Brevet FR3062808A1 — publié le 20180817

PROCEDE ET INSTALLATION DE TRANCANNAGE EN CONTINU DE BANDELETTES DE GOMME AUTOUR DE BOBINES DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne le domaine technique du trancannage autour de bobines, de bandelettes de matériau caoutchouteux, notamment de gomme, utilisées pour la fabrication d'un pneumatique par exemple. L'invention concerne notamment un procédé et une installation de trancannage en continu de bandelettes de gomme autour de bobines, à partir d'une nappe de gomme extraite en continu d'une extrudeuse. Par « gomme », on entend une pâte à base de caoutchouc, utilisée dans la fabrication d'un 15 pneumatique. Cette pâte à base de caoutchouc peut intégrer un élément de renfort, tel que du tissu de la corde ou du câble, ou tout autre composant ou élément structurel. Le trancannage est l'action d'enrouler de manière ordonnée une bandelette autour d'une bobine de plus grande largeur que la bandelette, spire par spire et couche par couche. Une 20 opération de trancannage est réalisée en fixant tout d'abord l'une des extrémités d'une bandelette à la bobine. Ensuite, la bobine est entrainée en rotation autour de son axe de révolution de manière à enrouler la bandelette. A ce stade, pour réaliser l'opération de trancannage en tant que telle il est possible, soit de déplacer latéralement la bobine le long de son axe de révolution, soit de déplacer transversalement la bandelette par 25 l'intermédiaire d'un bras de dépose par exemple, bien connu de l'état de la technique. L'essentiel réside dans le fait d'avoir un déplacement relatif entre la bobine et la bandelette à trancanner. 30 ETAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Dans l'état actuel de la technique, il est connu de fabriquer une nappe de gomme par l'intermédiaire d'une extrudeuse. En sortie de l'extrudeuse, la nappe est acheminée par l'intermédiaire de rouleaux de transitique et de refroidissement vers un premier module au 3062808 2 niveau duquel la nappe refroidie est déposée sur un film support, appelé « liner », en matière plastique ou textile, puis est en enroulée en bobine d'environ 500 mm de largeur. En pratique, lorsque la bobine de gomme est terminée, l'extrudeuse est stoppée, la nappe 5 est coupée transversalement et la bobine est déchargée puis évacuée vers d'autres machines pour des opérations de déroulage de la bobine, de découpes de la nappe en bandelettes, et de trancannage des bandelettes autour de bobines. La configuration actuelle est contraignante et présente plusieurs inconvénients, notamment 10 liés aux diverses manipulations des bobines, aux diverses opérations d'enroulage et de déroulage, au stockage et à la conservation des bobines, à la perte de rendement liée à l'arrêt de l'extrudeuse, etc... EXPOSE DE L'INVENTION L'un des buts de l'invention est donc de remédier aux problèmes précités, et de fournir un procédé et une installation de trancannage en continu de bandelettes de gomme, notamment utilisées dans la fabrication d'un pneumatique, autour de bobines, à partir d'une nappe de gomme extraite en continu d'une extrudeuse. A cet effet, il a été mis au point un procédé comprenant des étapes consistant à : - faire défiler en continu et refroidir la nappe en sortie de l'extrudeuse par l'intermédiaire de rouleaux de transitique et de refroidissement ; - déposer en continu la nappe refroidie sur un film support déroulé en continu pour former un complexe. Conformément à l'invention, le procédé comprend en outre des étapes consistant successivement à : - faire défiler le complexe dans un accumulateur ; - en sortie de l'accumulateur, découper le complexe dans sa largeur en une pluralité de bandelettes ; - réaliser un trancannage, à une vitesse initiale, de chacune bandelettes autour d'une bobine ; - lorsque les bobines sont terminées, stopper le trancannage des bandelettes et faire s'accumuler dans l'accumulateur le complexe en provenance de l'extrudeuse ; 3062808 3 - pendant que le complexe s'accumule, découper transversalement les bandelettes en amont des