WO2020008069A1 - Dispositif pour la fabrication d'un pneumatique comprenant des aiguilles - Google Patents

Dispositif pour la fabrication d'un pneumatique comprenant des aiguilles Download PDF

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WO2020008069A1 PCT/EP2019/068177 EP2019068177W WO2020008069A1 WO 2020008069 A1 WO2020008069 A1 WO 2020008069A1 EP 2019068177 W EP2019068177 W EP 2019068177W WO 2020008069 A1 WO2020008069 A1 WO 2020008069A1
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rocker
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Thomas Guy
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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    • B29D2030/2671—Holding the layers, e.g. the webs or the plies, in position onto the drum
    • B29D2030/2685—Holding the layers, e.g. the webs or the plies, in position onto the drum by using mechanical means, e.g. jaws, grippers, pressing bars

Definitions

  • the invention relates to the manufacture of tire blanks.
  • the invention aims to provide a solution to the problem of initiating the slicing which does not depend on the textile or metallic nature of the hoop, which does not pose a problem in the extraction of the crown block after its manufacture , and which has little impact on the finished tire.
  • a device for a drum for manufacturing a vehicle tire blank comprising:
  • a fixing head for fixing to the device an element intended for a vehicle tire comprising at least two needles arranged to be moved relative to the support according to respective paths not parallel to each other.
  • the fixing head can be fixed to a part of a tire element, for example a layer of the crown block, in particular to the hoop.
  • the fixation is achieved by the non-parallel trajectories of the needles, which prevent the element from leaving the head once it is penetrated by the needles.
  • An element which is not penetrated, for example the other part of the hoop, is free and can be used at will, in particular to be wound around a drum during the slicing.
  • the anchoring of the hoop is therefore mechanical by means of the needles, so that the device does not pose any extraction problem as would cause an adhesive, and can be used on any type of hoop, whether it is textile or metallic.
  • the holes formed by the needles in the hoop are small and are plugged during the following stages of manufacturing the tire, so that the finished tire retains little, if any, trace of this fixation.
  • the needles are arranged to be brought closer to one another during their trajectories.
  • the needles are arranged in two sets of needles, one of the sets comprising at least one needle, the other set comprising at least two needles, the two sets being arranged so that the needles of a sets are moved along paths not parallel to the paths of the needles of the other set.
  • the device can comprise several needles divided into two sub-sets of needles, each sub-set having a non-parallel trajectory by relative to each other so as to keep the element in position.
  • a stronger connection of the needles with the element is ensured, since a degree of freedom which remains in the presence of only two needles is eliminated, namely the degree of freedom in rotation around d 'an oblique axis passing through the two points of penetration.
  • the grip is therefore more stable, in particular for the grip of a hoop followed by a trancanning, from certain values of the winding tension of the hoop.
  • the hoop generally comprises an uncooked gum matrix, therefore a soft material, it has been found that the anchoring is made very reliable from the crossing of three needles. Finally, in general, the fact of multiplying the needles in the attachment zone allows better attachment of the element to the head.
  • the fixing head is mounted movable in rotation relative to the support about an axis perpendicular to the trajectories of the needles.
  • the fixing head is mounted movable in rotation relative to the support around an axis perpendicular to the trajectories of the needles, so that one can adjust an angular position of the needles relative to the support.
  • the device is adaptable to the environment in which it is used and to the positions of the element. For example, it may be necessary to initiate a cutting of the element on a curved part of a surface, so that the device being laid flat on the surface, for example on a drum, the movable head must be adjusted in rotation before fixing the element.
  • the fixing head is mounted movable axially relative to the support.
  • the fixing head is mounted movable axially relative to the support, so that one can adjust an axial position of the needles relative to the support.
  • the device further comprises two racks able to be moved by sliding relative to the support in respective directions parallel to each other and in two respective opposite directions, the racks being arranged with the needles so that the sliding of the racks generates the displacement of the needles.
  • the movement of the needles is achieved by antagonistic movements of the racks.
  • One of the racks allows the movement of a needle or a set of needles, the other rack simultaneously allows the movement of the other needle or the other set of needles.
  • This mechanism with the parallelism of the rack directions has the advantage of taking up little space.
  • the device further comprises:
  • rocker mounted movable in rotation relative to the support about an axis perpendicular to the sliding directions of the slide and the racks, the slide and the rocker being arranged so that sliding of the slide causes the rocker to rotate,
  • the two racks being arranged with the rocker so that the rotation of the rocker causes the sliding of a rack in one direction and the sliding in a parallel direction of the other rack in the opposite direction.
  • a translation at the start via the slide allows the translation at the end of the chain of needles.
  • the entire mechanism is arranged to take up the minimum space within the device, so that the device can be used easily, for example within a drum for making a crown block. This is in particular achieved by the parallelism of the sliding of the different elements, which can therefore follow one another or overlap each other in the same longitudinal direction and do not take up space in width or in length.
  • the drive of the rocker by the slide is achieved by means of a finger of the rocker extending in the slide
  • the drive of the racks by the rocker is carried out by means of respective fingers of the racks extending in the rocker
  • the movements of the needles are carried out by means of respective idlers of the racks, the sliding of the racks generating rotations of the idlers, the rotation of the idlers causing in turn the displacement of the needles.
  • the training means are very simple and therefore inexpensive and again take up little space.
  • the device is configured so that the distances traveled by the racks, between a position where the needles are set back from a contact surface of the head with the element and a position where the needles are in protrusions from the surface, are smaller than a distance traveled simultaneously by the slider, so that the forces transmitted by the racks to the needles between the two positions are greater than a force which ensures that the slider is set in motion to move the needles between the two positions.
  • the device has a "lever arm” effect generated between the force exerted on the slider for setting the needles in motion and the force exerted by the needles to penetrate the element.
  • This advantage is made possible by the short distance traveled by the needles.
  • the needles penetrate the thickness of the element as deeply as possible, but preferably without exceeding this thickness.
  • the thickness of the element being insignificant, namely of the order of a few millimeters, the stroke of the needles however remains small enough to fix the element to the head due to the crossed trajectories.
  • the size of the needles is small enough to leave as few traces as possible in the element.
  • the “lever arm” effect makes it easier to penetrate the needles into the element.
  • the greater the distance to be traversed by the slider the greater the force exerted by the needles on the element or the more the force exerted on the slider can be moderate. It is thus possible to reduce the size of the actuator brought to exert a force on the slide.
  • the contact surface may contain holes through which the needles pass, which are therefore set back from the surface before moving, projecting after.
  • the distances traveled by the racks are at least four times smaller than that traveled simultaneously by the slide, so that the forces transmitted by the racks to the needles are at least four times greater than the effort which ensures setting the slide in motion.
  • the "lever arm” effect therefore has a multiplier of four in this embodiment.
  • the force exerted on the slide for setting in motion is four times lower than that exerted by the needles on the element to penetrate it.
  • the device further comprises:
  • At least one single-acting pneumatic cylinder comprising a piston capable of being moved by sliding in a direction parallel to the sliding direction of the slide, intended to cause the sliding of the slide by means of a pressure in the cylinder, and
  • At least one return spring intended to cause a sliding return of the slide after the pressure in the jack has been eliminated.
  • the fixing head is mounted movable in rotation relative to the support around an axis perpendicular to the directions of sliding of the racks and of the slide, and is axially movable relative to the support along an axis parallel to the directions of sliding racks and slide.
  • This arrangement allows a particularly simple arrangement of elements of the device, while allowing adjustment in position of the fixing head.
  • drum tile for manufacturing a tire blank comprising a device as described above.
  • the drum tile can have all the characteristics of a conventional tile, and also have the device described above for fixing a tire element such as a hoop.
  • the tile can then be used in a conventional drum, without the other elements of the drum having to be adapted.
  • the fixing head is movable axially parallel to a main longitudinal axis of the tile.
  • a drum for manufacturing a tire blank comprising several tiles arranged so that they form an external surface of the drum, the drum preferably having a generally cylindrical shape, one of the tiles being a tile as described above, the tiles having the same overall dimensions.
  • the drum is therefore identical to a conventional drum with the difference that a tile comprises the device described above.
  • To manufacture the drum according to the invention it is therefore possible to take a conventional drum and to replace one of its tiles with a tile according to the invention, that is to say comprising the device.
  • the manufacture of the drum is therefore particularly simple.
  • the drum is intended for making up a tire crown strip.
  • the drum is said to be “summit-shaped”.
  • the device integrated into a tile of the drum makes it possible to anchor part of the tire hoop therein in order to carry out its cutting on the surface of the drum.
  • the drum is arranged so that the fixing head is mounted movable in rotation about an axis parallel to the direction tangent to the circumferential direction of the drum at the level of the head, and is axially movable in a axis parallel to a main longitudinal axis of the drum.
