Brevet FR3125738A1 — publié le 20230203

L’invention concerne le domaine technique de la fabrication de galettes de matériau caoutchouteux, notamment de gomme, utilisées pour la fabrication d’un pneumatique par exemple. L’invention concerne notamment un procédé et une installation d’enroulage en continu de bandelettes de gomme pour former de telles galettes, à partir d’une nappe de gomme extraite en continu d’une extrudeuse. A la différence d’un enroulage de nappes qui prend la forme d’une bobine, l’enroulage de bandelettes prend la forme de galettes, du fait de la faible largeur des bandelettes de gomme enroulées. L’invention permet de transférer la nappe de gomme entre une extrudeuse et une machine de refendage et d’enroulage en continu sans utiliser de film support pendant toute la phase de transitique. Le film support est ensuite inséré au moment du ré-enroulage des bandelettes de gomme après la coupe. Le film support n’est pas découpé et peut être réutilisé à terme. Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Procédé et installation perfectionnés d’enroulage en continu de bandelettes de gomme pour former des galettes L’invention concerne le domaine technique de la fabrication de galettes de matériau caoutchouteux, notamment de gomme, utilisées pour la fabrication d’un pneumatique par exemple. L’invention concerne notamment un procédé et une installation d’enroulage en continu de bandelettes de gomme pour former de telles galettes, à partir d’une nappe de gomme extraite en continu d’une extrudeuse. A la différence d’un enroulage de nappes qui prend la forme d’une bobine, l’enroulage de bandelettes prend la forme de galettes, du fait de la faible largeur des bandelettes de gomme enroulées. Par « gomme », on entend une pâte à base de caoutchouc, utilisée dans la fabrication d’un 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. Art antérieur 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 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 1600 mm de largeur. En pratique, lorsque la bobine de gomme est terminée, l’extrudeuse est stoppée, la nappe 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 d’enroulage des bandelettes en galettes. La configuration actuelle est contraignante et présente plusieurs inconvénients, notamment 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… Le Demandeur a déjà tenté de remédier à ces inconvénients avec le brevet européen délivré n° EP 3583060 divulguant une installation et un procédé d’enroulage en continu de bandelettes de gomme pour former des galettes, à partir d’une nappe de gomme extraite en continu d’une extrudeuse. Le procédé décrit dans ce document comprend 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 ; - faire défiler le complexe dans un accumulateur ; - en sortie de l’accumulateur, découper le complexe dans sa largeur en une pluralité de bandelettes ; - enrouler les bandelettes à une vitesse initiale, chacune autour d’un support pour former des galettes ; - lorsque les galettes sont terminées, stopper l’enroulage des bandelettes et faire s’accumuler dans l’accumulateur le complexe en provenance de l’extrudeuse ; - pendant que le complexe s’accumule, approvisionner des supports vides, découper transversalement les bandelettes en amont des galettes et rattacher l’extrémité libre des bandelettes auxdits supports vides ; - simultanément, finir l’enroulage de l’extrémité libre des bandelettes autour des galettes, évacuer automatiquement lesdites galettes, et redémarrer l’enroulage de chacune des bandelettes autour des supports vides à une vitesse supérieure à la vitesse initiale jusqu’à décharger complètement l’accumulateur, puis reprendre l’enroulage à la vitesse initiale. Ce procédé, et l’installation correspondante, donnent entière satisfaction pour l’enroulage en continu de bandelettes de gomme pour former des galettes, à partir d’une nappe de gomme extraite en continu d’une extrudeuse. Cependant, après dépôt de la nappe sur le film support, appelé « liner », en matière plastique ou textile, l’ensemble est refendu en bande étroite de 15 à 50 mm par exemple, et est ensuite enroulé en galettes d’environ 800 mm de diamètre. Ceci engendre plusieurs inconvénients, tels que celui de devoir manipuler, découper, et consommer des bobines de liner, qui deviendra un déchet à terme. L’un des buts de l’invention est donc de remédier aux problèmes précités, et de fournir un procédé et une installation d’enroulage en continu de bandelettes de gomme, notamment utilisées dans la fabrication d’un pneumatique, pour former des galettes, à partir d’une nappe de gomme extraite en continu d’une extrudeuse, qui soit plus ergonomique et écologique. A cet effet, il a été mis au point un procédé remarquable en ce qu’il comprend des étapes consistant à : - déposer en continu la nappe en sortie d’extrudeuse sur une bande transporteuse circulant en boucle fermée dans un accumulateur, l’accumulateur comprenant une première zone d’accumulation/déchargement de la bande transporteuse seule, et une deuxième zone de déchargement/accumulation de la bande transporteuse