bobines et finir l'enroulage de l'extrémité libre des bandelettes découpées autour des bobines, évacuer les bobines et approvisionner de nouvelles bobines vides, rattacher l'extrémité libre des bandelettes auxdites bobines vides ; 5 - redémarrer le trancannage de chacune des bandelettes autour des bobines vides à une vitesse supérieure à la vitesse initiale jusqu'à décharger complètement l'accumulateur, puis reprendre l'enroulage à la vitesse initiale. De cette manière, l'invention permet de fabriquer directement et en continu des bobines de 10 bandelettes de gomme trancannées à partir d'une nappe en sortie d'extrudeuse. L'invention permet de s'affranchir des étapes d'enroulage, de manutention, de stockage, et de déroulage de bobines en vue d'une opération de trancannage distinctes. Le rendement est optimal. L'extrudeuse produit une nappe en continu, sans arrêt, les bobines de bandelettes trancannées sont formées en continu. 15 Avantageusement, le procédé comprend une étape consistant à laisser la nappe former une boucle entre le dépôt de la nappe sur le film support et le refroidissement de la nappe par l'intermédiaire des rouleaux de transitique et de refroidissement. 20 De cette manière, le contrôle visuel de la hauteur de la boucle permet de contrôler aisément la vitesse du film support pour faire défiler la nappe en sortie d'extrudeuse. Afin d'optimiser davantage le procédé selon l'invention, les bobines de bandelettes trancannées finies sont évacuées et remplacées par des bobines vides, automatiquement et 25 par l'intermédiaire d'un robot. Ces opérations sont effectuées en temps masqué sur l'enroulage des bobines en cours. Bien entendu, et sans sortir du cadre de l'invention, les bobines finies peuvent être, après avoir été poussées automatiquement hors du module de trancannage, évacuées et remplacées manuellement par un opérateur. 30 L'invention vise à protéger également une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-avant, et comprenant successivement - un module de refroidissement comportant des rouleaux de transitique et de refroidissement pour faire défiler et refroidir la nappe en sortie d'extrudeuse ; 3062808 4 - un module de complexage comprenant un rouleau de dévidage d'un film support sous la nappe refroidie pour former un complexe. Selon l'invention, comprend en outre et successivement : 5 - un accumulateur au travers duquel le complexe est destiné à défiler en continu en sortie du module de complexage ; - un module de découpe comprenant des lames de coupe du complexe dans sa largeur et en une pluralité de bandelettes ; - un module de trancannage des bandelettes comprenant : 10 - une pluralité de bobines entrainées en rotation et autour desquelles les bandelettes sont enroulées ; - des moyens de déplacement transversal relatif entre les bandelettes et les bobines pour le trancannage en tant que tel ; - des capteurs détectant que les bobines sont formées, assujettis à des moyens 15 d'évacuation des bobines formées ; - des moyens de coupe transversale des bandelettes en amont des bobines formées ; Toujours selon l'invention, l'installation comprend des moyens pour assujettir la vitesse de 20 rotation des bobines à l'accumulateur de sorte que lorsque la rotation des bobines est arrêtée ou ralentie, le complexe s'accumule dans l'accumulateur, et lorsque l'enroulage des nouvelles bobines vides débute, la vitesse de rotation est accélérée pour décharger l'accumulateur du complexe accumulé, puis est ralentie jusqu'à une vitesse initiale. 25 De préférence, les moyens de déplacement transversal relatif entre les bandelettes et les bobines comprennent chacun un bras de dépose sur lequel la bandelette est destinée à défiler. Le bras de dépose est monté mobile sur un rail pour se déplacer alternativement le long de la largeur de la bobine. 30 Selon une forme de réalisation particulière, les moyens de découpe comprennent un fourreau monté au niveau de chaque bras de dépose et à l'intérieur duquel la bandelette est destinée à défiler, chaque fourreau reçoit une lame de coupe mobile pour venir couper les bandelettes. 