Appareil pour former les pneumatiques.
La présente invention est relative à un appareil pour former les pneumatiques, opé- ration par laquelle on entend aussi bien la mise à la forme voulue de la matière destinée à constituer le pneumatique que son maintien à cette forme pendant un traitement quelconque destiné à lui faire conserver ensuite cette forme. Les moyens pour effectuer ce traitement, par exemple une vulcanisation, ne font pas partie de l'invention.
Le procédé depuis longtemps appliqué dans cette technique consiste à fabriquer le pneu non vulcanisé sous la forme d'un ruban ou d'une bande sans fin, plate ou demi-plate, puis à fagonner cette bande à la forme approximative du pneumatique fini, et enfin à y introduire ce qu'il est parfois convenu d'appeler un sac à air. L'ensemble formé par ce sac à air et le pneu non vulcanisé est ensuite placé dans une presse où l'on procède à la vulcanisation, tout en maintenant dans le sac à air une pression intérieure notable.
Après achèvement de la vulcanisation, on enlève le pneu et le sac à air de la presse, et l'on extrait le sac à air du pneu.
L'invention a pour objet un appareil pour former les pneumatiques au moyen d'un moule comprenant deux coquilles mobiles l'une par rapport à l'autre, et d'un diaphragme flexible en forme de manchon disposé à l'intérieur dudit moule-et présentant deux bords circulaires fixés chacun à la circonférence d'un disque de support et susceptible de prendre une forme toroïdale, l'un desdits disques présentant un siège annulaire destiné à recevoir un bord du pneumatique.
Selon l'invention, l'une au moins desdites coquilles est guidée suivant une ligne axiale sur une partie de sa course voisinant sa position de fermeture, les disques de support étant montés de manière à être séparés l'un de l'autre lorsque les coquilles de moulage s'éloignent l'une de l'autre pour détacher ledit diaphragme d'un pneumatique moulé entre lui et lesdites coquilles, un dispositif de freinage étant monté de manière à maintenir espacés l'un de l'autre lesdits disques lorsque le moule est ouvert, et à permettre à ces disques de se rapprocher l'un de l'autre lors de la fermeture du moule, l'une desdits disques pouvant se déplacer vers l'autre à l'encontre d'une résistance exercée par ledit dispositif pendant que le moule se ferme.
Le e dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1. 1. est une vue en élévation de profil de l'appareil, avec parties représentées en coupe pour faire apparaître le détail d'un dispositif intérieur.
La fig. 2 est une vue en élévation de face, avec parties arrachées pour faire apparaître un mécanisme intérieur.
Les fig. 3 à 8 incluse sont des figures montrant des détails dans les positions correspondant à différentes étapes du fonctionnement.
Ces figures représentent plus particulièrement:
la fig. 3, l'appareil complètement ouvert; la partie de la figure située à gauche de la ligne A-A montre une bande de pneu non vulcahisée mise en place, au début de l'opération; la partie située à droite de la ligne
A-A montre le pneu vulcanisé à la fin de l'opération et reposant sur son support;
la fig. 4, l'appareil partiellement fermé, la bande de pneu étant partiellement formée;
la fig. 5, le début du mouvement d'ouverturc, la coquille supérieure du moule étant séparée du pneu;
la fig. 6, un stade ultérieur du mouvement d'ouverture, dans lequel le pneu est soulevé au-dessus de la coquille inférieure, le diaphragme étant toujours en position gonflée ou étirée;
la fig. 7, nue position dans laquelle les détails de la fig. 6 occupent une position limite;
la fig. S, la fin de l'opération d'extraction du diaphragme.
La fig. 9 est une vue en coupe verticale longitudinale par 9-9 de la fig. 2, certains éléments ayant été omis; cette vue montre la position des organes lorsque le moule est compIètement fermé.
La fig. 10 est une vue en coupe par 10-10 de la fig. 9.
La fig. 11 est une vue en coupe par 11-11 de la fig. 2, montrant plus particulièrement un mécanisme de commande des bras de snp- port du pneu.
La fig. 12 est une vue en coupe verticale par 12-12 de la fig. : 1.
La fig. 13 est une vue semblable à la fig. 9j mais montrant des détails dans une position différente.
La fig. 14 est une vue semblable à la fig. 13, mais montrant ces détails dans la position de la fig. 7.
La fig. 15 est ; une vue en plan partielle d'un détail.
La fig. - 16 est une vue en coupe verticale de détail.
La fig. 17 est une vue en coupe verticale par 17-17 de la fig. 10, en regardant vers la droite, et
la fig. 18 est une vue en coupe verticale suivant la même ligne en regardant vers la gauche.
La fig. 19 est une vue en coupe verticale par la ligne brisée 19-19 de la fig. 11.
La fig. 20 est une vue en coupe par 20-20 de la fig. 14.
La fig. 21 est une vue montrant un détail.
-Dans toutes ces figures, on a désigné par la lettre B la bande de pneumatique non vul canisée, composée de plusieurs couches formant la carcasse des talons et de la bande de roulement. Cette enveloppe, après formation et vulcanisation, devient le pneu, et elle est alors désignée par la lettre T. Le diaphragme ou couverture , comme on l'appelle parfois, est indiqué par la lettre D.
L'appareil représenté comprend un bâti dont la forme générale est cubique; ce bâti se compose d'un nombre d'éléments assemblés par soudure et supportant les divers mécanismes de commande. Sans décrire tous ces détails de construction, on peut se borner à dire que le bâti comprend une plaque d'appui supérieure 19 formant le plateau inférieur, et des plaques d'appui inférieures 2 (fig. 10) reliées par quatre cloisons verticales 3 s'étendant suivant la longueur du bâti et formant des supports pour les divers organes de l'appareil. Des cloisons transversales 4, placées immédiatement en dessous de la plaque d'appui supérieure, entretoisent le bâti, et deux profilés massifs en I 5 sont placés à la base du bâti et traversent les parois pour achever de constituer un dispositif rigide de support pour les divers organes de l'appareil.
Des plaques-couvercles 6 (fig. 12) sont fixées aux côtés du bâti; elles sont découpées de manière à permettre le passage d'organes de liaison entre des roues dentées 20 et des bielles à genouillère principales 25 qui seront décrites plus loin (fig. 1 et 10).
A l'arrière de l'appareil, un moteur 8 est situé dans un bâti auxiliaire 7 (fig. 1); ce moteur est, de préférence, un moteur réversible susceptible d'entraîner l'appareil dans des sens opposés pour l'ouvrir et le fermer.
Des circuits appropriés sont prévus pour com mander le fonctionnement du moteur dans ua synchronisme correct, mais ils n'ont pas été représentés, car ils peuvent présenter toute forme connue. Il suffit de dire que les commandes principales sont logées dans une boîte de commande 9 montée dans le bâti, comme on l'a représenté à la fig. 9. Cette boîte de commande possède deux interrupteurs de commande 9a et 9b disposés en des points où ils peuvent être actionnés par un élément mobile, que l'on décrira plus loin.
Le moteur entraîne un arbre 10 (fig. 9, 11 et 12) qui traverse le bâti et porte, à chaque extrémité, un pignon de commande 12.
Chaque pignon 12 engrène avec une roue dentée 14 solidaire d'une roue dentée 15, de plus petit diamètre, montée à l'extrémité d'un arbre 13 monté dans les cloisons verticales 3 du bâti (fig. 12).
Dans les deux cloisons 3 de droite tourillonne l'un des arbres de commande principaux de la machine, indiqué par la référence 16 (fig. 10), et dans les deux cloisons 3 de gauche est monté un second arbre principal 17 aligné avec l'arbre 16. Les deux arbres principaux traversent des plaques de renforcement 18 (fig. 10) assemblées aux parois extérieures 3 de part et d'autre du bâti; à chaque arbre est fixée une grande roue dentée 20. Un fort maneton 24 fait saillie hors de chaque roue et sur chacun de ces manetons tourillonne l'extrémité inférieure d'une grosse bielle de genouillère 25.
Ces bielles s'étendent sur toute la hauteur de l'appareil et portent, à leur extrémité supérieure, une traverse 26 tourillonnant dans des paliers 27 et portant un plateau supérieur 28 destiné à reeevoir la coquille supérieure 31 d'un moule (fig. 2). La a liaison entre la traverse 26 et le plateau 28 permet le réglage des plateaux en vue d'adapter l'appareil à des moules d'épaisseur variable.
