Brevet FR3064938A1 — publié le 20181012

- 1 - L'EMPILAGE DE NAPPES DE MÉLANGE DE CAOUTCHOUC DOMAINE TECHNIQUE L'invention décrite concerne de façon générale la production successive de mélanges de caoutchouc dans des nappes. Plus particulièrement, l'invention décrite concerne la formation de nappes de mélange de caoutchouc qui sont empilés dans une palette ou dans des palettes successives. CONTEXTE De grandes quantités de mélanges de caoutchouc individuels doivent être préparées pour la production en série de pneumatiques, ces mélanges individuels étant préparés par lots (ou « batches »). La production d'un caoutchouc pour un 15 pneumatique de véhicule comprend de multiples étapes de mélangeage successives. Par exemple, la figure 1 représente un système de mélangeage 10 destiné à la fabrication d'un ou plusieurs produits de caoutchouc à incorporer dans un ou plusieurs pneumatiques de véhicules. Le système 10 comprend une installation de mélangeage 20 qui effectue un processus de mélangeage. 20 L'installation de mélangeage 20 comprend au moins un mélangeur interne 22 ayant une chambre 24 d'un volume de remplissage prédéfini. Le mélangeur interne 22 reçoit un matériau élastomère 27 (par exemple, un caoutchouc naturel, un élastomère synthétique et des combinaisons et équivalents de ceux-ci) et un ou plusieurs ingrédients à l'exception des ingrédients de vulcanisation. Le mélangeur 25 interne 22 mélange le matériau élastomère et des ingrédients pour obtenir un mélange de caoutchouc 29 à partir de ceux-ci. Le mélange de caoutchouc 29 est transporté vers une installation de mélangeage et de refroidissement 30 qui comprend au moins un mélangeur externe ayant une paire de cylindres 32. Après le processus de mélangeage réalisé au 30 niveau de l'installation de mélangeage 20, le système 10 fait passer le mélange de caoutchouc 29 entre les cylindres 32 pour former une nappe continue 33. Pendant un processus de formation de la nappe 33, un cylindre 32 ou les deux peuvent avoir un moyen de refroidissement par fluide ou autre comme on le sait 3064938 - 2 - dans le métier. Ce moyen de refroidissement peut être combiné avec d'autre équipement de refroidissement, par exemple au moins une installation de pulvérisation 40 pour contrôler une température et un ajout d'eau dans le mélange de caoutchouc produit. 5 A l'issue d'un processus subséquent (communément appelé « batch off »), les nappes sont ensuite déposées en wigwag (pour faire un empilage, ou être « empilés ») sur une palette à la fois pour le transport et le stockage avant utilisation dans la production de produits finis. Bien que de multiples palettes de nappes soient remplies dans les processus de production de pneumatiques, il existe 10 une implantation optimisée des équipements qui permet l'aboutage des nappes dans une palette et aussi dans des palettes successives. RE SUIVIE L'invention propose un procédé d'empilage d'une nappe qui est transférée d'un système de mélangeage de caoutchouc vers un système d'empilage. Le procédé comprend l'étape de transférer la nappe vers une tête d'empilage du système d'empilage. La nappe est passée vers un tapis motorisé du système d'empilage, le tapis motorisé pouvant tourner dans les deux sens et étant mobile en translation, et le tapis motorisé se situe entre la tête d'empilage et une palette choisie entre une palette avec bords et une palette sans bords. Le tapis motorisé est mis en translation pour se déplacer selon un trajet tel que le tapis motorisé reçoit la nappe de la tête d'empilage et permet de rendre accessible une extrémité aval de la nappe à empiler afin de la relier à une extrémité amont d'une nappe d'une palette successive et faire aboutage entre les nappes. Certains procédés comportent également les étapes de faire tourner le tapis motorisé dans un premier sens; de mettre le tapis motorisé dans une position pour recevoir la nappe de la tête d'empilage en même temps que la tête d'empilage continue passer la nappe vers le tapis motorisé; et de faire s'arrêter de tourner le tapis motorisé en même temps que la tête d'empilage continue à passer la nappe. Pour certains modes de