LU81812A1 - Procede et appareil pour la fabrication de tringles pour talons de pneumatiques - Google Patents

Description

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La présente invention a trait aux procédés et appareils utilisés pour fabriquer des tringles de pneumatiques et elle se rapporte plus particuliérement à un dispositif et à un procédé utilisés pour placer de manière précise des spires 5 successives d'un fil métallique revêtu d'un élastomëre par rapport au tambour d'enroulement sur lequel est formée une tringle de pneumatiques.

' Habituellement, les tringles de pneumatiques sont formées en enroulant un ou plusieurs fils métalliques autour d'un 10 tambour d'enroulement monté à rotation autour d'un axe et dans lequel une gorge périphérique formée dans la périphérie du tambour d'enroulement reçoit les spires successives du fil pour former la tringle. La section axiale de la gorge est établie de façon à être adaptée à la section désirée de la 15 tringle. Par exemple, la section de la gorge peut être rectangulaire pour une tringle de section carrée ou rectangulaire. La gorge peut avoir une section trapézoïdale pour donner a la tringle une section de forme hexagonale, le tra-pézoïde constituant la partie radialement intérieure de 20 l’hexagone. La gorge formée dans le tambour d'enroulement peut également être réalisée sous la forme d'un trapézoïde dans lequel la base radialement intérieure est inclinée par rapport à l'axe du tambour d'enroulement de façon à donner à la tringle une section hexagonale dans laquelle au moins 25 la surface radialement intérieure est inclinée par rapport à son axe de rotation propre. Dans certains cas, on désire former des tringles de section ovale ou circulaire, auquel cas on peut réaliser la gorge du tambour d'enroulement avec une section semi-circulaire ou semi-elliptique.

30 En général, le tambour d'enroulement est muni d'au moins un segment et, habituellement, de plusieurs segments qui peuvent être déplacés radialement vers l'intérieur ou d'autre manière pour permettre d'enlever facilement de la gorge une tringle achevée.

35 Le fil ou les fils métalliques avant d'être enroulés autour du tambour d'enroulement, sont habituellement recouverts ou isolés à l'aide d'une gomme non vulcanisée d'un composé caoutchouteux ou d'un élastomëre équivalent. Le 2 revêtement ou enduit du fil est, de préférence, mince et a, par exemple, une épaisseur radiale de l'ordre de 0,12 à 0,13 mm. Le revêtement de gomme appliqué au fil est habituellement mou, déformable et peut être facilement détaché du 5 fil sous-jacent si l'on ne le manipule pas avec précaution.

Pour fournir le fil qui doit être enduit ou revêtu et enroulé autour du tambour d'enroulement, on montre un dispositif d'alimentation, gui comprend essentiellement une bobine, un touret ou réserve de fil analogue, de façon qu'ils tournent 10 à mesure que le fil se déroule, cet agencement étant habituellement appelé un dévidoir. L'installation d'alimentation en fil du tambour d'enroulement comporte un ou plusieurs rou-' leaux ou poulies autour desquels le fil passe dans son trajet de la bobine au tambour d'enroulement. L'installation com-15 porte également des dispositifs pour tendre le fil ou chacun des fils individuels au cours de leur trajet entre la bobine débitrice, ou dévidoir, et le tambour d'enroulement.

Pour recevoir son revêtement, chaque fil se déplace à travers un dispositif d'enduction, d'enrobage ou d'isolement 20 qui sont habituellement constitués par une filière d'extru-deuse qui applique le revêtement désiré au fil pendant que ce dernier se déplace à travers la tête de la filière et qui commande l'épaisseur radiale et l'uniformité de la couche de matière ëlastomère appliquée au fil. Le dispositif d'en-! 25 duction est disposé en un point approprié du trajet du fil entre la bobine débitrice et le tambour d'enroulement. L'ins-! ’ tallation comporte habituellement également un accumulateur 1 * qui est un dispositif de stockage d'une quantité variable de fil pour recevoir ou débiter le fil à une vitesse variable 30 afin de compenser les variations de la vitesse effective du i fil enduit pendant son application sur le tambour d'enrou- I 'lement.