Les roues dentées 20 tournent d'un arc d'environ 210 dans le sens de la flèche a de la fig. 1, en partant de la position la plus basse des manetons 24 au moment de l'ouverture du moule. Lors de la fermeture, le sens de rotation des roues est inversé, comme l'in dique la flèche b
La coquille inférieure 30 du moule est fixée à la plaque d'appui 1 et la coquille supérieure 31 est fixée au plateau supérieur 28 par des boulons 32. Les coquilles du moule sont chauffées de toute manière convenable.
Elles peuvent être évidées, comme le montre la fig. 1, pour permettre la circulation de vapeur, ou bien logées dans des caissons à vapeur, suivant les préférences du fabricant de pneumatiques.
Le mécanisme constitué par les roues den- tées 20 et les bielles parallèles 25 provoque me montée, puis iine descente, du plateau supérieur à chaque révolution partielle des roues; cependant, il est nécessaire de guider l'extrémité supérieure des bielles et de commander le pivotement de la traverse, au cours de ces opérations, pour opérer le mouvement voulu de la coquille supérieure mobile. Ce mouvement est rectiligne, au début de l'ouver- ture et pendant la dernière partie de la fermeture, afin que les coquilles se dégagent convenablement par rapport au pneu. Dans le reste de son déplacement, la traverse et la coquille qu'elle porte s'inclinent, de sorte que cette coquille soit entièrement dégagée du pneu et permette un libre accès à l'intérieur du moule.
Une came 34 est clavetée sur chacun des arbres principaux 16 et 17 entre les cloisons 3; son profil est représenté à la fig. 16. Un arbre court 35 est monté entre les deux cloisons 3 de droite et sur un côté de la came 34 et il est maintenu en place au moyen de deux brides 36 et 37 (fig. 19). Un arbre identique 38 est disposé entre les deux cloisons de gauche 3, mais cet arbre est prolongé jusqu'au centre de l'appareil pour servir de portée à l'un des mécanismes de commande du brassupport de pneu, ainsi qu'on le décrira plus loin. Chaque arbre 35 et 38 porte un manchon 40, maintenu en place par deux bagues de verrouillage 41 logées dans des gorges de l'arbre.
Deux bras parallèles 42 sont montés sur les extrémités de chaque manchon; ces bras sont reliés par des tiges 43 et s'étendent vers l'arrière de l'appareil au-dessus de la came 34. Un galet 45 est monté rotativement entre les bras 42 et repose sur la surface supérieure de la came 34. Le profil de la came 34 est tel que sur un arc un peu supérieur à 90O, pendant l'ouverture du moule, les bras 42 montent, puis à partir de ce point s'abaissent rapidement. Ces mouvements sont transmis à la traverse par des moyens que l'on décrira plus loin, pour communiquer à la coquille supérieure le mouvement requis.
L'extrémité de chaque paire de bras 42 est articulée au moyen d'im axe 47 à une bielle verticale 48. Deux cloisons verticales 50, découpées de manière à constituer des guidages verticaux 51 sont boulonnées au boîtier auxiliaire 7, monté à l'arrière de l'appareil (fig. 1, 9 et 12). L'extrémité supérieure des bielles 48 est fixée sur un arbre horizontal 53 (fig. 11) qui traverse les deux guidages 51; des galets 55 (fig. 12) tourillonnent dans ces guidages de manière à y rouler. Les extrémités de l'arbre 53 sont prolongées au-delà des cloisons 50 et portent des rondelles d'extrémité 56 (fig. 12). Entre ces rondelles 56 et les galets, deux bielles 58 sont articulées aux extrémités de l'arbre 53; elles relient celui-ci à la traverse 26.
Sur la traverse, ces billes 58 sont montées sur des tourbillons 59 de diamètre réduit formés sur la traverse au voisinage des paliers 27, et boulonnées à la traverse, comme l'indique la fig. 10.
Le fonctionnement du mécanisme d'élévation et d'inclinaison du plateau supérieur 28 est le suivant:
En supposant qu'au départ le moule soit entièrement fermé et que les organes occupent la position représentée dans les fig. 1, 10 et 16, les bielles 25 sont verticales et les manetons 24 occupent leur position la plus basse.
A ce moment, les bras 42 sont dans leur position la plus basse et les galets 45 roulent sur la partie basse des cames 34, comme le montre la fig. 16.
Lorsque le moule commence à s'ouvrir, la traverse est soulevée par les bielles 25; en synchronisme avec la montée de la traverse, les bielles 42, 48 et 58 et j'arbre 53 se soulè- vent aussi et, comme les galets 55 roulent dans les guidages 51 à la même vitesse que celle à laquelle se soulève la traverse, le plan médian longitudinal de celle-ci demeure vertical. Cet état de choses se poursuit jusqu'à ce que le galet 45 passe sur la partie haute de la came, ce qui ne se produit pas avant que le moule ne se soit ouvert, par un déplacement rectiligne vertical, sur un parcours suffisant pour dégager entièrement le pneu qui a été soulevé hors du moule. Ceci correspond à peu près au point représenté à la fig. 6, où les coquilles du moule sont séparées au maximum, tandis que leurs faces sont encore parallèles entre elles.
A partir de ce moment, l'arbre 53 s'abaisse d'une manière assez brusque; ce mouvement, joint à l'ascension de la traverse, oblige les bielles 25 à osciller vers l'arrière et fait basculer la traverse en inclinant la coquille supérieure vers le haut et vers l'arrière jusqu'à la position représentée à la fig. 3, position dans laquelle l'ensemble formé par le pneu et le diaphragme est entièrement découvert et accessible, ce qui permet de démonter le pneu vulcanisé et d'introduire à sa place une nouvelle bande de pneumatique non vulcanisée. A ce moment, le mouvement est interrompu par l'interrupteur limitateur, ainsi qu'on le verra plus loin.
Lors du mouvement de fermeture, les coquilles parcourent le même trajet, qui amène la coquille supérieure directement au-dessus de la coquille inférieure, les faces des deux coquilles étant parallèles et écartées d'unie distance notable. Cette disposition permet au moule de se refermer directement sur le pneu sans risquer de pincer le pneu non vulcanisé, et assure un repérage des coquilles lors de leur fermeture. Lorsque les bielles 25 occupent leur position la plus basse, le moteur s'arrête pendant im intervalle de temps déterminé par le dispositif de synchronisme. On préfère arrêter le mouvement de l'appareil momentanément, en un point intermédiaire, lors de la fermeture et de l'ouverture, fonctionnement étant décrit plus loin avec plus de détails.
Le diaphragme D est constitué, de préférence, en une matière caoutchouteuse offrant sensiblement les mêmes propriétés que le sac à air classique. Ses parois sont relativement minces et assez résistantes pour pouvoir subir sans dommage les déformations réitérées auxquelles on les soumet en service. Le diaphragme est moulé sous la forme d'un man chon avec des bourrelets d le long de ses bords, servant à le serrer fortement dans les bagues de support du diaphragme; ainsi monté, il constitue une chambre étanche aux fluides et dilatable sous pression.
Les bagues de support du diaphragme que l'on vient de mentionner comprennent une bague supérieure 65 et une bague inférieure 66 (fig. 3).
La bague supérieure 65 est constituée par un disque dont le bord extérieur est arrondi et comporte une gorge 67 (fig. 14) qui reçoit l'un des bourrelets du diaphragme. Une bague de serrage 68 est fixée à la face supérieure de la bagne, au-dessus de cette gorge et bloque fermement le bourrelet Åa (fig. 8). La bague 68 est assise contre un rebord 70 vertical de la bague 65. Lorsque le moule est fermé, la face extérieure biseautée 68a de la bague 68 porte contre un siège biseauté complémentaire pratiqué dans la coquille supérieure 31 du moule et sert de pièce d'assemblage.
La bague inférieure 66 présente une gorge 72, ouverte vers le bas et l'extérieur et recevaut le bourrelet périphérique inférieur du diaphragme; à l'opposé de cette gorge, la bague de serrage inférieure 74 vient se placer sur le bourrelet du diaphragme, sa position étant assurée par un épaulement 73. On remarquera que cette bague 74 est un peu plus large que la bagne supérieure et qu'elle présente sur son bord supérieur un siège de section angulaire 75 constituant une fraction de la surface de moulage du pneu, car il couvre la face inférieure du bourrelet ou talon du pneu ainsi qu'une partie de sa surface externe.
