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pyodë èt ;ipps,x pi , ,,,tyri,,r,,,,,,, r de '.
';'J.1!L' ::);';"Í.:.'\','i , t' 7n, a y .3é "i( t ' 5.. ,.'. y9,..y.a ruz1
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.;.;/./;',-;''..-'. un pouf vulcaniser des 'bandes de1 n tiè*e contenant; 'un Xastomire*'' ' . '.". l:...Dàn...,;9ro41.loà.',.;'I:'Û1i1'r;'.1.';Ûù;:;Ó . nappe '4e.JUP1>01':t .qu* . '.':.4 t4, .:b'.,:Où.'P\t"p1'..r.%tt"d.-éj':\0.;;;; 4J,.astomèie, on.r.ao\U'i...:t.183.i'.t """;4¯'prc441...pO" <:;;;:: ' nlser l'élaatomère.
Dan un d s procidrf , lm band d matière est . msro.\11é. ).1' êta ton:'fU1Oan1.é;:.'tàI.'-PI; 1 et-$- .. tance -'1etrqu8'8\\r ,.. max1dr:l.si,..pri.(\.Í.Ot 1ac$ë;';"'r.l,'W1C':Y';/ . élec tr1ClU8. ;.e.t;a1..1J.sen't4.:' ClÓ't, pour "engendre?- 1* chaleur .iil.4 se pour la 'fUloan1 Nt10J$::',1."..oon4 procédé, la bande est ;.t;:;T: =Vidée +'état'non:W1¯",,'o -.:¯d..1ittéd1aiê.:JÙ'Û4';:
.mandr1n,prè"qu01.'1.'f9U1.it:r.ris.' . wt''MtiBlf a lotion d'air1 r ou 4'un autre gaz chauffé donnant la chaleur la
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nisation La présente invention concerne lé second procède qui utilise éventuellement une band intermédiaire pour séparer seule- ment les diverses couches de la matière* @
La vulcanisation avait suscité -auparavant diverses diffi- cultes parai lesquelles il convint de citer les suivantes** 'Si on veut que la vulcanisation soit satisfaisante,
on .doit l'exécuter à une température précise et pendant un temps pré- cis. Une température trop élevée ou un temps trop long entraînent une vulcanisation exagérée dont: les inconvénients sont que le pro- duit peut être dur et cassant$ s'user facilement, se désagréger en poudre et avoir une courte durée de vie- Une vulcanisation insuffi- santé est due à une température trop basse ou un temps trop court et elle conduit à un produit trop plastique et souvent poisseux.
Il est seuhaitalbe par conséquent, d'exécuter la vulcanisation à une tampà rature qui soit uniforme dans toute la bande de matière, mais en pratique, cette uniformité est extrêmement difficile à réaliser*
Pour que le produit soit homogène, c'est-à-dir "dense" et exempt de bulles d'Air ou d'autres gaz et de défauts physiques, il doit être soumis à une pression .eu cours de la vulcanisation.
On sait qu'on obtient un meilleur produit si la pression est de nature périodique c'est-à-dire si elle Augmente et diminue périodiquement.
L'effet de Implication d'une .telle pression périodique est dit "pétrissage". Toutefois, cette pression ne peut être ni trop élevée ni trop .faible* Une pression trop faible ne permet pas de réaliser - l'homogénéité voulue et, d'autre part, une pression trop élevée aura un ou deux effets nuisibles* Un de ces effets nuisibles appa- rait âpres un certain dépassement de la limite supérieure de la pression et :le second essai apparaît lorsque la pression continue de croître.
Le type d'élastomère utilisé détermine celui des deux " effets nuisibles qui se manifeste le premier. Un de ces effets est l'affaiblissement mécanique de l'élactomère qui se traduit par une tendance à la fissuration longitudinale ou transversale à intervalles Irréguliers. L'autre effet est la destruction de la configuration moléculaire de l'élastomère Il convient de rappeler à ce propos que
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les élastomères peuvent $tre des produits d.'Ólymér11.at1bn dont la' Destruction moléculaire a 1 effet de leur faire perdre leurs lits
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propriétés élastiques particulières et leur résistance.
