Procédé de fabrication d3une chambre à air de sûreté à double chambre et appareil
pour la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une chambre à air de sûreté à double chambre, du type employé avec les bandages pneumatiques, et se rapporte plus particulièrement à un procédé et à un appareil pour fabriquer et vulcaniser de telles chambres à air.
Les chambres à air de ce type comprennent deux enveloppes qui peuvent être gon flées ensemble ou séparément selon le dispositif de valve employé. Elles sont constituées par une enveloppe ordinaire de caoutchouc (ou enveloppe extérieure) et une enveloppe de sûreté (ou enveloppe intérieure), de pré férence renforcée d'une toile, située à l'intérieur de la première, et dont le diamètre de la coupe axiale est plus petit que celui de la l) première enveloppe. Le rôle de cette chambre air de sûreté est d'éviter que le pneu ne soit plat en une fois en cas d'éclatement accidentel, permettant ainsi au conducteur d'arrêter son véhicule sans risquer une embardée îréalable.
Jusqu'à présent, on a construit ces cham- brizes à air de sûreté en en vulcanisant partiellement certains éléments avant leur assemblage, la chambre à air de sûreté complète étant soumise à une vulcanisation finale. De tels procédés coûtent cher et prennent beaucoup de temps. De plus, les procédés et les appareils connus sont susceptibles de modifications permettant d'augmenter la vitesse de fabrication, de diminuer le travail et d'améliorer le produit.
Le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce qu'on forme une première enveloppe dite de sûreté, dont la forme est celle d'un tore, cette enveloppe étant étanche, renforcée de toile, et définissant une première chambre, en ce qu'on dispose ensuite cette première enveloppe autour d'une bande de caout chouc enroulée en forme sensiblement de cylindre, en ce qu'on replie les bords de ladite bande autour de ladite enveloppe et fixe lesdits bords à ladite enveloppe de manière à former une seconde enveloppe autour de la première, en définissant ainsi une seconde chambre placée entre les deux enveloppes, et en ce qu'on vulcanise la chambre à air à double chambre ainsi obtenue.
L'appareil pour la mise en ouvre du procédé suivant l'invention est constitué par un tambour comprenant au moins deux parties cylindriques adjacentes, de diamètres légèrement différents, destinées à supporter ladite première enveloppe et ladite bande de caoutchouc.
Le dessin annexé illustre le procédé et représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil pour la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 représente schématiquement, en coupe diamétrale, une chambre à air en format ion, disposée sur un tambour cylindrique.
La fig. 2 est une vue en élévation latérale partielle, partiellement en coupe longitudinale, montrant également de facon schémati- que une autre étape de la formation de la chambre à air à l'aide du même appareil.
La fig. 3 est une vue semblable à la fig. 2, mais montrant ime étape suivante de la fa brication de la chambre à air.
La fig. 4 est une vue détaillée en coupe et à plus grande échelle, à travers la chambre à air de sûreté montrée dans les figures pré cédentes et plaeée dans un moule de vuleanisa- tion, et montrant la position des parties de la chambre à air pendant la vulcanisafion.
La fig. 5 est une vue semblable à la fig. 4. mais montrant la disposition des parties dans la chambre à air pendant son refroidissement et après qu'elle a été sortie du moule de vulcanisation.
La fig. 6 est une coupe longitudinale, à échelle agrandie, à travers la tige de valve fixée sur la chambre à air de sûreté.
La fig. 7 est une coupe suivant la ligne Vil-VIl de la fig. 6.
La fig. 8 est une élévation frontale d'un appareil servant à supporter la chambre à air vulcanisée pendant le refroidissement.
En se référant à la fig. 1 du dessin, le chiffre 1 indique schématiquement un tambour destiné à être monté sur un arbre disposé centralement (non représenté), l'arbre et le tambour étant destinés à être entraînés en rotation par tout mécanisme approprié, qui n'a pas été représenté, car il ne fait pas partie de l'invention. Le tambour 1 comprend deux parties cylindriques adjacentes 2 et 3, de diamètres légèrement différents. La différence des diamètres des parties 2 et 3 du tambour facilite la construction de la chambre à air de sûreté. Cependant, il faut noter qu'on peut arriver sensiblement aux mêmes résultats même Si le diamètre dudit tambour est uniforme.
