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"Perfectionnements aux récipients flexibles pour fl uide sous pression et à leurs procèdes de fabrication."
La présente invention est relative à des récipients flexibles pour fluide sous pression, et à leurs procédés de fabrication, et elle a plus particulièrement trait à des dispositifs de support flexibles, actionnés pneuma- tiquement, qui peuvent être utilisés, par exemple à la place de ressorts métalliques a pour supporter le châssis d' un véhicule automobile sur ses essieux, et à un procédé de fabrication de ces dispositifs.Des dispositifs de sup- port pneumatiques du genre mentionné peuvent être avanta- geusement employés dans de nombreuses installations dans
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lesquelles un oisuon eù un cylindre, une membrane ou. dia- phr-igme mé1:iJllique onu été utilises jusqu'ici.
L'invention i. principalement, pour obje& un .récipient
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flexible pour fluide sous ression et un procédé perfeo-
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u>iJ#pé àefjbricjtionàecerécigieng.conformémen.lfil invention, le r0cipieniJ flexible perfectionné pour aide
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SOUS pression comprend des parois formées de plasiears
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i --:âissézrs ë çââ cTiôûc-é-cTd-cissû; Tés âi-cés :rn3s ------
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: comprenano une paire de soufflets annulaires et une partie
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/ uub.alaire cen&rale àe àiinélre assei grend, àe fiçon qae 1'écoulement du fluide entre les soufflets ne soiu pas en- vravé.
µ]]]]]]]L#]%fi%#fi#µ]]µ#fil'Jµµµµ#Jfiµ]àé]f]béiÙ]6iài]11]flf6]fl%àÙ=]]]] pienb flexible pour fluide sous pression consiste à fabri- quer un ensemble tabulaire comprenant des constituants de caouachoae non vuloanisé et à soumettre ensui'ee uni- j formémeni 1 i [n1i el' 1. e u. l' - da'dit ' ens embl vabulaire à 'une' prés-
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js%Jn exerc=àeversl)exµjrieariyouùens)oggosqgg à cette
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pression en des régions circonférentielles locales espacées
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- âR3â-Lémez 3ï G3 énsnbls;-ds--cl- ôn q c dérni r ---
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: soiu disuenda enure ces régions.
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/ àfin que l'inven.ùion Buisse êire clairerxenoe comprise eb aiS6men mise en oeuvre, elle va maintenant être dé- cri1Je plus en à4tsil en référence au dessin annexé qui re- i--pr{se!llJe-à-G1.tl'e-d'eiemle-un-mode-de-réalfsa[on--del----
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: invention e dens lequel :
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La fig. 1 esv une vue de cote d'une sorve de man- : drin sur lequel le e r é c 1 ; 1 en (fl exibl est initialement
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jytabl 1, ceria ine s parti esétanc arraehêe s egre %r%sentée8
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en coupe.
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La fig. 2 est une vue de coté d'un. récipient fle- xible qui a été construit sur le mandrin représenté fig.
1, après qu'il a été enlevé de ce dernier.
La fig. 3 est une coupe partielle, à plus grande échelle, d'un mandrin de construction, et d'un récipient flexible au cours de la première phase de sa construction sur ce mandrin.
Les figs. 4, 5 et 6 sont des vues analogies à la fig. 3 et montrent des phases ultérieures successives de la construction d'un récipient.
La fig. 7 est une coupe diamétrale faite par un ré- cipdent tel que celui représentéfig. 2, et par un appa- reil de moulage monté avec le dit récipient, tels qu'ils apparaissent avant que le récipient soit distendu et que le moule soit refermé sur celui-ci.,
La fig. 8 est une vue en coupe diamétrale du réci- pient, d'un moule fermé à l'intérieur duquel ce récipient est renfermé pendant la vuloanisation, et d'un appareil de vulcanisation électrique clans lequel le moule et le r éci- pient sont reçus pour effectuer la vulcanisation de ce dernier.
La fig. 9 est une vue de coté d'un récipient terminé et de ferrures destinées à y être fixées, certaines par- ti es étant arrachées et représentées en coupe.
La fig. 10 est une vue en plan partielledu réci- rien% à fluide sous pression représenté fig. 9.
La fig. 11 est une coupe diamétrale d'une bande pour bandage et d'un moule e à bandage, montrantcomment l'assem- blage est effectué avant que la dite bande soit distendue en forme de bandage.
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La fig. 12 est une vue en coupe diamétrale d'un bandage uerminé formé de la bande représentée fig. 11, suivant le procédé objet de l'invention, et d'un moule dans lequel lebandage est renfermé pendant la vulcanisa- tion.,
Le fig. 1 représente un mandrin de construction sur lequel les récipients flexibles perfectionnés sont ini- tialement fabriqués. Le dit mandrin comprend deux pièces en bois 15, 15, disposées suivant le même axe, ayant une forme générale tronconique et dont les petites extrémités sont disposées à proximité l'une de l'autre, ces petites extrémités rentrant à la facon des tubes d'une, longue.vue dans un manchon métallique cylindrique 16 dont la surface périphérique affleure la surface adjacente des dites pièces 15.
Chaque pièce 15 présente, à son extrémité la plus gran- de, une face d'extrémité @15a, qui est perpendiculaire à l'axe du mandrin, ainsi qu'une surface tronconique 15b dont la conicité est dirigée en sens inverse de celle de la pièce constituant un des éléments du mandrin et qui réunit cette dernière à la face d'extrémité 15a.
Des plaques métalliques amovibles 18, formant cha- peau, buttent centre chaque face d'extrémité15a du man- drin et sont disposées suivant le même axe que cette face d'extrémité. Chaque plaque 18 présente, sur son côté bu' - tant contre la pièce 15, une collerette circonférentielle 19, fisant saillie latéralement, qui surplombe la sur- f.:ce tronconique 15b de la pièce 15, la surface périphéri- que intérieure de la dite collerette étant biseautée pa- rallèlement à la dite surface 15b et étant légèrement es- pacée de celle-ci. La surface périphérique extérieure de
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la collerette 19 est inclinée en sens inverse de .sa péri- phérie intérieure et s'évase ainsi extérieurement vers la hase de la collerette.