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On a trouvé enfin que la pression/ la température 1,'t'të n''l *..:":" ' . sont (1;8 paramtX"Ji (;.-:: "'!-&1'', "....-
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temps de vulcanisation sont des paramètres qui ont entre eux une
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C: r' ' #* :-*vjnt ..-# .' # t ;#***}* #<- #}'# ## 1*4. relation étroite, de sorte qu'il est nécessaire d'établir to4neïî
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ment pour chaque élastomère particulier l-t température, la pression
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, et le temps de vulcanisation qui donnent t, ;:.;'.Jàulll "ô1\:
Les bandes de matière a ynloaniser ont nonaaleoçttv 0 q'.ntrl: :èt "l paf;tiref;tI\i:è rJitiq,.t}eil
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longueurs considérables 'et dans les pays ou le système métrique est
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pr'3"si:'-. rs : 3 .. # . , *. t -#,-., ,- %. 4<:f".*4 ifr ï i jiini1 en usage elles sont d'habitude d'une centaine rie mètres et dans le ç) fi'iie cyliru'i*- Vft 'imi'Jf|i# Jt vlii*4i ï""*f- autres pays d'environ 129 yards (114 a).' -' " -n.-' autres pars d'environ 125 yards (.'L14 M) |f ' /<± ' /"'-#* ,'tl--'* -Pc t 22, &': - ' .. ..;;, ".. d. yf li""1'\1'1i:"\'f 1-'::" S 1 une bande d'une telle ioneeur, ilst en a ralg tenu sur un mandrin en vue de la vulcanisation; le rayon sera consi- durable.
Par conséquent, si une pressiez es face extérieure du rouleau, il est nécesMireue c<l-<& ai.' envidé de manière serrée sans laisser ';ln";I1i\1lt.Bit ; Apn"' ri - - '#s - :* 'il* ' -' les couches. Si cette condition tit satisfaite 1* (ut1C' due chauffer de manière homogène le rotà sage - 0 Il 0 tatm -qu 1>' )"'t.!r et 'Í'et'r1eur oattQ1ent'li:fi,trtJ\iiJ:':: : l'intérieur et l'extérieur irtteignon t la mi 0 0 0 au mimé moment, n'eut pm,o trop grand*4, L'égalisation de la tmpecatrest' évidemment la meilleure si le rouleau est chauffé ';;l ÎW;-.1i; <tt de l'extérieur.' Il est possible, dans c;,oa.; 1,;:'t;:tJfi;!i'd'IHt culte la température désirée dans les couches eux rieures de la matière envidée, la . l&":mpdio:r{'d;;$l'c68ôhtEter' c'.".ff e'f:i; t rer.- # , . , -, ?'#-]# .i"*l> <,t '!.-'.ËË Jt'? et mediaires sera très probablement M'oins élevée.
Il peut résulter - pt'nétrr à l'i", - ,, ' *'#- # - ""*'t-..t',:nllt une vulcanisation insuffisante et si on augmente tipépature , '."##r.térîcjtjr "#; . '<-:,: ; *>: , * ..3 V-îti,*' -'-V .<t''*lt/U l cui' extérieure pour assurer la vulcanisation' complote des couches inter- transf<'r<- dt la .' * * J*-f.\J 4 mddaires, les couches intérieures et éxtéÙeu-re2;erJnt';.'+,fJint' . sdes.
'<'".' invention basée . -j, f'*t< < La présente invention est basée sur l'observ1aU"âfi<'fei5piri- que que la distribution de la température dans re mu4kuêê matière- envidée est égalisée et améliorée si le roulesu d iD:ttfti ïit - k4z mis à une pression ayant une périodicité uijiforms., f'-; yi-t'±* Fôr .'¯..< > Si*'
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Cela étant, lâ pr4 ' te invention a îp u, 1 ri 1- dd .de vulcanisation débandes de mat1èr lnrt fg tl\to[!Jt... suivant lequel envide la matière en un rouleau, on fait tourner le rouleau une ; # ' ...... court on H.t ft1" 'HiOWl le rouleau à une! vitesse constante et on *pp;Li ua une .pression sur 1? l*ext r.lf ur.. la surface exté eura du: rouleau par deux ou plusieurs cylindres 5:na.ti.G\I.'.... :':.!Í j!snde presseurs dispoi es symétriquement à la périphérie du rouleau - . ka y 1. - - ':
- .y<.- tandis qu'on chauffe l'intérieur et l'extérieur du.rouleau.. ,:tir '.t :'. ;: 3't' . : l ' . : ¯ ;.± Ju Elle Mgalemfnt poijr objet un appareil pour vulcaniser. des .bandes de ma tiare contenant un élastomère, appareil qui comprend .,cr!itio est ;,i.^,: un mandrin rotatai1 sur lequel On envi de la matière en un rouleau. , c'#ct-a-t3irco!t3a'Uâr deux ou plusieurs cylindres presseura disposas symétriquement
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à la. périphérie du rouleau pour exercer une pression sur la surface
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#" 1 . '-,;
. 'contact direct .::.v:cc extérieure du roM.eau et'des dispositifs pour chauffer à,la,fois 1. ",..' rt', Uf\e t.(;;úrt.I'Jr" lIlo1n 1-$Intérieur et extérieur ' - rouleau. c <.c.r&'"r<' !soin- l'intérieur il' , extérieur du - bouleau # l...t' !*#% "ç' n '- 1.0 et Une iorme de réalisation de l'invpntipn est décrite et- ##,!:.-l'-" j-iv "v.f .1* après, à titre d'exemple uniquement, .avec référence aux dessins . , . -i ;...4'1"r r 1'î:!.C"..""' :-;'t,.lc- .ap.p.eés.. dans lesquels s" . itai r:::'7i : un" "."itur
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Fig. 1 est une élévation schématique en bout d'un jappa-
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#* f fennec de f,:5t :: LI'E' reil suivant l'inventiont. , * ,..