I Pour placer chaque spire successive du fil enduit dans sa position correcte dans la gorge du tambour étroite-35 ment juxtaposée à la spire immédiatement précédente après la pose de la première spire, l'installation comporte des moyens de guidage transversal pour déplacer le fil dans une direction générale parallèle à l'axe du tambour d'enroalsrent, c'est-à-dire approximativement perpendiculaire à la longueur , 3 du fil au voisinage du tambour d'enroulement. Ainsi, le trajet du fil, au moins au voisinage du tambour, n'est pas fixe mais se déplace transversalement conformément aux largeurs axiales occupées par les spires successives du fil enduit sur le 5 tambour.

Les déplacements latéraux du fil par rapport à la gorge dans laquelle le fil est enroulé sont effectués, de préférence, par intermittence, de façon synchronisée avec la rotation du tambour de sorte que, sur un angle prédéterminé de rotation 10 du tambour, inférieur à un tour, le fil enduit se trouve situé dans un plan perpendiculaire à l'axe du tambour puis est déplacé axialement, au cours d'un angle de rotation suivant inférieur au premier angle, du plan de la première spire au plan de la spire immédiatement suivante.

15 Pour placer convenablement chaque spire du fil enduit dans la gorge du tambour d'enroulement, il a été de pratique courante jusqu'à présent, d'utiliser, pour chaque fil, une roue ou disque monté à rotation comportant une qorqe dans sa périphérie extérieure formée de façon à s'adapter étroi-20 tement au diamètre du fil afin de guider le fil au cours du déplacement latéral précité et afin de presser le fil suffisamment pour coller le fil enduit aux spires adjacentes et chasser l'air d'entre les spires. La gorge formée dans la roue ou disque de guidage doit être suffisamment profonde 25 pour retenir le fil pendant que les déplacements latéraux se produisent pour positionner les spires successives, et pour éviter toute interférence avec les spires déjà en place, les bords extérieurs des disques doivent être étroits. Par conséquent, les parois latérales des gorges de guidage des 30 roues ou disques sont minces. De telles roues de guidage ne sont entraînées en rotation que par le fil enduit. Il en résulte que les roues de guidage sont non seulement fragiles mais qu'elles sont sujettes à une usure rapide et son fréquemment endommagées et qu'elles doivent être fréquemment 35 remplacées.

Etant donné que le revêtement du fil peut être facilement déformé ou détaché du fil, on a estimé jusqu'à présent qu'il n'était possible d'utiliser qu'une roue de guidage tournant librement, du type décrit. Tout contact de frotte- .

fi 4 ment ou de glissement avec le fil enduit a été soigneusement évité.

La demanderesse a découvert que7 contrairement à la h pratique antérieure et contrairement à ce que l’on croyait, 5 l’appareil et le procédé de fabrication de tringles de pneumatiques sont considérablement perfectionnés si l'on prévoit un dispositif de positionnement qui comprend un sabot conçu ' pour être en appui à glissement contre le fil, ce sabot com portant une gorge qui s'étend le long d'un trajet de récep- 10 tion du fil pour permettre à ce dernier d'effectuer un i.

J déplacement de glissement relatif guidé dans cette gorge, sans contact de roulement comme dans la roue de guidage | * classique. La demanderesse a trouvé que non seulement le i · glissement relatif du fil enduit le long de la gorge du | ' 15 sabot n'a aucun effet nuisible sur le fil ou sur son revête- t i ment mais qu'il entraîne des avantages supplémentaires. Un avantage supplémentaire est la durée de vie utile considérablement accrue du sabot par rapport au disque ou roue de i guidage utilisé jusqu'à présent.

