EP3224407B1 - Installation de fractionnement - Google Patents

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EP3224407B1
EP3224407B1 EP15798088.9A EP15798088A EP3224407B1 EP 3224407 B1 EP3224407 B1 EP 3224407B1 EP 15798088 A EP15798088 A EP 15798088A EP 3224407 B1 EP3224407 B1 EP 3224407B1
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EP
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assembly
assemblies
transient
wire elements
core
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Marc Calvet
Henri Barguet
Francis Aubarede
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Definitions

  • the invention relates to an installation for manufacturing at least first and second assemblies of M1 wire elements and M2 wire elements.
  • a tire for a heavy vehicle with a radial carcass reinforcement is known from the state of the art.
  • Such a tire comprises a radial carcass reinforcement anchored in two beads and surmounted radially by a crown reinforcement itself surmounted by a tread which is joined to the beads by two sidewalls.
  • the crown reinforcement comprises a working reinforcement, a hooping reinforcement, a protective reinforcement, and optionally, a triangulation reinforcement.
  • the relative arrangement of these frames with respect to each other can vary.
  • the protective frame is the radially outermost frame
  • the working frame is the radially innermost frame
  • the shrinking frame being arranged between the protective frame and the working frame.
  • Each frame comprises a single or several layers.
  • Each ply comprises reinforcing elements arranged side by side parallel to each other. The reinforcing elements form an angle which varies according to the reinforcement to which the ply belongs.
  • Each reinforcing element comprises one or more assemblies of wire elements, each assembly comprising several unitary metal wires assembled together, either by cabling or by twisting.
  • the object of the invention is to control the structural elongation of assemblies of wire elements, and more particularly to be able to achieve a high structural elongation when this proves to be necessary without necessarily having to use a preformation step.
  • the M wire elements are given a curvature which they will retain during and after the passage through the fractionation means.
  • the assembly or assemblies obtained exhibit significant ventilation related to the reduction or elimination of the diameter of the transient core and the conservation of the curvature of the wire elements. This ventilation makes it possible to obtain assemblies having a significant structural elongation if this proves necessary.
  • the first and second assemblies of M1 wire elements and M2 wire elements are simultaneously manufactured.
  • Each first and second assembly is a single helix.
  • a single helix assembly is an assembly in which the axis of each wire member describes a single helix, unlike a double helix assembly in which the axis of each wire member describes a first helix around the axis. of the assembly and a second helix around a helix described by the axis of the assembly.
  • each assembly when the assembly extends in a substantially rectilinear direction, each assembly comprising one or more layers of wire elements wound together in a helix, each wire element of the layer describes a trajectory in the form of a helix around of the substantially rectilinear direction so that the distance between the center of each wire element of a given layer and the substantially rectilinear direction is substantially constant and equal for all the wire elements of the given layer.
  • a double helix assembly when a double helix assembly extends in a substantially rectilinear direction, the distance between the center of each wire element of a given layer and the substantially rectilinear direction is different for all the wire elements of the given layer.
  • wire element any longilinear element of great length relative to its cross section, whatever the shape of the latter, for example circular, oblong, rectangular or square, or even flat, this wire element possibly being for example twisted or corrugated.
  • its diameter is preferably less than 3 mm.
  • each wire element comprises a single elementary monofilament.
  • each wire element comprises an assembly of several elementary monofilaments.
  • each wire element comprises a strand of several elementary monofilaments.
  • Each strand preferably comprises one or more layers of elementary monofilaments wound together in a helix.
  • each elementary monofilament is preferably metallic.
  • metallic is understood to mean by definition an elementary monofilament consisting mainly (that is to say for more than 50% of its mass) or entirely (for 100% of its mass) of a metallic material.
  • Each elementary monofilament is preferably made of steel, more preferably of pearlitic (or ferrito-pearlitic) carbon steel hereinafter referred to as "carbon steel”, or even stainless steel (by definition, steel comprising at least 10.5% chromium).
  • NT normal Tensile
  • HT High Tensile
  • Rm tensile strength
  • the or each elementary monofilament has a diameter ranging from 0.05 mm to 0.50 mm, preferably from 0.10 mm to 0.40 mm and more preferably from 0.15 mm to 0, 35 mm.
  • the fractionation means comprise means for separating the transient core from the first and second assemblies.
  • two assemblies of wire elements are obtained each comprising a layer respectively of M1, M2 wire elements wound together in a helix.
  • Each assembly of wire elements does not have a central core.
  • the first assembly consists of M1 wire elements wound together and distributed in a single layer around the axis of the first assembly.
  • the second assembly of this embodiment consists of M2 wire elements wound together and distributed in a single layer around the axis of the second assembly.
  • the transient core comprising at least one wire
  • the step of recycling the transient core can be carried out continuously, that is to say in which the transient core leaving the transient core is re-introduced without a step of intermediate storage of the transient core. 'separation step, in the assembly step.
  • the step of recycling the transient core is discontinuous, that is to say with an intermediate storage step of the transient core.
  • a transient textile core is used.
  • textile is meant that the transient core is non-metallic. Indeed, the torsion-untwist cycle undergone by the transient core during the assembly and fractionation steps creates, when the transient core is metallic, residual twists making the recycled transient core less easy to use. When the transient core is textile, it exhibits no residual twist and can therefore be easily reused.
  • the textile transient core comprises an elementary textile monofilament.
  • the transient textile core comprises one or more multifilament textile strands comprising several elementary textile monofilaments.
  • the transient core comprises a single multifilament strand called the overtors comprising several elementary monofilaments.
  • the transient core comprises several multifilament strands, each called the overtors, each comprising several elementary monofilaments and assembled together in a helix to form a twist.
  • the or each textile material of each elementary textile monofilament is chosen from a polyester, a polyamide, a polyketone, a polyvinyl alcohol, a cellulose, a mineral fiber, a natural fiber or a mixture of these materials.
  • polyesters mention will be made of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polybutylene terephthalate (PBT), polybutylene naphthalate (PBN), polypropylene terephthalate (PPT) or polypropylene naphthalate (PPN).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PBN polybutylene naphthalate
  • PPT polypropylene terephthalate
  • PPN polypropylene naphthalate
  • polyamides an aliphatic polyamide such as nylon or an aromatic polyamide such as aramid will be mentioned.
  • polyvinyl alcohols mention will be made of Kuralon®.
  • rayon we will mention rayon.
  • mineral fibers mention will be made of glass and carbon fibers.
  • natural fibers mention will be made of hemp or flax fibers.
  • the installation comprises means for fractionating the transient core between at least the first and second assemblies.
  • two assemblies of wire elements are obtained each comprising a layer respectively of P1, P2 wire elements wound together in a helix, and for at least one of the assemblies, a central core comprising or consisting of minus a part of the transient core around which the wire elements of the layer are wound.
  • the transient core comprising N wire element (s), at least one of the N wire element (s) of the transient core belongs to at least 1 'one of the first and second assemblies of M1 wire elements and M2 wire elements.
  • the means for fractionating the transient core comprise means for separating at least a first part of the transient core from the first wire elements of the transient assembly so as to form the first assembly.
  • the first assembly comprises a layer of P1 wire elements wound together in a helix and a central core comprising or constituted by a first part (N1 wire element (s)) of the N wire elements of the transient core and around which are wound together in a helix the P1 wire elements.
  • N1 wire element (s) a first part of the N wire elements of the transient core and around which are wound together in a helix the P1 wire elements.
  • the means for fractionating the transient core comprise means for separating at least a second part of the transient core from second wire elements of the transient assembly so as to form the second assembly.
  • the second assembly comprises a layer of P2 wire elements wound together in a helix and a central core comprising or constituted by a second part (N2 wire element (s)) of the N wire elements of the core transient and around which the P2 wire elements are wound together in a helix.
  • N2 wire element (s) a second part of the N wire elements of the core transient and around which the P2 wire elements are wound together in a helix.
  • the first and second assemblies are formed simultaneously.
  • the first and second parts of the transient core constitute the transient core.
  • the first and second parts of the transient core are complementary.
  • N1 + N2 N.
  • the assembly means comprise means for twisting the M wire elements and the transient core.