Fig, 2 est une vue schématique en élévation de cote de ...vani±ït.Ott : :1 trop l'appareil représente sur la Fig. 1; !'t 4... t ònt. C'hcl"5(' . 1 '' 41 sont - Fig. z est un diagramme montrant la distribution de la 1.a t,1I ''c i ' t a 5 i ;,,. température danS uxf rouleau de matière à vulcaniser; et ',#: In t.-, ,:v .r- .-t 'F1g. est un diagramme de la distribution de la pres- sion normale à , ik ' périphérie d'un - rouleau. - 4 ot 43 .,,:t7I" r 1." .. n - L'appareil représente sur la F.g. 7.s;tdessiscoreend ,un. châssis 10 pour un rouleau de matière 11 .envidée sur un mandrin #* ;## # . ' et 41, 1-n outre, il 21 qui comporte un arbre 12.
Le rouleau li tourne à vitesse constant '.. relies de l'.,;3.!lrcr une 'te, ce mouvement! lui étant communiqué par une poulie 13 montée sur if %.Ion aux
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l'arbre 12 et entraînée par le câble 14. à l'aide d'une autre poulie
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#O\J$--'.r1!C::::.tr:1 1.lr
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15 par l'intermédiaire du réducteur de vitesse à vis sans fin 16
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t -. 4'\ - { , ...", . :.. l attaque par le-nijotour 17. Trois cylindres presseurs 18, 19 et 20 sont montés d'une manière pplpr1è& quelconque. Le. nombre de cylindres 'et ,,ii i.ii w 5>o .'t;pZ'.6av .presseurs n'est pas !lcû&Et:a.lr6'n)ent de trois, mais il faut qu'il y en ,p:aseurs J1'E.st pas .
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Alt deux ou davantage et qu'ils soient répartie tyxitrlquïmant à la périphérie du rouleau 11. ;'# , ¯ -- j #** ' 4c ,r. a . 3h Le rouleau 11 est formé d'une bande de matière Jiontenant un élastomère et ayant, par exemple, une longueur de .100 iatt;ar... f Chaque couche de la matière est séparée do ût '3rna ,p6trne bandé intermédiaire constitué par une attiï'$0ty<at un i>6an ocndU.ciJiyi-î U tilenaque mais qui ne #Oatttabe,*9 ',i# du# toobre ;r 'i A .¯ ï,4E' '.' " ' -j.*'. " sa ion. Le cylindres presseurs le, 19 3t oat appliquât! .t ' ' âM ! ##'' ''-m--! quement sur le rouleau 11. -l'agencement permettant lé réglage d là. pression.
Dans la tome de réalisation représentée* dans 1< dessin, chaque cylindre presseur tourillonne dans. une paire d4.1*My<' . vot 22, J23 ou 24 qui sont sollicité$ xiscualootnt vers le rouleau 11 par des dispositifs pneumatiques l piston eç à cylindre 25# 26 #$,.'- 27, respectivement*' Ces dispositifs sont rillis à un source comoûne j d'air ou d'un autre fluide sous pression par. des conduits 98 et 29 qui comportent une valve commune 30 pour1 régler la pression du ., .ur , .?? . / # #* - ># -.-v-j de dans 'le conduit 29o " ,. ' *xt> >,Ç? K' J* ' < <r , '7J..," L'appareil entier est enferma dans un logement "31* en un. ! Matériau qui est un isolant thermique et il comporte un ',eue#* amovible 31" qui permet l'introduction de la matière et de 1 bande intermédiaire.