20 La demanderesse a également découvert qu'en faisant avancer le fil enduit le long d'un trajet et en appliquant le fil en contact à glissement avec ledit sabot, tout en pressant le fil en déplacement en contact avec le tambour d'enroulement au moyen du sabot, les inconvénients mentionnés 25 ci-dessus des roues de guidage rotatives sont évités ou éliminés.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en regard des dessins 30 annexés sur lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique, en élévation, d'une partie d'un appareil de fabrication de tringles de pneumatiques auquel l'invention est incorporée.

la Fig.2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, 35 de l'appareil de fabrication de tringles de la Fig.l, suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; et la Fig. 3 est une vue en perspective à grande échelle des moyens de positionnement de la Fig.l. * f 5

Comme représenté sur la Fig.l à laquelle on se référera, l'appareil 10 comporte un tambour 12 d'enroulement de tringle monté à rotation autour d'un axe 14 pour enrouler un fil de métal enduit d'une matière élastomère afin de former 5 une tringle de pneu. La périphérie du tambour est munie .d'une gorge 16 dont la forme, en section, correspond à la * forme ou section d'au moins la partie radialement intérieure de la tringle qui doit être formée.

Des moyens d'alimentation en fil, qui comprennent un , 10 dévideur et des tendeurs, sont désignés dans leur ensemble par la référence 20 et peuvent être d'un type et d'un agencement quelconques connus appropriés capables de fournir le fil à enrouler autour du tambour suivant le trajet d'approche final et sous une tension convenablement réglée. Dans 15 le présent exemple, la tension du fil est, de préférence, réglée de façon à être comprise entre 90 et 180 N. Le trajet d'approche finale 22 est la longueur ou portée de fil qui s'étend entre la dernière poulie 24 des moyens d'alimentation’ et le tambour d'enroulement.

20 La forme en section transversale de la gorge 16 dans laquelle la tringle est formée a été représentée très agrandie sur la Fig.2. Bien que l'on puisse modifier la forme de la gorge 16 afin de l'adapter à la forme désirée du talon du pneumatique, la Fig. 2 montre une gorge adaptée pour for-25 mer des tringles qui ont une surface radiale intérieure inclinée et une section hexagonale et particulièrement adaptées à la fabrication de talons pour les pneumatiques de camions poids lourds.

Pour positionner les spires successives de fil W revê-30 tus d'une couche de matière élastomère sur toute la largeur de la gorge, l'appareil 10 comprend des moyens de position-• nement du fil qui prennent un bâti 30 à déplacement transversal d'une construction appropriée quelconque qui peut se déplacer en va-et-vient perpendiculairement au plan de la Fig.l sur une 35 glissière 32 qui est fixe par rapport à l'axe 14 et est montée sur l'ossature de l'appareil (non représenté). Un prolongement 34 du bâti comporte une extrémité agrandie ou bossage 36 qui reçoit un axe d'articulation 38 disposé d'une li 6 ! manière appropriée pour positionner un bras oscillant 40 dans une position appropriée par rapport à la gorge 16. Une patte 42 fixée sur le bras 40 est raccordée par un étrier 44 ä la tige de piston 46 d’un vérin pneumatique classique 5 48 dont l'extrémité de tête 50 est articulée sur le bâti 30.

I Une pression pneumatique commandée est appliquée à l'extré- i . mité de tête 50 du cylindre du vérin 48 et règle la force 1 appliquée au fil revêtu pendant son enroulement sur le tam bour .

10 Comme représenté sur les Fig. 2 et 3, les moyens préfé- 1 rés de positionnement de l'appareil comprennent un ensemble ! j de sabot 60 qui est en appui de façon coulissante et non 1 . rotative contre le fil revêtu le long du trajet d'approche ! 22 afin de commander avec précision la position des spires ; 15 du fil revêtu W dans la gorge 16 par rapport aux spires précédentes. L'ensemble de sabot 60 est fixé rigidement et non rotatif sur le bras 40 au voisinage de son extrémité extérieure 62 qui est éloignée de l'axe de pivotement 38 de façon à suivre le rayon variable entre l'axe 14 et le fil 2o qui est enroulé dans la gorge 16, à la fois lorsque les spires successives s'accumulent dans la gorge et lorsque le bâti 30 â déplacement transversal se déplace en va-et-vient sur toute la largeur de la gorge. On comprend que l'on peut utiliser d'autres mécanismes pour maintenir l'ensemble de 25 sabot 60 dans sa position relative désirée par rapport au tambour 12. Par exemple, on peut facilement monter l’ensemble > de sabot sur une glissière linéaire pour rattraper les variations de la distance radiale entre le sabot de guidage et l'axe du tambour.