Les pièces 15 du mandrin et les plaques ou chapeaux 18 présentent des ouvertures axiales, et sont/clavetés sur un arbre 20, entre un collier 21,monté à une extrémité du dit arbre, et un volant de manoeuvre 22 vissé sur l'autre extrémité de cet arbre. La partie d'extrémité filetée de l'arbre 20 présente un alésage axial 23, et un alésage transversal 24 relie l'extrémité intérieure de l'alésage 23 à la surface de l'arbre 20, cet alésage 24 débouchant dans une cavité ou chambre 25 formée à l'intérieur de la pièce 15 du mandrin. Des alé- sages radiaux 26, 26, pratiqués dans la pièce 15, relient la cavité 25 à la face extérieure de la pièce 15.
La partie d'extrémité de l'arbre 20 qui porte le collier 21 touril- lonne dans tout système de palier approprie (non repré- senté), et est reliée à un moyen de commande convenable (non représenté) à l'aide duquel on peut faire tourner le mandrin.
Dans la fabrication d'un récipient sur ledit man- drin, les plaques ou chapeaux 18 ne sont pas utilisés dans la phase initiale de l'opération de fabrication.
On fait tourner le mandrin, sans les dises plaques ou chapeaux, sur son axe, et les épaisseurs constitutives .respectives de caoutchouc et de tissu caoutchouté y sont amenées et fermement enroulées en position sur le dit mandrin. La disposition successive et le genre des diver- ses épaisseurs seront mieux compris en se reportant aux fige. 3 à 6. Les premières épaisseurs à appliquer sur le mandrin sont- formées de caoutchouc non vulcanisé et sont
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au nombre de quatre, les di-oes épaisseurs étant indiquées en 28, 28. Les épaisseurs 28 sont pressées fermement sur le tambour, ainsi que sur les surfaces tronconiques 15b,à cha- que extrémité de ce dernier, les parties marginales des dites épaisseurs s'étendant au delà des faces d'extrémité 15a du tambour ou mandrin.
Les dites parties marginales des épaisseurs sant ensuite coupées ou ébarbées de façon à être de niveau avec les surfaces 15a, comme représenté, ces der- nières servant de guides pour l'opéra%ion d'ébarbage. Deux épaisseurs de renforcement 29, assez étroites et formées d'une bande de caoutchouc non vulcanisé sont alors appli- quées circonférentiellement sur le tambour ou mandrin, cha- cune des dites épaisseurs étant disposée environ à mi-che- min encre le milieu du uambour ou mandrin et une face d'ex- trémité 15b de celui-ci. Une étroite bande de caoutchouc non vulcanisé 30 est également appliquée sur la couche su- périeure 28 sur chaque bord latéral de celle-ci.
L'épaisseur ou couche suivante à appliquer est fermée d'un tissu de corde sans urame ou à brame légère qui est enduit de caoutchouc sur les deux côtés. Cette couche ou épaisseur indiquée en 32, est coupée sur le biais et est montée sur le mandrin avec ses cordes disposées suivant un angled'environ 20 par rapport à l'axe du mandrin. La cou- che 32 a une largeur celleque ses parties latérales s'éten- dent sensiblement au delà des faces d'extrémité 15 du man- drin.
Les extrémités de la dite épaisseur ou couche sont réunies sur lemandrin de faon à former une sorte d'épissu- re étroite à recouvrement, et cette dernière est recouverte d'une mince bande de caoutchouc non vulcanisé (non représen- uée), ainsi qu'il est d'usage dans la fabrication des banda-
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ges en cordas .La couche ou épaisseur 32 est pressée ferme- ment sur les épaisseurs sous-jacentes dans la région de celles-ci comprise entre les régions tronconiques 15b du mandrin, et elle est laissée non attaohée à ces dernières régions, ainsi qu'il est plus clairement représenté fig. 3.
Ensuite, deux talons inextensibles sans fin en fil métallique, tels que le salon 33, sont placés sur le réci- pient en les faisant passer axialement sur l'extrémité libre de ce dernier. Les talons 33 sont formés d'une forte corde métallique à piano de longueur convenable, etils sont ren- dus Continus en soudant ensemble les extrémités respectives de la corde ou fil métallique. Les talons annulaires peu- vent recevoir un léger revêtement de caoutchouc, si on le désire, en les plongeant dans une composition visqueuse de caoutchouc et d'un solvant volatil.
Les parties marginales libres de la couche ou épaisseur de tissu 32 sont alors évasées, après quoi les plaques ou chapeaux 18 sont montés sur l'arbre 20 et fixés en place centre les faces d'extré- mité 15a du mandrin, la collerette 19, s'étendant latérale- ment, de chaque plaque ou chapeau, passant sous la partie marginal adjacente de la couche ou épaisseur 32.
Les dites parties marginales de la couche 32 sont alors pressées contre la surface périphérique extérieure des collerettes 19, comme indiqué en traits mixtes sur la fig. 4, et d'étroites bandes de caoutchouc vulcanisé 35 y sont appliquées dans les régions qui doivent recevoir les talons 33. Les talons annulaires 33 sont alors placés con- tre les bandes respectives 35, concentriquement au mandrin, après quoi les parties marginales de la couche 32 sont en- levées de la périphérie extérieure des plaques ou chapeaux
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18 et sont repliées sur les talons annulaires respectifs 33, de faqon à renfermer ces derniers, les bandes de caout- chouc 35 étant disposées entre les valons annulaires et le tissu.
En dedans des talons annulaires, .les parties margi- nales de la couche ou épaisseur 32 sont pressées contre le récipient sous-jacent, comme représenté.