  • the wires or strands undergo both a collective twist and an individual twist around their own axis, which generates an untwisting torque on each of the wires or strands.
  • the assembly means comprise means for wiring the M wire elements and the transient core.
  • the wires or strands do not undergo torsion around their own axis, due to synchronous rotation before and after the assembly point.
  • the installation comprises means for balancing the transient assembly.
  • the balancing step being carried out on the assembly made up of the M wire elements and the transient core, the balancing step is implicitly carried out upstream of the fractionation step. This avoids having to manage the residual torsion imposed during the assembly step during the path of the cable downstream of the assembly step, in particular in the guide means, for example the pulleys.
  • the balancing step imposes a curvature on the wire elements greater than that obtained with an assembly step by cabling without a preforming step. This higher curvature contributes to the preferential achievement of a high structural elongation.
  • the installation comprises means for balancing at least one of the first and second assemblies arranged downstream of the fractionation means.
  • the installation comprises means for maintaining the rotation of each first and second assembly around their respective direction of travel, arranged downstream from the fractionation means.
  • These rotation maintenance means are arranged downstream from the fractionation means and upstream from the balancing means of at least one of the first and second assemblies.
  • the installation is devoid of individual preforming means of each of the wire elements arranged upstream of the assembly means.
  • the latter are imposed a shape by preforming tools, for example rollers, these tools creating defects on the surface of the elements. wired. These defects significantly reduce the endurance of the wire elements and therefore of the assembly.
  • the installation preferably makes it possible to avoid the implementation of preforming steps and therefore the creation of defects.
  • the assembly obtained is therefore much better in endurance than an assembly having the same structural elongation but comprising at least one preformed wire element.
  • the invention makes it possible to manufacture a single helix assembly comprising a layer of several wire elements wound together in a helix, the assembly having a structural elongation greater than or equal to 2.0% measured according to the standard ASTM A931-08.
  • each wire element of the layer exhibits a twist around its own axis of revolution.
  • Such an assembly is manufactured by a process using a twisting step. Such a twist is visible by observation under a microscope of each wire element.
  • each wire element of the layer is devoid of preformation marks.
  • the aeration conferred on the cable and therefore its structural elongation are conferred by the method described above and not by a preforming step, a step which would lead to leaving marks on each wire element. Such marks would be visible by observation of each wire element under a microscope.
  • the assembly of wire elements exhibits a structural elongation greater than or equal to 3.0%, preferably 4.0% and more preferably 5.0% measured according to the ASTM A931-08 standard.
  • the assembly of wire elements comprises a single layer of several wire elements wound together in propeller and has no central core.
  • the assembly consists of a single layer of several wire elements wound together.
  • the assembly of wire elements comprises a layer of several wire elements wound together in a helix and a central core around which the wire elements of the layer are wound together in a helix.
  • the assembly consisting of a single strand, the assembly has a diameter less than or equal to 2.4 mm.
  • the assembly consisting of at least two strands, the assembly has a diameter less than or equal to 6.5 mm.
  • diameter of the assembly is meant the diameter of the smallest circle inside which all the wire elements of the assembly are inscribed. Such a diameter can be measured by observation with a profile projector.
  • the invention makes it possible to obtain a tire comprising an assembly of wire elements as defined above.
  • Such a tire is intended in particular to equip motor vehicles of the tourism type, SUV ( “Sport Utility Vehicles” ), two wheels (in particular bicycles, motorcycles), airplanes, such as industrial vehicles chosen from vans, “Heavy goods vehicles” - that is to say metro, bus, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-road vehicles such as agricultural or civil engineering machinery - other transport or handling vehicles.
  • SUV Sport Utility Vehicles
  • two wheels in particular bicycles, motorcycles
  • airplanes such as industrial vehicles chosen from vans, “Heavy goods vehicles” - that is to say metro, bus, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-road vehicles such as agricultural or civil engineering machinery - other transport or handling vehicles.
  • the tire comprises a tread and a crown reinforcement arranged radially inside the tread.
  • the crown reinforcement preferably comprises a working reinforcement and a protective reinforcement, the protective reinforcement being interposed radially between the tread and the working reinforcement.
  • each protective ply comprising one or more reinforcing elements, called protective elements, each protective reinforcing element comprises an assembly as described above.
  • the protective reinforcement element (s) form an angle at least equal to 10 °, preferably ranging from 10 ° to 35 ° and more preferably from 15 ° to 35 ° with the circumferential direction of the tire.
  • each working ply comprising reinforcing elements, called working, the working reinforcing elements form an angle at most equal to 60 °, preferably ranging from 15 ° to 40 ° with the circumferential direction of the tire.
  • the crown reinforcement comprises a hooping reinforcement comprising at least one hooping ply.
  • each hooping ply comprising one or more reinforcing elements, called hooping elements, each hooping element comprises an assembly as described above.
  • the hoop reinforcement element (s) form an angle at most equal to 10 °, preferably ranging from 5 ° to 10 ° with the circumferential direction of the tire.
  • the carcass reinforcement is arranged radially inside the crown reinforcement.
  • the carcass reinforcement comprises at least one carcass ply comprising reinforcing elements, called carcass elements, the carcass reinforcing elements forming an angle greater than or equal to 65 °, preferably to 80 ° and more preferably ranging from 80 ° to 90 ° with respect to the circumferential direction of the tire.
  • FIG. 1 An installation according to a first embodiment of the invention for manufacturing at least first and second assemblies of M1 wire elements and M2 wire elements. This installation is designated by the general reference 10.
  • the installation 10 also comprises means for guiding G, unwinding D and pulling T wire elements and assemblies conventionally used by those skilled in the art, for example pulleys and capstans.
  • the supply means 12 here comprise six coils 38 for storing each wire element 14 as well as a coil 40 for storing the transient core 16. On the figure 1 , only two of the six coils 38 are shown for the sake of clarity of the figure.
  • the assembly means 18 comprise a distributor 42 and a assembly grain 44.
  • the assembly means 18 comprise means 46 for twisting the M wire elements 14 and the transient core 16.
  • the twisting means 46 comprise a twister 48, also commonly called a "twister” by those skilled in the art. loom, for example a twister with four pulleys.
  • the balancing means 20 comprise a twister 50, for example a twister with four pulleys.
  • the assembly means 18 comprise a lyre 52 as well as a nacelle 53 carrying the final balancing means 35 and the storage means 36.
  • the lyre 52 and the nacelle 53 are mounted movable in rotation so as to maintain the assembly pitch of the assemblies 26, 28.
  • the fractionation means 24 comprise means 54 for separating the transient core 16 from the first and second assemblies 26, 28.
  • These separation means 54 comprise, on the one hand, means 56 for separating the first. assembly 26 of a transient assembly 25 formed by the second assembly 28 and the transient core 16 and on the other hand, means 58 for separating the second assembly 28 and the transient core 16 from one another.
  • the separation means 56 One represented on the figure 2 the separation means 56.
  • the transient assembly 22 scrolls in an upstream direction of travel X.
  • the first assembly 26 travels in a downstream direction of travel X1 and the transient assembly 25 in a downstream direction X2.
  • the separation means 56 comprise guide means 57 allowing, on the one hand, the translation of the first assembly 26 and transient assembly 25 respectively in the downstream directions X1, X2 and, on the other hand, the rotation of the first assembly 26 and transient assembly. 25 respectively around the downstream directions X1, X2.
  • the means 57 comprise an inclined rotating roller 61.
  • the separation means 58 comprise guide means 59 allowing, on the one hand, the translation of the second assembly 28 and transient core 16 respectively in the downstream directions Y1, Y2 and on the other hand, the rotation of the second assembly 28 and transient core 16 respectively around the downstream directions Y1, Y2.
  • the means 59 comprise an inclined rotary roller 61 '.
  • the separation means 54 also comprise, downstream of the separation means 56, 58, means 60, 60 'for respectively guiding the first and second assemblies 26, 28.
  • the guide means 60, 60' respectively allow analogous to means 57, 59, the translation of each first and second assembly 26, 28 according to their respective downstream direction and the rotation of each first and second assembly 26, 28 around their respective downstream direction.