30 L'ensemble de sabot comprend une plaque de guidage centrale 70 ayant des faces latérales planes parallèles 71, 1 72 et dont l'épaisseur n'est que légèrement supérieure au diamètre du fil revêtu W. Dans le présent mode de réalisation, cette épaisseur n'est supérieure au diamètre du fil 35 revêtu que d'environ 0,25 mm. Le bord 75 de la plaque de guidage centrale, qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe 14 du tambour et longitudinalement par rapport au trajet d'approche 22 du fil W, comporte une gorge de guidage 76 dont le rayon correspond aussi exactement que possible 7 au rayon de la section du fil W. Le bord 75 est conformé de façon à s'étendre suivant un arc qui a, par exemple, un rayon d’environ 164 mm; en étant coplanaire avec les faces latérales 71, 72, rayon qui est nettement plus grand que celui 5 de la roue de guidage utilisée jusqu'à présent. La gorge de guidage 76 formée dans la plaque a une profondeur constante sur toute la longueur du bord 75 de guidage de la plaque et cette profondeur est inférieure de 0,12 à 0,20 mm environ au rayon du fil. Lorsque, comme représenté sur la 10 Fig.2, la plaque de guidage 70 est utilisée pour former une tringle ayant une surface intérieure inclinée ou en pointe, les bords de guidage 77, 78 n'ont pas la même longueur, com-• me représenté sur la Fig.2, pour réduire au minimum ou éviter tout contact avec le revêtement des spires adjacentes du fil. 15 En coupe, l'arc de la gorge de guidage soustend un angle d'environ 130 à 135°. Le bord 75 muni d'une gorge de la plaque de guidage 70 s'étend le long du trajet d'approche 22 du fil revêtu à partir de son point de contact initial 81 avec le tambour point où le fil est placé dans la gorge 20 16, sur une distance importante en direction de la dernière poulie 24. Dans le présent appareil, on a déterminé que cette distance est d'au moins 25 à 35 ram ou d'au moins 16 diamètres du fil environ à partir du plan axial où le fil entre en contact pour la première fois avec le tambour. La gorge de guidage 76 s'étend au-delà de ce plan de contact sur une 25 distance appropriée quelconque. On remarquera que la distance dont la gorge s'étend au-delà du point de contact peut être symétrique, par rapport à ce point, à la longueur du bord de la plaque de guidage s'étendant en direction de la première poulie, fournissant ainsi l'avantage d'une réver-30 sibilité qui permet d'accroître la durée de vie utile de la plaque de guidage centrale.

On a également trouvé que la plaque centrale de guidage 70 pouvait être fabriquée d'une manière satisfaisante dans un acier à outil de qualité AISI (Institut américain du fer 35 et de l'acier) H-ll qui est soumis ’à un traitement thermique approprié pour lui donner une dureté Rockwell C comprise entre 53 et 55. La plaque centrale de guidage comportant la gorge de guidage décrite et ayant plus particulièrement 8 ! ? la longueur de contact représentée et décrite ici présente l'avantage particulier de stabiliser le fil dans son trajet d'approche à l'encontre des vibrations éventuelles du fil revêtu tendu, vibrations qui avaient jusqu'à présent eu 5 tendance à déloger le fil de la roue de guidage.

L'ensemble de sabot de guidage comporte également une paire de plaques supports92, 94 dont l'épaisseur est nette-ment supérieure à celle de la plaque centrale de guidage 70 dans les directions parallèles à l'axe du tambour. Bien que 10 le sabot de guidage 60 puisse être fabriqué en une seule ; pièce, il est plus commode de construire l'ensemble en uti- i lisant la plaque centrale 70, telle que décrite, et en ser rant cette plaque centrale entre les plaques supports 92 et · 94 au moyen de boulons ou analogues.