3062808 5 De préférence, le module de complexage comprend deux rouleaux de dévidage d'un film support, et un système de raboutage de l'extrémité d'un rouleau avec l'extrémité initiale de l'autre rouleau. 5 De cette manière, lorsqu'un rouleau de dévidage du film support est vide, le deuxième rouleau poursuit le dévidage, et le premier rouleau peut être remplacé, sans stopper le procédé. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 10 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est réalisée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : 15 - la figure 1 est une représentation schématique illustrant, de côté, l'installation de trancannage en continu de bandelettes de gomme selon l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, illustrant en détail le module de refroidissement et le module de complexage que comprend 20 l'installation selon l'invention ; - la figure 3 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 1, illustrant en détail le module de découpe, et le module de trancannage des bandelettes que comprend l'installation selon l'invention ; 25 - la figure 4 est une représentation schématique illustrant en perspective le module de trancannage des bandelettes de l'installation selon l'invention ; - la figure 5 est une représentation schématique similaire à celle de la figure 4, illustrant en 30 détail un bras de dépose et une bobine du module de trancannage. EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION L'invention concerne un procédé et une installation (1) de trancannage en continu de 35 bandelettes (2) de gomme, notamment utilisées dans la fabrication d'un pneumatique. Les 3062808 6 bandelettes possèdent une largeur d'environ 10 mm à 30 mm, et le trancannage des bandelettes (2) est effectué autour de bobines de 400 mm à 500 mm de large. Ces valeurs sont données à titre d'exemple, et ne sont nullement limitatives. 5 En référence aux figures 1 et 2, l'invention permet de former, en continu, des bobines (4) de bandelettes (2) trancannées à partir d'une nappe (5) de gomme extraite en continu d'une extrudeuse (6). En pratique, une extrudeuse (6) permet de fabriquer en continu une nappe (5) de gomme de 1600 mm de large par exemple. 10 L'installation (1) comprend un module de refroidissement (7) installé en sortie de l'extrudeuse (6). Le module de refroidissement (7) comprend des rouleaux (7a) de transitique et de refroidissement pour faire défiler et refroidir la nappe (5) directement issue de l'extrudeuse (6). 15 L'installation (1) comprend un module (8) dit de complexage, disposé à la sortie du module de refroidissement (7). Ainsi, en sortie du module de refroidissement (7), la nappe (5) est déposée sur un film support (9), tel que par exemple un film de textile ou un film plastique, lui-même déroulé en continu. Le film support (9) est de tout type approprié et doit pouvoir être découpé en bandelettes. Le module de complexage (8) comprend deux 20 rouleaux (8a) de dévidage du film support (9). Les deux rouleaux de dévidage (8a) sont déroulés, l'un après l'autre, pour venir sous la nappe (5) et former un complexe (10) avec celle-ci. Le film support (9) supporte la nappe (5) et sera enroulé ultérieurement en bobines. Le module de complexage (8) comprend un système de raboutage (11), bien connu de l'état de la technique, permettant de solidariser, par exemple par collage, 25 l'extrémité finale du premier rouleau (8a) de dévidage, avec l'extrémité initiale du deuxième rouleau (8a). Ainsi, lorsque le dévidage du premier rouleau (8a) est terminé, le dévidage du deuxième rouleau (8a) est poursuivi automatiquement, en lieu et place du premier rouleau (8a). Le premier rouleau (8a) peut alors être remplacé, soit manuellement par un opérateur, soit de manière automatique par un robot. 