Ce rebord saillant joue le rôle d'lm siège sur lequel repose la bande à pneumatique B lorsqu'on la monte dans l'appareil, comme le montre la fig. 3. Il joue également le rôle de butée inférieure maintenant en place le bord inférieur de la bande, pendant - que le bord supérieur de celle-ci est poussé vers le bas par la coquille supérieure, au cours de l'opération de fermeture, comme représenté à la fig. 4. La valcanisation ayant été achevée et le moule ouvert, c'est le rebord 75 qui constitue le dispositif permettant au pneu d'être soulevé hors du moule, comme le montre la fig. 6.
La bague 66 est pourvue de dispositifs d'admission de fluide sous pression vers l'intérieur du diaphragme. A cet effet, la bague présente deux conduits verticaux 69 débouchant dans l'espace compris entre les bagues du diaphragme (fig. 21). Un plateau 82, fixé à la table de la machine, porte deux pièces 71 percées de conduits qui viennent en regard de conduits 69, lorsque la bague inférieure repose sur son siège dans la coquille inférieure (fig. 21). Un joint 71a, logé dans la face supérieure de cette pièce 71, assure l'étanchéité aux fluides en ce point, et un tuyau 83 est vissé dans cette pièce, l'autre extrémité du tuyau étant raccordée à nne source de fluide sous pression.
Le moule est ainsi mis en communication avec le fluide sous pression qui pénètre dans le diaphragme, pendant le fonctionnement du dispositif de synchronisme.
La bague 65 présente un bossage central taraudé 78 (fig. 14) dans lequel est vissée et bloquée l'extrémité supérieure filetée d'un arbre vertical 79 (fig. 10). L'arbre 79 coulisse dans un alésage central ménagé dans la bague inférieure 66 ainsi que dans un man chon 80, monté dans le plateau 82 qui est fixé sur la table 1. Une garniture 81 est prévue dans la bague 66 pour éviter l'échappement de fluide sous pression autour de l'arbre 79 (fig. 13). L'extrémité inférieure de l'arbre 79 est vissée au centre d'un bloc 84 qui commande le mouvement des bagues, ainsi qu'on le décrira plus loin.
Le raccord vissé prévu entre le bloc et l'arbre 79 sert à régler les ba gties à lm écartement variable, suivant les di mensions des pneus de différents modèles.
La bague inférieure 66 est montée sur l'extrémité supérieure de deux arbres parallèles 86, prévus de part et d'autre de l'arbre 79 (fig. 9). Les arbres 86 sont guidés dans des manchons 87 du plateau 82 et s'étendent sur les côtés du bloc 84 contre lequel ils sont maintenus par frottement, ainsi qu'on le verra plus loin. Les arbres 86 sont guidés à leur extrémité inférieure verticalement dans des manchons 88 situés vers la base de l'appareil. Comme le montrent les fig. 9, 10 et 17, ces manchons sont montés et fixés sur deux tirants horizontaux parallèles 89 fixés dans les profilés en I transversaux 5.
En supposant au départ le moule ouvert, comme le montre la partie gauche de la fig. 3, la bague 66 est dans sa position la plus basse, dans la coquille inférieure-30 du moule, tandis que la bague 65 est à l'extrémité haute de sa course et que le diaphragme est développé à sa plus grande extension. Dans ces conditions, on engage la bande B par-dessus le diaphragme et elle repose par son bord inférieur sur la bague 74.
Lorsque le moule doit être fermé, la coquille supérieure 31 est amenée jusqu'à la position dans laquelle elle se trouve au-dessus de la coquille inférieure 30 et parallèle à elle.
La coquille supérieure commence alors sa descente rectiligne sous l'action de la came 34, ainsi qu'on l'a décrit, et a pour premier effet de rencontrer le talon supérieur de la bande de pneumatique et la bague 68. A ce moment, l'appareil s'arrête momentanément, mais lorsque la coquille supérieure recommence à descendre, les talons de la bande se rapprochent, et au même moment le diaphragme se gonfle sous l'effet du déplacement de l'air empli sonné entre les bagues dn support du dia -phragme; si cette aetion ne suffit pas à former correctement le diaphragme, on peut admettre une certaine pression supplémentaire cependant, pratiquement, l'air emprisonné suffit à peu près toujours à arrondir le diaphragme de manière que celui-ci se conforme à la courbure de la bande façonnée.
La fermeturc du moule fait descendre la bague supérieure 65 de support du diaphragme vers la bague inférieure 66 jusqu'à ce qu'elles occu- peut la position représentée dans les fig. 9 et 10. Lorsque la bague 65 a atteint sa position la plus basse, le moule est fermé autour du pneu. En même temps, le synchroniseur entre en fonction, admettant le fluide sous pression vers le pneu, et la vulcanisation commence.
Lorsque la vulcanisation est achevée, la coquille supérieure se soulève, comme le montre la fig. 5, jusqu'à ce que le pneu soit dégagé; pendant cette période, les deux bagues du diaphragme restent à leur position basse. La surfaee supérieure du pneu ayant été entièrement dégagée de la coquille supérieure, et celle-ci continuant à se soulever, les deux bagues se déplacent ensemble vers le haut, détachant le pneu de la coquille inférieure du moule. Comme le diaphragme est toujours gonflé, il soutient le pneu à la position représentée à la fig. 6 et, à ce moment, des bras de support 121 (décrits plus loin) viennent en position sous le pneu.
Les deux bagues 65 et 66 s'écartent alors l'une de l'autre, la bague 65 poursuivant sa montée et la bague 66 inversant son mouvement pour descendre jus qu'à ce qu'elle soit en place dans la coquille inférieure. Le pnen étant à ce moment soutenu, le diaphragme est extrait entre les talons du pneu, comme le montre la fig. 7. Ce mon- vement de séparation se poursuit, comme le montre la fig. 8, jusqu'à ee que le diaphragme soit complètement extrait du pneu qui repose alors sur son bras de support 121, comme le montre la partie droite de la fig. 3.
Ce déplacement caractéristique très partimeulier, qui assure d'abord la formation du pneu et son assise dans le moule, le diaphragme étant au contact de l'intérieur du pneu, puis la relevée du pneu hors du moule et l'extraction du. diaphragme s'obtiennent grâce au mécanisme représenté plus partie lièrement dans les fig. 9, 10, 13, 14, 15, 17 et 18.
Ainsi qu'on l'a fait remarquer plus haut, l'extrémité inférieure de l'arbre 79 est fixée dans le bloc 84. Ce bloc est pourvn de deux gorges semi-circulaires 95 garnies de préfé rence de demi-manehons de frottement 95a (fig. 14 et 15).
Sur les côtés du bloc se trouvent deux couvercles semi-cylindriques 96, eiix aussi garnis de préférence de demi-man chons de frottement 96a, et ces éléments cons tituent des guidages verticaux complets dans lesquels pénètrent les arbres parallèles 86, de manière à pouvoir se mouvoir aux instants voulues. Chaque plaque 96 avec les manchons 95a et 96a correspondants est maintenue étroitement appliquée contre un arbre 86, au moyen de boulons 98 fixés dans le bloc et traversant les plaques 96.
Des ressorts hélicoïdaux 99 sont maintenus au degré de compression voulu par des écrous 100 (fig. 14) vissés à l'extrémité des boulons et maintiennent ainsi le serrage élastique convenable entre le bloc 84 et les arbres 86, en permettant ainsi llob- tention de mouvements solidaires ou séparés des bagues 65 et 66.
A gauche du bloc 84, selon les fig. 10 et 15, est soudée une plaque plate 102, relativement longue, dont le bord inférieur 102a forme une came, dont le profil est représenté fig. 17.
On peut appeler cette came came de rele vage , car c'est elle qui assure la montée des bagues de support du diaphragme.
La descente de la bague de diaphragme 66 est assurée par une deuxième came ou came de descente . Celle-ci est constituée par une plaque 104 dont le bord supérieur 104a (fig. 17) forme came. Cette came de descente est située à droite du bloc 84. Elle est soudée à deux cloisons de liaison 105, soudées à leur tour à des manchons ou colliers 106 qui sont serrés à la position correcte autour des arbres 86 au moyen de bonlons 107.
Le contact frottant entre les arbres 86 et le bloc 84, produit par les ressorts 99, suffit à assurer le déplacement solidaire des bagues 65 et 66, lorsque le bloc 84 est soulevé au moyen de la plaque-caine 102 et qu'il n'y a aucune force antagoniste agissant sur la came 104; par contre, lorsque la bague supérieure 65 descend pendant la fermeture de l'appareil et lorsque la bague 66 descend pour l'extraction du diaphragme, ce contact frottant n'empêche pas les arbres 86 de coulisser dans les guidages constitués par les gorges pratiquées aux extrémités du bloc 84 et par les couvercles semi-eylindriques 96.