  • the axial and angular positions of the fixing head are configurable, so as to be able to fix the element at any location on the surface of the drum.
  • a method of manufacturing a vehicle tire blank comprising the implementation of the following steps:
  • the method is implemented by means of a drum as described above, in which the element is a part of a tire blank hoop, and in which, after the fixing of the part from the hoop to the fixing head, the following steps are implemented:
  • FIG. 1 illustrates a drum according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 illustrates a tile according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 illustrates the tile of Figure 2 in exploded view
  • FIG. 7 illustrates a longitudinal sectional profile view of a tile fixing head of the previous figures.
  • the drum 100 of FIG. 1 is a so-called “crown-shaped” drum, that is to say it is used to make the crown blocks of the tire blanks. It has a generally cylindrical shape of revolution, and its circumferential surface is formed of several tiles. One of these tiles, tile 1, is different from the others because it includes a device 10 shown schematically in Figure 1, illustrated in the other figures and described in detail below. On this device 10 is fixed a textile hoop 50.
  • a band comprising a matrix based on a polymeric material, preferably elastomeric, matrix in which are embedded reinforcing son which are textile or metallic.
  • a hoop is a strip which has longitudinal reinforcements and which has, for example, a width of approximately 10 millimeters and a thickness of about 1.2 millimeters.
  • this hoop 50 is a hoop 50 comprising textile cables, for example nylon, wound around the drum 100 over a predetermined length of the external surface of the drum, so as to then form a layer of the summit block.
  • the winding can be done with a higher or lower tension of the hoop.
  • this hoop 50 is the first element to be laid on the drum 100.
  • the tile 1 is described which includes the device 10, this device making it possible to anchor part of the hoop 50 to wind the rest around the drum 100.
  • the part 1 is a tile intended to form the outer surface of the drum 100 for making a tire crown block, also called a "crown shape" drum. It could be integrated into another drum of the same type. It is generally rectangular, slightly curved along its longitudinal axis X illustrated in Figure 2 in particular. Its long sides are not straight but form slots similar to each other by forming two combs on the respective sides. Thanks to this shape, the tile 1 can be assembled with other tiles, the dimensions and exterior shapes of which are identical, on the surface of a tire manufacturing drum such as the drum 100. By exterior shapes and dimensions, we mean “overall” or “external” shapes and dimensions.
  • each comb is inserted between the teeth of the contiguous comb so as to form a continuous support all around the drum 100, while allowing the diameter of the drum to be modified by moving the tiles apart from or closer to them.
  • drum axis The fact that the tile has exterior dimensions and shapes identical to those of the other conventional tiles of the drum 100 makes it easy to insert it on this drum in place of another tile, and avoids particularly adapting the drum to its presence.
  • the tile 1 could of course have other dimensions and external shapes, one of its advantages being that these dimensions and these shapes are similar to those of the conventional tiles of the drum for which it is intended, than that -this is the drum 100 or another.
  • the particularity of the tile 1 is that it has a device 10 corresponding to an embodiment of the invention.
  • This device 10 visible as a whole in FIGS. 3 to 6, is integrated in the tile 1 so as not to modify the dimensions and external shapes of the tile 1. It has a fixing head 11, racks 28 and 29, a rocker 14, a slide 15, two single-acting cylinders 16 and 17, return springs 18 and 19, as well as a support 20.
  • a fixing head 11 racks 28 and 29, a rocker 14, a slide 15, two single-acting cylinders 16 and 17, return springs 18 and 19, as well as a support 20.
  • the fixing head 11 clearly visible in particular in Figure 7, comprises two thrust plates 21 and 22, arranged opposite one another being inclined upward in the direction of the height of the tile 1 and offset from each other across the width of tile 1.
  • These plates 21 and 22 each comprise eight needles 24, arranged in a fan direction towards the width of the tile 1.
  • a guide member 25 which comprises sixteen bores 26, each being intended to guide a needle 24 from its thrust plate to a surface 27 of the guide member 25.
  • This surface 27 is that on which the hoop of the tire blank will be placed so that the needles 24 passing through this surface penetrate it, as described below.
  • the plates 21 and 22 have directions identical or parallel to those of the bores 26 corresponding to the respective needles 24 of each plate.
  • the needles 24 have conventional forms of needles, with pointed ends making it possible to penetrate into the tire hoop 50 and enlarged bases making it possible to keep them fixed relative to the plates 21 and 22. This is therefore the movement plates 21 and 22 which simultaneously move the needles 24 which are attached thereto.
  • the needles 24 of the plate 21 are therefore movable in directions parallel to each other, while the needles of the plate 22 are movable in other directions parallel to each other.
  • These two groups of directions face each other while being inclined with respect to each other, so that the two sets of needles, an assembly corresponding to a plate, have non-parallel trajectories between them.
  • the needles of the tray 21 tend to approach the needles of the tray 22, and vice versa, when the trays are moved towards one another.
  • the respective trajectories of the two sets of needles, one coming from a respective plateau are crossed when they are projected in a plane parallel to the longitudinal axis X and perpendicular to the surface 27 described below .
  • Each plate is mounted movable relative to the support 20 in its direction of sending the needles in the bores 26, the displacement being carried out by a gear arrangement with a idler gear 13, as illustrated in Figure 7.
  • each plate has its idler gear 13.
  • Each of these two idler gears 13 is mounted movable in rotation about an axis parallel to the width of the tile 1, by gear with a respective rack 28 or 29.
  • the fixing head 11 is mounted movable in rotation about an axis passing through the idler pinions 13 and perpendicular to the longitudinal axis X in the direction of the width tile. In this way, the head 11, and therefore the surface 27 and the needles 24, are grouped tiltable relative to the support 20, on command, by adjustment then mechanical tightening via means not shown.
  • the fixing head 11 is also axially adjustable along the longitudinal axis X relative to the support 20. More particularly, as visible in Figures 5 and 6, several fixing positions 71 are provided for the four screws. fixing the head 11 on the support 20, the head 11 being provided with oblong flanges 72 crossed by the fixing screws and allowing a finer adjustment of the axial position of the head. In this way, the head is movable along the length of the tile 1, then fixed in the desired position before the start of the fret laying operation.
  • the racks 28 and 29 are arranged parallel to the longitudinal axis X and extend one opposite the other, as illustrated in particular in Figures 3, 5 and 6.
  • Each of these racks is mounted movable in translation relative to the support 20, and meshes with a respective idler gear 13. The displacement of a rack therefore generates the rotation of the corresponding idler gear, and therefore the displacement of the corresponding plate, as will be described below.
  • Each rack also includes a finger, respectively 30 and 31, extending in the height of the tile 1, making it possible to come into contact with the rocker 14 as illustrated in FIG. 6.
  • the rocker 14 visible in Figures 5 and 6 is a flat piece whose surface is generally oblong, with large rectilinear sides and short sides having curvatures in a circular arc.
  • the arcuate sides are intended to cooperate with the support 20 by forming a pivot connection with the latter. It is located above the racks 28 and 29 in the direction of the height of the tile 1, and offset along the longitudinal axis X with respect to these same racks.
  • the rocker 14 comprises in its center an elongated rectilinear opening opening towards the racks, of generally oblong shape, in which the fingers 30 and 31 extend from the respective racks 28 and 29.
  • the fingers 30 and 31 extend at two points of the rocker 14 located in the opening, on either side of the central point of the rocker.
  • the rocker 14 is also mounted mobile in rotation about an axis parallel to the height of the tile 1 and passing through its center.
  • the rocker 14 By its arrangement with the fingers 30 and 31 of the racks 28 and 29 located on either side of its center, when the rocker 14 turns on itself, the fingers 30 and 31 are moved in the directions of the racks 28 and 29 respective antagonistically. In other words, one of the fingers is moved along a direction parallel to the X axis in one direction, while simultaneously the other finger is moved in the opposite direction. This will be described below again.
  • the rocker 14 also includes a finger 32 which extends in the slide 15 from a portion located towards a small side of the rocker 14, as illustrated in FIGS. 5 and 6.
  • the slider 15 is a flat piece whose surface is generally square in shape and is located above the rocker 14 in the direction of the height of the tile 1.
  • the slider 15 comprises an opening 33 located near a on its sides, opening outwards and towards the rocker 14, opening in which extends the finger 32 of the rocker 14.
  • the slide 15 is mounted movable in translation along the longitudinal axis X relative to the support 20, and is mounted fixed relative to the jacks 16 and 17.
  • the pneumatic pressure is brought by an air inlet 42 visible in FIGS. 2, 3, and 4 to 6.
  • These jacks 16 and 17 are said to be “single acting”, so that they are not able to return to the position pistons by opposite pneumatic pressure, as this would require other larger cylinders and more complex air supply systems.
