100 est adaptable pour l'utilisation dans des systèmes de production existants ayant des configurations différentes. 5 Si l'on se réfère à nouveau à la figure 1 et également aux figures 3 et 4, l'installation de correction 100 reçoit la nappe de caoutchouc renforcé 10 en tant que produit calandré qui passe à travers l'installation de correction 100 via un dispositif de 10 correction. Le sens de passage est indiqué dans la figure 1 par les flèches A. Le dispositif de correction comporte un rouleau de correction 106 qui est un organe cylindrique allongé de diamètre prédéterminé D106. Le diamètre D106 est choisi 15 en fonction des propriétés des matériaux du renfort 12. Le rouleau de correction 106 présente une surface arquée 106a le long de laquelle une longueur de contact est établie entre la nappe de caoutchouc renforcé 10 et la surface arquée lors du passage de la nappe à travers 20 l'installation de correction 100. Le rouleau de correction 106 présente un centre 0106 à travers lequel un axe de rotation du rouleau de correction est défini. Le rouleau de correction 106 s'étend perpendiculairement et tourne autour de son axe 25 de rotation par rapport à un cadre 109 qui soutient le rouleau de correction. Le placement du rouleau de correction 106 par rapport au cadre 109 est ajustable selon les propriétés de la nappe de caoutchouc renforcé 10. Ces propriétés peuvent inclure les 30 propriétés des matériaux du renfort 12 et l'épaisseur de la couche de caoutchouc 14. Si l'on se réfère à nouveau à la figure 4 et également à la figure 5, il est illustré une relation 2016PAF00300FR 3062338 - 9 - angulaire par rapport à la déformation des renforts 12 à mesure que la nappe de caoutchouc renforcé 10 passe le long de la trajectoire décalée à travers l'installation de correction 100. Avec le support du 5 rouleau de correction 106, la nappe de caoutchouc désignée par 10 s'enroule autour de la surface arquée 106a du rouleau de correction 106. Les points de tangence de la nappe de caoutchouc par rapport au rouleau de correction aident à définir un angle 10 d'enveloppement 0 de la nappe. Une portion de la nappe de caoutchouc s'étendant depuis les points de tangence aide à définir un angle inclus 13. Pour un rayon donné du rouleau de correction 106 et un angle 13 donné, la nappe de caoutchouc s'engagera avec la surface arquée 15 106a le long d'une longueur de contact L10. Le rouleau de correction est positionné de telle manière qu'il garantit une tension suffisante sur la nappe pour faire la correction. Si l'on se réfère encore aux figures 3 et 4, un 20 support de rouleaux 110, qui est facultatif, peut soutenir le rouleau de correction 106 dans une position telle que la nappe de caoutchouc renforcé 10 s'enroule uniformément autour de la surface arquée 106a. Dans un mode de réalisation, le support de rouleaux 110 25 maintient le contact avec la surface arquée 106a du rouleau de correction 106 afin de répartir une pression uniforme le long de la longueur du rouleau de correction. De cette manière, l'homogénéité du contact entre le rouleau de correction 106 et toute la largeur 30 de la nappe de caoutchouc renforcé 10 est assurée. Si l'on se réfère à nouveau à la figure 2, au cours d'un processus de correction fait avec l'installation de correction 100, l'alignement 2016PAF00300FR 3062338 - 10 - longitudinal et vertical des renforts 12 est assuré de telle sorte qu'une tolérance maximale pour un déplacement D12, mesuré entre chaque centre de renfort Cn et l'axe longitudinal X de la couche de caoutchouc 5 14, ne dépasse pas une tolérance prédéterminée pour la couche de caoutchouc particulière assemblée. À la sortie de l'installation de correction 100, la nappe de caoutchouc renforcé 10 présente une planéité suffisante pour pouvoir être assemblée lors d'étapes ultérieures 10 de la production de pneumatiques, cet assemblage n'étant plus gêné par des décalages entre un ou plusieurs renforts métalliques au niveau des extrémités de nappes de caoutchouc adjacentes. Les termes « au moins un(e) » et « un(e) ou 15 plusieurs » sont utilisés de façon interchangeable. Les gammes qui sont présentées comme se situant « entre a et b » englobent les valeurs de « a » et « b ». Bien que des modes de réalisation particuliers de l'appareil révélé aient été illustrés et décrits, on 20 comprendra que divers changements, additions et modifications peuvent être pratiqués sans s'écarter de l'esprit ni de la portée du présent exposé. Par conséquent, aucune limitation ne devrait être imposée sur la portée de l'invention décrite à l'exception de 25 celles exposées dans les revendications annexées. 