Dans l'exemple représenté, la partie de plus faible diamètre, 3, du tambour est destinée à recevoir une bande 4 de caoutchouc, enroulée en forme de cylindre, cette bande étant destinée à former l'enveloppe ordinaire extérieure de la chambre à air de sûreté. La partie 2 de diamètre plus grand du tambour est destinée à recevoir l'enveloppe intérieure 5 qui constitue l'enveloppe de sûreté de la chambre à air. L'enveloppe 5 est renforcée par de la toile caoutchoutée. Les détails de cette enveloppe 5 sont montrés dans les fig. 4 et 5. Ladite enveloppe comprend une couche intérieure 19 de caoutchouc et deux couches extérieures superposées 29 et 30 de toile caoutchoutée.
Ces couches de toile sont découpées de manière que leurs fils soient disposés en biais par rapport au profil de l'enveloppe et que les fils de l'une desdites couches soient croisés par rapport à ceux de l'autre couche, afin de renforcer l'enveloppe de sûreté. Il est évident que cette dernière pourrait être constituée uniquement par les deux couches de toile caoutchoutée, sans couche de caoutchouc 19, le caoutchouc imprégnant lesdites couches de toile suffisant à assurer alors l'étanchéité de l'enveloppe. Dans les fig. 4 et 5, on voit que les couches de toile garnissent la couche 1.9 de caoutchouc sur tout le profil de l'enveloppe, sauf dans la zone 31 de cette dernière qui appuie sur la jante de la roue destinée à être équipée de cette chambre à air.
En revenant à la figure schématique 1, on voit que l'enveloppe de sûreté 5 porte une tige de valve 6. Cette dernière est fixée à l'enveloppe 5 en mi point de la zone 31 (fig. 4 et 5), de toute façon comme. Il convient en core de noter que dans la fig. 1, la zone 31, montrée dans les fig. 4 et 5, est tournée vers l e. xtérieur.
Après que la bande cylindrique A, entièrement en caoutchouc, a été appliquée sur la partie de tambour 3, et que l'enveloppe 5 a été appliquée sur la partie 2 de plus grand diamètre, il suffit de déplacer latéralement cette enveloppe 5, en la faisant glisser de manière à l'amener sur la bande 4 de diamètre plus faible, appliquée sur la partie 3, jusqu'à ce que l'enveloppe 5 soit à peu près au milieu de la bande 4. Ce déplacement de l'enveloppe 5 sur la bande de caoutchouc 4 est facilité, comme on le voit immédiatement, du fait que son diamètre, déterminé par la l > artic cylindrique 2 du tambour 1, est légèrement plus grand que celui de la partie cylin dorique 3 portant la bande 4.
Quand l'enveloppe 5 est en place sur la bande 4, les bords de cette dernière sont re l)lléS vers l'intérieur, par-dessus le haut de ladite enveloppe, comme montré en lignes pointillées. Ces bords de la bande 4 sont fixés ensuite à l'enveloppe 5 dans la zone 31 de cette dernière (fig. 4 et 5). Il est bien entendu que la bande 4 ainsi que la surface extérieure de l'enveloppe 5 sont enduites de talc ou traitées de toute autre façon, afin que la bande 4 et l'enveloppe de sûreté 5 ne se collent l'une à l'autre qu'aux endroits voulus.
[ne bande supplémentaire 7 de caoutchouc peut être appliquée sur l'ensemble pour réu- nir les bords de la bande 4 de la manière représentée dans la partie droite de la fig. 1.
1a bande 4 pourrait aussi être plus large, de façon que ses bords chevauchent par-dessus l'enveloppe 5.
Après l'assemblage de la bande 4 et de
I 'enveloppe 5, la chambre à air de sûreté ainsi obtenue est retournée de façon que la tige de valve 6 s'étende radialement vers l'intérieur et que la partie de la chambre à air qui était en contact avec le tambour soit maintenant tournée vers l'extérieur. En d'autres termes, la chambre à air est tournée de manière que chacune de ses sections axiales effectue une rotation de 1800. La chambre à air de sûreté est ensuite vulcanisée de la façon qui va être décrite.
Comme déjà indiqué plus haut, il n'est pas absolument nécessaire que le tambour ait la forme représentée au dessin; il pourrait aussi avoir un diamètre uniforme. Dans ce cas, la bande 4 et l'enveloppe 5 peuvent être disposées le long du tambour en des endroits différents, et il suffit de distendre un peu l'enveloppe 5 afin de pouvoir la glisser sur la bande 4. Dans ce but, il est indiqué d'enduire la bande 4 de talc avant de faire glisser l'enveloppe 5 sur elle. Les bords de la bande 4 sont ensuite relevés de manière à entourer ladite enveloppe.