I 15 Chacune des plaques supports a un bord 93 et 95, res- ! pectivement, qui s'étend longitudinalement le long et à ! côté du bord 75 de la plaque centrale de guidage. Les bords des plaques supports qui correspondent au bord de guidage de | la plaque centrale sont formés dans les parties des bords 20 respectifs situées au-dessus de la ligne 2-2 de la Fig.l avec un rayon de 162 mm, c'est-à-dire inférieur d'environ lmm à celui de la plaque centrale. Les bords 93, 95 situés au-dessous de la ligne 2-2 sont rectilignes et tangents au rayon de 163mm environ. Cet agencement permet au bord 75 25 de la plaque centrale de guidage de faire saillie par rapport aux bords 93,95 des plaques supports de façon à guider le positionnement du fil sans interaction avec les spires adjacentes du fil. Les bords 93,95 des plaques supports | ont une largeur d'environ 0,25mm. Les flancs 97, 99 sont 30 inclinés à partir de ces bords vers l'extérieur et en éloi-j gnement de la plaque centrale, chacun a un angle de dépouille qui est au moins approximativement égal à l'angle de la pente de la face latérale correspondante 16a et, respectivement, 16b de la gorge 16, comme représenté sur la Fig.2.

35 La Fig.2 montre les positions successives de l'ensemble de sabot de guidage 60, faisant apparaître les relations des plaques supports respectives par rapport aux côtés de la gorge.

En outre, à partir d'un emplacement situé à une faible 9 distance le long du trajet d'approche du fil revêtu arrivant, les surfaces intérieures 101, 103 des plaques supports sont régulièrement évasées vers l'extérieur à partir de la face plane respective juxtaposée à la plaque centrale de façon à former un canal convergent 105 formant un conduit de pré-5 guidage d'approche du fil dans lequel le fil revêtu est introduit sans à-coup en contact de guidage avec la gorge de guidage 76 de la plaque centrale. Ce pré-guidage effectué par le canal d'approche 105 stabilise le fil revêtu arrivant pour assurer qu'il ne peut sortir de la gorge 76 au cours de 10 l'enroulement de la tringle.

Les surfaces restantes de la plaque centrale de guidage et des plaques supports peuvent avoir une forme appropriée quelconque. Dans le présent mode de réalisation, les Fig.

1 et 3, montrent la forme générale de l'ensemble de sabot 15 de guidage 60.

Comme indiqué plus haut, l'ensemble de sabot de guidage est fixé au bras oscillant au moyen de deux boulons ou autres moyens de fixation équivalents qui empêchent la rotation de l'ensemble par rapport au bras oscillant.

20 Le vérin pneumatique 48 sert à pousser l'ensemble de sabot de guidage en direction du fond 110 de la gorge de façon a coller par points le fil revêtu W arrivant dans une disposition relative désirée par rapport aux spires précédentes du fil. Le collage par points contribue égale-25 ment à supprimer les vides entre les spires.

Le bâti 30 à déplacement transversal se déplace dans l'ensemble, parallèlement à l'axe 14 du tambour d'enroulement, pour placer les spires du fil côte à côte, comme représenté sur la Fig.2.

30 L'appareil décrit présente un certain nombre d'avan tages par rapport à la technique antérieure. En particulier, l'ensemble de sabot de guidage est capable de mettre en place des fils de tringle qui présentent une torsion résiduelle qui, dans les appareils de la technique antérieure, 35 est souvent suffisante pour déloger le fil arrivant d'une roue de guidage rotative. Malgré les vibrations qui se produisent dans le fil tendu, le fil peut être fixé et positionné de manière précise sur le tambour d'enroulement, 10 I ' ! régulièrement et efficacement/ par l'ensemble de sabot de guidage, étant donné que le fil vibrant ne peut être facilement délogé de la gorge de guidage de la plaque centrale tandis que, dans les appareils de la technique antérieure, utilisant la roue de positionnement rotative, le préguidage 5 est difficile à réaliser et exclus par la nécessité acceptée de permettre à la roue et aux autres surfaces en contact avec le fil de tourner. La transition régulière et sûre à partir du pré-guidage assuré par les surfaces évasées des plaques support et la transition régulière sans interruption 10 jusqu'à la gorge de guidage de la plaque centrale n'étaient disponibles en aucune manière dans les appareils de la technique antérieure.