  • springs 18 and 19 are therefore provided springs 18 and 19. Visible in Figure 4, the latter respectively surround the pistons of each cylinder while being attached thereto. Prestressed in nominal position, they exert a return pressure which allows the pistons to be recalled when the pneumatic pressure is no longer applied to the pistons.
  • a return can be used by the vacuum of the pistons, in combination with the return force of the springs 18 and 19. This vacuum can for example correspond to a pressure of 0.4 bar.
  • this device 10 is arranged in three parts:
  • the fixing head 11 at one of its ends, which is not covered as shown in FIG. 1.
  • the surface 27 of the head 11, through which exit the needles 24, is at the same level as the general surface of the tile 1.
  • a second part which contains the slide 15, the rocker 14 and the end of the racks 28 and 29, these elements being longitudinally located at the same level, the slide 15 being located above the rocker 14, the latter being located above of the ends of the racks 28 and 29.
  • This second part has a flat and continuous cover 40 visible in FIG. 1, so that a tire hoop or other tire element can be spread on this cover 40.
  • the third part is represented by the body 41 of the jacks 16 and 17.
  • the body 41 of the jacks 16 and 17 is accessible from the outside, the other parts allowing the winding of the tire hoop, as described below.
  • the objective of the method described below is to perform a trancanning, that is to say a winding, of the tire hoop 50 on the surface of the drum 100 for making a top tire block, in the context of the manufacture of a tire crown block which does not include a crown ply as the first element.
  • the first element to be wound around the drum 100 is in fact the hoop 50 and not a crown ply.
  • To start the trancanning it is necessary to fix a part of the hoop 50 on the drum 100 in order then to wind the rest of the hoop 50 around the drum 100.
  • the fixing head 11 makes it possible to fix the hoop for this purpose.
  • drum 100 according to an embodiment of the invention, that is to say comprising, among all its tiles, the tile 1 described above and comprising the device 10 described above, which includes in particular the fixing head 11.
  • the air inlet within the pistons of the jacks 16 and 17 through the air inlet 42 is controlled either manually or by automated means, the air inlet within the pistons of the jacks 16 and 17 through the air inlet 42.
  • the pistons move longitudinally in the direction of the head 11, and simultaneously cause the slide 15 to move.
  • the rotation of the rocker 14 generates two opposite parallel displacements: those of the racks 28 and 29, thanks to their respective fingers 30 and 31 extending in the rocker on either side of the center of the rocker.
  • the racks 28 and 29 slide along the X axis, one in one direction, the other in the opposite direction, simultaneously.
  • the needles 24 penetrate the hoop 50 of the tire placed on the surface 27 of the fixing head 11 of the device 10. Due to the crossed positions of the needles 24, the hoop cannot be removed from the surface 27. It is therefore now fixed to the surface 27 of the fixing head 11.
  • the hoop 50 will adhere - we also say that it will "hoop" - naturally to the drum, so that the needles 24 can be removed from the hoop 50.
  • the air pressure exerted in the jacks 16 and 17 is controlled by the air inlet 42 or the formation of a vacuum within the same channel is controlled. Thanks to the springs 18 and 19, the pistons of these jacks recede, generating, via the same components as those used for the first movement of the needles 24, a reverse movement. The needles 24 are therefore removed from the hoop 50 and set back from the surface 27 of the fixing head 11.
  • the tread can be placed on the hoop 50 so as to complete the crown block on this drum 100 known as “crown shape”.
  • the tread is made mainly of raw rubber.
  • this vertex block is placed on the carcass produced on a separate drum, so as to complete the tire blank. It is easy to take off the top block of the drum 100 described above which includes the device 10 on the tile 1, since the needles 24 are no longer attached to the hoop 50. The device 10 therefore does not leave any grip.
  • the device is particularly small thanks to the chosen axes of translation and rotation as well as to the mechanism implemented.
  • the antagonistic movement of the racks 28 and 29, produced by the slide-rocker-rack combination makes it possible in particular to generate the displacement of the hands 24 in a crossed manner taking up a minimum of space, and the simple effect jacks 16 and 17 allow both save space and energy. Thanks to these characteristics, the device 10 is implemented in a tile 1 of the drum 100 which does not differ, from the point of view of its volume and dimensions, from the other tiles of the same drum 100, so that the drum 100 does not does not have to be adapted and that the hoop as well as any element can be laid on the tile 1 without difference compared to a laying on the other conventional tiles of the same drum.
  • the mechanism of the device 10 presented makes it possible to produce a “lever arm” effect in order to simplify the penetration of the needles 24 into the hoop.
  • the distance traveled by the slide 15 between the position where the needles 24 are set back from the surface 27 and that where they are projecting from the same surface 27, is four times greater than the distance traveled by the needles 24 simultaneously, by the arrangement between the rocker 14 and the racks 28 and 29, so that the force exerted on the slide 15, and therefore by the pneumatic pressure on the jacks 16 and 17, is four times lower than that exerted by the needles 24 on the hoop.
  • the mechanism acts as an amplifier of the mechanical movement so as to fix the hoop to the fixing head 11 by providing the needles 24 with the necessary stroke with a device having the smallest possible footprint.
  • the "lever arm” effect here has a coefficient of four, the latter can of course be lower or higher, depending on the dimensions and arrangement of the elements used in the device 10.
  • the invention is not limited to the embodiments presented and other embodiments will be apparent to those skilled in the art. It is notably possible to use the drum 100 described for another reason than the fixing of a hoop for its trancanning. Any type of ply, rubber strip or other tire element can be attached to the surface of this drum.
  • the tile 1 can be used in another type of drum, for example in a drum for making a carcass or in a shaping drum, since the fixing head can fix other types tire components.
  • the device 10 itself can be used outside the tile to be attached to tire components or to other types of components.
  • this figure is at least three needles, so as not to leave a degree of freedom. Indeed, with two needles, there remains a degree of freedom of the hoop around the axis passing through the two points of penetration of the needles into the hoop. Thus, in the case where the hoop is penetrated by only two needles, it is fixed to the head. However, under certain conditions, it can happen that it moves in an undesired way. From three needles, this degree of freedom is eliminated and the reliability of the binding is therefore improved.
  • cylinders and springs could also have a different number.

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Abstract

L'invention comporte notamment un dispositif (10) pour un tambour de fabrication d'une ébauche de pneumatique de véhicule comprenant : • - un support (20), • - une tête de fixation (11) pour fixer au dispositif (10) un élément destiné à un pneumatique de véhicule, la tête de fixation (11) comprenant au moins deux aiguilles (24) agencées pour être déplacées par rapport au support (20) selon des trajectoires respectives non parallèles entre elles.

Description

Dispositif pour la fabrication d’un pneumatique comprenant des aiguilles
[0001 ] L’invention concerne la fabrication d’ébauches de pneumatique.
[0002] En particulier, elle concerne la confection de blocs sommet de pneumatique sur un tambour dit de « forme sommet ».
[0003] On connaît un tambour de confection d’un bloc sommet pour une ébauche de pneumatique conventionnelle, sur lequel on pose des nappes sommet, puis une frette textile ou métallique, et enfin la bande de roulement, afin de former le bloc sommet qui est ensuite retiré du tambour de forme sommet pour être posé sur la carcasse de pneumatique. Ce type de tambour est notamment celui du brevet FR-3 031 695. Durant la confection du bloc sommet, les nappes sommet sont fixées à la surface du tambour par adhésion naturelle, tandis que la frette est maintenue sur les nappes sommets grâce à la nature de la gomme crue des nappes qui fait office d’adhésif.
[0004] Cependant, on rencontre des situations dans la fabrication d’un pneumatique dans lesquelles le sommet ne comporte que la bande de roulement et la frette. Ainsi, on connaît des ébauches de pneumatique qui ne comportent pas de nappe sommet, pour former par exemple les pneumatiques de métro. On connaît également des ébauches qui comportent elles une unique nappe sommet, mais qui est posée sur la carcasse lors de l’étape de confection de cette dernière sur un tambour de confection d’une carcasse, et non lors de l’étape de confection du bloc sommet sur un tambour dit de « forme sommet ». Dans les cas de ces deux types d’ébauche, la confection du bloc sommet sur le tambour de forme sommet ne comprend plus la pose des nappes sommet. La confection du bloc sommet nécessite alors de poser en premier lieu la frette directement à la surface du tambour, puis la bande de roulement.
[0005] Un problème est que la pose de la frette ne bénéficie plus de l’effet adhésif des nappes sommet sous-jacentes, puisque ces dernières ne sont plus posées sur le tambour de forme sommet. En d’autres termes, l’étape dite « d’amorçage du trancannage », qui consiste à fixer une partie de la frette au tambour pour pouvoir ensuite enrouler le reste de la frette autour du tambour par simple pression, est rendue délicate par l’absence d’adhérence de la frette à la surface du tambour de forme sommet.