recevant la nappe ; - en sortie de l’accumulateur, découper la nappe dans sa largeur en une pluralité de bandelettes de gomme ; - dérouler en continu des galettes de bandelettes de film support, de largeurs correspondantes à celles des bandelettes de gomme ; - positionner chaque bandelette de gomme sur une bandelette de film support et les enrouler ensemble, à une vitesse initiale, autour d’un support pour former des galettes de gomme ; - pendant le temps de formation des galettes, approvisionner des supports vides destinés à recevoir des galettes de gomme, et approvisionner des galettes pleines de bandelettes de film support, et attacher les bandelettes de film support sur les supports vides destinés à recevoir des galettes de gomme ; - lorsque les galettes de gomme sont terminées, stopper l’enroulage des bandelettes de gomme et des bandelettes de film support, décharger la bande transporteuse seule dans la première zone de l’accumulateur, et accumuler simultanément la bande transporteuse recevant la nappe dans la deuxième zone de l’accumulateur ; - pendant que la bande transporteuse recevant la nappe s’accumule, découper transversalement les bandelettes de gomme en amont des galettes de gomme, et rattacher aux supports vides les bandelettes de gomme provenant de l’extrudeuse ; - simultanément, finir l’enroulage de l’extrémité libre des bandelettes de gomme et des bandelettes de film support autour des galettes de gomme, évacuer lesdites galettes de gomme, et redémarrer l’enroulage de chacune des bandelettes de gomme et des bandelettes de film support autour des supports vides à une vitesse supérieure à la vitesse initiale jusqu’à décharger la bande transporteuse recevant la nappe dans la deuxième zone l’accumulateur et accumuler simultanément la bande transporteuse seule dans la première zone de l’accumulateur, puis reprendre l’enroulage à la vitesse initiale. De cette manière, l’invention permet de fabriquer directement et en continu des galettes de gomme 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 de film support, ce qui rend le procédé plus ergonomique. Le rendement est optimal puisque l’extrudeuse produit une nappe en continu, sans arrêt, et que les galettes de bandelettes de gomme sont formées en continu. En d’autres termes, l’invention permet de transférer la nappe de gomme entre une extrudeuse et une machine de refendage et d’enroulage en continu sans utiliser de film support pendant toute la phase de transitique. Le film support est ensuite inséré au moment du ré-enroulage des bandelettes de gomme après la coupe. Le film support n’est pas découpé et peut être réutilisé à terme, ce qui rend le procédé plus écologique. Selon une forme de réalisation particulière, les galettes de gomme sont évacuées et remplacées par des supports vides, automatiquement et par l’intermédiaire d’un manipulateur, ce qui rend davantage ergonomique le procédé de l’invention. Ces opérations sont effectuées en temps masqué sur l’enroulage des galettes de bandelettes de gomme en cours. De la même manière, lorsque les bandelettes de film support sont découpées transversalement, les galettes vides de bandelettes de film support sont évacuées automatiquement et remplacées par des nouvelles galettes de film support pleines, de préférence par l’intermédiaire d’un manipulateur. Ces opérations sont effectuées en temps masqué sur l’enroulage des galettes de bandelettes de gomme en cours. L’invention vise à protéger également une installation pour la mise en œuvre du procédé décrit ci-avant, et comprenant successivement : - un accumulateur à bande transporteuse circulant en boucle fermée au travers duquel la nappe est destinée à défiler en continu en sortie de l’extrudeuse, l’accumulateur comprenant une première zone d’accumulation/déchargement de la bande transporteuse seule, et une deuxième zone de déchargement/accumulation de la bande transporteuse recevant la nappe ; - un module de découpe comprenant des moyens de coupe de la nappe dans sa largeur et en une pluralité de bandelettes de gomme ; - un module d’enroulage des bandelettes comprenant : * des barres de dévidage de galettes de bandelettes de film support ; * une pluralité de supports montés sur des barres entrainées en rotation et autour desquels les bandelettes de gomme positionnées sur les bandelettes de film support sont enroulées ensemble pour former les galettes de gomme ; * des capteurs détectant que les galettes de gomme sont formées, assujettis à des moyens d’évacuation des galettes de gomme formées ; * une lame de coupe transversale des bandelettes de gomme en amont des galettes de gomme formées ; * des moyens d’approvisionnement de supports vides et d’enroulage des bandelettes de gomme découpées et des bandelettes de film support autour desdits supports vides. Toujours selon l’invention, l’installation comprend des moyens pour assujettir la vitesse de rotation des supports pour l’enroulage des bandelettes de gomme et des bandelettes de film support à l’accumulateur de sorte que lorsque la rotation des supports est arrêtée ou ralentie, le bande transporteuse