La came de relevage 102 est actionnée par un galet 110 monté sur l'extrémité d'un axe 111 que porte un bras de manivelle 112 fixé à l'extrémité de l'arbre 17 (fig. 10). Lorsque le moule est fermé, comme représenté à la fig. 10, ce galet 110 se trouve un peu en dessous de la surface 102a de la came 102, afin de tenir compte du temps nécessaire à la coquille supérieure du moule pour s'élever suffisamment pour dégager le pneu (fig. 5). En- suite, ce galet 110, qui se déplaee dans le sens de la flèche a de la fig. 17, mais qui n'est pas représenté dans cette figure, rencontre le bord rectiligne inférieur 102a de la plaque-came 102, ce qui a pour effet de soulever d'un bloc l'ensemble formé par les bagues de support du diaphragme et de soulever le pneu hors du moule.
La montée de la plaque-came 102 se poursuit jusqu'à ce que la bague 65 ait atteint la limite supérieure de sa course; environ à ce moment, le galet 110 quitte la surface 102a de la came 102 et passe sous l'arc 102b, qu'il suit sans plus produire de mouvement ascendant de la bague 65, bien que Ja coquille supérieure continue sa montée. Lorsque le galet 110 est en contact avec la surface 102a, il sert de support à la bague supérieure du diaphragme.
On remarquera que, pendant que l'ensemble se soulève, la came de descente 104 se sou- lève avec celui-ci jusqu'à ce qu'elle soit arrêtée par son dispositif d'actionnement qui va maintenant être décrit, et soit déplacée par celui-ci en sens inverse, e'est-à-dire vers le bas, pour extraire le diaphragme du pneu, pendant que l'ascension de la bague 65 se poursuit.
A l'extrémité intérieure de l'arbre 16 est fixé un bras de manivelle 114 dont l'extremité porte un galet 115 qui, vers la fin du mouvement d'ouverture (flèche a) balaie la surface horizontale 104a de la came 104 et déplace vers
On remarquera que, tors du mouvement de fermeture, le galet 115 revient à la position représentée à la fig. 17 et, au même moment, la coquille supérieure du moule agissant
contre la bague 65 ramène la plaque-came 102 à la position représentée dans cette même figure.
Juste avant le stade d'extraction du diaphragme de l'intérieur du pneu, des dispositifs sont prévus pour passer sous le pneu afin de le maintenir et de l'empêcher d'être tiré vers la coquille inférieure du moule, lors de l'extraction du diaphragme. Ces éléments supportent aussi le pneu pour le maintenir hors de tout contact avec la coquille inférieure chauffée, et pour éviter le risque d'un excès de vulcanisation sur l'un des côtés du pneu.
Les moyens de commande de ces dispositifs porte-pneu sont représentés plus particulière
ment dans les fig. 11, 18 et 19.
Deux barres parallèles 120 sont disposées vers les angles supérieurs du bâti, juste en dessous du moule. Aux extrémités de chacun des arbres 120 sont fixés deux bras 121 qui s'étendent vers le haut et traversent des fentes 119 de la table 1. Les extrémités des fentes 119 servent de butée aux bras 121, à chaque extrémité de leur course (fig. 19). Un long rouleau transversal 122 (fig. 2) s'étend en travers de chaque bras, et il est disposé vers le côté du moule où se trouve la limite extérieure de la course du bras.
Ces bras oscillent vers l'intérieur lorsque le moule s'ou- vre et viennent prendre une position telle que les deux rouleaux passent bien en dessous du pneu, comme le montrent les fig 7 et 8. n est préférable de prévoir un réglage de la hauteur du rouleau 122 pour tenir compte des différentes dimensions de pneumatique, le dessin représentant, à cet effet, -deux trous 124 (fig. 19) pratiqués dans chaque bras pour recevoir l'extrémité du rouleau 122.
Il faut que les bras 121 basculent vers l'intérieur à un moment tel qu'ils atteignent leur position extrême, juste avant que ne commeiiee la deseente de la bague inférieure 66, et que ces bras bras basculent vers l'extérieur lorsque le moule se ferme, de manière à dégager la coquille supérieure.
A cet effet, un disque d'entraînement par frottement 125 est claveté sur chaque arbre 120 qui porte, en face de ce disque, un second disque de frottement 126 susceptible de coulisser sur cet arbre (fig. 19). Des boulons 128 fixés dans l'un des disques 125 traversent le disque 126 et portent des ressorts 128a tendant à pousser les disques l'un vers l'autre.
Entre les deux surfaces de frottement se trouve l'extrémité recourbée et élargie d'un bras d'entraînement articulé 130 maintenu entre les disques 125 de manière à appliquer un couple d'entraînement à l'arbre 120 (fig. 19).
L'un des bras 130 pivote sur un palier 129 de l'arbre 38 (fig. 11), tandis : que l'autre bras 130 pivote sur un arbre 133 disposé dans ce but entre deux des cloisons 3.
Comme le montrent les fig. 11 et 18, ces bras s'étendent l'un vers l'autre et portent, à leur extrémité intérieure, des galets de came 131 appliqués contre le bord de deux cames 134 et 135 par des ressorts 132 et grâce auxquels les bras 130 et, par suite, les bras 121, sont déplacés aux instants propices pour approcher ou écarter les rouleaux 122 de leur position de soutien du pneu.
On a choisi le bras de manivelle 112 comme moyen servant à supporter et à entraîner les cames actionnant le mécanisme que l'on vient de décrire. Les galets 131 roulent sur les bords des deux plateaux-cames 134 et 135 représentés à la fig. 18 et montés sur des bossages centraux du bras de manivelle. Ces plateaux- cames sont fixés au bras de manivelle par des rivets ou goujons 136 et par l'axe 111 qui sert à monter le galet 110.
Lorsque les bras occupent la position représentée à la fig. 11, c'est-à-dire quand la presse est fermée, les bras 121 sont écartés, mais lorsque la presse s'ouvre, les cames font basculer l'extrémité extérieure des bras 130 dans le sens des flè ches de la fig. 11, ce qui a pour effet, grâce à l'entraînement par friction décrit, de déplacer les rouleaux 122 vers l'intérieur et de les amener dans leur position de soutien du pneu. Léntraînement à friction des bras 121 sert à éviter les risques de rupture du mécanisme au cas où le pneu ou tout autre obstacle viendrait accidentellement à être interposé dans le trajet des rouleaux 122.
D'autre part, l'entraînement par frottement permet aux bras 130 de poursuivre leur mouvement après que les bras porte-pneu ont été arrêtés par leur butée contre les extrémités des fentes 119, en atteignant la limite intérieure de leur course. Ceci assure un retour rapide des bras au début du mouvement de fermeture de la presse.
Il faut que le moteur 8 de la presse soit arrêté aux limites extrêmes du déplacement, et aussi que le mécanisme automatique de syn chronisation qui commande la période de fermeture, ainsi que l'introduction et l'expulsion de l'agent de pression, soit mis en mouvement après la fermeture. L'appareillage correspondant n'est ni représenté ni décrit: il pourra aisément être réalisé par l'homme de métier.
Il convient néanmoins de décrire les moyens prévus pour actionner ces dispositifs aux moments voulus. Dans l'appareil du type particulier choisi à titre d'exemple, il est désirable d'arrêter le mouvement en un point intermédiaire et, de préférence, juste au moment où la coquille supérieure rencontre Ja bague supérieure du diaphragme et le bord de la bande, pour permettre à l'opérateur de s'assurer que la bande est correctement placée avant que le moule ne se referme sur elle.
Dans l'affirmative, l'opérateur appuie de nouveau sur le bouton de démarrage (non représenté), et le moule se ferme alors autour dn pneu. L'appareil s'arrêtera au même point, lors du mouvement de retour, pour permettre à l'opérateur une nouvelle vérification avant qu'il ne soit entièrement ouvert, mais ce second arrêt intermédiaire n'est pas indispensable et pourrait être omis.
Il a déjà été parlé du boîtier de commande 9 qui est muni d'lm interrupteur limiteur 9a et d'un interrupteur de synchronisation 9b.
Comme le montre la fig. 20, ces interrupteurs sont situés à des hauteurs différentes et sont écartés latéralement l'un de l'autre. L'inter- rupteur 9a actionne un rupteur de circuit qui. lorsqu'il est abaissé, ouvre le circuit du moteur 8. L'interrupteur 9b est normalement ouvert, mais, abaissé ou actionné; il ferme le circuit du mécanisme de synchronisation et il reste fermé jusqu'à ce que le synchroniseur ait achevé son cycle et ait remis en marche le moteur 8, en sens inverse pour -ouvrir l'appareil.