[0006] Une solution à ce problème consiste à ajouter un adhésif à la surface du tambour. Cependant, il est alors difficile de décoller le bloc sommet de ce tambour une fois que le bloc sommet est constitué pour le placer sur la carcasse. Une autre solution est d’ajouter des morceaux de gomme crue à certains endroits de la surface du tambour pour créer un effet adhésif similaire à celui des nappes sommets. Cependant, de tels morceaux vont ensuite faire partie du bloc sommet qui sera posé sur la carcasse, et la suite du processus de fabrication du pneumatique, notamment l’étape de vulcanisation de l’ébauche, risque d’engendrer des déformations au niveau de ces parties ajoutées, déformations préjudiciables au pneumatique fini. Enfin, une dernière solution consiste à utiliser un mécanisme à aimant. Cependant, ce mécanisme peut s’avérer insuffisant, voire inefficace, et ne peut pas fonctionner pour les frettes textiles.
[0007] L'invention a pour but de fournir une solution au problème d’amorçage du trancannage qui ne dépende pas de la nature textile ou métallique de la frette, qui ne pose pas de problème à l’extraction du bloc sommet après sa confection, et qui ait peu d’incidence sur le pneumatique fini.
[0008] On prévoit à cet effet selon l’invention un dispositif pour un tambour de fabrication d’une ébauche de pneumatique de véhicule, comprenant :
- un support,
- une tête de fixation pour fixer au dispositif un élément destiné à un pneumatique de véhicule, la tête de fixation comprenant au moins deux aiguilles agencées pour être déplacées par rapport au support selon des trajectoires respectives non parallèles entre elles.
[0009] Ainsi, la tête de fixation peut être fixée à une partie d’un élément de pneumatique, par exemple une couche du bloc sommet, en particulier à la frette. La fixation est réalisée par les trajectoires non parallèles des aiguilles, qui empêchent l’élément de quitter la tête une fois qu’il est pénétré par les aiguilles. Un élément qui n’est pas pénétré, par exemple l’autre partie de la frette, est libre et peut être utilisé à volonté, notamment pour être enroulé autour d’un tambour lors du trancannage. L’ancrage de la frette est donc mécanique par le biais des aiguilles, de sorte que le dispositif ne pose pas de problème d’extraction comme en causerait un adhésif, et peut être utilisé sur tout type de frette, qu’elle soit textile ou métallique. De plus, les trous formés par les aiguilles dans la frette sont de faibles dimensions et sont bouchés lors des étapes suivantes de fabrication du pneumatique, de sorte que le pneumatique fini ne garde peu, voire aucune trace de cette fixation.
[00010] Avantageusement, les aiguilles sont agencées pour être rapprochées l’une de l’autre au cours de leurs trajectoires.
[0001 1 ] Ainsi, la fixation est encore plus efficace.
[00012] De préférence, les aiguilles sont agencées en deux ensembles d’aiguilles, l’un des ensembles comprenant au moins une aiguille, l’autre ensemble comprenant au moins deux aiguilles, les deux ensembles étant agencés pour que les aiguilles d’un des ensembles soient déplacées selon des trajectoires non parallèles aux trajectoires des aiguilles de l’autre ensemble.
[00013] Ainsi, le dispositif peut comprendre plusieurs aiguilles divisées en deux sous- ensembles d’aiguilles, chaque sous-ensemble ayant une trajectoire non parallèle par rapport à l’autre de façon à maintenir en position l’élément. Par ce chiffre d’au moins trois aiguilles, on assure une liaison plus forte des aiguilles avec l’élément, puisqu’on élimine un degré de liberté qui subsiste en présence de deux aiguilles uniquement, à savoir le degré de liberté en rotation autour d’un axe oblique passant par les deux points de pénétration. Avec trois aiguilles, l’accroche est donc plus stable, en particulier pour le l’accroche d’une frette suivi d’un trancannage, à partir de certaines valeurs de la tension d’enroulement de la frette. Par ailleurs, de par le fait que la frette comprend en général une matrice en gomme non cuite, donc une matière molle, il s’est avéré que l’ancrage est rendu très fiable à partir du croisement de trois aiguilles. Enfin, de manière générale, le fait de multiplier les aiguilles dans la zone d’accrochage permet une meilleure fixation de l’élément à la tête.
[00014] Avantageusement, la tête de fixation est montée mobile en rotation par rapport au support autour d’un axe perpendiculaire aux trajectoires des aiguilles.
[00015] En d’autres termes, la tête de fixation est montée mobile en rotation par rapport au support autour d’un axe perpendiculaire aux trajectoires des aiguilles, de sorte qu’on peut régler une position angulaire des aiguilles par rapport au support.
[00016] Ainsi, le dispositif est adaptable à l’environnement dans lequel il est utilisé et aux positions de l’élément. Par exemple, il peut être nécessaire d’amorcer un trancannage de l’élément sur une partie bombée d’une surface, de sorte que le dispositif étant posé à plat sur la surface, par exemple sur un tambour, la tête mobile doit être ajustée en rotation avant d’y fixer l’élément.
[00017] De préférence, la tête de fixation est montée mobile axialement par rapport au support.
[00018] En d’autres termes, la tête de fixation est montée mobile axialement par rapport au support, de sorte qu’on peut régler une position axiale des aiguilles par rapport au support.
[00019] Ainsi, il est possible de sélectionner une position adéquate où fixer l’élément.
[00020] De préférence le dispositif comprend en outre deux crémaillères aptes à être déplacées par coulissement par rapport au support selon des directions respectives parallèles l’une à l’autre et dans deux sens respectifs opposés, les crémaillères étant agencées avec les aiguilles de sorte que le coulissement des crémaillères engendre le déplacement des aiguilles.
[00021 ] Ainsi, le déplacement des aiguilles est réalisé par des déplacements antagonistes des crémaillères. L’une des crémaillères permet le déplacement d’une aiguille ou d’un ensemble d’aiguilles, l’autre crémaillère permet simultanément le déplacement de l’autre aiguille ou de l’autre ensemble d’aiguilles. Ce mécanisme avec le parallélisme des directions des crémaillères a pour avantage de prendre peu d’espace. [00022] Avantageusement, le dispositif comprend en outre :
- un coulisseau monté mobile en coulissement par rapport au support selon une direction parallèle aux directions de déplacement des crémaillères, et
- un basculeur monté mobile en rotation par rapport au support autour d’un axe perpendiculaire aux directions de coulissement du coulisseau et des crémaillères, le coulisseau et le basculeur étant agencés de sorte qu’un coulissement du coulisseau entraîne une rotation du basculeur,
les deux crémaillères étant agencées avec le basculeur de sorte que la rotation du basculeur entraîne le coulissement d’une crémaillère dans un sens et le coulissement selon une direction parallèle de l’autre crémaillère dans le sens opposé.
[00023] Ainsi, une translation au départ via le coulisseau permet la translation en fin de chaîne des aiguilles. L’ensemble du mécanisme est agencé pour prendre le minimum d’espace au sein du dispositif, de façon que le dispositif puisse être utilisé facilement par exemple au sein d’un tambour de confection d’un bloc sommet. Cela est en particulier réalisé par le parallélisme des coulissements des différents éléments, qui peuvent donc se suivre les uns les autres ou se superposer les uns les autres selon la même direction longitudinale et ne pas prendre d’espace en largeur ni en longueur.
[00024] Avantageusement, l’entraînement du basculeur par le coulisseau est réalisé au moyen d’un doigt du basculeur s’étendant dans le coulisseau, l’entraînement des crémaillères par le basculeur est réalisé au moyen de doigts respectifs des crémaillères s’étendant dans le basculeur, et les déplacements des aiguilles sont réalisés au moyen de pignons fous respectifs des crémaillères, le coulissement des crémaillères engendrant des rotations des pignons fous, la rotation des pignons fous engendrant à son tour le déplacement des aiguilles.
[00025] Ainsi, les moyens d’entrainement son très simples donc peu coûteux et prennent là encore peu de place.
[00026] De préférence, le dispositif est configuré de sorte que des distances parcourues par les crémaillères, entre une position où les aiguilles sont en retrait d’une surface de contact de la tête avec l’élément et une position où les aiguilles sont en saillies de la surface, sont plus petites qu’une distance parcourue simultanément par le coulisseau, de sorte que des efforts transmis par les crémaillères aux aiguilles entre les deux positions sont plus importants qu’un effort qui assure une mise en mouvement du coulisseau pour déplacer les aiguilles entre les deux positions.