  • Each guide means 60, 60 ' comprises an inclined rotating roller similar to the rollers 61, 61'.
  • the means 34 for maintaining the rotation comprise, for each assembly 26, 28, a twister 62, for example a twister with four pulleys making it possible to maintain the rotation of each assembly respectively around the downstream directions X1, Y1.
  • the final balancing means 35 also comprise, for each assembly 26, 28, a twister 63, for example a twister with four pulleys.
  • the storage means 36 here comprise two coils 64, 66 respectively for storing each first and second assembly 26, 28.
  • the installation 10 comprises guide means 69 of the transient core 16 between, on the one hand, an outlet 68 of the fractionation means 24 and, on the other hand, an inlet 70 in the means of 'assembly 18.
  • the installation 10 does not have any preforming means, in particular means for individually preforming the wire elements 14 arranged upstream from the assembly means 18.
  • transient assembly 22 comprising M wire elements wound together in a helix around the transient core 16 comprising N wire element (s) 17.
  • Each wire element 14 comprises, here consists of a single elementary metallic monofilament of circular section, here in carbon steel, having a diameter of between 0.05 and 0.50 mm, and here equal to 0.26 mm.
  • Each filamentary element 17 comprises several multifilament strands, each called a superstructure, each comprising several elementary monofilaments and assembled together in a helix to form a twist.
  • the elementary monofilaments are textiles, here in PET.
  • each first and second assembly 26, 28 manufactured by means of the installation according to the first embodiment of the invention.
  • Each assembly 26, 28 has no central core.
  • Each first and second assembly 26, 28 is a single helix.
  • Each first and second assembly 26, 28 exhibits a structural elongation greater than or equal to 2.0% measured according to the ASTM A931-08 standard.
  • it exhibits a structural elongation greater than or equal to 3.0%, preferably 4.0% and more preferably 5.0% measured according to standard ASTM A931-08.
  • the structural elongation of each first and second assembly 26, 28 is equal to 5.0% measured according to the ASTM A931-08 standard.
  • Each wire element of the layer of each first and second assembly 26, 28 has a twist around its own axis of revolution.
  • Each wire element of the layer of each first and second assembly 26, 28 is devoid of preformation marks.
  • Such assemblies 26, 28 are used in particular in tires and more preferably in the protective or shrinking plies of tires as described above.
  • the wire elements 14 and the transient core 16 are unwound from the supply means 12, here the coils 38, 40.
  • the method comprises a step of assembling the M wire elements 14 in a single layer of M wire elements around the transient core 16.
  • the transient assembly 22 is formed. assembly by twisting using the twist 48, the lyre 52 and the nacelle 53.
  • the method comprises a step of balancing the transient assembly 22 performed using the twister 50.
  • the method comprises a step of splitting the transient assembly 22 into the first and second assemblies 26, 28.
  • the step of splitting the transient assembly comprises a step of separating the transient core 16 from the first and second assemblies 26, 28.
  • the first assembly 26 is separated from an assembly 25 formed by the second assembly 28 and the transient core 16, then one separates the second assembly 28 and the transient core 16 from one another.
  • the method comprises a step of maintaining the rotation of the first and second assemblies 26, 28 around their respective downstream direction of travel X1, Y1. This maintenance step is carried out downstream from the step of fractionating the transient assembly 22 by means of the means 34.
  • the method also comprises a step of balancing the first and second assemblies 26, 28. This final balancing step is carried out downstream of the intermediate balancing step by means of the means 35.
  • each first and second assembly 26, 28 is stored in the storage coils 64, 66.
  • the method comprises a step of recycling the transient core 16.
  • the transient core 16 is recovered downstream from the fractionation step, and the transient core is introduced. 16 previously recovered upstream of the assembly step. This recycling step is continuous.
  • the installation of the figure 6 is devoid of guide means 69 of the transient core 16 between the outlet 68 and the inlet 70.
  • the fractionation means 24 comprise means 55 for fractionation of the transient core between at least the first and second assemblies 26, 28.
  • the fractionation means 55 comprise means 56 for separating at least a first part 27 of the transient core 16 from the first wire elements 29 of the transient assembly 22 so as to form the first assembly 26.
  • the fractionation means 55 comprise also means 58 for separating at least a second part 27 'of the transient core 16 with second wire elements 29' of the transient assembly 22 so as to form the second assembly 28.
  • the means 56, 58 for separating the first and second assemblies from one another comprising guide means allowing, on the one hand, the translation of the first and second assemblies 26, 28 in their respective downstream directions and on the other hand , the rotation of the first and second assemblies 26, 28 around their respective downstream directions.
  • the separation means 56, 58 of the second embodiment comprise a single rotary inclined roller 61.
  • the rotary inclined roller 61 'does not ensure the separation of the first and second assemblies 26, 28 l. 'from each other but only the guiding of the second assembly 28.
  • the method according to the second embodiment does not include a step of recycling the transient core 16.
  • the step of fractionating the transient assembly comprises a step of fractionation of the transient core 16, here of the whole of the transient core 16, between the first and second assemblies 26, 28.
  • the fractionation step at least the first part 27 of the transient core 16 is fractionated with the first wire elements 29 of the transient assembly 22 so as to form the first assembly 26.
  • it also fractionates at least the second part 27 'of the transient core 16 with the second wire elements 29' of the transient assembly 22 so as to form the second assembly 28.
  • the first and second assemblies 26, 28 are simultaneously formed.
  • the first and second parts 27, 27 'of the transient core 16 constitute the transient core 16.
  • the transient assembly 22 comprises a layer of M wire elements distributed in two parts 29, 29 'and wound together in a helix around the transient core 16 comprising N wire elements 17 and distributed in two parts 27, 27'.
  • N1 wire element (s) 1
  • N2 N2
  • the installation of the figure 9 is devoid of guide means 60 of the transient core 16 between the outlet 68 and the inlet 70.
  • the installation 10 comprises means 72 for storing the transient core 16 arranged downstream of the outlet 68. These means 72 comprise for example a storage reel 74.
  • the guide means 69 of the third embodiment make it possible to guide the transient core 16 between the outlet 68 and the storage means 72.
  • wire elements each comprising several elementary metallic monofilaments.
  • Your wire elements called strands, are intended to form, once assembled, a multi-strand cable.
  • assemblies 26, 28 of wire elements comprising a layer of several wire elements wound together in a helix around a central core comprising several wire elements.
  • Such assemblies 26, 28 can then be for example obtained from transient assemblies 22 of structure 2X + 2Y, for example 4 + 14, 4 + 16, 4 + 18, 6 + 14, 6 + 16 or 6 + 18 in order to present structures of the type X + Y with X> 1, for example 2 + 7, 2 + 8, 2 + 9, 3 + 7, 3 + 8 or 3 + 9.
  • assemblies 26, 28 do not necessarily have the same structure.
  • assemblies 26, 28, respectively of structure X + Y, Z + T with X ⁇ Z and / or Y ⁇ T can be obtained from a transient assembly 22 of structure (X + Z) + (Y + T).
  • a transient assembly 22 of structure 3 + 15 makes it possible to obtain two assemblies of structure 1 + 8 and 2 + 7.

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Description

  • L'invention concerne une installation de fabrication d'au moins des premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires.
  • On connait de l'état de la technique un pneumatique pour véhicule poids lourd à armature de carcasse radiale. Un tel pneumatique comprend une armature de carcasse radiale ancrée dans deux bourrelets et surmontée radialement par une armature de sommet elle-même surmontée d'une bande de roulement qui est réunie aux bourrelets par deux flancs.
  • Dans un tel pneumatique, l'armature de sommet comprend une armature de travail, une armature de frettage, une armature de protection, et de façon optionnelle, une armature de triangulation. L'agencement relatif de ces armatures les unes par rapport aux autres peut varier. Généralement, l'armature de protection est l'armature radialement la plus externe, l'armature de travail est l'armature radialement la plus interne, l'armature de frettage étant agencée entre l'armature de protection et l'armature de travail.