Le disque qui porte les dispositifs de commande des interrupteurs est indiqué en 140.
Comme le montre la fig. 20, il est disposé dans un plan situé à mi-distance entre les interrupteurs 9a et 9b, le premier étant à sa gauche et le second à sa droite, selon la figure. Le disque 140 est monté sur le moyeu du bras de manivelle 114 auquel il est fixé par des boulons 141 (fig. 9). Le disque porte trois bras saillants 142, 143, 144. Le bras 142, voisin de la boîte de commande 9 quand le moule est fermé, porte deux galets 142a et 142b, de part et d'autre, le galet 142a ouvrant l'interrupteur 9a et le galet 142b fermant l'interrupteur 9b, lorsque le moule est complètement fermé.
Cette position est représentée à la fig. 9.
Le bras 143 porte le galet 143a du même côté que le galet 142a, et ce galet 143a - ren- contre l'interrupteur 9a lorsque le moule occupe sa position intermédiaire, de manière à permettre à l'opérateur de vérifier l'état de la bande ou du pneu avant l'ouverture ou la fermeture complète du moule.
Le bras 144 porte le galet 144a en position pour abaisser l'interrupteur 9a quand le moule est complètement ouvert, ce qui-eom plète le cycle de fonctionnement.
On va maintenant donner un résumé sommaire du fonctionnement général de l'appareil décrit.
Lorsque l'opérateur appuie sur le bouton de démarrage, le moule commence à se fermer.
A ce moment, les bras 121 sont retirés à la limite extérieure de leur course, et ils restent dans cette position jusqu'à la position représentée à la fig. 6. L'arbre 53, qui occupe alors la limite inférieure de sa course, commence à monter sous l'action de la came S4, et ce mouvement place, par l'intermédiaire des bielles 58, les bielles de la genouillère à leur position verticale et amènè, en même temps la coquille supérieure en parallélisme avec Ja coquille inférieure. A ce moment, il est désirable d'arrêter l'appareil, ce qui est effectué grâce au galet 143a.
Si, après vérification, on constate que la bande est correctement placée, l'opérateur remet l'appareil en marche; la rot tation que poursuivent les roues dentées 20 et le mouvement descendant de l'arbre 53 amènent la coquille supérieure à sa position de fermeture par un mouvement rectiligne, le moteur s'arrête et le mécanisme synchroniseur se met en marche. Peu après le début de J a descente de la coquille supérieure, celle-ci rencontre la bague 65 et l'entraîne dans son mouvement, en façonnant en même temps le pneu et en obligeant le diaphragme à remplir la cavité du pneu, jusqu'à ce que ce dernier soit complètement placé dans le moule fermé. Le frottement des arbres 86 contre le bloc 84 permet à la bague supérieure de descendre, bien que la bague inférieure reste immobile, tout en étant placée dans la coquille inférieure.
Après le laps de temps requis pour permettre à la vulcanisation de s'effectuer, temps réglé par le mécanisme synchroniseur, le moule commence à s'ouvrir de la manière précédemment décrite, et son premier effet est de soulever la coquille supérieure, puis de soulever le pneu hors du moule, grâce au déplacement conjoint des bagues du diaphragme agissant sous l'influenee de la came 102 et de la manivelle 112. Les bras de support du pneu se déplacent alors vers l'intérieur et la bague supérieure du diaphragme continue de monter, cependant que la bague inférieure s'abaisse sous l'action de la came 104 et. de la manivelle 114, en extrayant le diaphragme du pneu.
Après que les bagues du diaphragme se sont écartées au maximum, ces éléments s'immobilisent, mais la coquille supérieure poursuit son ascension jusqu'à l'actionnement de l'interrupteur limité par le galet 144a, ce qui immobilise l'appareil. L'opérateur enlève le pneu vulcanisé et met en place une nouvelle bande B, en vue d'une nouvelle opération.
Il doit être entendu que la description qui précède a été faite d'une façon assez détaillée pour rendre l'invention bien compréhensible pour l'homme de métier, mais que bien des détails peuvent être changés ou modifiés sans que l'on s'écarte de l'esprit de l'invention.
Ainsi, le mouvement particulier décrit pour la coquille supérieure est préféré, parce qu'il assure amplement le dégagement voulu pour permettre à l'opérateur d'effectuer les opérations relatives à la mise en place de la bande et au démontage du pneumatique, mais il n'est pas indispensable, et pourrait être remplacé par un mouvement rectiligne sur toute la trajectoire. L'immobilisation momentanée de la presse, avant sa fermeture définitive, est également désirable, mais non absolument nécessaire. Les moyens prévus pour assurer la dilatation ou le gonflement du pneu assurent bien la circulation du fluide sous pression chauffé; cependant, certains fabricants de pneumatiques préfèrent utiliser pour appliquer cette pression un conduit unique.
Apparatus for forming tires.
The present invention relates to an apparatus for forming tires, an operation by which is meant both the shaping of the material intended to constitute the tire and its maintenance in this shape during any treatment intended to make it. then keep that shape. The means for carrying out this treatment, for example vulcanization, do not form part of the invention.
The process long applied in this technique is to manufacture the unvulcanized tire in the form of an endless, flat or semi-flat ribbon or band, and then to shape this band to the approximate shape of the finished tire, and and finally to introduce what is sometimes called an airbag. The assembly formed by this air bag and the unvulcanized tire is then placed in a press where the vulcanization is carried out, while maintaining a significant internal pressure in the air bag.
After completion of the vulcanization, the tire and the air bag are removed from the press, and the air bag is extracted from the tire.
The subject of the invention is an apparatus for forming tires by means of a mold comprising two shells movable with respect to one another, and of a flexible diaphragm in the form of a sleeve placed inside said mold. and having two circular edges each fixed to the circumference of a support disc and capable of taking a toroidal shape, one of said discs having an annular seat intended to receive an edge of the tire.
According to the invention, at least one of said shells is guided along an axial line over part of its stroke adjacent to its closed position, the support discs being mounted so as to be separated from one another when the The molding shells move away from each other to detach said diaphragm from a tire molded between it and said shells, a braking device being mounted so as to keep said discs spaced apart from one another when the mold is open, and to allow these discs to move closer to one another when closing the mold, one of said discs being able to move towards the other against a resistance exerted by said device while the mold is closing.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the apparatus which is the subject of the invention.
Fig. 1. 1. is a side elevational view of the apparatus, with parts shown in section to show the detail of an interior device.
Fig. 2 is a front elevational view, with parts broken away to reveal an interior mechanism.
Figs. 3 to 8 inclusive are figures showing details in positions corresponding to different stages of operation.
These figures represent more particularly:
fig. 3, the device fully open; the part of the figure to the left of line A-A shows an unvulcahized tire strip in place at the start of the operation; the part to the right of the line
A-A shows the vulcanized tire at the end of the operation and resting on its support;
fig. 4, the apparatus partially closed, the tire strip being partially formed;
fig. 5, the start of the opening movement, the upper shell of the mold being separated from the tire;
fig. 6, a later stage of the opening movement, in which the tire is lifted above the lower shell with the diaphragm still in the inflated or stretched position;
fig. 7, the position in which the details of FIG. 6 occupy a borderline position;
fig. S, the end of the diaphragm extraction operation.
Fig. 9 is a view in longitudinal vertical section through 9-9 of FIG. 2, some elements having been omitted; this view shows the position of the members when the mold is completely closed.
Fig. 10 is a sectional view through 10-10 of FIG. 9.
Fig. 11 is a sectional view through 11-11 of FIG. 2, showing more particularly a control mechanism for the tire snoring arms.
Fig. 12 is a vertical sectional view through 12-12 of FIG. : 1.
Fig. 13 is a view similar to FIG. 9j but showing details in a different position.
Fig. 14 is a view similar to FIG. 13, but showing these details in the position of FIG. 7.
Fig. 15 is; a partial plan view of a detail.
Fig. - 16 is a detail vertical sectional view.
Fig. 17 is a vertical sectional view through 17-17 of FIG. 10, looking to the right, and
fig. 18 is a vertical sectional view taken along the same line looking to the left.
Fig. 19 is a vertical sectional view taken through the broken line 19-19 of FIG. 11.
Fig. 20 is a sectional view through 20-20 of FIG. 14.