On peut aussi réduire la longueur du tambour en formant d'abord l'enveloppe de sûreté et en la faisant ensuite glisser vers une extrémité du tambour, après quoi la bande 4 est formée sur la partie devenue libre du tambour; ensuite, on glisse l'enveloppe 5 sur la bande 4, comme déjà décrit.
En procédant ainsi, il est possible d'employer les tambours existant déjà pour la mise en oeuvre des procédés connus, ou alors des tambours dont la grandeur s'adapte aux machines existantes sans nécessiter de modifications appréciables de celles-ci pour les adapter au nouveau procédé.
Les fig. 2 et 3 montrent avec plus de détails comment est fabriquée l'enveloppe de sûreté représentée schématiquement àlafig. 1.
Dans ces figures, le chiffre 8 désigne, par exemple, la partie de grand diamètre d'mi tambour qui peut avoir plusieurs parties, de diamètres légèrement différents, comme décrit plus haut. On applique d'abord sur le tambour 8 une bande de toile caoutchoutée 9 et comprenant, par exemple, une épaisseur de toile caoutchoutée coupée en biais. Sur la bande 9 est appliquée une seconde bande 10 de toile caoutchoutée non vulcanisée, également coupée en biais et qui est de préférence légèrement décalée latéralement par rapport à la bande 9, de la manière montrée à la fig. 2.
Les bandes 9 et 10 sont coupées de telle manière qu'en chaque point de l'enveloppe les fils superposés de l'une et de l'antre bande soient non pas parallèles entre eux, mais fassent entre eux un certain angle. On applique ensuite au bord de la bande 10 une bande de caoutchoue non vulcanisée 11, cette bande présentant une découpure placée au-dessus de l'endroit où se trouve une encoche 12, pratiquée dans les bandes 9 et 10, pour une tige de valve 13 destinée à traverser ladite encoche et ladite découpure. On relève ensuite les bords de l'ensemble à plusieurs eouches ainsi obtenu et représenté à la fig. 2 (l'épaisseur des parties est un peu exagérée), de manière à amener cet ensemble dans la position représentée à la fig. 3, où le bord de droite des couches 8 et 9 de la fig. 2 vient en contact avec la bande 11.
Une bande 14 en caoutchouc non vulcanisé est ensuite cousue ou fixée de tonte antre facon dans la position représentée à la fig. 3, et la tige de valve 13 est mise en place.
Il est entendu qu'on enduit de talc ou qu'on traite de toute autre manière la surface intérieure de cette enveloppe, de manière que seules les parties de surface voulues se collent ensemble.
L'enveloppe de sûreté ainsi obtenue est destinée à être déplacée axialement sur le cylindre, de manière à venir par-dessus une bande entièrement en caoutchouc, par exem ple celle indiquée par 4 à la fig. 1 Cette bande 4 toute en caoutchouc, destinée à for- mer l'enveloppe ordinaire ou extérieure de la chambre à air de sûreté, est ensuite disposée autour de l'enveloppe de sûreté de la manière décrite plus haut.
Les chambres à air de sûreté construites selon l'une des facons qui viennent d'être décrites sont maintenant prêtes pour la vulca- nisation. Cette opération est effectuée de la façon représentée sehématiquement à la fig. 4, à savoir en placant la chambre à air complète dans un moule en deux parties 15; ce moule comprend de préférence un anneau circulaire à gorge 16, formant support, et qui est disposé de manière à être en contact avec la partie de la chambre à air destinée à venir s'appliquer sur la jante d'une roue. L'anneau 16 est logé dans des évidements correspon- dants des deux parties du moule, comme on le voit au dessin.
Un fluide sous pression, gazeux ou liquide, mais de préférence gazeux, est introduit par la tige de valve 17 de la chambre à air, d'où il passe, d'une part, à travers une ouverture latérale 18 de cette tige de valve pour pénétrer dans la chambre formée entre les deux enveloppes 19 et 20, et, d'autre part, par l'ouverture axiale 21 de ladite tige de valve, à l'intérieur de la chambre formée par l'enveloppe 19. Ce fluide sous pression gonfle l'enveloppe extérieure 20 et en amène les parois en contact étroit avec la cavité du moule. L'enveloppe 19 de son côté prend sen siblement la forme d'un tore circulaire et la conserve, même si la pression est égalisée des deux côtés de ses parois.