[00027] Ainsi, le dispositif présente un effet « bras de levier » généré entre l’effort exercé sur le coulisseau pour la mise en mouvement des aiguilles et l’effort exercé par les aiguilles pour pénétrer dans l’élément. Cet avantage est permis par la faible distance parcourue par les aiguilles. En effet, les aiguilles pénètrent dans l’épaisseur de l’élément le plus profondément possible, mais de préférence sans dépasser cette épaisseur. L’épaisseur de l’élément étant peu importante, à savoir de l’ordre de quelques millimètres, la course des aiguilles reste toutefois assez faible pour fixer l’élément à la tête du fait des trajectoires croisées. En outre, la taille des aiguilles est suffisamment petite pour laisser le moins de traces possible dans l’élément. L’effet « bras de levier » permet de faciliter la pénétration des aiguilles dans l’élément. Ainsi, plus la distance à parcourir par le coulisseau est importante, plus l’effort exercé par les aiguilles sur l’élément va être important ou plus l’effort exercé sur le coulisseau peut être modéré. On peut ainsi réduire la taille de l’actionneur amené à effectuer un effort sur le coulisseau. Enfin, la surface de contact peut contenir des trous par lesquels passent les aiguilles, qui sont donc en retrait de la surface avant le déplacement, en saillie après.
[00028] Avantageusement, les distances parcourues par les crémaillères sont au moins quatre fois plus petites que celle parcourue simultanément par le coulisseau, de sorte que les efforts transmis par les crémaillères aux aiguilles sont au moins quatre fois plus importants que l’effort qui assure la mise en mouvement du coulisseau.
[00029] L’effet « bras de levier » a donc un coefficient multiplicateur de quatre dans ce mode de réalisation. En d’autres termes, l’effort exercé sur le coulisseau pour la mise en mouvement est quatre fois plus faible que celui exercé par les aiguilles sur l’élément pour y pénétrer.
[00030] De préférence, le dispositif comprend en outre :
- au moins un vérin pneumatique simple effet, comportant un piston apte à être déplacé par coulissement selon une direction parallèle à la direction de coulissement du coulisseau, visant à entraîner le coulissement du coulisseau grâce à une pression dans le vérin, et
- au moins un ressort de rappel visant à entraîner un coulissement en rappel du coulisseau après une élimination de la pression dans le vérin.
[00031 ] Ainsi, on économise encore de la place dans le dispositif en plaçant un vérin simplet effet et un ressort de rappel plutôt qu’un vérin double effet, qui serait plus complexe. On économise également de l’énergie puisque le rappel est réalisé par le ressort. Enfin, la présence d’un vérin simplet effet permet d’éviter de complexifier l’environnement du dispositif avec une seule arrivée d’air au lieu de deux avec un vérin double effet.
[00032] Avantageusement, la tête de fixation est montée mobile en rotation par rapport au support autour d’un axe perpendiculaire aux directions des coulissements des crémaillères et du coulisseau, et est mobile axialement par rapport au support selon un axe parallèle aux directions des coulissements des crémaillères et du coulisseau.
[00033] Cet agencement permet une disposition particulièrement simple des éléments du dispositif, tout en permettant un réglage en position de la tête de fixation.
[00034] On prévoit également selon l’invention une tuile de tambour de fabrication d’une ébauche de pneumatique, comprenant un dispositif tel que décrit précédemment.
[00035] Ainsi, la tuile de tambour peut avoir toutes les caractéristiques d’une tuile conventionnelle, et présenter en plus le dispositif décrit précédemment pour y fixer un élément de pneumatique tel qu’une frette. La tuile peut alors être utilisée dans un tambour conventionnel, sans que les autres éléments du tambour n’aient à être adaptés.
[00036] De préférence, la tête de fixation est mobile axialement parallèlement à un axe longitudinal principal de la tuile.
[00037] Ainsi, il est possible de déplacer la tête le long de la tuile de manière à sélectionner la position adéquate sur la surface du tambour pour effectuer la fixation de l’élément. De cette manière, peu importe où se situe la tuile, le long du tambour, étant donné que la tête est déplaçable.
[00038] On prévoit également selon l’invention un tambour de fabrication d’une ébauche de pneumatique comprenant plusieurs tuiles agencées de sorte qu’elles forment une surface externe du tambour, le tambour présentant de préférence une forme générale cylindrique, l’une des tuiles étant une tuile telle que décrite précédemment, les tuiles ayant les mêmes dimensions hors tout.
[00039] Ainsi, non seulement la tuile décrite précédemment est intégrée au tambour, mais cette intégration est rendue simple par le fait que la tuile comporte les mêmes dimensions que les autres tuiles. Le tambour est donc identique à un tambour conventionnel à la différence qu’une tuile comprend le dispositif décrit précédemment. Pour fabriquer le tambour selon l’invention, il est donc possible de prendre un tambour conventionnel et de remplacer une de ses tuiles par une tuile selon l’invention, c’est-à- dire comprenant le dispositif. La fabrication du tambour est donc particulièrement simple.
[00040] Avantageusement, le tambour est destiné à la confection d’une bande sommet de pneumatique.
[00041 ] Ainsi, le tambour est dit « de forme sommet ». En particulier pour la fabrication d’un pneumatique sans les nappes sommet conventionnelles, le dispositif intégré à une tuile du tambour permet d’y ancrer une partie de la frette de pneumatique afin de réaliser son trancannage sur la surface du tambour.
[00042] De préférence, le tambour est agencé de sorte que la tête de fixation est montée mobile en rotation autour d’un axe parallèle à la direction tangente à la direction circonférentielle du tambour au niveau de la tête, et est mobile axialement selon un axe parallèle à un axe longitudinal principal du tambour.
[00043] Ainsi, les positions axiales et angulaires de la tête de fixation sont paramétrables, de manière à pouvoir fixer l’élément à tout endroit de la surface du tambour.
[00044] On prévoit également selon l’invention un procédé de fabrication d’une ébauche de pneumatique de véhicule, comprenant la mise en oeuvre des étapes suivantes :
- pose sur une tête de fixation d’un élément destiné à un pneumatique de véhicule, et
- déplacement d’au moins deux aiguilles de la tête de fixation selon des trajectoires respectives non parallèles entre elles de manière à faire pénétrer les aiguilles dans l’élément pour fixer l’élément à la tête.
[00045] Avantageusement, le procédé est mis en oeuvre au moyen d’un tambour tel que décrit précédemment, dans lequel l’élément est une partie d’une frette d’ébauche de pneumatique, et dans lequel, après la fixation de la partie de la frette à la tête de fixation, on met en oeuvre les étapes suivantes :
- enroulement d’une autre partie de la frette autour du tambour, et
- une fois la frette enroulée du tambour, extraction des aiguilles de la frette.
[00046] Nous allons maintenant présenter un mode de réalisation de l’invention donné à titre d’exemple non limitatif et à l’appui des figures annexées sur lesquelles :
- la figure 1 illustre un tambour selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 illustre une tuile selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 3 illustre la tuile de la figure 2 en vue éclatée ;
- les figures 4 à 6 illustrent des vue respectivement en coupe longitudinale de profil, en coupe longitudinale de dessus et en transparence de dessus de la tuile des figures 2 et 3 ;
- les figures 4A et 4B illustrent à plus grande échelle une partie de la figure 4 respectivement sans et avec la frette ;
- la figure 7 illustre une vue en coupe longitudinale de profil d’une tête de fixation de la tuile des figures précédentes.
[00047] Le tambour 100 de la figure 1 est un tambour dit « de forme sommet », c’est- à-dire qu’il est utilisé pour confectionner les blocs sommet des ébauches de pneumatique. Il présente une forme générale cylindrique de révolution, et sa surface circonférentielle est formée de plusieurs tuiles. L’une de ces tuiles, la tuile 1 , est différente des autres car elle comprend un dispositif 10 représenté schématiquement sur la figure 1 , illustré sur les autres figures et décrit en détails plus bas. Sur ce dispositif 10 est fixée une frette textile 50.
[00048] Par frette, on comprend une bande comportant une matrice à base d’un matériau polymérique, de préférence élastomérique, matrice dans laquelle sont noyés des fils de renfort qui sont textiles ou métalliques. Une telle frette est une bande qui comporte des renforts longitudinaux et qui a, par exemple, une largeur d’environ 10 millimètres et une épaisseur d’environ 1 ,2 millimètre.
[00049] Dans l’exemple illustré il s’agit d’une frette 50 comportant des câbles textiles, par exemple en nylon, enroulée autour du tambour 100 sur une longueur prédéterminée de la surface externe du tambour, de manière ensuite à former une couche du bloc sommet. L’enroulement peut se faire avec une tension plus ou moins élevée de la frette. Dans le cadre de la fabrication d’une ébauche de pneumatique sans nappes sommet ou avec une unique nappe sommet déjà posée sur la carcasse, cette frette 50 est le premier élément à être posé sur le tambour 100. Dans la suite est décrite la tuile 1 qui comprend le dispositif 10, ce dispositif permettant justement d’ancrer une partie de la frette 50 pour enrouler le reste autour du tambour 100.