2016PAF00300FR REVENDICATIONS1. Installation de correction (100) pour assurer la planéité d'une nappe de caoutchouc renforcé (10) avec des renforts métalliques continus (12) posés parallèlement les uns aux autres et s'étendent longitudinalement entre des extrémités opposées d'une couche de caoutchouc (14), dans lequel l'installation de correction (100) comporte un dispositif de correction comprenant un rouleau de correction (106), ledit rouleau de correction étant un organe cylindrique allongé de diamètre prédéterminé (D106) avec une surface arquée (106a) le long de laquelle une longueur de contact est établie entre la nappe de caoutchouc renforcé (10) et la surface arquée(106a)lors du passage de la nappe à travers l'installation de correction (100) de telle sorte que, au cours d'un processus de correction fait avec l'installation de correction (100), les renforts (12) sont espacés uniformément les uns par rapport aux autres et sont également déplacés uniformément de telle sorte qu'un centre (Cn) de chaque renfort reste colinéaire le long d'un axe longitudinal (X) défini à travers une épaisseur de la couche de caoutchouc (14). 2. Installation de correction (100) de la revendication 1, dans lequel : le rouleau de correction (106) présente un centre (C106) à travers lequel un axe de rotation du rouleau de correction (106) est défini ; et le rouleau de correction (106) s'étend perpendiculairement et tourne autour de son axe de rotation par rapport à un cadre (109) qui soutient le rouleau de correction (106). 2016PAF00300FR 3062338 - 12 - 3. Installation de correction (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'installation de correction (100) est positionnée 5 entre un rouleau en amont (20) qui alimente la nappe de caoutchouc renforcé (10) vers l'installation de correction (100) et un rouleau en aval (22) qui dirige la nappe de caoutchouc renforcé (10) vers une installation suivante qui effectue une étape suivante 10 d'une ligne de calandrage. 4. Installation de correction (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un support de rouleau (110) qui maintient le 15 contact avec la surface arquée (106a) du rouleau de correction (106) afin de répartir une pression uniforme le long de la longueur du rouleau de correction (106). 5. Installation de correction (100) selon l'une 20 quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le placement du rouleau de correction (106) par rapport au cadre (109) est ajustable. 6. Procédé pour assurer la planéité d'une nappe de 25 caoutchouc renforcé (10) avec des renforts métalliques continus (12), le procédé comprenant les étapes suivantes: dans un système de production de pneumatiques, fournir une installation de correction (100) selon 30 l'une quelconque des revendications 1 à 5 ; depuis une unité de calandrage amont, recevoir la nappe de caoutchouc renforcé (10) au niveau de l'installation de correction (100) ; et 2016PAF00300FR 3062338 - 13 - faire passer la nappe de caoutchouc renforcé (10) à travers l'installation de correction (100) de telle sorte que, au cours d'un processus de correction fait avec l'installation de correction (100), les renforts 5 (12) sont espacés uniformément les uns par rapport aux autres et sont également déplacés uniformément de telle sorte qu'un centre (Cn) de chaque renfort reste colinéaire le long d'un axe longitudinal (X) défini à travers une épaisseur de la couche de caoutchouc (14). 10 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant en outre l'étape d'alimenter la nappe de caoutchouc renforcé (10) d'une unité de calandrage vers l'installation de correction (100). 15 8. Procédé selon la revendication 7, comprenant en outre l'étape de diriger la nappe de caoutchouc renforcé (10) depuis l'installation de correction (100) jusqu'à une installation qui effectue une étape 20 suivante d'une ligne de calandrage. 9. Procédé selon la revendication 8, dans laquelle l'installation qui effectue une étape suivante de la ligne de calandrage est choisie entre une installation 25 de traitement et une installation de stockage. 2016PAF00300FR