réalisation de l'invention, la tête d'empilage comporte deux tapis motorisés alternatifs, et chacun tourne dans une direction prédéterminée en même temps que chacun pivote autour son axe de rotation le long d'un contour préfixé. Pour certains modes de réalisation de l'invention, les tapis 3064938 - 3 - motorisés alternatifs maintiennent un écart entre les deux pour passer la nappe au tapis motorisé. Pour certains modes de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'étape de faire pivoter les tapis motorisés alternatifs le long du contour 5 préfixé pour faire empiler la nappe dans la palette. Certains procédés comportent également les étapes de faire se terminer l'empilage lorsque une quantité prédéterminée de matériau est atteint dans la palette ; de faire tourner le tapis motorisé dans un sens inverse ; et de faire se déplacer le tapis motorisé pour qu'il s'installe au-dessus de la palette. Pour 10 certains modes de réalisation de l'invention, l'étape de faire se terminer l'empilage comprend en outre, l'étape de faire porter une extrémité amont de la nappe jusqu'au sommet de la palette. Certains procédés comportent également l'étape de faire répéter l'empilage pour au moins une palette successive choisie entre une palette avec bords et une 15 palette sans bords. Pour certains modes de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'étape de faire une jonction entre une extrémité aval de la nappe et une extrémité amont de la nappe palettisé dans la palette successive. Pour certains modes de réalisation de l'invention, le système d'empilage reçoit et empile le matériau de la nappe jusqu'à une hauteur ou un poids 20 prédéterminé du matériau. Pour certains modes de réalisation de l'invention, le procédé comprend en outre l'étape de choisir une palette sans bords qui est capable de descendre en fonction d'une quantité de matériau reçu pendant l'empilage de la nappe. Pour certains modes de réalisation, un jeu vertical entre les tapis motorisés alternatifs et 25 le dernier pli de la nappe reste constant. L'invention propose aussi un système d'empilage qui réalise les procédés d'empilage de l'invention. D'autres aspects de l'invention décrite apparaîtront clairement à la lecture de la description détaillée suivante. 30 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La nature et les divers avantages de l'invention décrite deviendront plus clairs à la lecture de la description détaillée suivante, considérée conjointement 3064938 - 4 - avec les dessins annexés, dans la totalité desquels des signes de référence similaires renvoient à des parties comparables, et dans lesquels : La FIG. 1 montre un schéma d'un exemple d'un système de mélangeage destiné à la production de caoutchouc selon un procédé de production de 5 caoutchouc. Les FIGS. 2 à 7 montrent des étapes d'empilage effectué par un système d'empilage selon un mode de réalisation de l'invention. La FIG. 8 montre une vue schématique de l'aboutage des nappes empilées par le système des FIGS. 2 à 7. 10 Les FIGS. 9 à 14 montrent des étapes d'empilage effectué par un système d'empilage selon un autre mode de réalisation de l'invention. La FIG. 15 montre une vue schématique de l'aboutage des nappes empilées par le système des FIGS. 9 à 14. 15 DESCRIPTION DETAILLEE En se référant encore aux figures, sur lesquelles les mêmes numéros identifient des éléments identiques, les figures de 2 à 15 représentent des modes de réalisation d'un procédé d'empilage d'une nappe 50 en sortant d'un système de mélangeage de caoutchouc qui le produit. Un procédé d'empilage est effectué par 20 un système d'empilage 100 qui reçoit la nappe 50 du système de mélangeage de caoutchouc. Le système d'empilage 100 peut fonctionner avec un système de mélangeage de caoutchouc tel que le système 10 représentée par la FIG. 1. Il est entendu que le système d'empilage 100 peut aussi fonctionner avec d'autres systèmes de mélangeage de caoutchouc équivalents, y compris les systèmes et les 25 installations supplémentaires et complémentaires qui effectuent d'autres procédés de mélangeage de caoutchouc. Le système d'empilage 100 peut fonctionner avec des systèmes de mélangeage de caoutchouc qui réalisent les séquences de production monopassage (c.