30 En sortie du module de complexage (8), le complexe (10) défile dans un accumulateur (12), connu de l'état de la technique, qui, au moyen de différents rouleaux de transitique (12a) mobiles et disposés à la manière d'un accordéon, permet d'allonger la distance parcourue par le complexe (10) à l'intérieur de l'accumulateur (12). En d'autres termes, le 3062808 7 complexe (10) en défilement peut s'accumuler à l'intérieur de l'accumulateur (12), tout en stoppant son défilement en aval de l'accumulateur (12). Afin de faire défiler le complexe (10), l'installation (1) comprend, de manière connue de 5 l'Homme du métier, différents rouleaux d'entraînement motorisés positionnés pour tirer le film support (9) afin de ne pas détériorer la nappe (5) ou les bandelettes (2) de gomme. Afin de contrôler en temps réel la vitesse sur le film support (9), avant de pénétrer dans le module de complexage (8), la nappe (5) forme une boucle (13) dite de régulation, en suspension dans l'air. Le contrôle de la hauteur de la boucle (13) permet de vérifier si la 10 vitesse sur le film support (9) est trop faible ou trop importante. En effet, plus la boucle (13) est haute et de petite dimension, plus la vitesse sur le film support (9) est importante, et inversement. Le contrôle de cette hauteur peut être réalisé, soit par un opérateur, soit par l'agencement de capteurs, et permet de ralentir ou d'accélérer la vitesse de défilement du film support (9). 15 En sortie de l'accumulateur (12), le complexe (10) est dirigé vers un module de découpe (14) comprenant une pluralité de lames de coupe disposées pour découper longitudinalement le complexe (10) dans sa largeur afin de former une pluralité de bandelettes (2). Le module de découpe (14) est bien connu de l'état la technique et ne sera 20 pas décrit plus en détail. En référence aux figures 3 à 5, en sortie du module de découpe (14), les bandelettes (2) de complexe (10) sont acheminées vers un module de trancannage (16) pour enrouler et trancanner chaque bandelette (2) autour d'une bobine (4). À cet effet, le module de 25 trancannage (16) comprend une pluralité de barres (18) rotatives et amovibles, autour desquelles sont montées les bobines (4) qui sont reliées aux bandelettes (2). En pratique, des moteurs permettent d'entraîner en rotation les barres (18). Pour réaliser l'opération de trancannage, le module de trancannage (16) comprend des moyens (15) de 30 déplacement transversal relatif entre les bandelettes (2) et les bobines (4). Dans un exemple particulier, les bobines (4) peuvent être montées mobiles de manière à se déplacer alternativement en va-et-vient selon un mouvement de translation le long de leur axe de révolution. Selon l'exemple illustré, chaque bobine (4) est assujettie à un bras de dépose (17) des bandelettes (2), sur lequel la bandelette (2) est destinée à défiler. Le bras de 35 dépose (17) est monté mobile sur un rail (19), parallèle à la bobine (4), pour se déplacer 3062808 8 alternativement et en va-et-vient le long de la largeur de la bobine (4), et parallèlement à cette dernière. En pratique, les bobines (4) sont entrainées en rotation à une vitesse initiale, et les bras de 5 dépose (17) sont déplacés alternativement le long de la largeur des bobines (4) pour réaliser le trancannage des bandelettes (2) autour des bobines. Lorsque les bobines (4) sont pratiquement formées, c'est-à-dire qu'elles ont atteint un diamètre souhaité, les bobines pleines (4) sont évacuées par le côté, c'est-à-dire selon la 10 direction des axes de révolution des bobines (4), soit manuellement par un opérateur, soit de manière automatique. A cet effet, l'enroulage et le défilement des bandelettes (2) sont stoppés, et l'accumulateur (12) est actionné afin que le complexe (10) en provenance de l'extrudeuse (6) s'y 15 accumule. De cette manière, l'extrudeuse (6) reste en fonctionnement et la fabrication de la nappe (5) est toujours continue. En pratique, l'accumulateur (12) permet d'accumuler le complexe (10) pendant environ 1 min par exemple, c'est-à-dire qu'il peut accumuler environ 50 m de complexe (10). 