  • Chaque armature comprend une unique ou plusieurs nappes. Chaque nappe comprend des éléments de renfort agencés côte à côte parallèlement les uns aux autres. Les éléments de renfort font un angle qui varie selon l'armature à laquelle la nappe appartient. Chaque élément de renfort comprend un ou plusieurs assemblages d'éléments filaires, chaque assemblage comprenant plusieurs fils unitaires métalliques assemblés entre eux, soit par câblage soit par retordage.
  • On connait de l'état de la technique un assemblage d'éléments filaires comprenant une unique couche d'éléments filaires, ici trois fils, présentant un diamètre de 0,26 mm enroulés ensemble en hélice au pas de 5 mm. Cet assemblage est désigné par l'appellation « 3.26 » conformément à la nomenclature usuelle.
  • Afin d'assurer le bon fonctionnement de chaque armature, et notamment des armatures de frettage et de protection, on souhaite pouvoir contrôler l'allongement structural de ces assemblages d'éléments filaires, et tout particulièrement pouvoir obtenir un allongement structural élevé lorsque cela s'avère nécessaire. L'utilisation d'un procédé de retordage classique permet d'obtenir un allongement structural au plus égal à 0,5% pour le câble 3.26 décrit ci-dessus.
  • Afin d'augmenter la valeur de l'allongement structural, on connait de l'état de la technique plusieurs procédés et installations de fabrication d'un assemblage de fils comprenant une unique couche de plusieurs fils enroulés ensemble en hélice. De tels procédés et installations sont décrits dans les documents EP0548539 , EP1000194 , EP0622489 ou encore EP0143767 . Lors de ces procédés, afin d'obtenir l'allongement structural le plus élevé possible, on préforme les fils. Toutefois, cette étape de préformation des fils, qui nécessite une installation particulière, d'une part, rend le procédé relativement peu productif par rapport à un procédé dépourvu d'étape de préformation sans pour autant permettre d'atteindre des allongements structuraux élevés et, d'autre part, altère les fils ainsi préformés en raison des frottements avec les outils de préformation. En effet, l'utilisation d'un procédé d'assemblage utilisant une étape de préformation des fils permet d'obtenir un allongement structural au plus égal à 2,0% pour le câble 3.26 décrit ci-dessus.
  • Des installations permettant d'obtenir des assemblages préformés à double hélice sont quant à eux décrits dans les documents DE1510149 , DE19638984 et WO97/12092 .
  • L'invention a pour but de contrôler l'allongement structural d'assemblages d'éléments filaires, et tout particulièrement de pouvoir atteindre un allongement structural élevé lorsque cela s'avère nécessaire sans nécessairement avoir à utiliser une étape de préformation.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une installation de fabrication d'au moins des premier et deuxième assemblages à simple hélice présentant une aération de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires comprenant plusieurs des éléments filaires enroulés ensemble en hélice, l'installation comprenant :
    • des moyens d'assemblage de M éléments filaires ensemble en une couche de M éléments filaires autour d'un noyau transitoire pour former un assemblage transitoire, et
    • des moyens de fractionnement de l'assemblage transitoire en au moins les premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires ;
    dans laquelle chaque élément filaire comprend un unique monofilament élémentaire.
  • L'invention a également pour objet une installation de fabrication d'au moins des premier et deuxième assemblages à simple hélice présentant une aération de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires comprenant plusieurs des éléments filaires enroulés ensemble en hélice, l'installation comprenant :
    • des moyens d'assemblage de M éléments filaires ensemble en une couche de M éléments filaires autour d'un noyau transitoire pour former un assemblage transitoire, et
    • des moyens de fractionnement de l'assemblage transitoire en au moins les premier et deuxième assemblages à structure ouverte de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires ;
    dans laquelle chaque élément filaire (14) comprend un assemblage de plusieurs monofilaments élémentaires.
  • Grâce à l'installation selon l'invention, il est possible de contrôler l'allongement structural des assemblages obtenus et si cela s'avère nécessaire, d'obtenir un allongement structural relativement élevé et ceci sans avoir à utiliser une étape de pré-formation.
  • En effet, lors du passage dans les moyens d'assemblage de l'assemblage transitoire, on confère aux M éléments filaires une courbure qu'ils conserveront durant et après le passage dans les moyens de fractionnement. Or, durant l'étape de fractionnement de cet assemblage transitoire, le noyau transitoire étant fractionné entre les premier et deuxième assemblages d'éléments filaires ou séparé des premier et deuxième assemblages d'éléments filaires, le ou les assemblages obtenus présentent une aération importante liée à la réduction ou la suppression du diamètre du noyau transitoire et à la conservation de la courbure des éléments filaires. Cette aération permet d'obtenir des assemblages présentant un allongement structural important si cela s'avère nécessaire.
  • Grâce à l'installation selon l'invention, on fabrique simultanément les premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires.
  • Chaque premier et deuxième assemblage est à simple hélice. Par définition, un assemblage à simple hélice est un assemblage dans lequel l'axe de chaque élément filaire décrit une unique hélice, contrairement à un assemblage à double hélice dans lequel l'axe de chaque élément filaire décrit une première hélice autour de l'axe de l'assemblage et une deuxième hélice autour d'une hélice décrite par l'axe de l'assemblage.
  • En d'autres termes, lorsque l'assemblage s'étend selon une direction sensiblement rectiligne, chaque assemblage comprenant une ou plusieurs couches d'éléments filaires enroulés ensemble en hélice, chaque élément filaire de la couche décrit une trajectoire en forme d'hélice autour de la direction sensiblement rectiligne de sorte que la distance entre le centre de chaque élément filaire d'une couche donnée et la direction sensiblement rectiligne soit sensiblement constante et égale pour tous les éléments filaires de la couche donnée. Au contraire, lorsqu'un assemblage à double hélice s'étend selon une direction sensiblement rectiligne, la distance entre le centre de chaque élément filaire d'une couche donnée et la direction sensiblement rectiligne est différente pour tous les éléments filaires de la couche donnée.
  • Par élément filaire, on entend tout élément longiligne de grande longueur relativement à sa section transversale, quelle que soit la forme de cette dernière, par exemple circulaire, oblongue, rectangulaire ou carrée, ou même plate, cet élément filaire pouvant être par exemple torsadé ou ondulé. Lorsqu'il est de forme circulaire, son diamètre est de préférence inférieur à 3 mm.
  • Dans un mode de réalisation, chaque élément filaire comprend un unique monofilament élémentaire.
  • Dans un autre mode de réalisation, chaque élément filaire comprend un assemblage de plusieurs monofilaments élémentaires. Ainsi, par exemple, chaque élément filaire comprend un toron de plusieurs monofilaments élémentaires. Chaque toron comprend de préférence une ou plusieurs couches de monofilaments élémentaires enroulés ensemble en hélice.
  • Dans ces deux modes de réalisation, chaque monofilament élémentaire est de préférence métallique. Par métallique, on entend par définition un monofilament élémentaire constitué majoritairement (c'est-à-dire pour plus de 50% de sa masse) ou intégralement (pour 100% de sa masse) d'un matériau métallique. Chaque monofilament élémentaire est préférentiellement en acier, plus préférentiellement en acier perlitique (ou ferrito-perlitique) au carbone désigné ci-après par "acier au carbone", ou encore en acier inoxydable (par définition, acier comportant au moins 10,5% de chrome).
  • Lorsqu'un acier au carbone est utilisé, sa teneur en carbone (% en masse d'acier) est de préférence comprise entre 0,5% et 0,9%. On utilise de préférence un acier du type steel cord à résistance normale (dit "NT" pour " Normal Tensile ") ou à haute résistance (dit "HT" pour " High Tensile ") dont la résistance en traction (Rm) est de préférence supérieure à 2000 MPa, plus préférentiellement supérieure à 2500 MPa et inférieure à 3500 MPa (mesure effectuée en traction selon la norme ISO 6892-1 de 2009).
  • Dans un mode de réalisation préféré, le ou chaque monofilament élémentaire présente un diamètre allant de 0,05 mm à 0,50 mm, de préférence de 0,10 mm à 0,40 mm et plus préférentiellement de 0,15 mm à 0,35 mm.