-à-d., des séquences de production qui sont effectuées une seule fois avant le procédé d'empilage) et aussi avec des systèmes de 30 mélangeage de caoutchouc qui réalisent les séquences de production multipassage (c.-à-d., des séquences de production qui sont effectuées deux fois ou plus avant le procédé d'empilage). Un ou plusieurs tapis de transport connus (ou moyens de transport équivalent) transfert la nappe 50 du système de mélangeage de 3064938 - 5 - caoutchouc choisi au système d'empilage 100. Le système d'empilage 100 comprend un dispositif de manipulation de matériau pour empiler la nappe 50 en sortie d'un système de mélangeage de caoutchouc. Le dispositif de manipulation comporte un tapis motorisé 110 pouvant 5 tourner dans les deux sens et une tête d'empilage 120. Le tapis motorisé 110 est mobile en translation et se situe entre une palette et la tête d'empilage 120. La palette est choisie entre une palette P avec bords (voir les FIGS. 2 à 7) et une palette Q sans bords (voir les FIGS. 9 à 15). Le tapis motorisé peut être mis en translation pour se déplacer selon un 10 trajet tel que le tapis motorisé 110 reçoit la nappe 50 de la tête d'empilage 120 et permet de rendre accessible une extrémité aval 50b de la nappe 50 à empiler afin de la relier à une extrémité amont 52a d'une nappe 52 d'une palette successive P' (voir la FIG. 8). Le tapis motorisé 110 prend une position d'attente selon le trajet défini en attendant le remplit de la palette P (voir les FIGS. 3 à 6) ou de la palette 15 Q (voir les FIGS.10 à 13). La tête d'empilage 120 comporte deux tapis motorisés alternatifs 122, et chacun pivote autour son axe de rotation le long d'un contour préfixé. Chaque tapis motorisé alternatif 122 peut tourner dans un sens prédéterminé (par exemple, voir les directions indiquées par les flèches A, A' aux FIGS. 2 à 7). Durant le 20 fonctionnement de la tête d'empilage 120, les tapis motorisés alternatifs 122 maintiennent un écart 125 entre les deux (voir les FIGS. 6 et 7). La nappe 50 est produit avec une épaisseur et une largeur souhaitée, et l'écart 125 peut être ajusté pour faire passer la nappe 50 au tapis motorisé 110. Le tapis motorisé 110 et la tête d'empilage 120 peuvent être sélectionnés parmi des dispositifs disponibles dans le 25 commerce. En se référant encore aux figures et à la FIG. 2, en début d'empilage, le système de mélangeage de caoutchouc transfère la nappe 50 vers le système d'empilage 100 et particulièrement vers la tête d'empilage 120 (voir la flèche B de la FIG. 2). La tête d'empilage 120 reçoit la nappe 50 et, avec les tapis motorisés 30 alternatifs 122, passe la nappe vers le tapis motorisé 110 en attente en-dessous la tête d'empilage 20. Le tapis motorisé 110 tourne dans un premier sens (voir la flèche C) pour faire descendre une extrémité amont 50a de la nappe 50 sur un coté PA en dehors de la palette P. 3064938 - 6 - En se référant à la FIG. 3, lorsque l'extrémité amont 50a de la nappe 50 est dégagée de la palette P, le tapis motorisé 110 recule jusqu'à ce qu'il soit en dehors de la palette P du bord PA (voir la flèche D), continuant de tourner dans le même sens (voir la flèche C). En même temps, la tête d'empilage 120 continue à passer 5 la nappe 50 vers le tapis motorisé 110. En se référant à la FIG. 4, à la fin du dégagement du tapis motorisé 110 par rapport à la palette P, le tapis motorisé prend la position d'attente et il s'arrête de tourner. La tête d'empilage 120 continue à passer la nappe 50 qui descend jusqu'au fond de la palette P. 10 En se référant à la FIG. 5, lorsque la nappe 50 atteint le fond de la palette P, les tapis motorisés alternatifs 122 pivotent le long du contour préfixé pour faire empiler la nappe 50 dans la palette P. . La tête d'empilage 120 continue de faire passer la nappe 50 pour commencer l'empilage « wig-wag » du bord PA de la palette P vers un bord opposé PB (c.