20 Pendant que le complexe (10) s'accumule dans l'accumulateur (12), le module de trancannage (16) réalise une découpe transversale des bandelettes (2) en amont des bobines (4). Pour ce faire, et en référence à la figure 5, chaque bras de dépose (17) comprend un fourreau (20) à l'intérieur duquel la bandelette (2) défile. Le fourreau (20) reçoit une lame de coupe, mobile pour venir découper transversalement la bandelette (2). 25 Lorsque les bandelettes (2) sont découpées, les barres (18) qui supportent les bobines (4) pratiquement formées, sont entraînées en rotation pour finir l'enroulage de l'extrémité des bandelettes (2) autour desdites bobines (4), en combinaison avec un rouleau d'appui qui permet de plaquer l'extrémité libre desdites bandelettes (2) sur les bobines (4). 30 Ensuite, les bobines pleines (4) sont extraites et remplacées par des nouvelles bobines vides. L'extrémité amont des bandelettes (2) découpées est alors rattachées, par exemple manuellement, aux bobines vides. La rotation desdites bobines est ensuite redémarrée à une vitesse supérieure à la vitesse initiale jusqu'à décharger complètement l'accumulateur 3062808 9 (12) du complexe (10) qui s'y était accumulé. Lorsque l'accumulateur (12) déchargé, la rotation des bobines et le trancannage des bandelettes (2) sont repris à la vitesse initiale. En pratique, l'installation (1) comprend des capteurs qui détectent que les bobines (4) sont 5 formées, c'est-à-dire qu'elles ont atteint le diamètre désiré. Ces capteurs sont assujettis à la rotation des barres (18) recevant les bobines. La vitesse de rotation des barres (18) est également assujettie à l'accumulateur (12) de sorte que lorsque la rotation des bobines est arrêtée ou ralentie, le complexe (10) s'accumule automatiquement dans l'accumulateur (12) et, lorsque l'enroulage des nouvelles bobines (4) débute, la vitesse de rotation des 10 barres (18) est accélérée pour décharger l'accumulateur (12) du complexe (10) accumulé, puis est ralentie jusqu'à la vitesse initiale. Bien entendu, la vitesse de déplacement du bras de dépose (17) est également assujettie à la vitesse de rotation des barres (18) pour l'opération de trancannage. 15 L'installation (1) permet donc de réaliser, en continu, un trancannage automatique des bandelettes (2) autour de bobines (4), sans arrêt de l'extrudeuse (6). L'approvisionnement de nouvelles bobines et l'évacuation des bobines (4) formées peuvent être automatiques, notamment par l'intermédiaire de tourets comprenant chacun 20 deux barres (18) parallèles, dont une barre (18) avec au moins une bobine (4) autour de laquelle la bandelette est trancannée, et une barre (18) avec au moins une bobine vide. Ainsi, lorsque la bobine (4) est terminée, la bobine vide est déplacée pour venir en contact avec la bandelette en amont de la bobine terminée de manière à démarrer l'enroulement de la bandelette autour de la bobine vide. Ensuite, un organe d'appui est déplacé pour venir en 25 appui contre la bandelette entre la bobine terminée et la bobine vide, et une lame de coupe est déplacée pour couper transversalement la bandelette, en contre-appui de l'organe d'appui. Ensuite, la bobine vide est entrainée en rotation pour l'enroulage de la bandelette et la formation d'une nouvelle bobine (4). 30 REVENDICATIONS1. Procédé de trancannage en continu de bandelettes (2) de gomme, notamment utilisées dans la fabrication d'un pneumatique, autour de bobines (4), à partir d'une nappe (5) de gomme extraite en continu d'une extrudeuse (6), le procédé comprenant des étapes consistant à : - faire défiler en continu et refroidir la nappe (5) en sortie de l'extrudeuse (6) par l'intermédiaire de rouleaux (7a) de transitique et de refroidissement ; - déposer en continu la nappe (5) refroidie sur un film support (9) déroulé en continu pour former un complexe (10) ; caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant successivement à : - faire défiler le complexe (10) dans un accumulateur (12) ; - en sortie de l'accumulateur (12), découper le complexe (10) dans sa largeur en une pluralité de bandelettes (2) ; - réaliser un trancannage, à une vitesse initiale, de chacune bandelettes autour d'une bobine ; - lorsque les bobines (4) sont terminées, stopper le trancannage des