seule est déchargée dans la première zone de l’accumulateur et la bande transporteuse recevant la nappe s’accumule simultanément dans l’accumulateur, et lorsque l’enroulage des nouvelles galettes de gomme débute, la vitesse de rotation est accélérée pour décharger la bande transporteuse recevant la nappe dans la deuxième zone l’accumulateur et accumuler simultanément la bande transporteuse seule dans la première zone de l’accumulateur, puis est ralentie jusqu’à une vitesse initiale. De préférence, l’installation comprend des moyens d’évacuation et d’approvisionnement automatique de galettes de bandelettes de film support. Selon une forme de réalisation particulière, les moyens d’approvisionnement de supports vides et d’enroulage des bandelettes de gomme découpées et des bandelettes de film support autour desdits supports vides comprennent un flasque rotatif duquel font saillie quatre barres régulièrement réparties autour du flasque, le flasque étant apte à être entraîné en rotation pour faire pivoter les barres de sorte à positionner successivement : - devant un poste d’enroulage, une première barre sur laquelle sont destinées à s’enrouler des bandelettes de gomme positionnées sur des bandelettes de film support ; - devant un poste de déroulage, une deuxième barre recevant des galettes de bandelettes de film support ; - devant un premier poste d’évacuation/chargement, une troisième barre sur laquelle sont enroulées des galettes de bandelettes de gomme positionnées sur des bandelettes de film support pour évacuation et remplacement par des supports vides ; - devant un deuxième poste d’évacuation /chargement, une quatrième barre recevant des supports vides pour évacuation et remplacement par des galettes de bandelettes de film support. 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 : est une vue en perspective d’une installation d’enroulage en continu de bandelettes de gomme selon l’invention. illustre en perspective un accumulateur à bande transporteuse mis en œuvre dans l’installation, et en phase repos. est une vue similaire à celle de la , l’accumulateur étant en phase d’accumulation de la nappe de gamme. illustre la sortie de l’accumulateur et la séparation de la nappe de gomme et de la bande transporteuse. est une vue en perspective illustrant un module de découpe de la nappe en une pluralité de bandelettes de gomme. est une vue similaire à celle de la , vue sous un autre angle, et illustrant les moyens de coupe de la nappe dans sa largeur une pluralité de bandelettes de gomme. est une perspective des modules d’enroulage de bandelettes de gomme en galettes. est une vue similaire à celle de la , vue en coupe le long des barres d’enroulage du module d’enroulage. est une vue de détail d’un module d’enroulage, illustrant les moyens de coupe transversale des bandelettes de gomme. est une vue illustrant les moyens d’évacuation des galettes de gomme pleines et des supports de liner vides. Procédé d’enroulage en continu de bandelettes de gomme (2), notamment utilisées dans la fabrication d’un pneumatique, pour former des galettes de gomme (3), à partir d’une nappe (4) de gomme extraite en continu d’une extrudeuse, le procédé comprenant des étapes consistant à : - déposer en continu la nappe (4) en sortie d’extrudeuse sur une bande transporteuse (5) circulant en boucle fermé dans un accumulateur (6), l’accumulateur (6) comprenant une première zone (6a) d’accumulation/déchargement de la bande transporteuse (5) seule, et une deuxième zone (6b) de déchargement/accumulation de la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) ; - en sortie de l’accumulateur (6), découper la nappe (4) dans sa largeur en une pluralité de bandelettes de gomme (2) ; - dérouler en continu des galettes (12a) de bandelettes de film support (12), de largeurs correspondantes à celles des bandelettes de gomme (2) ; - positionner chaque bandelette de gomme (2) sur une bandelette de film support (12) et les enrouler ensemble, à une vitesse initiale, autour d’un support (3a) pour former des galettes de gomme (3) ; - pendant le temps de formation des galettes (3), approvisionner des supports vides (3a) destinés à recevoir des galettes de gomme (3), et approvisionner des galettes (12a) pleines de bandelettes de film support (12) , et attacher les bandelettes de film support (12) sur les supports vides (3a) destinés à recevoir les galettes de gomme (3) ; - lorsque les galettes de gomme (3) sont terminées, stopper l’enroulage des bandelettes de gomme (2) et des bandelettes de film support (12), décharger la bande transporteuse (5) seule dans la première zone (6a) de l’accumulateur (6), et accumuler simultanément la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) dans la deuxième zone (6b) de l’accumulateur (6) ; - pendant que la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) s’accumule, découper transversalement les bandelettes de gomme (2) en amont des galettes de gomme (3), et rattacher aux supports vides (3a) les bandelettes de gomme (2) provenant de l’extrudeuse ; - simultanément, finir l’enroulage de l’extrémité libre des bandelettes de gomme (2) et des bandelettes de film support (12) autour des galettes de gomme (3), évacuer lesdites galettes de gomme (3), et redémarrer l’enroulage de chacune des bandelettes de gomme (2) et des bandelettes de film support (12) autour des supports vides (3a) à une vitesse supérieure à la vitesse initiale jusqu’à décharger la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) dans la deuxième zone (6b) l’accumulateur (6) et accumuler simultanément la bande transporteuse (5) seule dans la première zone (6a) de l’accumulateur (6), puis reprendre l’enroulage à la vitesse initiale. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les galettes de gomme (3) sont évacuées et remplacées par des supports vides (3a), automatiquement et par l’intermédiaire d’un manipulateur. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque les bandelettes de film support (12) sont découpées transversalement, les galettes vides (12b) de bandelettes de film support (12) sont évacuées automatiquement et remplacées par des nouvelles galettes (12a) pleines de film support (12). Installation (1) d’enroulage en continu de bandelettes de gomme (2), notamment utilisées dans la fabrication d’un pneumatique, pour former des galettes de gomme (3), à partir d’une nappe (4) de gomme extraite en continu d’une extrudeuse, l’installation (1) comprenant successivement : - un accumulateur (6) à bande transporteuse (5) circulant en boucle fermée au travers duquel la nappe (4) est destinée à défiler en continu en sortie de l’extrudeuse, l’accumulateur (6) comprenant une première zone (6a) d’accumulation/déchargement de la bande transporteuse (5) seule, et une deuxième zone (6b) de déchargement/accumulation de la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) ; - un module de découpe (9) comprenant des moyens de coupe (10) de la nappe (4) dans sa largeur et en une pluralité de bandelettes de gomme (2) ; - un module d’enroulage (11) des bandelettes comprenant : * des barres (13, 14) de dévidage de galettes (12a) de bandelettes de film support (12) ; * une pluralité de supports (3a) montés sur des barres (15, 16) entrainées en rotation et autour desquels les bandelettes de gomme (2) positionnées sur les bandelettes de film support (12) sont enroulées ensemble pour former les galettes de gomme (3) ; * des capteurs détectant que les galettes de gomme (3) sont formées, assujettis à des moyens d’évacuation (23, 24) des galettes de gomme (3) formées ; * une lame (17) de coupe transversale des bandelettes de gomme (2) en amont des galettes de gomme (3) formées ; * des moyens d’approvisionnement de supports vides (3a) et d’enroulage des bandelettes de gomme (2) découpées et des bandelettes de film support (12) autour desdits supports vides (3a) ; l’installation (1) comprend des moyens pour assujettir la vitesse de rotation des supports pour l’enroulage des bandelettes de gomme (2) et des bandelettes de film support (12) à l’accumulateur (6) de sorte que lorsque la rotation des supports (3a) est arrêtée ou ralentie, le bande transporteuse (5) seule est déchargée dans la première zone (6a) de l’accumulateur (6) et la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) s’accumule simultanément dans l’accumulateur (6), et lorsque l’enroulage des nouvelles galettes de gomme (3) débute, la vitesse de rotation est accélérée pour décharger la bande transporteuse (5) recevant la nappe (4) dans la deuxième zone (6b) l’accumulateur (6) et accumuler simultanément la bande transporteuse (5) seule dans la première zone (6a) de l’accumulateur (6), puis est ralentie jusqu’à une vitesse initiale. Installation (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce qu’elle comprend des moyens d’évacuation (25, 24) et d’approvisionnement automatique de galettes (12a) de bandelettes de film support (12). Installation (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens d’approvisionnement de supports vides et d’enroulage des bandelettes de gomme découpées et des bandelettes de film support autour desdits supports vides (3a) comprennent un flasque (18) rotatif duquel font saillie quatre barres (13, 15, 16) régulièrement réparties autour du flasque (18), le flasque (18) étant apte à être entraîné en rotation pour faire pivoter les barres de sorte à positionner successivement : - devant un poste d’enroulage (19), une première barre (15) sur laquelle sont destinées à s’enrouler des bandelettes de gomme (2) positionnées sur des bandelettes de film support (12) ; - devant un poste de déroulage (20), une deuxième barre (13) recevant des galettes (12a) de bandelettes de film support (12) ; - devant un premier poste d’évacuation/chargement (21), une troisième barre (16) sur laquelle sont enroulées des galettes de bandelettes de gomme (2) positionnées sur des bandelettes de film support (12) pour évacuation et remplacement par des supports vides (3a) ; - devant un deuxième poste d’évacuation /chargement (22), une quatrième barre (14) recevant des supports vides (12b) pour évacuation et remplacement par des galettes (12a) de bandelettes de film support (12).