-à-d., la formation successive de plis et de 15 boucles). Dans ce mode de réalisation, le matériau palettisé est empilé plus haut dans la palette P, et les tapis motorisés alternatifs 122 restent stationnaires verticalement. Il n'est pas nécessaire de soulever la tête d'empilage 120 par rapport à la hauteur d'empilage de la nappe. Le mouvement en translation effectué par le tapis motorisé 110, et le jeu vertical du tapis motorisé 110 par rapport aux 20 tapis motorisés alternatifs 122, assurent ensemble un empilage régulier avec la formation régulière de chaque boucle. Dans une dernière étape du procédé d'empilage, l'empilage se termine lorsqu'une quantité prédéterminée de matériau est atteint. En se référant à la FIG. 6, cet empilage se termine par une coupe de la nappe 50 lorsque la palette P est 25 pleine. Les tapis motorisés alternatifs 122 pivotent vers une position neutre en attendant une nappe suivante. En se référant à la FIG. 7, lorsque la palette P est pleine, le tapis motorisé 110 tourne dans un sens inverse (voir la flèche E) par rapport au début du procédé. En même temps, le tapis motorisé 110 se déplace de la position d'attente pour 30 s'installer au-dessus de la palette P. Ainsi, à la fin du procédé d'empilage, le tapis motorisé dépose l'extrémité amont 50a de la nappe 50 au sommet de la palette P. Dans un autre mode de réalisation, le tapis motorisé 110 tourne dans un sens inverse (voir la flèche E) mais reste en place dans la position d'attente. Dans cette 3064938 - 7 - réalisation, l'extrémité amont 50a de la nappe 50 sera déposée le long du bord PA en dehors de la palette P. Pour faire l'aboutage des nappes 50 et 52, l'empilage peut être répété comme décrit par rapport aux FIGS. 2 à 7 dans une palette successive P'. En se 5 référant à la FIG. 8, dans des modes de réalisation, le procédé d'empilage comprend une étape facultative de faire une jonction J entre une extrémité aval 50b de la nappe 50 et l'extrémité amont 52a de la nappe 52 palettisé dans une palette successive P'. L'aboutage des nappes 50 et 52 est donc réalisé. En se référant en outre aux FIGS. 9 à 14, un autre mode de réalisation d'un 10 procédé d'empilage est réalisé avec une palette Q sans bords. La palette Q est capable de descendre en fonction d'une quantité de matériau reçu pendant l'empilage de la nappe 50. En début d'empilage, le système de mélangeage de caoutchouc transfère la nappe 50 vers le système d'empilage 100 et particulièrement vers la tête 15 d'empilage 120 (voir la FIG. 9). La tête d'empilage 120 reçoit la nappe 50 et, avec les tapis motorisés alternatifs 122, passe la nappe vers le tapis motorisé 110 en attente pour recevoir la nappe 50. Le tapis motorisé 110 tourne dans un premier sens (voir la flèche F) pour faire descendre une extrémité avant 50a de la nappe 50 en dehors de la palette Q. Durant le fonctionnement de la tête d'empilage 120, les 20 tapis motorisés alternatifs 122 maintiennent un écart 125 entre les deux (voir la 13) qui peut être ajusté pour faire passer la nappe 50 au tapis motorisé 110. En se référant à la FIG. 10, lorsque l'extrémité amont 50a de la nappe 50 est dégagée de la palette Q, le tapis motorisé 110 recule jusqu'à ce qu'il soit en dehors de la palette Q (voir la flèche G), continuant de tourner dans le même sens 25 (voir la flèche F). En même temps, la tête d'empilage 120 continue à passer la nappe 50 vers le tapis motorisé 110. En se référant à la FIG. 11, à la fin du dégagement du tapis motorisé 110 par rapport à la palette Q, le tapis motorisé prend la position d'attente et il s'arrête de tourner. La tête d'empilage 120 continue à passer la nappe 50 qui descend une 30 longueur prédéterminée 50c de la nappe 50 entre le tapis motorisé 110 et le côté QA de la palette Q qui est le plus proche du tapis motorisé. En se référant à la FIG. 12, les tapis motorisés alternatifs 122 pivotent le long du contour préfixé vers le côté opposé QB de la palette Q. La tête d'empilage 3064938 -8- 120 continue de faire passer la nappe 50 pour commencer l'empilage « wig-wag » du côté QA de la palette Q vers le côté opposé QB. En même temps que le matériau palettisé est empilé sur la palette Q, la palette Q descend par rapport à la tête d'empilage 20 (voir aussi la FIG. 13). Un jeu vertical L entre les tapis motorisés 