[00050] Comme illustré sur les figures, la pièce 1 est une tuile destinée à former la surface externe du tambour 100 de confection d’un bloc sommet de pneumatique, encore appelé tambour de « forme sommet ». Elle pourrait être intégrée à un autre tambour du même type. Elle est de forme générale rectangulaire, légèrement bombée selon son axe longitudinal X illustré sur la figure 2 notamment. Ses grands côtés ne sont pas rectilignes mais dessinent des créneaux similaires les uns aux autres en formant deux peignes sur les côtés respectifs. Grâce à cette forme, la tuile 1 peut être assemblée avec d’autres tuiles, dont les dimensions et les formes extérieures sont identiques, à la surface d’un tambour de fabrication de pneumatique tel que le tambour 100. Par formes et dimensions extérieures, on veut dire formes et dimensions « hors tout » ou « externes ». Lors de cet assemblage, les dents de chaque peigne s’insèrent entre les dents du peigne contigu de façon à former un support continu tout autour du tambour 100, tout en permettant de modifier le diamètre du tambour en éloignant ou en rapprochant les tuiles de l’axe du tambour. Le fait que la tuile présente des dimensions et des formes extérieures identiques à celles des autres tuiles conventionnelles du tambour 100 permet de l’insérer facilement sur ce tambour à la place d’une autre tuile, et évite d’adapter particulièrement le tambour à sa présence.
[00051 ] De plus, la tuile 1 pourrait bien entendu présenter d’autres dimensions et formes externes, l’un de ses intérêts étant que ces dimensions et ces formes soient similaires à celles des tuiles conventionnelles du tambour auquel elle est destinée, que celui-ci soit le tambour 100 ou un autre.
[00052] La particularité de la tuile 1 est qu’elle présente un dispositif 10 correspondant à un mode de réalisation de l’invention. Ce dispositif 10, visible dans sa globalité aux figures 3 à 6, est intégré dans la tuile 1 de manière à ne pas modifier les dimensions et formes externes de la tuile 1. Il présente une tête de fixation 11 , des crémaillères 28 et 29, un basculeur 14, un coulisseau 15, deux vérins simple effet 16 et 17, des ressorts de rappel 18 et 19, ainsi qu’un support 20. Nous allons maintenant décrire chacun de ces éléments de manière statique avant de décrire ensuite le fonctionnement du dispositif 10 de manière dynamique.
[00053] La tête de fixation 11 , bien visible notamment sur la figure 7, comprend deux plateaux de poussée 21 et 22, agencés en regard l’un de l’autre en étant inclinés vers le haut dans le sens de la hauteur de la tuile 1 et décalés l’un par rapport à l’autre dans le sens de la largeur de la tuile 1 . Ces plateaux 21 et 22 comprennent chacun huit aiguilles 24, agencées en éventail en direction de la largeur de la tuile 1. Au-dessus de ces deux plateaux s’étend un organe de guidage 25, qui comprend seize alésages 26, chacun étant destiné à guider une aiguille 24 depuis son plateau de poussée jusqu’à une surface 27 de l’organe de guidage 25. Cette surface 27 est celle sur laquelle sera posée la frette de l’ébauche de pneumatique de façon à ce que les aiguilles 24 traversant cette surface y pénètrent, comme décrit plus bas. Les plateaux 21 et 22 présentent des directions identiques ou parallèles à celles des alésages 26 correspondant aux aiguilles respectives 24 de chaque plateau.
[00054] Les aiguilles 24 présentent des formes classiques d’aiguilles, avec des extrémités pointues permettant de pénétrer dans la frette 50 de pneumatique et des bases élargies permettant de les maintenir fixe par rapport aux plateaux 21 et 22. C’est donc le mouvement des plateaux 21 et 22 qui déplace simultanément les aiguilles 24 qui y sont fixées.
Les aiguilles 24 du plateau 21 sont donc mobiles dans des directions parallèles entre elles, tandis que les aiguilles du plateau 22 sont mobiles dans d’autres directions parallèles entre elles. Ces deux groupes de directions se font face tout en étant inclinés l’un par rapport à l’autre, de façon à ce que les deux ensembles d’aiguilles, un ensemble correspondant à un plateau, aient des trajectoires non parallèles entre elles. Plus précisément, les aiguilles du plateau 21 tendent à se rapprocher des aiguilles du plateau 22, et vice versa, lorsqu’elles que les plateaux sont déplacés l’un vers l’autre. On peut également dire que les trajectoires respectives des deux ensembles d’aiguilles, un ensemble venant d’un plateau respectif, sont croisées lorsqu’on les projette dans un plan parallèle à l’axe longitudinal X et perpendiculaire à la surface 27 décrite plus bas.
[00055] Chaque plateau est monté mobile par rapport au support 20 selon sa direction d’envoi des aiguilles dans les alésages 26, le déplacement étant réalisé par un agencement par engrenage avec un pignon fou 13, comme l’illustre la figure 7. Ainsi, chaque plateau a son pignon fou 13. Chacun de ces deux pignons fous 13 est monté mobile en rotation autour d’un axe parallèle à la largeur de la tuile 1 , par engrenage avec une crémaillère respective 28 ou 29.
[00056] La tête de fixation 11 est montée mobile en rotation autour d’un axe passant par les pignons fous 13 et perpendiculaire à l’axe longitudinal X en direction de la largeur de la tuile. De cette manière, la tête 11 , et donc la surface 27 et les aiguilles 24, sont de manière groupée inclinables par rapport au support 20, sur commande, par réglage puis serrage mécanique via des moyens non illustrés.
[00057] Enfin, la tête de fixation 11 est également réglable axialement selon l’axe longitudinal X par rapport au support 20. Plus particulièrement, tel que visible aux figures 5 et 6, plusieurs positions de fixation 71 sont prévues pour les quatre vis de fixation de la tête 11 sur le support 20, la tête 11 étant munie de brides oblongues 72 traversées par les vis de fixation et permettant un réglage plus fin de la position axiale de la tête. De cette manière, la tête est déplaçable le long de la longueur de la tuile 1 , puis fixée dans la position souhaitée avant le début de l’opération de pose de frette.
[00058] Les crémaillères 28 et 29 sont agencées de façon parallèle à l’axe longitudinal X et s’étendent l’une en face de l’autre, comme l’illustrent notamment les figures 3, 5 et 6. Chacune de ces crémaillères est montée mobile en translation par rapport au support 20, et engrène avec un pignon fou 13 respectif. Le déplacement d’une crémaillère engendre donc la rotation du pignon fou correspondant, et donc le déplacement du plateau correspondant, comme cela sera décrit plus bas. Chaque crémaillère comprend également un doigt, respectivement 30 et 31 , s’étendant dans la hauteur de la tuile 1 , permettant d’entrer en contact avec le basculeur 14 comme l’illustre la figure 6.
[00059] Le basculeur 14 visible aux figures 5 et 6 est une pièce plane dont la surface est de forme générale oblongue, avec des grands côtés rectilignes et des petits côtés présentant des courbures en arc de cercle. Les côtés en arc de cercle sont destinés à coopérer avec le support 20 en formant une liaison pivot avec celui-ci. Il est situé au- dessus des crémaillères 28 et 29 en direction de la hauteur de la tuile 1 , et décalé le long de l’axe longitudinal X vis-à-vis de ces mêmes crémaillères. Le basculeur 14 comprend en son centre une ouverture allongée rectiligne débouchant vers les crémaillères, de forme générale oblongue, dans laquelle s’étendent les doigts 30 et 31 des crémaillères 28 et 29 respectives. Les doigts 30 et 31 s’étendent en deux points du basculeur 14 situés dans l’ouverture, de part et d’autre du point central du basculeur. Le basculeur 14 est par ailleurs monté mobile en rotation autour d’un axe parallèle à la hauteur de la tuile 1 et passant en son centre. De par son agencement avec les doigts 30 et 31 des crémaillères 28 et 29 situés de part et d’autre de son centre, lorsque le basculeur 14 tourne sur lui-même, les doigts 30 et 31 sont déplacés dans des directions des crémaillères 28 et 29 respectives de manière antagoniste. En d’autres termes, l’un des doigts est déplacé le long d’une direction parallèle à l’axe X dans un sens, tandis que simultanément l’autre doigt est déplacé dans le sens opposé. Cela sera décrit plus bas à nouveau. Le basculeur 14 comprend également un doigt 32 qui s’étend dans le coulisseau 15 depuis une portion située vers un petit côté du basculeur 14, comme l’illustrent les figures 5 et 6.