Ensuite, une seconde épaisseur de tissu de corde 38, enduite de caoutchouc, est appliquée sur l'ensemble formé sur le mandrin et on l'y fait adhérer, les parties margi- nales de la dite épaisseur 38 s'étendant sur la périphérie extérieure des plaques ou chapeaux 18, comme montré fig. 5.
L'épaisseur 38 est sensiblement identique à l'épaisseur 32, sauf qu'elleest coupée sur le biaisdans le sens opposé, de sorte que les cordes de cette épaisseur 38 s'étendent transversalement aux cordes de l'épaisseur 32, comme montré f ig. 2.
Sur l'épaisseur de tissu 38 est montée une épaisseur 39 de caoutchouc non vulcanisé en feuille. Après que les diverses épaisseurs entrant dans la construction du réci- pient ont été fermement appliquées, lesparties marginales des épaisseurs 38 et 39 sont coupées ou ébarbées de façon à être de niveau avec les faces d'extrémité extérieures des plaques ou chapeaux 18, après quoi ces derniers sont enle- vés du mandrin.
Les parties latérales surplombantes de l'épaisseur 38, à laquelle adhère l'épaisseur ou couche de caoutchouc 39, sont ensuite repliées vers l'inférieur, de façon à en- velopper la partiedu récipient qui comprend le s talons annulaires 33. Finalement, les, parties des quatre épaisseurs 28 qui reposent sur les faces tronconiques 15b du mandrin,
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et sur les bandes 30, sont soulevées du mandrin, distendues vers l'extérieur et on les fait adhérer à la partie- adja- cente évasée du récipient qui comporte le talon, comme mon- tré clairement fig. 6. Ceci termine la fabrication du ré- cipient, qui est indiqué en C.
Le récipient 0 est détaché du mandrin de formation par la pression d'un fluide qui est admis entre le récipient et le mandrin à travers les alésages 23,24, la cavité 25 et les alésages 26 formés dans le dit mandrin. Le récipient est enlevé du mandrin en démontant ce dernier de l'arbre 20, en enlevant les pièces du mandrin axialement des extrémités respectives du réci- pient, et en retirant finalement le manchon 16 de chaque extrémité du récipient. Le récipient, dans sa forme actuel- le, est prêt à être monté dans un moule dans le but de vul- caniser ses parties en caoutchouc.
Le moule dans lequel le récipient 0 est vulcanisé. est plus clairement représenté figs. 7 et 8. Ce moule com- prend une partie intermédiaire 41 divisée transversalement et en deux pièces qui sont fixées ensemble par des vis à tête 42, de sorte que cette partie intermédiaire constitue un ensemble annulaire. La partie intermédiaire 41 présente une surfaoe de moulage cylindrique 41a, et deux surfaces de moulage annulaires, concentriques et concaves 41b, 41b, qui sont disposées radialement vers l'extérieur par rapport à la surface de moulage 41a et dont les périmètres intéri- eurs sont réunis aux extrémités respectives de la dite sur- face 41a.
Le moulecomprend également deux partiesannulai- res 43, 43 disposées suivant le même axe que la partie in- termédiaire 41 et destinées à s' emboîter sur la périphék- rie extérieure de cette dernière lorsque le moule est dans
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la position fermée. Chaque partie de moule 43 présente une surface de moulage annulaire, concentrique et concave 43b qui est alignée avec une surface de moulage 41b de la par- tie de moule 41. Les parties de moule 43 comprennent des plaques de fermeture 44, 44, percées d'une ouverture axiale, qui s'adaptemsur les périmètres intérieurs des parties 43 et y sont fixées d'une manière amovible par des vis à tête 45, 45.
Entre elles, chaque partie de moule 43 et sa plaque de fermeture 44 délimitent une cavité de moulage 43a pour la partie formant talon du récipient C. A la périphérie intérieure de chaque cavité de moulage 43a, la plaque de fermeture présente une collerette circonférentielle 46 qui est disposée sur la surface intérieure du récipient, dans le but expliqué ci-après.
Une des plaques de fermeture 44 comporte une tige 47 montée d'une manière permanente dans son ouverture axiale, la dire tige s'étendant à partir de la face intérieure de la dite plaque 44, vers l'autre pla- que 44, et son extrémité libre est filetée, comme indiqué en 48. L'extrémité libre de la tige 47 présente un alésage axial 49 qui est taraudé en 50 à son extrémité extérieure et qui présente, à son extrémité intérieure,un alésage trans- versal 51 qui relie le dit alésage 49 à la surface de la tige 47. La plaque de fermeture 44 dans laquelle est montée la tige 47, présente une ouverture taraudée 52 destinée à recevoir un raccord de tuyau décrit: plus loin.
Dans l'opération consistant à renfermer le récipient C à l'inférieur du moule, les moitiés respectives de la partie 41 du moule sont assemblées autour de la région mék- diane du récipient et assjuetties ensemble à l'aide des vis 42, et il n'existe qu'un léger jeu entre le récipient C et
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la surface de moulage 41a de la partie 41 du moule. Les parties 43 du moule sont alors montées sur les parties d' extrémité respectives du récipient c, ce qui est effectué en déformant légèrement les parties formant talon du dit récipient et en les faisant passer à travers l'ouverture axiale de la partie 43 du moule.
Les parties formant talon du récipient C sont alors placées dans les cavités de mou- lage 43a des parties 43 du moule, et étroitement renfer- mées dans les dites parties en montant les plaques de fer- meture 44 sur les parties 43 du moule et en les assujet- tissant en position à l'aide des vis à tête 45. Un prolon- gemenu fileté 55 est ensuite vissé dans l'alésage 49 de la tige 47, ce prolongement faissent saillie à trovers 1'oover- tare axiale de la plaque de fermebure opposée 44. Un adap- tateur en forme de chapeau 56 est monûé sur la partie d' extrémité libre du prolongement 55, entre la dite plaque de fermeture et un écrou 57 vissé sur le dit prolongement.