Fig. 21 is a view showing a detail.
In all these figures, the letter B denotes the unvulcanized tire tread, made up of several layers forming the carcass of the bead and the tread. This envelope, after formation and vulcanization, becomes the tire, and it is then designated by the letter T. The diaphragm or cover, as it is sometimes called, is indicated by the letter D.
The apparatus shown comprises a frame the general shape of which is cubic; this frame is made up of a number of elements assembled by welding and supporting the various control mechanisms. Without describing all these construction details, we can limit ourselves to saying that the frame comprises an upper support plate 19 forming the lower plate, and lower support plates 2 (fig. 10) connected by four vertical partitions 3 s. 'extending along the length of the frame and forming supports for the various parts of the apparatus. Transverse partitions 4, placed immediately below the upper support plate, brace the frame, and two massive I-sections 5 are placed at the base of the frame and pass through the walls to complete the formation of a rigid support device for them. various parts of the device.
Cover plates 6 (fig. 12) are fixed to the sides of the frame; they are cut out so as to allow the passage of connecting members between toothed wheels 20 and main toggle connecting rods 25 which will be described later (fig. 1 and 10).
At the rear of the device, a motor 8 is located in an auxiliary frame 7 (fig. 1); this motor is preferably a reversible motor capable of driving the device in opposite directions to open and close it.
Appropriate circuits are provided to control the operation of the motor in the correct synchronism, but they have not been shown, since they can take any known form. It suffices to say that the main controls are housed in a control box 9 mounted in the frame, as shown in FIG. 9. This control box has two control switches 9a and 9b arranged at points where they can be actuated by a movable element, which will be described later.
The motor drives a shaft 10 (fig. 9, 11 and 12) which passes through the frame and carries, at each end, a control pinion 12.
Each pinion 12 meshes with a toothed wheel 14 integral with a toothed wheel 15, of smaller diameter, mounted at the end of a shaft 13 mounted in the vertical partitions 3 of the frame (FIG. 12).
In the two partitions 3 on the right, one of the main control shafts of the machine, indicated by the reference 16 (fig. 10) is journalled, and in the two partitions 3 on the left is mounted a second main shaft 17 aligned with the shaft 16. The two main shafts pass through reinforcing plates 18 (FIG. 10) assembled to the outer walls 3 on either side of the frame; to each shaft is fixed a large toothed wheel 20. A strong crank pin 24 protrudes out of each wheel and on each of these crankpins journals the lower end of a large toggle rod 25.
These connecting rods extend over the entire height of the apparatus and carry, at their upper end, a cross member 26 journaled in bearings 27 and carrying an upper plate 28 intended to receive the upper shell 31 of a mold (FIG. 2). ). The connection between the cross member 26 and the plate 28 allows the adjustment of the plates with a view to adapting the apparatus to molds of variable thickness.
The toothed wheels 20 rotate by an arc of about 210 in the direction of arrow a in FIG. 1, starting from the lowest position of the crankpins 24 when the mold is opened. When closing, the direction of rotation of the wheels is reversed, as indicated by the arrow b
The lower shell 30 of the mold is fixed to the backing plate 1 and the upper shell 31 is fixed to the upper plate 28 by bolts 32. The mold shells are heated in any suitable manner.
They can be hollowed out, as shown in fig. 1, to allow the circulation of steam, or else housed in steam chambers, according to the preferences of the tire manufacturer.
The mechanism constituted by the toothed wheels 20 and the parallel connecting rods 25 causes me to rise, then to descend, of the upper plate at each partial revolution of the wheels; however, it is necessary to guide the upper end of the connecting rods and to control the pivoting of the cross member, during these operations, to effect the desired movement of the movable upper shell. This movement is rectilinear, at the beginning of the opening and during the last part of the closing, so that the shells are released properly from the tire. During the remainder of its movement, the cross member and the shell which it carries tilt, so that this shell is entirely free from the tire and allows free access to the interior of the mold.
A cam 34 is keyed on each of the main shafts 16 and 17 between the partitions 3; its profile is shown in fig. 16. A short shaft 35 is mounted between the two partitions 3 on the right and on one side of the cam 34 and it is held in place by means of two flanges 36 and 37 (fig. 19). An identical shaft 38 is arranged between the two left-hand partitions 3, but this shaft is extended to the center of the device to serve as a bearing for one of the control mechanisms of the tire holder, as will be described. further. Each shaft 35 and 38 carries a sleeve 40, held in place by two locking rings 41 housed in grooves of the shaft.
Two parallel arms 42 are mounted on the ends of each sleeve; these arms are connected by rods 43 and extend towards the rear of the apparatus above the cam 34. A roller 45 is rotatably mounted between the arms 42 and rests on the upper surface of the cam 34. The cam profile 34 is such that over an arc a little greater than 90O, during the opening of the mold, the arms 42 rise, then from this point are lowered rapidly. These movements are transmitted to the crosspiece by means which will be described later, to communicate to the upper shell the required movement.
The end of each pair of arms 42 is articulated by means of an axis 47 to a vertical connecting rod 48. Two vertical partitions 50, cut so as to constitute vertical guides 51 are bolted to the auxiliary housing 7, mounted at the rear. of the appliance (fig. 1, 9 and 12). The upper end of the connecting rods 48 is fixed on a horizontal shaft 53 (FIG. 11) which passes through the two guides 51; rollers 55 (fig. 12) are journaled in these guides so as to roll therein. The ends of the shaft 53 are extended beyond the partitions 50 and carry end washers 56 (Fig. 12). Between these washers 56 and the rollers, two connecting rods 58 are articulated at the ends of the shaft 53; they connect it to the crosspiece 26.
On the cross member, these balls 58 are mounted on vortices 59 of reduced diameter formed on the cross member in the vicinity of the bearings 27, and bolted to the cross member, as shown in FIG. 10.
The operation of the lifting and tilting mechanism of the top plate 28 is as follows:
Assuming that at the start the mold is completely closed and that the members occupy the position shown in FIGS. 1, 10 and 16, the connecting rods 25 are vertical and the crankpins 24 occupy their lowest position.
At this moment, the arms 42 are in their lowest position and the rollers 45 roll on the lower part of the cams 34, as shown in FIG. 16.
When the mold begins to open, the cross member is lifted by the connecting rods 25; in synchronism with the rise of the cross member, the connecting rods 42, 48 and 58 and the shaft 53 also rise and, as the rollers 55 roll in the guides 51 at the same speed as that at which the cross member is raised, the longitudinal median plane thereof remains vertical. This state of affairs continues until the roller 45 passes over the upper part of the cam, which does not occur before the mold has opened, by a vertical rectilinear movement, over a sufficient distance to clear. fully the tire that has been lifted out of the mold. This corresponds roughly to the point shown in fig. 6, where the mold shells are separated as far as possible, while their faces are still parallel to each other.
From this moment, the shaft 53 lowers rather abruptly; this movement, together with the ascent of the cross member, forces the connecting rods 25 to oscillate backwards and causes the cross member to tilt by tilting the upper shell upwards and backwards to the position shown in FIG. 3, position in which the assembly formed by the tire and the diaphragm is completely uncovered and accessible, which makes it possible to remove the vulcanized tire and to introduce in its place a new unvulcanized tire strip. At this time, the movement is interrupted by the limit switch, as will be seen later.
During the closing movement, the shells travel the same path, which brings the upper shell directly above the lower shell, the faces of the two shells being parallel and spaced apart by a significant distance. This arrangement allows the mold to close directly on the tire without risking pinching the unvulcanized tire, and ensures that the shells are identified when they are closed. When the connecting rods 25 occupy their lowest position, the motor stops for an interval of time determined by the synchronism device. It is preferred to stop the movement of the apparatus momentarily, at an intermediate point, during closing and opening, operation being described below in more detail.
The diaphragm D is preferably made of a rubbery material offering substantially the same properties as the conventional airbag. Its walls are relatively thin and strong enough to be able to withstand without damage the repeated deformations to which they are subjected in service. The diaphragm is molded in the form of a sleeve with beads d along its edges, serving to clamp it tightly into the diaphragm support rings; thus mounted, it constitutes a fluid-tight chamber which can be expanded under pressure.
The diaphragm support rings just mentioned include an upper ring 65 and a lower ring 66 (Fig. 3).
The upper ring 65 is formed by a disc whose outer edge is rounded and comprises a groove 67 (FIG. 14) which receives one of the beads of the diaphragm. A clamping ring 68 is fixed to the upper face of the prison, above this groove and firmly blocks the bead Åa (fig. 8). The ring 68 sits against a vertical rim 70 of the ring 65. When the mold is closed, the bevelled outer face 68a of the ring 68 bears against a complementary bevelled seat formed in the upper shell 31 of the mold and serves as a part of assembly.