  • Dans un premier mode de réalisation, les moyens de fractionnement comprennent des moyens de séparation du noyau transitoire des premier et deuxième assemblages.
  • Ainsi, dans ce premier mode de réalisation, on obtient deux assemblages d'éléments filaires comprenant chacun une couche respectivement des M1, M2 éléments filaires enroulés ensemble en hélice. Chaque assemblage d'éléments filaires est dépourvu d'âme centrale. Dans ce mode de réalisation, le premier assemblage est constitué de M1 éléments filaires enroulés ensemble et répartis en une seule couche autour de l'axe du premier assemblage. De façon analogue, le deuxième assemblage de ce mode de réalisation est constitué de M2 éléments filaires enroulés ensemble et répartis en une seule couche autour de l'axe du deuxième assemblage. On parle également d'assemblages de structure 1xM1 et 1xM2 ou bien encore d'assemblages à structure ouverte (« open-cord » en anglais).
  • En d'autres termes, dans ce premier mode de réalisation, le noyau transitoire comprenant au moins un fil, chaque fil du noyau transitoire n'appartient pas aux premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires. On a donc M1+M2=M.
  • Dans une variante préférée de ce premier mode de réalisation, l'installation comprend :
    • des moyens de séparation du premier assemblage d'un ensemble transitoire formé par le deuxième assemblage et le noyau transitoire, et
    • des moyens de séparation du deuxième assemblage et du noyau transitoire l'un de l'autre agencés en aval des moyens de séparation du premier assemblage de l'ensemble transitoire.
  • Avantageusement, l'installation comprend des moyens de guidage du noyau transitoire entre :
    • une sortie des moyens de fractionnement, et
    • une entrée dans les moyens d'assemblage.
  • Ainsi, on ré-utilise le noyau transitoire.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel, l'étape de recyclage du noyau transitoire peut se faire en continu, c'est-à-dire dans laquelle on ré-introduit, sans étape de stockage intermédiaire du noyau transitoire, le noyau transitoire sortant de l'étape de séparation, dans l'étape d'assemblage.
  • Dans un autre mode de réalisation, l'étape de recyclage du noyau transitoire est discontinue, c'est-à-dire avec une étape de stockage intermédiaire du noyau transitoire.
  • Plus préférentiellement, on utilise un noyau transitoire textile. Par textile, on entend que le noyau transitoire est non-métallique. En effet, le cycle de torsion-détorsion que subit le noyau transitoire lors des étapes d'assemblage et de fractionnement crée, lorsque le noyau transitoire est métallique, des torsions résiduelles rendant le noyau transitoire recyclé moins facile à utiliser. Lorsque le noyau transitoire est textile, celle-ci ne présente aucune torsion résiduelle et donc peut être réutilisé facilement.
  • Dans un mode de réalisation, le noyau transitoire textile comprend un monofilament élémentaire textile.
  • Dans un autre mode de réalisation, le noyau transitoire textile comprend un ou plusieurs brins multifilamentaires textiles comprenant plusieurs monofilaments élémentaires textiles. Dans une variante, le noyau transitoire comprend un unique brin multifilamentaire appelé surtors comprenant plusieurs monofilaments élémentaires. Dans une variante, le noyau transitoire comprend plusieurs brins multifilamentaires, chacun appelé surtors, comprenant chacun plusieurs monofilaments élémentaires et assemblés ensemble en hélice pour former un retors.
  • Avantageusement, le ou chaque matériau textile de chaque monofilament élémentaire textile est choisi parmi un polyester, un polyamide, une polycétone, un alcool polyvinylique, une cellulose, une fibre minérale, une fibre naturelle ou un mélange de ces matériaux.
  • Parmi les polyesters, on citera le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène naphthalate (PEN), le polybutylène téréphthalate (PBT), le polybutylène naphthalate (PBN), le polypropylène téréphthalate (PPT) ou le polypropylène naphthalate (PPN). Parmi les polyamides, on citera un polyamide aliphatique comme le nylon ou un polyamide aromatique comme l'aramide. Parmi les alcools polyvinyliques, on citera le Kuralon®. Parmi les celluloses, on citera la rayonne. Parmi les fibres minérales, on citera les fibres de verre et de carbone. Parmi les fibres naturelles, on citera les fibres de chanvre ou de lin.
  • Dans un deuxième mode de réalisation, l'installation comprend des moyens de fractionnement du noyau transitoire entre au moins les premier et deuxième assemblages.
  • Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation, on obtient deux assemblages d'éléments filaires comprenant chacun une couche respectivement de P1, P2 éléments filaires enroulés ensemble en hélice, et pour au moins un des assemblages, une âme centrale comprenant ou constituée d'au moins une partie du noyau transitoire autour de laquelle sont enroulés les éléments filaires de la couche.
  • En d'autres termes, dans ce deuxième mode de réalisation, le noyau transitoire comprenant N élément(s) filaire(s), au moins un du ou des N élément(s) filaire(s) du noyau transitoire appartient à au moins l'un des premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires.
  • Avantageusement, les moyens de fractionnement du noyau transitoire comprennent des moyens de séparation d'au moins une première partie du noyau transitoire avec des premiers éléments filaires de l'assemblage transitoire de façon à former le premier assemblage.
  • Ainsi, le premier assemblage comprend une couche de P1 éléments filaires enroulés ensemble en hélice et une âme centrale comprenant ou constituée par une première partie (N1 élément(s) filaire(s)) des N éléments filaires du noyau transitoire et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice les P1 éléments filaires. On a P1+N1=M1.
  • Avantageusement, les moyens de fractionnement du noyau transitoire comprennent des moyens de séparation d'au moins une deuxième partie du noyau transitoire avec des deuxièmes éléments filaires de l'assemblage transitoire de façon à former le deuxième assemblage.
  • Ainsi, le deuxième assemblage comprend une couche de P2 éléments filaires enroulés ensemble en hélice et une âme centrale comprenant ou constituée par une deuxième partie (N2 élément(s) filaire(s)) des N éléments filaires du noyau transitoire et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice les P2 éléments filaires. On a P2+N2=M2.
  • De préférence, on forme simultanément les premier et deuxième assemblages.
  • De préférence, avant l'étape de fractionnement, les première et deuxième parties du noyau transitoire constituent le noyau transitoire. Ainsi, les première et deuxième parties du noyau transitoire sont complémentaires. On a donc N1+N2=N. Dans une variante, on pourrait avoir N1+N2<N.
  • Dans une variante, le premier assemblage comprend une couche de P1 éléments filaires enroulés ensemble en hélice autour d'une âme centrale comprenant ou constituée par le noyau transitoire et le deuxième assemblage comprend une couche de P2=M2 éléments filaires enroulés ensemble en hélice et dépourvu d'âme centrale.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens d'assemblage comprennent des moyens de retordage des M éléments filaires et du noyau transitoire. Dans un tel cas, les fils ou torons subissent à la fois une torsion collective et une torsion individuelle autour de leur propre axe, ce qui génère un couple de détorsion sur chacun des fils ou torons.
  • Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'assemblage comprennent des moyens de câblage des M éléments filaires et du noyau transitoire. Dans ce cas, les fils ou torons ne subissent pas de torsion autour de leur propre axe, en raison d'une rotation synchrone avant et après le point d'assemblage.
  • De façon préférée, dans le cas de moyens de retordage, l'installation comprend des moyens d'équilibrage de l'assemblage transitoire. Ainsi, l'étape d'équilibrage étant réalisée sur l'assemblage constitué des M éléments filaires et du noyau transitoire, l'étape d'équilibrage est implicitement réalisée en amont de l'étape de fractionnement. On évite d'avoir à gérer la torsion résiduelle imposée lors de l'étape d'assemblage lors du trajet du câble en aval de l'étape d'assemblage, notamment dans les moyens de guidage, par exemple les poulies. En outre, l'étape d'équilibrage impose une courbure aux éléments filaires supérieure à celle obtenue avec une étape d'assemblage par câblage sans étape de préformation. Cette courbure plus élevée contribue à l'atteinte préférentielle d'un allongement structural élevé.