Le moule 15 est maintenant soumis à des températures de vuleanisation de la valeur désirée et pendant le temps nécessaire, afin d'effectuer la vulcanisation des deux enveloppes. Il peut être indiqué quelquefois de former l'enveloppe 19 au moyen de eompo- sauts qui se vulcanisent un pen plus rapidement que la matière formant l'enveloppe 20, afin d'assurer la vulcanisation complète et uniforme de la chambre à air entière en une seule opération. Cependant, même si les deux enveloppes sont formées de la même matière, l'expérience a montré que l tunique opération de traitement décrite effectue une vulcanisation intégrale de fanon tout à fait satisfaisante et uniforme.
Il peut être désirable quelquefois d'employer un fluide sous pression, chauffé à une certaine température, pour faciliter la vulcanisation. Ce n'est cependant pas indispensable.
En se référant maintenant aux fig. 5 à s. une opération importante consiste à maintenir l'enveloppe 19 dans sa forme de tore circulaire quand la chambre à air se refroidit après la vulcanisation. On y parvient en introduisant du fluide sous pression à l'intérieur de cette enveloppe 9, immédiatement après la vulcanisation, au moment où la chambre à air vient d'être retirée du moule 15 et qu'elle est montée sur un tambour démontable 22 porté par un support 23 et disposé près du moule de vulcanisation. Le fluide, habituellement de l'air, est alors introduit par la tige de valve 17 de fanon à gonfler l'enveloppe 19 en lui appliquant une pression dépassant la pression atmosphérique d'environ 0, 28 kg/em2.
La valve décrite ci-dessous est agencée de manière que l'intérieur de la chambre comprise entre les deux enveloppes communique avec l'atmosphère. Quand les différentes parties de la chambre à air sont soumises aux conditions de pression indiquées et sont laissées dans cet état jusqu'à ce que la chambre à air soit pratiquement refroidie, il s'ensuit que l'enveloppe 19 prend une forme de tore circulaire qu'elle conservera au cours de toutes les manipulations et traitements ultérieurs.
Elle aura donc l'apparence pleine générale ment exigée pour les chambres à air de sûreté, du type à deux chambres. Pendant le refroidissement, la chaleur restant dans l'enveloppe intérieure tend à poursuivre la vulcanisation de cette enveloppe de sûreté, bien que le traitement soit pratiquement achevé dans le moule.
De plus, l'opération qui vient d'être dé crite a pour but supplémentaire de contrôler la chambre à air. En effet, si l'enveloppe de sûreté n'a pas de fuite, elle sera ronde et ferme quand elle sera gonflée et l'enveloppe ordinaire extérieure ouverte à l'atmosphère sera molle. Si cependant l'enveloppe intérieure perd, l'enveloppe ordinaire sera plus raide en raison de la pression intérieure, parce que l'air s'échappe relativement lentement dans l'atmosphère par la tige de valve.
I. e raccord 24, montré aux fig. 6 et 7, est vissé dans la tige de valve 17 au moment où l'on gonfle l'enveloppe 19. Le fluide envoyé sous pression dans le raccord 24 traverse l'alésage 25 de ce dernier et l'ouverture 26 pour pénétrer à l'intérieur de la chambre intérieure de l'enveloppe 19, en vue d'établir dans celle-ci la pression interne désirée, dépassant par exemple la pression atmosphérique de 0,28 kg/cm2, comme mentionné plus haut.
En même temps, l'air ou un autre fluide envoyé sous pression à l'intérieur de la chambre comprise entre les deux enveloppes, par suite du gonflement de l'enveloppe intérieure, sort par le passage 18, monte dans la tige 1.7 en longeant des plats 27 du raccord 24 et sort à l'atmosphère, ce qui réalise la communication de l'intérieur de la chambre comprise entre les deux enveloppes avec l'atmosphère.
Une fois que la chambre à air a été refroidie avec l'enveloppe intérieure gonflée comme décrit, et que le contrôle a été effectué de la façon indiquée, la chambre à air est retirée du tambour 22 de la fig. 8. Cette opération est effectuée en actionnant une poignée 28 permettant de démonter le tambour. Les étranglements de la tige de valve obligent l'air à s'échapper lentement, même après que le raccord a été enlevé et, par suite, le démontage du tambour permet d'enlever la chambre à air sans attendre qu'elle soit complètement dégonflée. La chambre à air est maintenant prête pour l'emballage final.