Les diverses parties du moule sont maintenues en aligne- ment axial en les montant sur un support approprié compre- nant un montant 58 présentant une broche 59, dirigée vers' le haut, sur laquelle la partie 41 du moule est montée de façon à pouvoir tourner, et portant deux barres horizontales parallèles, telles que la barre 60, qui supportent les parties 43, 43 du mouleetpermettent leur mouvement axial.
Un tuyau 61, relié à une source appropriée d'air sous pres- sion (non représentée) est vissé dans l'ouverture b2 d'une des plaques de fermeture 44.
Le récipient 0 est alors distendu pour lui donner la forme d'un soufflet en admettant lentement de l'air à l'intérieur du récipient, sous une pression de 0 kg 350 à
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0 kg 490, et, concurremment) en rapprochant les parties du moule axialement l'une vers l'antre pour y renfermer le récipient distendu. Le déplacement axial des parties du moule est effectué en vissant l'écrou 57 le long du pro- longement 55 à l'aide d'un ouuil approprié, tel que. la clé à douille/Des que le moule est complètement fermé et qui que le réciopient qui/y est renfermé est complètement distendu, le conduit flexible à air 61 est détaché, de façon à faire cesser la pression régnant dans le moule.
Le prolongement 55 et l'adaptateur 56 sont alors enlevés, et le moule est maintenu assemblé à l'aide d'un écrou à chapeau 63, fig. 8, qui est monté sur l'extrémité filetée 48 de la tige 47, la dite extrémité de la tige s'étendant à travers la pla- que de fermeture 44 lorsque le moule est fermé. Le récio- pient est alors prêt à être vulcanisé, cette vulcanisation étant effectuée à l'aide de la chaleur et de la pression d'un fluide. La vulcanisation peut être réalisée dans un appareil de chauffage à pot utilisant de la vapeur comme agent de chauffage du moule) le moule peut être chauffé électriquement.
Ce dernier mode de chauffage est décrit ici, l'appareil pour effectuer la vulcanisation étant repré- senté fig. 8. l'appareil de vulcanisation comprend un enroulement électrique 65 encourant un mandrin tubulaire en bois 66 comportant un couvercle 67 , ainsi qu'une base 68 qui est convenblemen fendue en 69 pour permettre le passage à travers celle-ci de la tuyauterie nécessaire . Des moyens de contrôle appropriés (non représentés) sont prévus pour contrôler lecourant électrique dans l'enroulement 63.
Le moule estmonté d-ns l'appareil de vulcanisation sur un axe
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vertical, et un tuyau d'échappement 70 est vissé d-uns 1' ouverture 52, cette dernière étant située à la partie su- périeure du moule. Un tuyau à fluide souspression 71 est vissé dans'une ouverture axiale formée dans l'écrou à chapeau 63,à la base du moule.
Les deux tuyaux 70 et 71 s'étendent à travers la fente 69 formée dans l'appareil de vulcanisation jusqu'à l'extérieur de celui-ci, où le tuyau
70 est pourvu d'un robinet d'arrêt approprié (non représen- té), et le tuyau 71 est relié à un robinet à trois voies (non représente) par lequel de l'air, de l'eau chaude, ou de l'eau froide peuve être admis dans ledit tuyau et à 1' intérieur du récipient placé dans le moule.
Pour vulcaniser le récipient c. après que le moule a été monté dans l'appareil de vulcanisation, le tuyau 70 est fermé et de l'air sous pression est admis dans le tuyau
71, cet air passant à travers l'érou à chapeau 63, les alésages 49 et 51 formés dans la tige 47, et de là à l'in- térieur du récipient. A l'intérieur du moule est créée une pression d'air atteignant environ 5 kgs 600 par centimètre carré, dans le but de faire épouser au récipient la forme de la cavité de moulage du moule. Ensuite, letuyau 70 est ouvert, et l'air contenu dans le moule est remplacé par de l'eau froide admise par le tuyau 71.
Dès que l'air est complètement évacué du récipient, le tuyau 70 est fermé et la pression hydraulique est poussée jusqu'à 14 kgs par centimètre carré. Le récipient se trouvant dans les condi- tions décrites, l'enroulement 65 est excité, de sorte que des courants de Fouoault sont/engendrés dans le moule mé- tallique pour chauffer celui-ci à la température de vulca- nisation. Cet état de choses est maintenu pendant environ
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5-minzW és. é t:c.â 70 sv :lârs ôvért, , dé l'éâ
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chaude à une uew ,br:;uure de lil,5'0. est mise en circulation /yir=ve rj 1 = ¯r#c%é%en%¯ùgendana¯.1e¯ re sve¯àe¯1ù¯oeériJàe ¯àe ¯¯¯¯¯¯ vulcanisation qui est/environ 30 minuzes.
La collerette¯¯¯¯¯ 6, irsnés ùur 1 plaçuë dë férnétûré 4, emséché q!e l'eau chaude entrante frappe direetemenu contre la surface intérieure Ju rlci,Jienù et le vulcanise ainsi d'une manière excessive. Après vulcanisation, l'eau est vacuée de l'in- crie'r du rciien, le moule est, ouver-c, et le récipient uermins es'c enlevé, ce dernier *yan alors 1',:speci montré figs. 9 et 10. Ceci termine le cycle d' oéraions.
La caracc4ri sui que consistan'u à main'cenir de l'eau frdi-
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de dns le mazle pend-.n'c le phase initiale de la vulcanisa- tion assure que celle-ci progresse de la surface extérieure du vers s- surface innérieure, de sorte que le
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Caoutchouc entoursn'c les torons des épaisseurs de corde 32, 38 sera "durci" ou vulcanisé au delà de 11.3t--u mou que les épaisseurs de caoutchouc soient amollies par l'admission â' em.z chaude à l'intérieur du mou- le.