  • Avantageusement, l'installation comprend des moyens d'équilibrage d'au moins un des premier et deuxième assemblages agencés en aval des moyens de fractionnement.
  • Avantageusement, l'installation comprend des moyens d'entretien de la rotation de chaque premier et deuxième assemblage autour de leur direction respective de défilement agencés en aval des moyens de fractionnement. Ces moyens d'entretien de la rotation sont agencés en aval des moyens de fractionnement et en amont des moyens d'équilibrage d'au moins un des premier et deuxième assemblages.
  • De préférence, l'installation est dépourvue de moyens de préformation individuelle de chacun des éléments filaires agencés en amont des moyens d'assemblage. Dans les installations de l'état de la technique utilisant des moyens de préformation individuelle de chacun des éléments filaires, ces derniers se voient imposés une forme par des outils de préformation, par exemple des galets, ces outils créant des défauts à la surface des éléments filaires. Ces défauts réduisent notablement l'endurance des éléments filaires et donc de l'assemblage. A l'inverse, l'installation permet préférentiellement d'éviter la mise en œuvre d'étapes de préformation et donc la création de défauts. L'assemblage obtenu est donc bien meilleur en endurance qu'un assemblage présentant le même allongement structural mais comprenant au moins un élément filaire préformé.
  • L'invention permet de fabriquer un assemblage à simple hélice comprenant une couche de plusieurs éléments filaires enroulés ensemble en hélice, l'assemblage présentant un allongement structural supérieur ou égal à 2,0% mesuré selon la norme ASTM A931-08.
  • Avantageusement, chaque élément filaire de la couche présente une torsion autour de son propre axe de révolution. Un tel assemblage est fabriqué grâce à un procédé utilisant une étape de retordage. Une telle torsion est visible par observation au microscope de chaque élément filaire.
  • Avantageusement, chaque élément filaire de la couche est dépourvu de marques de préformation. Ainsi, l'aération conférée au câble et donc son allongement structural sont conférés par le procédé précédemment décrit et pas par une étape de préformation, étape qui conduirait à laisser des marques sur chaque élément filaire. De telles marques seraient visibles par observation de chaque élément filaire au microscope.
  • Avantageusement, l'assemblage d'éléments filaires présente un allongement structural supérieur ou égal à 3,0%, de préférence 4,0% et plus préférentiellement 5,0% mesuré selon la norme ASTM A931-08.
  • Dans un mode de réalisation, l'assemblage d'éléments filaires comprend une unique couche de plusieurs éléments filaires enroulés ensemble en hélice et est dépourvu d'âme centrale. En d'autres termes, l'assemblage est constitué d'une unique couche de plusieurs éléments filaires enroulés ensemble.
  • Dans un autre mode de réalisation, l'assemblage d'éléments filaires comprend une couche de plusieurs éléments filaires enroulés ensemble en hélice et une âme centrale autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice les éléments filaires de la couche.
  • Dans un mode de réalisation, l'assemblage étant constitué d'un unique toron, l'assemblage présente un diamètre inférieur ou égal à 2,4 mm.
  • Dans un autre mode de réalisation, l'assemblage étant constitué d'au moins deux torons, l'assemblage présente un diamètre inférieur ou égal à 6,5 mm.
  • Par diamètre de l'assemblage, on entend le diamètre du cercle le plus petit à l'intérieur duquel sont inscrits tous les éléments filaires de l'assemblage. Un tel diamètre peut être mesuré par observation au projecteur de profil.
  • L'invention permet d'obtenir un pneumatique comprenant un assemblage d'éléments filaires tel que défini ci-dessus.
  • Un tel pneumatique est notamment destiné à équiper des véhicules à moteur de type tourisme, SUV ("Sport Utility Vehicles"), deux roues (notamment vélos, motos), avions, comme des véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd" - c'est-à-dire métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route tels qu'engins agricoles ou de génie civil -, autres véhicules de transport ou de manutention.
  • De préférence, le pneumatique comprend une bande de roulement et une armature de sommet agencée radialement à l'intérieur de la bande de roulement. L'armature de sommet comprend de préférence une armature de travail et une armature de protection, l'armature de protection étant intercalée radialement entre la bande de roulement et l'armature de travail. Dans un mode de réalisation préféré, chaque nappe de protection comprenant un ou plusieurs éléments de renfort, dit de protection, chaque élément de renfort de protection comprend un assemblage tel que décrit ci-dessus.
  • Selon une caractéristique optionnelle du pneumatique, le ou les éléments de renfort de protection font un angle au moins égal à 10°, de préférence allant de 10° à 35° et plus préférentiellement de 15° à 35° avec la direction circonférentielle du pneumatique.
  • Selon une autre caractéristique optionnelle du pneumatique, chaque nappe de travail comprenant des éléments de renfort, dit de travail, les éléments de renfort de travail font un angle au plus égal à 60°, de préférence allant de 15° à 40° avec la direction circonférentielle du pneumatique.
  • Dans un mode de réalisation préféré, l'armature de sommet comprend une armature de frettage comprenant au moins une nappe de frettage. Dans un mode de réalisation préféré, chaque nappe de frettage comprenant un ou plusieurs éléments de renfort, dit de frettage, chaque élément de frettage comprend un assemblage tel que décrit ci-dessus.
  • Selon une caractéristique optionnelle du pneumatique, le ou les éléments de renfort de frettage font un angle au plus égal à 10°, de préférence allant de 5° à 10° avec la direction circonférentielle du pneumatique.
  • Dans un mode de réalisation préféré, l'armature de carcasse est agencée radialement à l'intérieur de l'armature de sommet.
  • Avantageusement, l'armature de carcasse comprend au moins une nappe de carcasse comprenant des éléments de renfort, dit de carcasse, les éléments de renfort de carcasse faisant un angle supérieur ou égal à 65°, de préférence à 80° et plus préférentiellement allant de 80° à 90° par rapport à la direction circonférentielle du pneumatique.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels:
    • la figure 1 est un schéma d'une installation selon un premier mode de réalisation de l'invention permettant de mettre en oeuvre un procédé selon un premier mode de réalisation et de fabriquer le câble de la figure 5 ;
    • les figures 2 et 3 sont des schémas de moyens de séparation de l'installation de la figure 1 ;
    • la figure 4 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de l'assemblage (supposé rectiligne et au repos) d'un premier assemblage transitoire ;
    • la figure 5 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de l'assemblage (supposé rectiligne et au repos) d'un assemblage selon un premier mode de réalisation fabriqué au moyen de l'installation de la figure 1 ;
    • la figure 6 est un schéma d'une installation selon un deuxième mode de réalisation de l'invention permettant de mettre en oeuvre un procédé selon un deuxième mode de réalisation et de fabriquer le câble de la figure 8 ;
    • la figure 7 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de l'assemblage (supposé rectiligne et au repos) d'un deuxième assemblage transitoire,
    • la figure 8 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe de l'assemblage (supposé rectiligne et au repos) d'un assemblage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention fabriqué au moyen de l'installation de la figure 6, et
    • la figure 9 est un schéma d'une installation selon un troisième mode de réalisation de l'invention permettant de mettre en oeuvre un procédé selon un troisième mode de réalisation et de fabriquer le câble de la figure 1.
  • On a représenté sur la figure 1 une installation selon un premier mode de réalisation de l'invention de fabrication d'au moins des premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires. Cette installation est désignée par la référence générale 10.
  • L'installation 10 comprend, d'amont en aval en considérant le sens de défilement des éléments filaires :
    • des moyens 12 d'alimentation de M éléments filaires 14 et d'un noyau transitoire 16,
    • des moyens 18 d'assemblage des M éléments filaires 14 ensemble en une couche de M éléments filaires 14 autour du noyau transitoire 16 pour former un assemblage transitoire 22,
    • des moyens 20 d'équilibrage de l'assemblage transitoire 22 comprenant, ici constitué, des M éléments filaires 14 et du noyau transitoire 16,
    • des moyens 24 de fractionnement des M éléments filaires 14 et du noyau transitoire 16 en au moins des premier et deuxième assemblages 26, 28 de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires,
    • des moyens 34 d'entretien de la rotation de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 autour de leur direction de défilement respective agencés en aval des moyens de fractionnement 24,
    • des moyens d'équilibrage 35 d'au moins un des premier et deuxième assemblages 26, 28 agencés en aval des moyens d'entretien 34 de la rotation, et
    • des moyens 36 de stockage des premier et deuxième assemblages 26, 28.