The lower ring 66 has a groove 72, open towards the bottom and the outside and receives the lower peripheral bead of the diaphragm; Opposite this groove, the lower clamping ring 74 is placed on the bead of the diaphragm, its position being ensured by a shoulder 73. It will be noted that this ring 74 is a little wider than the upper prison and that it has on its upper edge a seat of angular section 75 constituting a fraction of the molding surface of the tire, since it covers the underside of the bead or bead of the tire as well as part of its external surface.
This protruding rim acts as the seat on which the tire band B rests when it is mounted in the apparatus, as shown in FIG. 3. It also acts as a lower stopper holding the lower edge of the strip in place, while - the upper edge of the strip is pushed down by the upper shell, during the closing operation, as shown in fig. 4. The valcanization having been completed and the mold open, it is the flange 75 which constitutes the device allowing the tire to be lifted out of the mold, as shown in FIG. 6.
The ring 66 is provided with devices for admission of pressurized fluid towards the interior of the diaphragm. For this purpose, the ring has two vertical conduits 69 opening into the space between the rings of the diaphragm (FIG. 21). A plate 82, fixed to the table of the machine, carries two pieces 71 pierced with conduits which come opposite conduits 69, when the lower ring rests on its seat in the lower shell (fig. 21). A seal 71a, housed in the upper face of this part 71, seals against fluids at this point, and a pipe 83 is screwed into this part, the other end of the pipe being connected to a source of pressurized fluid.
The mold is thus placed in communication with the pressurized fluid which enters the diaphragm, during the operation of the synchronism device.
The ring 65 has a threaded central boss 78 (fig. 14) in which is screwed and blocked the upper threaded end of a vertical shaft 79 (fig. 10). The shaft 79 slides in a central bore formed in the lower ring 66 as well as in a sleeve 80, mounted in the plate 82 which is fixed on the table 1. A gasket 81 is provided in the ring 66 to prevent exhaust. of pressurized fluid around shaft 79 (fig. 13). The lower end of shaft 79 is screwed into the center of a block 84 which controls the movement of the rings, as will be described later.
The screw connection provided between the block and the shaft 79 is used to adjust the balances at variable spacing, according to the dimensions of the tires of different models.
The lower ring 66 is mounted on the upper end of two parallel shafts 86, provided on either side of the shaft 79 (FIG. 9). The shafts 86 are guided in sleeves 87 of the plate 82 and extend over the sides of the block 84 against which they are held by friction, as will be seen below. The shafts 86 are guided at their lower end vertically in sleeves 88 located towards the base of the apparatus. As shown in Figs. 9, 10 and 17, these sleeves are mounted and fixed on two parallel horizontal tie rods 89 fixed in the transverse I-sections 5.
Assuming initially the mold open, as shown in the left part of fig. 3, the ring 66 is in its lowest position, in the lower shell 30 of the mold, while the ring 65 is at the high end of its stroke and the diaphragm is developed to its greatest extension. Under these conditions, the band B is engaged over the diaphragm and it rests by its lower edge on the ring 74.
When the mold is to be closed, the upper shell 31 is brought to the position in which it is above the lower shell 30 and parallel to it.
The upper shell then begins its rectilinear descent under the action of the cam 34, as has been described, and has the first effect of meeting the upper bead of the tire strip and the ring 68. At this time, the device stops momentarily, but when the upper shell begins to descend again, the heels of the band come closer, and at the same time the diaphragm inflates under the effect of the displacement of the filled air between the rings of the support dia -phragm; if this aetion is not sufficient to form the diaphragm correctly, some additional pressure can be allowed, however, in practice, the trapped air is almost always sufficient to round the diaphragm so that it conforms to the curvature of the band shaped.
The closure of the mold causes the upper diaphragm support ring 65 to descend towards the lower ring 66 until they occupy the position shown in FIGS. 9 and 10. When the ring 65 has reached its lowest position, the mold is closed around the tire. At the same time, the synchronizer kicks in, admitting pressurized fluid to the tire, and vulcanization begins.
When vulcanization is complete, the upper shell rises, as shown in fig. 5, until the tire is free; during this period, the two diaphragm rings remain in their lower position. The upper surface of the tire having been fully disengaged from the upper shell, and the latter continuing to lift, the two rings move together upward, detaching the tire from the lower shell of the mold. As the diaphragm is always inflated, it supports the tire in the position shown in fig. 6 and, at this time, support arms 121 (described later) come into position under the tire.
The two rings 65 and 66 then move away from each other, the ring 65 continuing its rise and the ring 66 reversing its movement to descend until it is in place in the lower shell. The pnen being supported at this moment, the diaphragm is extracted between the beads of the tire, as shown in fig. 7. This separation movement continues, as shown in fig. 8, until the diaphragm is completely extracted from the tire which then rests on its support arm 121, as shown in the right part of FIG. 3.
This very specific characteristic displacement, which first ensures the formation of the tire and its seating in the mold, the diaphragm being in contact with the inside of the tire, then the lifting of the tire out of the mold and the extraction of the. diaphragm are obtained by virtue of the mechanism shown more fully in fig. 9, 10, 13, 14, 15, 17 and 18.
As noted above, the lower end of shaft 79 is fixed in block 84. This block is provided with two semi-circular grooves 95 preferably furnished with friction half-handles 95a. (fig. 14 and 15).
On the sides of the block there are two semi-cylindrical covers 96, also preferably fitted with half friction sleeves 96a, and these elements constitute complete vertical guides in which the parallel shafts 86 penetrate, so as to be able to be positioned. move at the desired times. Each plate 96 with corresponding sleeves 95a and 96a is held tightly pressed against a shaft 86, by means of bolts 98 fixed in the block and passing through the plates 96.
Coil springs 99 are held at the desired degree of compression by nuts 100 (Fig. 14) screwed to the ends of the bolts and thus maintain the proper resilient clamping between the block 84 and the shafts 86, thus allowing the obtaining of integral or separate movements of the rings 65 and 66.
To the left of block 84, according to fig. 10 and 15, a relatively long flat plate 102 is welded, the lower edge 102a of which forms a cam, the profile of which is shown in FIG. 17.
We can call this cam lifting cam, because it is this which ensures the rise of the diaphragm support rings.
The descent of the diaphragm ring 66 is provided by a second cam or descent cam. This is formed by a plate 104 whose upper edge 104a (FIG. 17) forms a cam. This descent cam is located to the right of block 84. It is welded to two connecting partitions 105, welded in turn to sleeves or collars 106 which are tightened in the correct position around the shafts 86 by means of bolts 107.
The rubbing contact between the shafts 86 and the block 84, produced by the springs 99, is sufficient to ensure the integral displacement of the rings 65 and 66, when the block 84 is lifted by means of the plate-caine 102 and that it is not there is no antagonistic force acting on the cam 104; on the other hand, when the upper ring 65 descends during the closing of the apparatus and when the ring 66 descends for the extraction of the diaphragm, this rubbing contact does not prevent the shafts 86 from sliding in the guides formed by the grooves made on the sides. ends of the block 84 and by the semi-cylindrical covers 96.
The lifting cam 102 is actuated by a roller 110 mounted on the end of an axis 111 carried by a crank arm 112 fixed to the end of the shaft 17 (FIG. 10). When the mold is closed, as shown in fig. 10, this roller 110 is located a little below the surface 102a of the cam 102, in order to take into account the time required for the upper mold shell to rise sufficiently to disengage the tire (FIG. 5). Next, this roller 110, which moves in the direction of arrow a in FIG. 17, but which is not shown in this figure, meets the lower rectilinear edge 102a of the cam plate 102, which has the effect of lifting the assembly formed by the diaphragm support rings and of lift the tire out of the mold.
The rise of the cam plate 102 continues until the ring 65 has reached the upper limit of its stroke; At about this time, the roller 110 leaves the surface 102a of the cam 102 and passes under the arc 102b, which it follows without producing any further upward movement of the ring 65, although the upper shell continues to rise. When the roller 110 is in contact with the surface 102a, it acts as a support for the upper ring of the diaphragm.
It will be noted that, while the assembly rises, the lowering cam 104 rises with the latter until it is stopped by its actuator which will now be described, and is moved by the latter in the opposite direction, that is to say downwards, to extract the diaphragm from the tire, while the ascent of the ring 65 continues.