Ainsi, les cordes de renforcemenz iendues en-cranv dans la cor-siricuidn du récipient sonv empêchées de prendre du moa end>n la vulewnisian e1 de se délaaer à ir=wers les couches inférieures de caoutchouc, de sdrùe que le ré- JiiJ5iÔÙôiÔifiié%iV%%1%OEiht16é7
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¯¯¯¯¯¯¯ aLe ßerés2nt;: fig-¯9,¯le-récilien flexible ௯¯¯¯¯¯¯
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fluide sous pression comprend deux soufflets annulaires
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75, 21.n,'-,s âxirîmn, d¯i lés scins rânsvrsaés-------
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respectives s'4wendenu sensibleoeena suivnc un arc de cer- cle plus gr-md qu'un demi-cercle, les par-cies inférieures ¯¯3ikJJ¯sj)uffljc¯j=tnt¯reunies¯par¯une¯pa
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cénrlé 76 snsibl mnt ubnlire.
Ce2 dnière àun diamètre --axséz-eranà-é'i-bei -*ie i-' %CDwi émenG- àù-±Yviàe-entre-ies ------ soufflets n'est vas sensiblement retardé. Les côtés laé- u¯rjgqp¯elJig#es¯àes¯sogz¯flets¯¯kràsenleni¯àes¯ouver%ures¯àé=¯¯¯¯ limitées par des rebords 77, 77 destinés à être reliés, par des organes d'attache appropriés, tels que des bagues de serrage annulaire 78, 78, à des plaques d' extrémité 79,
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79.
Une bague 80 pau évre moe autour de la paroi ubulai- : re oenbrale 76 pour la surpporuer.Afin d'assurer une ampli- 1 tude maximum de flexion axiale eu une stJbil iu'3 maximum j¯avec¯ine ¯fµexgon minyoemrù des¯ o ordesj¯le¯rõiàieng¯csµ¯de ¯¯¯¯¯ préférence proportionné de facon que les dites ouvertures marginales aien un diamècre sensiblement égal à la moi-
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i-Ie-aa-granQ-afam-éreaes-soQl1e1s-e-Ia-dr&e-Daiie------- j¯tub lgire ¯a ¯un à#amkupe¯ scnsibl emcn%¯ég=1 ¯à¯tr ois ¯huyg%é=¯¯¯¯ mes du. grand diamètre des soufflets et une longueur sensi- blement égale à un quart de'la longueur totale normale du
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réoipien'c.
Le présent mode de fabrication est également applki-
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µµôà6±µµµµLiµfl#*flfiàfifiiZ#µh##dµÎµ##µµµù#µhj±Ôôµàié]&Qmfiµi'iiµµµ] La fig. 11 montre une bande pour bandage fabriquée suivant le mode de fabrication usuel sur tambour. La dite bande
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[[[[0}[sJ[[y1g[Q[Q[I[[[[[= comportant des parties marginales formant talons 83 et une partie de roulement 84.
L'intérieur de la dite bande est pourvu 'd'une couche ou revêtement formé d'un composé de¯¯¯
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i-cao'ouc-[mpeiméable-e5-La-bande-es-confor.mée-inlllin----- troudisant dans un moule à bandage 86 en adoptant la faqon
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aide de la pression d'un fluide, et en remplissant ensuite la cavité du bandage avec de l'eau froide sous une pression suffisantepour maintenir lebandage en contact avecla cavité du moule, pendant que l'extérieur du bandage est soumis à la température de vulcanisation. Les cordes du b-ndage sont -insi moulées dans la forme voulue et se fi- xent avnt que le revêtement intérieur de caoutchouc im- perméable @it été amolli par la température élevée.
Ensuite, l'eau froide se trouvent dans la cavité du bandage est rem- . lacée par de l'eau à la température et à la pression de vul@nisation pour terminer le bandage 87, comme montré fig. 12.
L'invention permet la fabrication économique d'arti- cles creux, distendus et renforcés en caoutchouc sans avoir utiliser un récipient pour le fluide, et elle permet également d'obtenir les autres avantages spécifiés dans le préambule de la pr ésete description.
Il est entendu que des modifications peuvent être -,.-,Portées à l'invention sans sortir pour cela de son cadre.
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"Improvements to Flexible Pressure Fluid Containers and their Manufacturing Processes."
The present invention relates to flexible pressurized fluid containers, and to their methods of manufacture, and more particularly relates to flexible, pneumatically actuated support devices which can be used, for example in place of. metal springs for supporting the chassis of a motor vehicle on its axles, and for a method of manufacturing such devices. Pneumatic support devices of the kind mentioned can be advantageously employed in many installations in the world.
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which a bird eù a cylinder, a membrane or. The same diaphragm has been used so far.
The invention i. mainly, for obje & a. container
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hose for fluid under pressure and a perfeo-
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UNDER PRESSURE comprises walls formed from plasiears
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/ so that the invention can be understood as clearly as possible, it will now be described in more detail with reference to the appended drawing which re i - pr {se! llJe-à-G1.tl 'e-d'eiemle-a-mode-de-réfsa [on - del ----
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sectional.
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Fig. 2 is a side view of a. flexible container which has been built on the mandrel shown in fig.
1, after it was removed from the latter.
Fig. 3 is a partial section, on a larger scale, of a construction mandrel, and of a flexible container during the first phase of its construction on this mandrel.
Figs. 4, 5 and 6 are views analogous to FIG. 3 and show successive subsequent phases in the construction of a container.
Fig. 7 is a diametrical section made by a container such as that shown in fig. 2, and by a molding apparatus mounted with said container, as they appear before the container is distended and the mold is closed thereon.,
Fig. 8 is a diametrical sectional view of the container, of a closed mold within which this container is enclosed during vulcanization, and of an electric vulcanizing apparatus in which the mold and the container are received. to perform the vulcanization of the latter.