  • L'installation 10 comprend également des moyens de guidage G, de déroulage D et de traction T des éléments filaires et des assemblages classiquement utilisés par l'homme du métier, par exemple des poulies et des cabestans.
  • Les moyens d'alimentation 12 comprennent ici six bobines 38 de stockage de chaque élément filaire 14 ainsi qu'une bobine 40 de stockage du noyau transitoire 16. Sur la figure 1, seules deux des six bobines 38 sont représentées à des fins de clarté de la figure.
  • Les moyens d'assemblage 18 comprennent un répartiteur 42 et un grain d'assemblage 44. Les moyens d'assemblage 18 comprennent des moyens 46 de retordage des M éléments filaires 14 et du noyau transitoire 16. Les moyens de retordage 46 comprennent un retordeur 48, également appelé communément « twister » par l'homme du métier, par exemple un twister à quatre poulies. En aval de ces moyens de retordage 46, les moyens d'équilibrage 20 comprennent un twister 50, par exemple un twister à quatre poulies. Enfin, en aval du retordeur 48, les moyens d'assemblage 18 comprennent une lyre 52 ainsi qu'une nacelle 53 portant les moyens d'équilibrage 35 final et les moyens 36 de stockage. La lyre 52 et la nacelle 53 sont montées mobiles en rotation de façon à conserver le pas d'assemblage des assemblages 26, 28.
  • Dans ce premier mode de réalisation, les moyens de fractionnement 24 comprennent des moyens 54 de séparation du noyau transitoire 16 des premier et deuxième assemblages 26, 28. Ces moyens de séparation 54 comprennent, d'une part, des moyens 56 de séparation du premier assemblage 26 d'un ensemble transitoire 25 formé par le deuxième assemblage 28 et le noyau transitoire 16 et d'autre part, des moyens 58 de séparation du deuxième assemblage 28 et du noyau transitoire 16 l'un de l'autre.
  • On a représenté sur la figure 2 les moyens de séparation 56. L'assemblage transitoire 22 défile selon une direction de défilement amont X. Après le passage dans les moyens de séparation 56, le premier assemblage 26 défile selon une direction de défilement aval X1 et l'ensemble transitoire 25 selon une direction aval X2. Les moyens de séparation 56 comprennent des moyens 57 de guidage permettant d'une part, la translation des premier assemblage 26 et ensemble transitoire 25 respectivement selon les directions avals X1, X2 et d'autre part, la rotation des premier assemblage 26 et ensemble transitoire 25 respectivement autour des directions avals X1, X2. En l'espèce, les moyens 57 comprennent un rouleau 61 rotatif incliné.
  • On a représenté sur la figure 3 les moyens de séparation 58. L'ensemble transitoire 25 défile selon une direction de défilement amont Y. Après le passage dans les moyens de séparation 58, le deuxième assemblage 28 défile selon une direction de défilement aval Y1 et le noyau transitoire 16 selon une direction aval Y2. Les moyens de séparation 58 comprennent des moyens 59 de guidage permettant d'une part, la translation des deuxième assemblage 28 et noyau transitoire 16 respectivement selon les directions avals Y1, Y2 et d'autre part, la rotation des deuxième assemblage 28 et noyau transitoire 16 respectivement autour des directions avals Y1, Y2. En l'espèce, les moyens 59 comprennent un rouleau 61' rotatif incliné.
  • L'homme du métier saura déterminer l'inclinaison des rouleaux 61, 61' en fonction notamment des vitesses de défilement et des diamètres des assemblages.
  • En référence à la figure 1, les moyens de séparation 54 comprennent également, en aval des moyens de séparation 56, 58, des moyens 60, 60' de guidage respectivement des premier et deuxième assemblages 26, 28. Les moyens de guidage 60, 60' permettent respectivement, de façon analogue aux moyens 57, 59, la translation de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 selon leur direction aval respectives et la rotation de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 autour de leur direction aval respectives. Chaque moyen de guidage 60, 60' comprend un rouleau rotatif incliné analogue aux rouleaux 61, 61'.
  • Les moyens 34 d'entretien de la rotation comprennent, pour chaque assemblage 26, 28, un twister 62, par exemple un twister à quatre poulies permettant d'entretenir la rotation de chaque assemblage respectivement autour des directions avals X1, Y1.
  • Les moyens d'équilibrage 35 final comprennent également, pour chaque assemblage 26, 28, un twister 63, par exemple un twister à quatre poulies.
  • Les moyens de stockage 36 comprennent ici deux bobines 64, 66 de stockage respectivement de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28.
  • Afin de recycler le noyau transitoire 16, l'installation 10 comprend des moyens de guidage 69 du noyau transitoire 16 entre, d'une part, une sortie 68 des moyens de fractionnement 24 et d'autre part, une entrée 70 dans les moyens d'assemblage 18.
  • On notera que l'installation 10 est dépourvue de moyens de préformation, en particulier des moyens de préformation individuelle des éléments filaires 14 agencés en amont des moyens d'assemblage 18.
  • On a représenté sur la figure 4 l'assemblage transitoire 22 comprenant M éléments filaires enroulés ensemble en hélice autour du noyau transitoire 16 comprenant N élément(s) filaire(s) 17. L'assemblage transitoire 22 comprend M=6 éléments filaires 14. Le noyau transitoire 16 comprend ici un unique élément filaire 17 (N=1).
  • Chaque élément filaire 14 comprend, ici est constitué d'un unique monofilament élémentaire métallique de section circulaire, ici en acier au carbone, présentant un diamètre compris entre 0,05 et 0,50 mm, et ici égal à 0,26 mm. Chaque élément filaire 17 comprend plusieurs brins multifilamentaires, chacun appelé surtors, comprenant chacun plusieurs monofilaments élémentaires et assemblés ensemble en hélice pour former un retors. Les monofilaments élémentaires sont textiles, ici en PET.
  • On a représenté sur la figure 5 chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 fabriqué au moyen de l'installation conforme au premier mode de réalisation de l'invention. Le premier assemblage 26 comprend une couche de M1=3 éléments filaires 14 enroulés ensemble en hélice. De même, le deuxième assemblage 28 comprend une couche de M2=3 éléments filaires 14 enroulés ensemble en hélice. Chaque assemblage 26, 28 est dépourvu d'âme centrale. Chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 est à simple hélice.
  • Chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 présente un allongement structural supérieur ou égal à 2,0% mesuré selon la norme ASTM A931-08. Avantageusement, il présente un allongement structural supérieur ou égal à 3,0%, de préférence 4,0% et plus préférentiellement 5,0% mesuré selon la norme ASTM A931-08. En l'espèce, l'allongement structural de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 est égal à 5,0% mesuré selon la norme ASTM A931-08.
  • Chaque élément filaire de la couche de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 présente une torsion autour de son propre axe de révolution. Chaque élément filaire de la couche de chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 est dépourvu de marques de préformation.
  • De tels assemblages 26, 28 sont notamment utilisés en pneumatique et plus préférentiellement dans les nappes de protection ou de frettage de pneumatiques telles que décrites précédemment.
  • Nous allons maintenant décrire un procédé de fabrication des assemblages 26, 28 selon un premier mode de réalisation, mis en oeuvre au moyen de l'installation 10. Ce procédé permet de fabriquer simultanément les assemblages 26, 28.
  • Tout d'abord, on déroule les éléments filaires 14 et le noyau transitoire 16 depuis les moyens d'alimentation 12, ici les bobines 38, 40.
  • Puis, le procédé comprend une étape d'assemblage des M éléments filaires 14 en une unique couche de M éléments filaires autour du noyau transitoire 16. Lors de cette étape d'assemblage, on forme l'assemblage transitoire 22. On réalise l'étape d'assemblage par retordage grâce au retordeur 48, à la lyre 52 et la nacelle 53.