bandelettes (2) et faire s'accumuler dans l'accumulateur (12) le complexe (10) en provenance de l'extrudeuse (6) ; - pendant que le complexe (10) s'accumule, découper transversalement les bandelettes (2) en amont des bobines (4) et finir l'enroulage de l'extrémité libre des bandelettes (2) découpées autour des bobines (4), évacuer les bobines (4) et approvisionner de nouvelles bobines vides, rattacher l'extrémité libre des bandelettes (2) auxdites bobines vides ; - redémarrer le trancannage de chacune des bandelettes (2) autour des bobines vides à une vitesse supérieure à la vitesse initiale jusqu'à décharger complètement l'accumulateur (12), puis reprendre l'enroulage à la vitesse initiale. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à laisser la nappe (5) former une boucle (13) entre le dépôt de la nappe (5) sur le film support (9) et le refroidissement de la nappe (5). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bobines (4) sont évacuées et remplacées par des bobines vides, automatiquement et par l'intermédiaire d'un robot. 3062808 11 4. Installation (1) de trancannage en continu de bandelettes (2) de gomme, notamment utilisées dans la fabrication d'un pneumatique, autour de bobines (4), à partir d'une nappe (5) de gomme extraite en continu d'une extrudeuse (6), l'installation (1) 5 comprenant successivement : - un module de refroidissement (7) comportant des rouleaux (7a) de transitique et de refroidissement pour faire défiler et refroidir la nappe (5) en sortie d'extrudeuse (6) ; - un module de complexage (8) comprenant un rouleau (8a) de dévidage d'un film support (9) sous la nappe (5) refroidie pour former un complexe (10) ; 10 l'installation (1) est caractérisée en ce qu'elle comprend en outre et successivement : - un accumulateur (12) au travers duquel le complexe (10) est destiné à défiler en continu en sortie du module de complexage (8) ; - un module de découpe (14) comprenant des lames de coupe (15) du complexe (10) dans sa largeur et en une pluralité de bandelettes (2) ; 15 - un module de trancannage (16) des bandelettes (2) comprenant : - une pluralité de bobines (4) entrainées en rotation et autour desquelles les bandelettes (2) sont enroulées ; - des moyens (15) de déplacement transversal relatif entre les bandelettes (2) et les bobines (4) pour le trancannage en tant que tel ; 20 - des capteurs détectant que les bobines (4) sont formées, assujettis à des moyens d'évacuation des bobines (4) formées ; - des moyens de coupe (23) transversale des bandelettes (2) en amont des bobines (4) formées ; et en ce que l'installation comprend des moyens pour assujettir la vitesse de rotation 25 des bobines (4) pour l'enroulage des bandelettes (2) à l'accumulateur (12), de sorte que lorsque la rotation des bobines (4) est arrêtée ou ralentie, le complexe (10) s'accumule dans l'accumulateur (12), et lorsque l'enroulage de nouvelles bobines vides débute, la vitesse de rotation est accélérée pour décharger l'accumulateur (12) du complexe (10) accumulé, puis est ralentie jusqu'à une vitesse initiale. 30 5. Installation (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens de déplacement transversal relatif entre les bandelettes (2) et les bobines (4) comprennent chacun un bras de dépose (17) sur lequel la bandelette (2) est destinée à défiler, le bras de dépose (17) est monté mobile sur un rail (19) pour se déplacer 35 alternativement le long de la largeur de la bobine (4). 3062808 12 6. Installation (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de découpe (23) comprennent un fourreau (20) monté au niveau de chaque bras de dépose (17) et à l'intérieur duquel la bandelette (2) est destinée à défiler, chaque 5 fourreau (20) reçoit une lame de coupe mobile pour venir couper les bandelettes (2). 7. Installation (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le module de complexage (8) comprend deux rouleaux (8a) de dévidage d'un film support (9), et un système de raboutage (11) de l'extrémité finale d'un rouleau (8a) avec l'extrémité 10 initiale de l'autre rouleau (8a).