Fig. 9 is a side view of a finished container and fittings intended to be fixed thereto, some parts being torn away and shown in section.
Fig. 10 is a partial plan view of the pressurized fluid container shown in FIG. 9.
Fig. 11 is a diametrical section of a bandage band and a bandage mold, showing how the assembly is effected before said band is stretched in the form of a bandage.
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Fig. 12 is a view in diametral section of a finished tire formed from the strip shown in FIG. 11, according to the process which is the subject of the invention, and of a mold in which the bandage is enclosed during vulcanization.
Fig. 1 depicts a construction mandrel upon which the improved flexible containers are initially manufactured. Said mandrel comprises two wooden parts 15, 15, arranged along the same axis, having a general frustoconical shape and the small ends of which are arranged close to one another, these small ends returning in the manner of the tubes of 'a, longue.vue in a cylindrical metal sleeve 16 whose peripheral surface is flush with the adjacent surface of said parts 15.
Each part 15 has, at its largest end, an end face @ 15a, which is perpendicular to the axis of the mandrel, as well as a frustoconical surface 15b, the taper of which is directed in the opposite direction to that of. the part constituting one of the elements of the mandrel and which joins the latter to the end face 15a.
Removable metal plates 18, forming a cap, abut each end face 15a of the chuck center and are arranged along the same axis as this end face. Each plate 18 has, on its side bu '- both against the part 15, a circumferential flange 19, projecting laterally, which overhangs the frustoconical surface 15b of the part 15, the inner peripheral surface of the part 15. said flange being bevelled parallel to said surface 15b and being slightly spaced therefrom. The outer peripheral surface of
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the collar 19 is inclined in the opposite direction to its inner periphery and thus flares outwardly towards the base of the collar.
The pieces 15 of the mandrel and the plates or caps 18 have axial openings, and are / keyed on a shaft 20, between a collar 21, mounted at one end of said shaft, and a handwheel 22 screwed onto the other end of this tree. The threaded end portion of the shaft 20 has an axial bore 23, and a transverse bore 24 connects the inner end of the bore 23 to the surface of the shaft 20, this bore 24 opening into a cavity or chamber 25 formed inside the part 15 of the mandrel. Radial bores 26, 26, made in part 15, connect cavity 25 to the exterior face of part 15.
The end part of the shaft 20 which carries the collar 21 is journalled in any suitable bearing system (not shown), and is connected to a suitable control means (not shown) by means of which one can rotate the chuck.
In the manufacture of a container on said mandrel, the plates or caps 18 are not used in the initial phase of the manufacturing operation.
The mandrel is rotated, without said plates or caps, on its axis, and the respective constituent layers of rubber and rubberized fabric are brought therein and firmly wound into position on said mandrel. The successive arrangement and the type of the various thicknesses will be better understood by referring to the figs. 3 to 6. The first layers to be applied to the mandrel are - formed of unvulcanized rubber and are
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four in number, the different thicknesses being indicated at 28, 28. The thicknesses 28 are pressed firmly on the drum, as well as on the frustoconical surfaces 15b, at each end of the latter, the marginal parts of said thicknesses extending beyond the end faces 15a of the drum or mandrel.
The said marginal portions of the plies are then cut or deburred so as to be level with the surfaces 15a, as shown, the latter serving as guides for the deburring operation. Two thicknesses of reinforcement 29, quite narrow and formed of a strip of unvulcanized rubber are then applied circumferentially on the drum or mandrel, each of said thicknesses being placed approximately halfway through the middle of the drum. or mandrel and an end face 15b thereof. A narrow strip of unvulcanized rubber 30 is also applied over the top layer 28 on each side edge thereof.
The next layer or layer to be applied is closed with a non-ura or light slab cord fabric which is rubber coated on both sides. This layer or thickness indicated at 32, is cut on the bias and is mounted on the mandrel with its cords arranged at an angle of about 20 relative to the axis of the mandrel. Layer 32 is of a width that its side portions extend substantially beyond the end faces 15 of the chuck.
The ends of said thickness or layer are brought together on the mandrel so as to form a sort of narrow overlapping splice, and the latter is covered with a thin strip of unvulcanized rubber (not shown), as well as 'it is customary in the manufacture of banda-
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The layer or ply 32 is pressed firmly onto the underlying plies in the region thereof between the frustoconical regions 15b of the mandrel, and is left unattached to these latter regions, as well as. it is more clearly represented in fig. 3.
Next, two endless inextensible metal wire heels, such as lounge 33, are placed on the container by passing them axially over the free end of the latter. Heels 33 are formed of strong piano wire of suitable length, and they are made continuous by welding together the respective ends of the wire or wire. The ring heels can be given a light coating of rubber, if desired, by dipping them in a viscous composition of rubber and a volatile solvent.
The free marginal parts of the layer or thickness of fabric 32 are then flared, after which the plates or caps 18 are mounted on the shaft 20 and fixed in place centers the end faces 15a of the mandrel, the collar 19, extending laterally from each plate or cap, passing under the adjacent marginal portion of the ply or ply 32.
Said marginal portions of the layer 32 are then pressed against the outer peripheral surface of the flanges 19, as indicated in phantom in FIG. 4, and narrow strips of vulcanized rubber 35 are applied thereto in the regions which are to receive the heels 33. The annular heels 33 are then placed against the respective bands 35, concentrically with the mandrel, after which the marginal portions of the bead. layer 32 are removed from the outer periphery of the plates or caps
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18 and are folded over the respective annular heels 33, so as to enclose the latter, the rubber bands 35 being disposed between the annular valleys and the fabric.
Within the annular heels, the marginal portions of layer or ply 32 are pressed against the underlying container as shown.
Next, a second ply of rubber coated cord fabric 38 is applied to and adhered to the assembly formed on the mandrel, the marginal portions of said ply 38 extending over the outer periphery. plates or caps 18, as shown in fig. 5.