5 alternatifs 122 et le dernier pli de la nappe 50 reste constant pour assurer un empilage régulier avec la formation régulière de chaque boucle. Dans une dernière étape du procédé d'empilage, l'empilage se termine lorsqu'une quantité prédéterminée de matériau est atteint. En se référant à la FIG. 13, cet empilage se termine par une coupe de la nappe 50 lorsque la palette Q est 10 pleine. Les tapis motorisés alternatifs 122 pivotent vers une position neutre en attendant une nappe suivante. En se référant à la FIG. 14, lorsque la palette Q est pleine, le tapis motorisé 110 tourne dans un sens inverse (voir la flèche H) par rapport au début du procédé. En même temps, le tapis motorisé 110 se déplace pour s'installer au-dessus de la 15 palette Q (voir la flèche I). Ainsi, à la fin du procédé d'empilage, le tapis motorisé dépose l'extrémité avant 50a de la nappe 50 au sommet de la palette Q. La longueur prédéterminée 50c de la nappe 50 qui a été descendu entre le tapis motorisé 110 et le côté QA de la palette Q est suffisante pour que l'extrémité amont 50a de la nappe 50 soit déposée au sommet du matériau palettisé. 20 Pour faire l'aboutage des nappes 50 et 52, l'empilage peut être répété comme décrit par rapport aux FIGS. 9 à 14 sur une palette successive Q'. En se référant à la FIG. 15, dans des modes de réalisation, le procédé d'empilage comprend une étape facultative de faire une jonction J'entre une extrémité aval 50b de la nappe 50 et une extrémité amont 52a de la nappe 52 palettisé dans une palette 25 successive Q' (voir la FIG. 15). L'aboutage des nappes 50 et 52 est donc réalisé. L'aboutage ainsi obtenu permet l'utilisation d'une grande longueur de nappe (plusieurs palettes) dans un procédé aval sans intervention d'un opérateur. Des gains de productivité sont ainsi réalisés. Pour les deux modes de réalisation, il est entendu que le système 30 d'empilage 100 est capable de recevoir et d'empiler le matériau d'une nappe jusqu'à une hauteur ou un poids prédéterminé. En conséquence, le système d'empilage 100 peut également comporter un système de détection automatisé qui comporte au moins un capteur de la hauteur croissante des boucles. Le système de 3064938 - 9 - détection sert à effectuer la détection et à générer un ou plusieurs signaux indicateurs de la hauteur. Le système de détection peut comprendre un moyen de détection de poids du matériau et de la palette dans lequel les signaux sont envoyés lorsqu'un poids prédéterminé est atteint. 5 Le système d'empilage 100 peut également comporter un système de surveillance qui est configuré pour recevoir les signaux détectés (par ex., les signaux de la hauteur ou du poids) et pour envoyer un ou plusieurs signaux de commande proportionnés. La surveillance peut être continue ou intermittente de telle sorte que les signaux de commande effectuent un ajustement en temps réel des 10 paramètres d'empilage de matériau (par exemple, en modifiant la vitesse à laquelle la tête d'empilage 120 empile la nappe 50 dans la palette P ou la palette Q). Le système de surveillance peut être programmé pour arrêter l'empilage de la nappe lors de la détection d'un défaut dans le système d'empilage 100. Il est donc simple de vérifier le bon fonctionnement du système d'empilage 100 et de faire des 15 ajustements si besoin. Le système de surveillance peut comporter au moins un contrôleur programmable communiquant avec le système d'empilage 100. Le contrôleur programmable peut avoir, programmées en son sein, des données établies pour une pluralité de nappes de mélange de caoutchouc ayant chacune des paramètres 20 différents de procédé d'empilage. A l'aide de ces données, le système de surveillance peut être configuré pour recevoir les signaux détectés et exécuter un ajustement correspondant. Tout ou partie du système de surveillance peut être contrôlé à distance par le biais d'un réseau. Les gammes qui sont présentées comme se situant « entre a et b » 25 englobent les valeurs de « a » et « b ». Bien que des modes de réalisation particuliers de l'appareil révélé aient été illustrés et décrits, on 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 