[00060] Le coulisseau 15 est une pièce plane dont la surface est de forme générale carrée et est située au-dessus du basculeur 14 en direction de la hauteur de la tuile 1. Le coulisseau 15 comprend une ouverture 33 située à proximité d’un de ses côtés, débouchant vers l’extérieur et vers le basculeur 14, ouverture dans laquelle s’étend le doigt 32 du basculeur 14. Enfin, le coulisseau 15 est monté mobile en translation selon l’axe longitudinal X par rapport au support 20, et est monté fixe par rapport aux vérins 16 et 17. De par cet agencement avec un doigt 32 situé vers l’extérieur du basculeur 14, lorsque le coulisseau 15 est déplacé en translation selon l’axe X, le doigt 32 est entraîné et engendre la rotation du basculeur 14 sur lui-même.
[00061 ] Les vérins 16 et 17, également visibles aux figures 5 et 6, présentent chacun une forme générale de cylindre à section transversale circulaire. Ils s’étendent chacun de part et d’autre de l’axe X et sont parallèles à ce dernier. Les extrémités de leurs corps sont rattachées à une plaque 35 perpendiculaire, elle-même fixée au coulisseau 15. Ils comprennent tous deux un piston mobile par rapport au corps et apte à pousser cette plaque 35 en direction du coulisseau 15 selon l’axe X en cas de pression pneumatique sur ces pistons. La pression pneumatique est amenée par une entrée d’air 42 visible aux figures 2, 3, et 4 à 6. Ces vérins 16 et 17 sont dits « simple effet », de sorte qu’ils ne sont pas aptes à faire revenir en position les pistons par une pression pneumatique contraire, car cela nécessiterait d’autres vérins plus imposants et des systèmes d’alimentation en air plus complexes.
[00062] Pour effectuer le rappel des pistons en position sont donc prévus des ressorts 18 et 19. Visibles sur la figure 4, ces derniers entourent respectivement les pistons de chaque vérin tout en y étant attachés. Précontraints en traction en position nominale, ils exercent une pression de retour qui permet le rappel des pistons lorsque la pression pneumatique n’est plus appliquée sur les pistons. En variante, pour effectuer ce rappel, on peut utiliser un rappel par le vide des pistons, en combinaison avec la force de rappel des ressorts 18 et 19. Ce vide peut par exemple correspondre à une pression de 0.4 bar.
[00063] Alternativement aux deux vérins 16 et 17 présentés, on peut utiliser un seul vérin de plus grandes dimensions et de section transversale oblongue équivalente à la somme des sections circulaires des deux vérins précédents.
[00064] On en a terminé avec la présentation statique des éléments composant le dispositif 10 inscrit dans la tuile 1 du tambour 100. On peut noter que ce dispositif 10 est agencé en trois parties :
- la tête de fixation 11 à l’une de ses extrémités, qui n’est pas recouverte comme le montre la figure 1 . En d’autres termes, la surface 27 de la tête 11 , par laquelle sortent les aiguilles 24, est au même niveau que la surface générale de la tuile 1 .
- une deuxième partie qui renferme le coulisseau 15, le basculeur 14 et la fin des crémaillères 28 et 29, ces éléments étant longitudinalement situés au même niveau, le coulisseau 15 étant situé au-dessus du basculeur 14, ce dernier étant situé au- dessus des extrémités des crémaillères 28 et 29. Cette deuxième partie présente elle un couvercle 40 plat et continu visible sur la figure 1 , de sorte qu’une frette de pneumatique ou un autre élément de pneumatique peut être étalé sur ce couvercle 40.
- enfin, la troisième partie est représentée par le corps 41 des vérins 16 et 17. Ainsi, dans la tuile 1 , seule la surface 27 de la tête de fixation 11 est accessible depuis l’extérieur, les autres parties permettant l’enroulement de la frette de pneumatique, comme décrit plus bas.
[00065] On va désormais décrire le fonctionnement du dispositif 10.
[00066] L’objectif du procédé décrit ci-après est de réaliser un trancannage, c’est-à- dire un enroulement, de la frette de pneumatique 50 sur la surface du tambour 100 de confection d’un bloc sommet de pneumatique, dans le cadre de la fabrication d’un bloc sommet de pneumatique qui ne comprend pas de nappe sommet comme premier élément. Pour réaliser un bloc sommet de ce type de pneumatique, le premier élément à enrouler autour du tambour 100 est en effet la frette 50 et non une nappe sommet. Pour amorcer le trancannage, il est nécessaire de fixer une partie de la frette 50 sur le tambour 100 afin ensuite d’enrouler le reste de la frette 50 autour du tambour 100. La tête de fixation 11 permet de fixer la frette à cet effet.
[00067] Dans la suite est donc utilisé le tambour 100 conforme à un mode de réalisation de l’invention, c’est-à-dire comportant, parmi toutes ses tuiles, la tuile 1 décrite précédemment et comprenant le dispositif 10 décrit précédemment, qui comporte notamment la tête de fixation 11 .
[00068] Dans un premier temps, on déplace la tête 11 le long de la tuile, selon l’axe X, et on l’oriente angulairement puis on la fixe en position, de manière à ce que la partie de la frette 50 voulue puisse être posée à plat sur la surface 27 à l’endroit choisi du tambour 100. Ainsi, si la frette est fixée au niveau d’une partie excentrée, bombée, la mobilité de la tête 11 en rotation et en coulissement permet de fixer sans problème la frette à la tête inclinée et déplacée en conséquence. Ces mobilités peuvent être réalisées manuellement ou commandées par des moyens automatisés non illustrés.
[00069] Dans un deuxième temps, on pose donc sur la surface 27 de la tête 11 la partie de la frette 50 destinée à être fixée pour amorcer le trancannage
[00070] On commande alors la fixation de cet élément à la tête 11 en faisant sortir les aiguilles 24. C’est ici que le dispositif 10 décrit ci-dessus entre en jeu.
[00071 ] Ainsi, on commande, soit manuellement, soit par des moyens automatisés, l’entrée d’air au sein des pistons des vérins 16 et 17 par l’entrée d’air 42. Les pistons se déplacent longitudinalement en direction de la tête 11 , et entraînent simultanément le déplacement du coulisseau 15.
[00072] Ce dernier, en se déplaçant lui aussi vers la tête 11 , engendre la rotation du basculeur 14 grâce au doigt 32 du basculeur.
[00073] La rotation du basculeur 14 engendre deux déplacements parallèles opposés : ceux des crémaillères 28 et 29, grâce à leurs doigts respectifs 30 et 31 s’étendant dans le basculeur de part et d’autre du centre du basculeur. Ainsi, les crémaillères 28 et 29 coulissent selon l’axe X, l’une dans un sens, l’autre dans le sens opposé, simultanément.
[00074] Ce déplacement des crémaillères engendre la rotation des pignons fous 13. L’un tourne dans un sens, l’autre dans le sens opposé du fait des mouvements opposés des crémaillères 28 et 29.
[00075] Etant donné que les plateaux 21 et 22 sont en regard l’un de l’autre, la rotation dans des sens opposés des pignons fous 13 engendre le coulissement simultané des deux plateaux 21 et 22 en direction de la surface 27, de sorte que les aiguilles 24 coulissent toutes en même temps vers la surface 27 en partant d’en-dessous.
[00076] Une fois qu’elles sortent par les trous de la surface 27 comme illustré sur la figure 3 et plus en détails sur la figure 4A (sans la frette 50) et sur la figure 4B (avec la frette 50), les aiguilles 24 pénètrent dans la frette 50 de pneumatique posée sur la surface 27 de la tête de fixation 11 du dispositif 10. Du fait des positions croisées des aiguilles 24, la frette ne peut être retirée de la surface 27. Elle est donc désormais fixée à la surface 27 de la tête de fixation 11.
[00077] Par la suite, on enroule, manuellement ou via des moyens automatisés, le reste de la frette 50 autour du tambour 100, par exemple en faisant tourner le tambour autour de son axe principal.
[00078] Au bout d’un ou plusieurs tours, la frette 50 va adhérer - on dit également qu’elle va se « fretter » - naturellement au tambour, de sorte qu’on peut retirer les aiguilles 24 de la frette 50. Pour ce faire, on commande l’arrêt de la pression d’air exercée dans les vérins 16 et 17 par l’arrivée d’air 42 ou on commande la formation d’un vide au sein de la même voie. Grâce aux ressorts 18 et 19, les pistons de ces vérins reculent, engendrant, via les mêmes composants que ceux mis en oeuvre pour le premier déplacement des aiguilles 24, un déplacement inverse. Les aiguilles 24 sont donc retirées de la frette 50 et mises en retrait de la surface 27 de la tête de fixation 11 .
[00079] Par la suite, on peut poser la bande de roulement sur la frette 50 de manière à compléter le bloc sommet sur ce tambour 100 dit « de forme sommet ». La bande de roulement est réalisée en gomme crue principalement. Ensuite, ce bloc sommet est posé sur la carcasse fabriquée sur un tambour séparé, de manière à compléter l’ébauche du pneumatique. Il est aisé de décoller le bloc sommet du tambour 100 décrit précédemment qui comporte le dispositif 10 sur la tuile 1 , puisque les aiguilles 24 ne sont plus accrochées à la frette 50. Le dispositif 10 ne laisse donc pas subsister d’accroches.