L'ensemble de sabot de guidage, tel que celui utilise dans l'appareil 10 représenté, s'est avéré avoir une durée 15 de vie utile· en service égale à au moins cinq fois et pouvant atteindre quinze fois, en nombre de tringles produites, celle du dispositif de guidage de l'appareil de la technique antérieure. En outre, le fil revêtu peut être mis en place au moyen de l'ensemble de sabot de guidage selon l'invention 20 à des vitesses de fabrication nettement supérieures; par exemple, on a atteint au cours d'opérations d'enroulement des vitesses du fil revêtu se déplaçant dans une disposition, de glissement par rapport au sabot, de l'ordre de 260 m/mn.

Un avantage particulier de l'ensemble de sabot de gui-25 dage concerne la construction de tringles à base inclinée ou en pointe.

Dans l'appareil décrit ci-dessus, l'ensemble de sabot de guidage est disposé à 90° du tambour d'enroulement de tringle, comme représenté. Les techniciens comprendront aisé-30 ment que l'ensemble de sabot de guidage peut être disposé dans une position angulaire quelconque autour de l'axe du tambour et que, par un simple retournement, le sabot peut être également adapté pour coopérer avec le tambour d'enroulement si ce dernier tourne en sens inverse. Les sabots de 35 guidage du type décrit peuvent coopérer individuellement avec chaque tambour d'un appareil servant à fabriquer plusieurs tringles dans lequel au moins deux tambours sont montés à rotation sur l'axe des tambours dans une dispo sition parallèle espacée.

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Claims (9)

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1. Procédé de fabrication d'une tringle de pneumatique en fil métallique revêtu d'une couche de matière élastomère caractérisé en ce qu'il consiste à déplacer le fil le long d'un trajet s'étendant à partir de moyens d'alimentation jusqu'à un tambour d'enroulement de tringles comportant une 5 gorge de formation de tringles, à faire tourner le tambour, à appliquer le fil en contact à glissement contre des moyens de positionnement sollicités vers le tambour pour presser I le fil revêtu en contact avec le tambour et, respectivement, S avec une spire précédente du fil revêtu, afin d'accumuler j ; 10 un nombre prédéterminé de spires de fil pour former ladite j tringle.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application du fil est effectuée le long dudit trajet, depuis le plan axial où le fil entre initialement en contact 15 avec le tambour jusqu'à au moins 25 mm dans une direction opposée à la direction d'alimentation du fil.

3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le contact à glissement s'effectue dans une gorge de réception de fil s'étendant le 20 long dudit trajet.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'ou maintient le contact à glissement en appliquant une tension au fil.

5. Procédé selon l'une quelconque des revendications ; · -25 1 à 3, caractérisé en ce qu'on"effectue un déplacement rela- I tif entre lesdits moyens de positionnement et le tambour dans une direction transversale audit trajet pour poser les I spires successives de fil le long du tambour dans un agen cement prédéterminé.

6. Appareil pour fabriquer des tringles pour talons de pneumatiques caractérisé en ce qu’il comprend un tambour | - d'enroulement, des moyens d'alimentation pour fournir un ! fil revêtu d'une couche de matière élastomère au tambour suivant un trajet prédéterminé,des moyens de positionnement 35 pour guider continuellement le fil par rapport au tambour, : des moyens pour pousser lesdits moyens de positionnement * 13 continuellement vers le tambour au cours de l'enroulement du fil sur le tambour, ces moyens dè positionnement comprenant un sabot adapté pour venir en appui à glissement contre le fil revêtu, ce sabot comportant une gorge qui s'étend le 5 long dudit trajet pour recevoir le fil: afin que ce dernier puisse s'y déplacer en glissant et en étant guidé.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de positionnement comprennent des moyens de préguidage adaptés pour venir en contact avec le fil 10 qui se déplace par rapport à eux, ces moyens de préguidage étant disposés sur les côtés du trajet et convergeant vers la gorge dans la direction de déplacement du fil. ” 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que la gorge s'étend le long dudit 15 trajet de façon à être en appui à glissement contre le fil sur au moins 25 mm à partir du plan axial où le fil entre initialement en contact avec le tambour.

9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la gorge du sabot et le canal 20 convergent de préguidage du sabot sont placés dans une disposition séquentielle fixe sans discontinuité le long dudit trajet; J r