De préférence",' à' l'extérieur du logement se trouve 'un
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générateur de chaleur 32 dans lequel de l'air est chauffé par exemple] par des éléments électriques auxquels le courant est amené par les -
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conducteurs 33 et 34.ç un rhéostat 35 .et un interrupteur 36. I Air chauffe est forcé par un ventilateur a passer par le conduit 37 et a pénétrer à l'intérieur du mandrin .21 qui supporte le rouleau 11* ''#'# L'intérieur du mandrin 21 a la forme d'un échangeur do chaleur qui transfère de la chaleur de l'air chauffé au mandrin et delid aus$i' au ' rouleau 11.
L'échangeur de chaleur peut comprendre des ailettes qui
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provoquent la turbulence de l'air chauffé, de sorte que celui-ci '
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cède une proportion appréciable de sa. chaleur au mandrin 210 #.. # ::'-':?- L'air chauffé, après -avolv,paoÏ4 par le ïM&drih 21/ , coule à l'intérieur du logement ,3I,,,' 31" d'oït il est renvoyé, pour être réchauffé, au générateur de chaleur 32 par le conduit 39'. '' r rv% 3 : v
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L'air chauffa du logement 31', 31" chauffe extérieurement le rou- leau 11.
Cet agencement permet de porter le rouleau 11 à la tempé- rature de travail en un .temps relativement court en lui fournissant de la chaleur la fait de l'Intérieur et de l'extérieur,
La Fig. 3 représente une coupe schématique à plus grande échelle dans lui rouleau 11 et le mandrin 21. Le gradient de tempera.- cure, montrant*!* distribution de la température à l'intérieur du rouleau 11, est représenta au bas de cette figure.
Quand la tempé- rature atteint une valeur à laquelle la vulcanisation est possible, elle est relativement élevée 'AU point 40, c'est-à-dire où la matière traitée est en contact direct avec le mandrin 21, et également 'au point 41, c'est-à-dire où la est en contact direct avec l'air chauffe tablant du logement* Par contre, une température moins élevée existera en un point intermédiaire entre les points 40 et 41, par exemple- au point 42 En raison de l'égalisation graduelle de la température dans le rouleau, cette température minimum s'élè- ;
vers pendant la vulcanisation.-pour atteindre finalement une valeur
43. Dans les conditions habituelles, la différence de température 'ente les points 40 et 41, d'inné part, et les points 42 et 43, d'au- tre part, serait suffisante pour que la vulcanisation soit trop inégale. Si les températures jeux points 40 et 41 sont choisies de façon à assurer exactement la vulcanisation complète de l'élacto- mère, celui-ci sera sous- vulcanisé au centre où la température est plus basse..Au contraire,
si on utilise des températures plus éle- vees de façon qu'elles suffisent aux points 42 et 43 pour réaliser la vulcanisation complète de l'élestomère au milieu de la matière, l'élestomère sera survulcanisé aux points 40 et 41.'En outre, il n'est pas passible dans les conditions habituelles de réaliser une .vulcanisation uniforme en provoquant une légère survulcanisation aux points 40 et 41 et en même temps une légère sous-vulcanisation aux poinits 42 et 43 parce que la différence de température est trop grande.
On a découvert, toutefois, qu'il est possible de suppri- mer cet effet dans une mesure appréciable, sinon complète, et de réaliser une égalisation de la température de part en part
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du rouleau 11 si la matière.de ce rouleau 11 est soumise à une pi-M- $Ion périodique d'une grande appropriée* On prévoit à* 0'otti". $U' les cylindres presseurs 18) 19 et'20 et pour assurer une pirt*d". té uniforme de la pression par ces cylindres presseurs,'ceux-ci ##', ';'.'. sont répartis fymétriqueaent autour du rouleau 11.
Dans la ±,Pm* 4,6' réalisation représentée, on uUl:J...' tZ'01" cylindres'presseurs de ce genre, ceux-ci étant, par conséquent, disposai à ,i20...au"'r du rouleau '11. /./..'\'' rouleau ';,:0.<" \',\,.,. ''''1'' . '...,,, {,'..