The thickness 38 is substantially the same as the thickness 32, except that it is cut on the bias in the opposite direction, so that the cords of this thickness 38 extend transversely to the cords of the thickness 32, as shown in fig. . 2.
On the fabric ply 38 is mounted a ply 39 of unvulcanized rubber sheet. After the various thicknesses used in the construction of the container have been firmly applied, the marginal portions of the thicknesses 38 and 39 are cut or trimmed so as to be flush with the outer end faces of the plates or caps 18, after which these are removed from the chuck.
The overhanging side portions of the ply 38, to which the ply or layer of rubber 39 adheres, are then folded inwardly, so as to encompass the portion of the container which includes the annular heels 33. Finally, the , parts of the four thicknesses 28 which rest on the frustoconical faces 15b of the mandrel,
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and on the bands 30 are lifted from the mandrel, distended outwardly and adhered to the adjacent flared portion of the container which has the heel, as clearly shown in FIG. 6. This completes the manufacture of the container, which is indicated in C.
The container 0 is detached from the forming mandrel by the pressure of a fluid which is admitted between the container and the mandrel through the bores 23,24, the cavity 25 and the bores 26 formed in said mandrel. The container is removed from the mandrel by disassembling the mandrel from shaft 20, removing the mandrel parts axially from respective ends of the container, and finally removing sleeve 16 from each end of the container. The container, in its present form, is ready to be mounted in a mold for the purpose of vulcanizing its rubber parts.
The mold in which the container 0 is vulcanized. is more clearly represented in figs. 7 and 8. This mold comprises an intermediate part 41 divided transversely and in two parts which are fixed together by head screws 42, so that this intermediate part constitutes an annular assembly. The intermediate portion 41 has a cylindrical molding surface 41a, and two annular, concentric and concave molding surfaces 41b, 41b, which are disposed radially outwardly with respect to the molding surface 41a and whose interior perimeters are joined at the respective ends of said surface 41a.
The mold also comprises two annular parts 43, 43 arranged along the same axis as the intermediate part 41 and intended to fit on the outer periphery of the latter when the mold is in.
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the closed position. Each mold part 43 has an annular, concentric and concave molding surface 43b which is aligned with a molding surface 41b of the mold part 41. The mold parts 43 include closure plates 44, 44, drilled with holes. 'an axial opening, which fits on the inner perimeters of the parts 43 and is removably fixed thereto by cap screws 45, 45.
Between them, each mold part 43 and its closure plate 44 define a mold cavity 43a for the heel part of the container C. At the inner periphery of each mold cavity 43a, the closure plate has a circumferential flange 46 which is disposed on the interior surface of the container, for the purpose explained below.
One of the closure plates 44 has a rod 47 permanently mounted in its axial opening, said rod extending from the inner face of said plate 44, towards the other plate 44, and its free end is threaded, as indicated at 48. The free end of the rod 47 has an axial bore 49 which is threaded at 50 at its outer end and which has, at its inner end, a transverse bore 51 which connects the shaft. said bore 49 on the surface of the rod 47. The closure plate 44 in which the rod 47 is mounted has a threaded opening 52 intended to receive a pipe connector described below.
In the operation of enclosing the container C within the mold, the respective halves of the part 41 of the mold are assembled around the middle region of the container and clamped together by means of the screws 42, and there is there is only a slight clearance between container C and
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the molding surface 41a of the part 41 of the mold. The mold parts 43 are then mounted on the respective end parts of the container c, which is done by slightly deforming the heel parts of said container and passing them through the axial opening of the mold part 43. .
The heel parts of the container C are then placed in the molding cavities 43a of the mold parts 43, and tightly enclosed in said parts by mounting the closure plates 44 on the mold parts 43 and then securing them in position with the aid of the cap screws 45. A threaded extension 55 is then screwed into the bore 49 of the rod 47, this extension protruding through the axial overlap of the plate. of opposite closure 44. A cap-shaped adapter 56 is mounted on the free end portion of extension 55, between said closure plate and a nut 57 screwed onto said extension.
The various parts of the mold are kept in axial alignment by mounting them on a suitable support comprising a post 58 having an upwardly directed pin 59 on which the part 41 of the mold is rotatably mounted. , and carrying two parallel horizontal bars, such as the bar 60, which support the parts 43, 43 of the mold and allow their axial movement.
A pipe 61, connected to a suitable source of pressurized air (not shown) is screwed into the opening b2 of one of the closure plates 44.
The container 0 is then distended to give it the shape of a bellows by slowly admitting air inside the container, under a pressure of 0 kg 350 to
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0 kg 490, and, concurrently) by bringing the parts of the mold axially towards one another to enclose the distended container therein. Axial displacement of the mold parts is effected by screwing the nut 57 along the extension 55 using a suitable tool, such as. the socket wrench / As soon as the mold is completely closed and the container which is enclosed therein is completely distended, the flexible air duct 61 is detached, so as to release the pressure prevailing in the mold.
The extension 55 and the adapter 56 are then removed, and the mold is kept assembled using a cap nut 63, fig. 8, which is mounted on the threaded end 48 of the rod 47, said end of the rod extending through the closure plate 44 when the mold is closed. The container is then ready to be vulcanized, this vulcanization being carried out using the heat and pressure of a fluid. Vulcanization can be carried out in a pot heater using steam as the mold heating agent) the mold can be electrically heated.
The latter heating mode is described here, the apparatus for carrying out the vulcanization being shown in FIG. 8. The vulcanizing apparatus comprises an electrical coil 65 carrying a tubular wooden mandrel 66 having a cover 67, as well as a base 68 which is suitably slotted at 69 to allow passage therethrough of the necessary piping. Appropriate control means (not shown) are provided to control the electric current in the winding 63.