At the inner end of the shaft 16 is fixed a crank arm 114, the end of which carries a roller 115 which, towards the end of the opening movement (arrow a) sweeps the horizontal surface 104a of the cam 104 and moves towards
It will be noted that, tors of the closing movement, the roller 115 returns to the position shown in FIG. 17 and, at the same time, the upper shell of the mold acting
against the ring 65 returns the cam plate 102 to the position shown in this same figure.
Just before the stage of extracting the diaphragm from the inside of the tire, devices are provided to pass under the tire in order to hold it and prevent it from being pulled towards the lower shell of the mold, during the extraction. of the diaphragm. These elements also support the tire to keep it out of contact with the heated lower shell, and to avoid the risk of excess vulcanization on one side of the tire.
The control means of these tire carrier devices are shown more specifically
ment in fig. 11, 18 and 19.
Two parallel bars 120 are arranged towards the upper corners of the frame, just below the mold. At the ends of each of the shafts 120 are fixed two arms 121 which extend upwards and pass through slots 119 of the table 1. The ends of the slots 119 serve as a stop for the arms 121, at each end of their stroke (fig. 19). A long transverse roller 122 (Fig. 2) extends across each arm, and is disposed toward the side of the mold where the outer limit of the arm travel is.
These arms oscillate inwards when the mold opens and come to take a position such that the two rollers pass well below the tire, as shown in fig. 7 and 8. It is preferable to provide for an adjustment of the tire. height of the roller 122 to take account of the different tire dimensions, the drawing showing, for this purpose, two holes 124 (fig. 19) made in each arm to receive the end of the roller 122.
It is necessary that the arms 121 swing inwards at a time such that they reach their extreme position, just before the descent of the lower ring 66, and that these arm arms swing outwards when the mold settles. firm, so as to free the upper shell.
To this end, a friction drive disc 125 is keyed on each shaft 120 which carries, opposite this disc, a second friction disc 126 capable of sliding on this shaft (FIG. 19). Bolts 128 fixed in one of the discs 125 pass through the disc 126 and carry springs 128a tending to urge the discs towards each other.
Between the two friction surfaces is the curved and widened end of an articulated drive arm 130 held between the discs 125 so as to apply a drive torque to the shaft 120 (Fig. 19).
One of the arms 130 pivots on a bearing 129 of the shaft 38 (FIG. 11), while: the other arm 130 pivots on a shaft 133 arranged for this purpose between two of the partitions 3.
As shown in Figs. 11 and 18, these arms extend towards each other and carry, at their inner end, cam rollers 131 applied against the edge of two cams 134 and 135 by springs 132 and thanks to which the arms 130 and , consequently, the arms 121 are moved at the right times to approach or move away the rollers 122 from their position supporting the tire.
We chose the crank arm 112 as the means serving to support and drive the cams actuating the mechanism just described. The rollers 131 roll on the edges of the two cam plates 134 and 135 shown in FIG. 18 and mounted on central bosses of the crank arm. These cam plates are fixed to the crank arm by rivets or studs 136 and by the pin 111 which is used to mount the roller 110.
When the arms occupy the position shown in FIG. 11, that is to say when the press is closed, the arms 121 are moved apart, but when the press opens, the cams tilt the outer end of the arms 130 in the direction of the arrows in FIG. 11, which has the effect, by virtue of the friction drive described, of moving the rollers 122 inwardly and bringing them into their position for supporting the tire. The friction drive of the arms 121 serves to avoid the risk of the mechanism breaking in the event that the tire or any other obstacle accidentally becomes interposed in the path of the rollers 122.
On the other hand, the friction drive allows the arms 130 to continue their movement after the tire-carrying arms have been stopped by their stop against the ends of the slots 119, reaching the inner limit of their stroke. This ensures a rapid return of the arms at the start of the closing movement of the press.
It is necessary that the motor 8 of the press is stopped at the extreme limits of the displacement, and also that the automatic synchronization mechanism which controls the closing period, as well as the introduction and the expulsion of the pressure agent, is set in motion after closing. The corresponding apparatus is neither shown nor described: it could easily be produced by a person skilled in the art.
It is nevertheless appropriate to describe the means provided for actuating these devices at the desired times. In the apparatus of the particular type chosen by way of example, it is desirable to stop the movement at an intermediate point and, preferably, just as the upper shell meets the upper ring of the diaphragm and the edge of the strip. , to allow the operator to ensure that the strip is correctly placed before the mold closes on it.
If so, the operator presses the start button (not shown) again, and the mold then closes around the tire. The device will stop at the same point, during the return movement, to allow the operator a new check before it is fully opened, but this second intermediate stop is not essential and could be omitted.
Reference has already been made to the control unit 9 which is provided with a limiter switch 9a and a synchronization switch 9b.
As shown in fig. 20, these switches are located at different heights and are spaced laterally from one another. The switch 9a activates a circuit breaker which. when lowered, opens motor circuit 8. Switch 9b is normally open, but, lowered or actuated; it closes the circuit of the synchronization mechanism and it remains closed until the synchronizer has completed its cycle and has restarted the motor 8, in reverse order to -open the apparatus.
The disc which carries the control devices for the switches is indicated at 140.
As shown in fig. 20, it is arranged in a plane located midway between the switches 9a and 9b, the first being to its left and the second to its right, according to the figure. The disc 140 is mounted on the hub of the crank arm 114 to which it is fixed by bolts 141 (Fig. 9). The disc carries three projecting arms 142, 143, 144. The arm 142, adjacent to the control box 9 when the mold is closed, carries two rollers 142a and 142b, on either side, the roller 142a opening the switch. 9a and the roller 142b closing the switch 9b, when the mold is completely closed.
This position is shown in fig. 9.
The arm 143 carries the roller 143a on the same side as the roller 142a, and this roller 143a - meets the switch 9a when the mold occupies its intermediate position, so as to allow the operator to check the state of the band or tire before the mold is completely opened or closed.
The arm 144 carries the roller 144a in position to lower the switch 9a when the mold is fully open, which completes the operating cycle.
We will now give a brief summary of the general operation of the apparatus described.
When the operator presses the start button, the mold begins to close.
At this time, the arms 121 are withdrawn to the outer limit of their travel, and they remain in this position until the position shown in FIG. 6. The shaft 53, which then occupies the lower limit of its stroke, begins to rise under the action of the cam S4, and this movement places, by means of the connecting rods 58, the connecting rods of the toggle in their position. vertical and at the same time bring the upper shell in parallel with the lower shell. At this time, it is desirable to stop the apparatus, which is done by means of the roller 143a.
If, after checking, it is found that the belt is correctly placed, the operator switches the device back on; the rotation pursued by the toothed wheels 20 and the downward movement of the shaft 53 bring the upper shell to its closed position by a rectilinear movement, the motor stops and the synchronizing mechanism starts up. Shortly after the beginning of the descent of the upper shell, the latter meets the ring 65 and drives it in its movement, at the same time shaping the tire and forcing the diaphragm to fill the cavity of the tire, until that the latter is completely placed in the closed mold. The friction of the shafts 86 against the block 84 allows the upper ring to descend, although the lower ring remains stationary, while being placed in the lower shell.
After the period of time required for vulcanization to take place, time set by the synchronizer mechanism, the mold begins to open in the manner previously described, and its first effect is to lift the upper shell, then to lift the tire out of the mold, thanks to the joint movement of the diaphragm rings acting under the influence of the cam 102 and the crank 112. The tire support arms then move inwards and the upper ring of the diaphragm continues to move. go up, while the lower ring is lowered under the action of the cam 104 and. of the crank 114, extracting the diaphragm from the tire.
After the diaphragm rings have moved apart as far as possible, these elements become immobilized, but the upper shell continues to rise until the actuation of the switch limited by the roller 144a, which immobilizes the apparatus. The operator removes the vulcanized tire and places a new band B, for a new operation.
It should be understood that the foregoing description has been given in sufficient detail to make the invention easily understandable to those skilled in the art, but that many details can be changed or modified without deviation. of the spirit of the invention.
Thus, the particular movement described for the upper shell is preferred, because it provides ample clearance to allow the operator to perform the operations relating to the installation of the band and the removal of the tire, but it is not essential, and could be replaced by a rectilinear movement over the entire trajectory. Temporary immobilization of the press, before its final closure, is also desirable, but not absolutely necessary. The means provided to ensure the expansion or inflation of the tire ensure the circulation of the heated pressurized fluid; however, some tire manufacturers prefer to use a single duct to apply this pressure.