[00080] Durant la vulcanisation de l’ébauche de pneumatique comprenant le bloc sommet, les trous réalisés lors de l’entrée des aiguilles 24 seront aisément bouchés.
[00081 ] Nous avons donc présenté un mode de réalisation de l’invention permettant de fixer tout type de frette, par exemple textile ou métallique, sans que ce moyen de fixation ne génère de traces par la suite, et sans faire appel à des moyens d’adhésion qui gêneraient voire empêcheraient le décollement du bloc sommet par la suite.
[00082] De plus, le dispositif est particulièrement peu volumineux grâce aux axes de translation et de rotation choisis ainsi qu’au mécanisme implémenté. Le mouvement antagoniste des crémaillères 28 et 29, réalisé par l’enchaînement coulisseau-basculeur- crémaillères, permet notamment d’engendrer le déplacement des aiguilles 24 de manière croisée en prenant un minimum d’espace, et les vérins simplet effet 16 et 17 permettent à la fois d’économiser de l’espace et de l’énergie. Grâce à ces caractéristiques, le dispositif 10 est implémenté dans une tuile 1 du tambour 100 qui ne diffère pas, du point de vue de son volume et de ses dimensions, des autres tuiles du même tambour 100, de sorte que le tambour 100 n’a pas à être adapté et que la frette ainsi que tout élément peut être posé sur la tuile 1 sans différence par rapport à une pose sur les autres tuiles conventionnelles du même tambour.
[00083] Enfin, le mécanisme du dispositif 10 présenté permet de réaliser un effet « bras de levier » afin de simplifier la pénétration des aiguilles 24 dans la frette. En effet, dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, la distance parcourue par le coulisseau 15 entre la position où les aiguilles 24 sont en retrait de la surface 27 et celle où elles sont en saillie de la même surface 27, est quatre fois supérieure à la distance parcourue par les aiguilles 24 simultanément, de par l’agencement entre le basculeur 14 et les crémaillères 28 et 29, de sorte que l’effort exercé sur le coulisseau 15, et donc par la pression pneumatique sur les vérins 16 et 17, est quatre fois inférieur à celui exercé par les aiguilles 24 sur la frette. En d’autres termes, le mécanisme joue un rôle d’amplificateur du mouvement mécanique de manière à fixer la frette à la tête de fixation 11 en fournissant aux aiguilles 24 la course nécessaire avec un dispositif ayant l’encombrement le plus faible possible. Si l’effet « bras de levier » a ici un coefficient de quatre, ce dernier peut bien entendu être inférieur ou supérieur, suivant les dimensions et l’agencement des éléments mis en oeuvre dans le dispositif 10.
[00084] L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier. Il est notamment possible d’utiliser le tambour 100 décrit pour une autre raison que la fixation d’une frette en vue de son trancannage. Tout type de nappe, de bande de gomme ou d’autre élément de pneumatique peut être fixé à la surface de ce tambour.
[00085] Par ailleurs, la tuile 1 peut être utilisée dans un autre type de tambour, par exemple dans un tambour de confection d’une carcasse ou dans un tambour de conformation, étant donné que la tête de fixation peut fixer d’autres types d’éléments de pneumatique.
[00086] Enfin, le dispositif 10 lui-même peut être utilisé en dehors de la tuile pour être attaché à des éléments de pneumatique ou à d’autres types d’éléments.
[00087] Dans ce dispositif, d’autres éléments que ceux décrits peuvent être utilisés, de même que leur nombre peut varier. Il apparaîtra ainsi à l’homme du métier d’autres manières connues pour engendrer le déplacement des aiguilles 24 que celle décrite précédemment, par exemple via des systèmes à bielle-manivelle, avec des pistons double effet à la place des pistons simple effet et des ressorts, ou encore avec un ou plusieurs arbres à came permettant de transformer les différents mouvements pour aboutir au déplacement des aiguilles 24.
[00088] Parmi toutes les modifications possibles au mode de réalisation décrit tout en restant dans le cadre de l’invention, on peut également parler du nombre d’aiguilles, lesquelles ne peuvent par exemple être qu’au nombre de deux, à partir du moment où ces deux aiguilles présentent des trajectoires non parallèles entre elles, de préférence inclinées l’une vers l’autre. Dans l’exemple décrit, on peut ainsi imaginer une seule aiguille portée par le plateau 21 et une seule aiguille portée par le plateau 22. Au contraire, le nombre peut dépasser largement le chiffre de seize aiguilles du mode de réalisation décrit.
[00089] Il est d’ailleurs préférable que ce chiffre soit d’au moins trois aiguilles, de manière à ne pas laisser de degré de liberté. En effet, avec deux aiguilles, il subsiste un degré de liberté de la frette autour de l’axe passant par les deux points de pénétration des aiguilles dans la frette. Ainsi, dans le cas où la frette est pénétrée par deux aiguilles uniquement, elle est fixée à la tête. Cependant, dans certaines conditions, il peut arriver qu’elle bouge d’une manière non souhaitée. A partir de trois aiguilles, ce degré de liberté est supprimé et la fiabilité de la fixation est donc améliorée.
[00090] Enfin, les vérins et ressorts pourraient également présenter un nombre différent. On peut notamment imaginer un seul vérin oblong et un seul ressort au lieu des deux décrits.
[00091 ] D’autres modifications sont envisageables et apparaîtront clairement à l’homme du métier.

Claims

Revendications
1. Dispositif (10) pour un tambour (100) de fabrication d’une ébauche de pneumatique de véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend :
- un support (20),
- une tête de fixation (11 ) pour fixer au dispositif (10) un élément (50) destiné à un pneumatique de véhicule, la tête de fixation (11 ) comprenant au moins deux aiguilles (24) agencées pour être déplacées par rapport au support (20) selon des trajectoires respectives non parallèles entre elles.
2. Dispositif (10) selon la revendication précédente, dans lequel les aiguilles (24) sont agencées pour être rapprochées l’une de l’autre au cours de leurs trajectoires.
3. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les aiguilles (24) sont agencées en deux ensembles d’aiguilles, l’un des ensembles comprenant au moins une aiguille, l’autre ensemble comprenant au moins deux aiguilles, les deux ensembles étant agencés pour que les aiguilles d’un des ensembles soient déplacées selon des trajectoires non parallèles aux trajectoires des aiguilles de l’autre ensemble.
4. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tête de fixation (11 ) est montée mobile en rotation par rapport au support (20) autour d’un axe perpendiculaire aux trajectoires des aiguilles (24).
5. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la tête de fixation (11 ) est montée mobile axialement par rapport au support (20).
6. Dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre deux crémaillères (28, 29) aptes à être déplacées par coulissement par rapport au support (20) selon des directions respectives parallèles l’une à l’autre et dans deux sens respectifs opposés, les crémaillères (28, 29) étant agencées avec les aiguilles (24) de sorte que le coulissement des crémaillères engendre le déplacement des aiguilles.
7. Dispositif (10) selon la revendication précédente, comprenant en outre :
- un coulisseau (15) monté mobile en coulissement par rapport au support (20) selon une direction parallèle aux directions de déplacement des crémaillères (28, 29), et
- un basculeur (14) monté mobile en rotation par rapport au support (20) autour d’un axe perpendiculaire aux directions de coulissement du coulisseau (15) et des crémaillères (28, 29),
le coulisseau (15) et le basculeur (14) étant agencés de sorte qu’un coulissement du coulisseau entraîne une rotation du basculeur (14),
les deux crémaillères (28, 29) étant agencées avec le basculeur (14) de sorte que la rotation du basculeur entraîne le coulissement d’une crémaillère (28, 29) dans un sens et le coulissement selon une direction parallèle de l’autre crémaillère dans le sens opposé.
8. Tuile (1 ) de tambour de fabrication d’une ébauche de pneumatique, comprenant un dispositif (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
9. Tambour (100) de fabrication d’une ébauche de pneumatique comprenant plusieurs tuiles agencées de sorte qu’elles forment une surface externe du tambour, le tambour (100) présentant de préférence une forme générale cylindrique, l’une des tuiles étant une tuile (1 ) selon la revendication précédente, les tuiles ayant les mêmes dimensions hors- tout.
10. Procédé de fabrication d’une ébauche de pneumatique de véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend la mise en oeuvre des étapes suivantes :
- pose sur une tête de fixation (11 ) d’un élément (50) destiné à un pneumatique de véhicule, et
- déplacement d’au moins deux aiguilles (24) de la tête de fixation selon des trajectoires respectives non parallèles entre elles de manière à faire pénétrer les aiguilles
(24) dans l’élément (50) pour fixer l’élément à la tête (11 ).
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