The mold is mounted in the vulcanization apparatus on an axis
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vertical, and an exhaust pipe 70 is screwed from one opening 52, the latter being located at the top of the mold. A pressurized fluid pipe 71 is threaded into an axial opening formed in the cap nut 63 at the base of the mold.
The two pipes 70 and 71 extend through the slot 69 formed in the vulcanizing apparatus to the exterior thereof, where the pipe
70 is provided with a suitable shut-off valve (not shown), and pipe 71 is connected to a three-way valve (not shown) by which air, hot water, or water cold water can be admitted into said pipe and into the container placed in the mold.
To vulcanize the container c. after the mold has been mounted in the vulcanizing apparatus, the pipe 70 is closed and pressurized air is admitted into the pipe
71, this air passing through the cap nut 63, the bores 49 and 51 formed in the rod 47, and thence into the interior of the container. Inside the mold is created an air pressure reaching about 5 kgs 600 per square centimeter, with the aim of making the container conform to the shape of the mold cavity of the mold. Then, the pipe 70 is opened, and the air contained in the mold is replaced by cold water admitted through the pipe 71.
As soon as the air is completely evacuated from the container, the pipe 70 is closed and the hydraulic pressure is pushed up to 14 kgs per square centimeter. With the vessel under the conditions described, winding 65 is energized so that Fouoault currents are generated in the metal mold to heat it to vulcanization temperature. This state of affairs is maintained for about
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5-minzW és. é t: c.â 70 sv: lârs ôvertt,, éâ
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hot to a uew, br:; uure of lil, 5'0. is put into circulation / yir = ve rj 1 = ¯r # c% é% en% ¯ùgendanā.1ē re svēàē1ù¯oeériJàe ¯àe ¯¯¯¯¯¯ vulcanization which is / about 30 minuzes.
The collarettē¯¯¯¯ 6, irsn ùur 1 plaçaë de fernétûré 4, dried out when the incoming hot water strikes say and held against the interior surface Ju rlci, Jienù and thus vulcanizes it excessively. After vulcanization, the water is drained from the inlet of the container, the mold is opened, and the final container is removed, the latter then being 1 ',: speci shown in figs. 9 and 10. This completes the oeration cycle.
The caracc4ri sui que consistan'u to main'cenir water frdi-
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from dns the mazle hangs-.n'c the initial phase of vulcaniza- tion ensures that this progresses from the outer surface of the inner surface towards s-, so that the
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Rubber surrounding the strands of rope thicknesses 32, 38 will be "hardened" or vulcanized beyond 11.3t - soft as the rubber layers are softened by the hot em.z inlet inside the cord. mold.
Thus, the strings of reinforcement extended in-cranv in the cor-siricuidn of the sonv receptacle prevented from taking of the moa end> n the vulewnisian e1 from loosening to ir = wers the lower layers of rubber, of sdrùe that the re- JiiJ5iÔÙôiÔifiié% iV %% 1% OEiht16é7
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respective s'4wendenu sensibleoeena follows an arc of a circle more gr-md than a semicircle, the lower parts ¯¯3ikJJ¯sj) uffljc¯j = tnt¯reunies¯par¯unēpa
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cénrlé 76 snsibl mnt ubnlire.
This last toa diameter --axséz-eranà-é'i-bei - * ie i- '% CDwi emenG- toù- ± Yviàe-entre-ies ------ bellows is not significantly delayed. The sides la- ūrjgqp¯elJig # es¯àes¯sogz¯flets¯¯kràsenlenīàes¯ouver% ures¯àé = ¯¯¯¯ limited by edges 77, 77 intended to be connected, by organs of suitable fasteners, such as annular clamp rings 78, 78, to end plates 79,
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79.
A ring 80 pau evre moe around the ubulal wall 76 to overprovide it. In order to ensure a maximum amplitude of axial flexion with a maximum stJbil iu'3 with ¯ine ¯fµexgon minyoemrù des¯ o ordesj¯lērõiàieng¯csµ¯de ¯¯¯¯¯ preferably proportioned so that the said marginal openings have a diameter substantially equal to the half-
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i-Ie-aa-granQ-afam-ereaes-soQl1e1s-e-Ia-dr & e-Daiie ------- j¯tub lgire ¯a ¯un to # amkupē scnsibl emcn% ¯ég = 1 ¯à¯ three ¯huyg% é = ¯¯¯¯ mes du. large diameter of the bellows and a length substantially equal to a quarter of the normal total length of the
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reoipien'c.
This method of manufacture is also applicable
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µµôà6 ± µµµµLiµfl # * flfiàfifiiZ # µh ## dµÎµ ## µµµù # µhj ± Ôôµàié] & Qmfiµi'iiµµµ] Fig. 11 shows a band for bandage produced according to the usual method of manufacture on a drum. The said band
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[[[[0} [sJ [[y1g [Q [Q [I [[[[[= comprising marginal portions forming heels 83 and a bearing portion 84.
The interior of said strip is provided with a layer or coating formed of a compound dē¯¯
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i-cao'ouc- [mpeiméable-e5-La-Bande-es-confor.mée-inlllin ----- troudizing in a 86 bandage mold by adopting the way
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, to drink at% is + e R .Ur COn # JDler i eréoikient àloiit <kr above, namely: by distending the strip in the mold to 1;
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using the pressure of a fluid, and then filling the tire cavity with cold water under sufficient pressure to keep the bandage in contact with the mold cavity, while the outside of the tire is subjected to the vulcanization temperature . The cords of the wrapping are thus molded into the desired shape and secure before the inner coating of impermeable rubber has been softened by the elevated temperature.
Then the cold water found in the cavity of the bandage is re-filled. laced with water at vul @ nizing temperature and pressure to complete the bandage 87, as shown in fig. 12.
The invention enables the economical manufacture of hollow, distended and reinforced rubber articles without having to use a container for the fluid, and it also enables the other advantages specified in the preamble of the present description to be obtained.
It is understood that modifications can be -, .-, brought to the invention without going beyond its scope.