Des expériences ont, montré que,, n e t: t;> pas obtenu en n'utilisant qu'un. ieil or11ndr. peauafmre %** tïs4i-> ' w --........-;../.-: cylindres presseur remplissent deux frétions. ?1 'jt,..ï141t; 1:L.:;' ils "pétrissent" la matière de même quel'el<toae9f'$ <ms longtettp que celui-ci n'est pas suffisaoaeat élastique ti raison 4'IÍ n""Qb..... ;;, vement de la vulcanisation* En rtouxièiae lieu," (ils * surent lVigAll-'| satiort de la température dont il est Ct;a'.t:l.ot1;l1 luwCt' '-.
L'e1'1'et de "pétrisse" des cylindres pr<'t)seurs provoque. une déformation intérieure de 1"d4Ít0J'4;t'e: Cltt. déformation ses produit malgré la rés1ltanot.'1nhdren"o 481\Î4at,.x:e.. la déforw- ; |> tion et, par conséquent, en vertu des lois. connue il e&réïMe un échauffement de la matière. La 4éto=à't10t11.;r.''i,j.(1-t',mU1",M' mua dans les couches extérieures ' .u.# dans Qougno-0 intë* # *m --i # #!# #. 4.'- .*'# '' ' ### # C rieures.
Bien que la déformation soit faible dans 1",,:,cQUch.. inter-'
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médiaires du rouleau, il amble que le travail résultant 46, cet*
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déformation puisse être maximum dans cette région et;, y donner liea un échauffement plus intense.' , ' ""'.\."'A'' échauffement plus intense.* , ; .'.y '''."'.'" ''''' Au moment où une certaine région du rouleau 11 pas , f
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sous un cylindre presser, il se produit une compression du rouleau.
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Cette pression élimine les, vides entre les couches voisines'de Ma- tière et de bande intemétl1ai:re du rouleau 11 et crée un meilleur contadt et un meilleur échange ther#1,Clue. Cela .contribua à 1,14jali' sa-tion de la température. Il s'avère que cet effet est. plus 'accusé , si les variations de la pression se produisent avec la régulàïifcé représentée par la courbe 44 de la ?ig. 4. Dans cette figure, la révolution du rouleau 11 est portée en abscisses -:tf"î.. va.r1a.t.1 A*
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la pression en un point donné du rouleau est portée en ordonnées, la flèche correspondant à un tour du rouleau.
Des élastomères différents requièrent des températures, des pression* et des temps de vulcanisation différents. Dès que les règles gouvernant ces trois variables ont été établies, il est simple pour un spécialiste de .déterminer les valeurs les mieux appropriées ' pour un älastomère particulier. On donnera l'exemple suivant.. pans un appareil construit suivant l'invention, le man- drin 21 a un diamètre de 470 ma ot une longueur de 1.030 mm L'appa... rail est conçu pour vulcaniser, une nappe de Nylon d'une largeur de 1.000 mm imprégnée d'élastomère.
L'élastomère est un caoutchouc synthétique, La longueur de la' bande est de 100 m et on désire ob- tenir un.produit d'une épaisseur de 1 mm. La bande intermédiaire a une épaisseur de 0,127 mm et, avec cas dimensions, le diamètre exté- rieur du rouleau 11, lorsque toute la matière et la bande intermé- diaire ont été euvidées sur le mandrin 21, s'élève à 630 mm. Le lo- gement 31' est. fermé par le couvercle 31" qui est mis en place et du courant est amené au générateur de chaleur 32. En même temps, le ventilateur .du générateur de chaleur est mis en marche.
La tempéra... ture à l'intérieur 'du logement 31', 31" s'élève en 45 minutes à.
140 C qui est la température optimum de vulcanisation pour l'élasto..
'mère considérer Cette température est maintenue constante pendant 2 à 3heures, après quoi de l'air froid est fourni par le générateur de chaleur pour refroidir le rouleau qui a été, entretemps, vulcani- sé complètement. Le refroidissement dure environ 30 minutes. Une .certaine Inégalité de vulcanisation peut être décelée, mais celle-ci est mineure et on considère que le produit est vuldanisé de manière satisfaisante.
Toutefois, pour arriver à des résultais satisfaisants, il est nécessaire de déterminer de manière appropriée la pression exercée par les cylindres presseurs 18 19 et20. Des expériences ont montré qu'il n'y a pratiquement pas d'égalisation de la takmpé- rature en dehors de colle qui se produirait normalement en l'absence
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