30 portée de l'invention décrite à l'exception de celles exposées dans les revendications annexées. REVENDICATIONS1. Procédé d'empilage d'une nappe (50) qui est transférée d'un système de mélangeage de caoutchouc vers un système d'empilage (100), le procédé comprenant les étapes suivantes : transférer la nappe (50) vers une tête d'empilage (120) du système d'empilage (100) ; faire passer la nappe (50) vers un tapis motorisé (110) du système d'empilage (100), le tapis motorisé (110) pouvant tourner dans les deux sens et étant mobile en translation, et le tapis motorisé (110) se situe entre la tête d'empilage et une palette choisie entre une palette (P) avec bords et une palette (Q) sans bords ; et mettre le tapis motorisé (110) en translation pour se déplacer selon un trajet tel que le tapis motorisé (110) reçoit la nappe (50) de la tête d'empilage (120) et permet de rendre accessible une extrémité aval (50b) de la nappe (50) à empiler afin de la relier à une extrémité amont (52a) d'une nappe (52) d'une palette successive et faire aboutage entre les nappes (50, 52). 2. Procédé d'empilage selon la revendication 1, comprenant en outre les étapes suivantes : faire tourner le tapis motorisé (110) dans un premier sens ; mettre le tapis motorisé (110) dans une position pour recevoir la nappe (50) de la tête d'empilage (20) en même temps que la tête d'empilage (120) continue passer la nappe (50) vers le tapis motorisé (110); et faire s'arrêter de tourner le tapis motorisé (110) en même temps que la tête d'empilage (120) continue à passer la nappe (50). 3. Procédé de l'empilage selon la revendication 2, dans lequel la tête d'empilage (120) comporte deux tapis motorisés alternatifs (122), et chacun tourne dans une direction prédéterminée en même temps que chacun pivote autour son axe de rotation le long d'un contour préfixé. 4. Procédé de l'empilage de la revendication 3, dans lequel les tapis motorisés alternatifs (122) maintiennent un écart (125) entre les deux pour passer 3064938 la nappe (50) au tapis motorisé (110). 5. Procédé de l'empilage selon la revendication 3 ou la revendication 4, comprenant en outre l'étape de faire pivoter les tapis motorisés alternatifs (122) le 5 long du contour préfixé pour faire empiler la nappe (50) dans la palette. 6. Procédé de l'empilage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, comprenant en outre les étapes suivantes : faire se terminer l'empilage lorsque une quantité prédéterminée de matériau 10 est atteint dans la palette ; faire tourner le tapis motorisé (110) dans un sens inverse ; et faire se déplacer le tapis motorisé (110) pour qu'il s'installe au-dessus de la palette. 15 7. Procédé de l'empilage de la revendication 6, dans lequel l'étape de faire se terminer l'empilage comprend en outre, l'étape de faire porter une extrémité amont (50a) de la nappe (50) jusqu'au sommet de la palette. 8. Procédé de l'empilage selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, comprenant en outre l'étape de faire répéter l'empilage pour au moins une palette successive choisie entre une palette (P') avec bords et une palette (Q') sans bords. 9. Procédé de l'empilage selon la revendication 8, comprenant en outre 25 l'étape de faire une jonction (J), (J') entre une extrémité aval (50b) de la nappe (50) et une extrémité amont (52a) de la nappe (52) palettisé dans la palette successive. 10. Procédé de 1"empilage selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, dans lequel le système d'empilage reçoit et empile le matériau de la nappe (50) jusqu'à une hauteur ou un poids prédéterminé du matériau. 3064938 - 12 - 11. Procédé de l'empilage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre l'étape de choisir une palette sans bords (Q) qui est capable de descendre en fonction d'une quantité de matériau reçu pendant l'empilage de la nappe (50). 5 12. Procédé de la revendication 11, dans lequel un jeu vertical (L) entre les tapis motorisés alternatifs (122) et le dernier pli de la nappe (50) reste constant. 13. Système d'empilage (100) qui réalise un procédé d'empilage selon 10 l'une quelconque des revendications 1 à 12. 15 20