  • Ensuite, le procédé comprend une étape d'équilibrage de l'assemblage transitoire 22 réalisée grâce au twister 50.
  • Puis, le procédé comprend une étape de fractionnement de l'assemblage transitoire 22 en les premier et deuxième assemblages 26, 28. Dans ce premier mode de réalisation, l'étape de fractionnement de l'assemblage transitoire comprend une étape de séparation du noyau transitoire 16 des premier et deuxième assemblages 26, 28. Durant l'étape de fractionnement, on sépare le premier assemblage 26 d'un ensemble 25 formé par le deuxième assemblage 28 et le noyau transitoire 16, puis on sépare le deuxième assemblage 28 et le noyau transitoire 16 l'un de l'autre.
  • D'une part, concernant les premier et deuxième assemblages 26, 28, le procédé comprend une étape d'entretien de la rotation des premier et deuxième assemblages 26, 28 autour de leur direction de défilement aval respective X1, Y1. On réalise cette étape d'entretien en aval de l'étape de fractionnement de l'assemblage transitoire 22 grâce aux moyens 34.
  • Le procédé comprend également une étape d'équilibrage des premier et deuxième assemblages 26, 28. On réalise cette étape d'équilibrage final en aval de l'étape d'équilibrage intermédiaire grâce aux moyens 35.
  • Enfin, on stocke chaque premier et deuxième assemblage 26, 28 dans les bobines de stockage 64, 66.
  • D'autre part, concernant le noyau transitoire 16, le procédé comprend une étape de recyclage du noyau transitoire 16. Durant cette étape de recyclage, on récupère le noyau transitoire 16 en aval de l'étape de fractionnement, et on introduit le noyau transitoire 16 récupéré précédemment en amont de l'étape d'assemblage. Cette étape de recyclage est continue.
  • On notera que le procédé ainsi décrit est dépourvu d'étapes de préformation individuelle de chacun des éléments filaires 14.
  • On a illustré sur les figures 6 à 8 un procédé ainsi que des assemblages transitoires mis en œuvre et fabriqués au moyen d'une installation conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments analogues à ceux représentés sur les figures 1 à 5 sont désignés par des références identiques.
  • A la différence du premier mode de réalisation, l'installation de la figure 6 est dépourvue de moyens de guidage 69 du noyau transitoire 16 entre la sortie 68 et l'entrée 70. En outre, les moyens de fractionnement 24 comprennent des moyens 55 de fractionnement du noyau transitoire entre au moins les premier et deuxième assemblages 26, 28.
  • Les moyens de fractionnement 55 comprennent des moyens 56 de séparation d'au moins une première partie 27 du noyau transitoire 16 avec des premiers éléments filaires 29 de l'assemblage transitoire 22 de façon à former le premier assemblage 26. Les moyens de fractionnement 55 comprennent également des moyens 58 de séparation d'au moins une deuxième partie 27' du noyau transitoire 16 avec des deuxièmes éléments filaires 29' de l'assemblage transitoire 22 de façon à former le deuxième assemblage 28.
  • Les moyens 56, 58 de séparation des premier et deuxième assemblages l'un de l'autre comprenant des moyens de guidage permettant d'une part, la translation des premier et deuxième assemblages 26, 28 selon leurs directions avals respectives et d'autre part, la rotation des premier et deuxième assemblages 26, 28 autour de leurs directions avals respectives. A la différence du premier mode de réalisation, les moyens de séparation 56, 58 du deuxième mode de réalisation comprennent un unique rouleau incliné rotatif 61. Le rouleau incliné rotatif 61' n'assure pas la séparation des premier et deuxième assemblages 26, 28 l'un de l'autre mais uniquement le guidage du deuxième assemblage 28.
  • A la différence du procédé selon le premier mode de réalisation, le procédé selon le deuxième mode de réalisation ne comprend pas d'étape de recyclage du noyau transitoire 16. Dans ce deuxième mode de réalisation, l'étape de fractionnement de l'assemblage transitoire comprend une étape de fractionnement du noyau transitoire 16, ici de la totalité du noyau transitoire 16, entre les premier et deuxième assemblages 26, 28.
  • Durant l'étape de fractionnement, on fractionne au moins la première partie 27 du noyau transitoire 16 avec les premiers éléments filaires 29 de l'assemblage transitoire 22 de façon à former le premier assemblage 26. Durant l'étape de fractionnement, on fractionne également au moins la deuxième partie 27' du noyau transitoire 16 avec les deuxièmes éléments filaires 29' de l'assemblage transitoire 22 de façon à former le deuxième assemblage 28. Ainsi, on forme simultanément les premier et deuxième assemblages 26, 28.
  • Avant l'étape de fractionnement, les première et deuxième parties 27, 27' du noyau transitoire 16 constituent le noyau transitoire 16.
  • Ainsi, comme illustré sur la figure 7, l'assemblage transitoire 22 comprend une couche de M éléments filaires répartis en deux parties 29, 29' et enroulés ensemble en hélice autour du noyau transitoire 16 comprenant N éléments filaires 17 et répartis en deux parties 27, 27'. L'assemblage transitoire 22 comprend M=6 éléments filaires 14. Le noyau transitoire 16 comprend ici deux éléments filaires 17 (N=2).
  • Comme illustré sur les figures 6 et 8, chaque assemblage 26, 28 comprend M1=M2=4 éléments filaires comprenant une couche d'éléments filaires 14 enroulés ensemble en hélice et une âme centrale 15 comprenant un ou plusieurs élément(s) filaire(s) 17 du noyau transitoire 16 et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice les éléments filaires 14 de la couche.
  • En l'espèce, le premier assemblage 26 comprend une couche de P1 éléments filaires 14 enroulés ensemble en hélice et une âme centrale 15 comprenant, ici constituée par la première partie 27 (N1 élément(s) filaire(s), ici N1=1) des N élément(s) filaire(s) 17 du noyau transitoire 16 et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice la première partie 29 des M éléments filaires formée par les P1 éléments filaires 14 de la couche. On a P1+N1=M1.
  • Le deuxième assemblage comprend une couche de P2 éléments filaires 14 enroulés ensemble en hélice et une âme centrale 15 comprenant, ici constituée par la deuxième partie 27' (N2 élément(s) filaire(s), ici N2=1) des N élément(s) filaire(s) 17 du noyau transitoire 16 et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice la deuxième partie 29' des M éléments filaires formée par les P2 éléments filaires 14 de la couche. On a P2+N2=M2.
  • On a illustré sur la figure 9 une installation selon un troisième mode de réalisation de l'invention et permettant de fabriquer le câble de la figure 1. Les éléments analogues à ceux représentés sur les figures précédentes sont désignés par des références identiques.
  • A la différence du premier mode de réalisation, l'installation de la figure 9 est dépourvue de moyens de guidage 60 du noyau transitoire 16 entre la sortie 68 et l'entrée 70. L'installation 10 comprend des moyens 72 de stockage du noyau transitoire 16 agencés en aval de la sortie 68. Ces moyens 72 comprennent par exemple une bobine de stockage 74. Les moyens de guidage 69 du troisième mode de réalisation permettent le guidage du noyau transitoire 16 entre la sortie 68 et les moyens de stockage 72.
  • L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits.
  • En effet, on pourra envisager d'exploiter l'invention avec des éléments filaires comprenant chacun plusieurs monofilaments élémentaires métalliques. De tes éléments filaires, appelés torons, sont destinés à former, une fois assemblés, un câble multi-torons.
  • On pourra envisager, durant l'étape de fractionnement, de séparer simultanément le noyau transitoire, le premier assemblage et le deuxième assemblage deux à deux les uns des autres.
  • On pourra également envisager d'obtenir des assemblages 26, 28 d'éléments filaires comprenant une couche de plusieurs éléments filaires enroulés ensemble en hélice autour d'un noyau central comprenant plusieurs éléments filaires. De tels assemblages 26, 28 peuvent alors être par exemple obtenus à partir d'assemblage transitoires 22 de structure 2X+2Y, par exemple 4+14, 4+16, 4+18, 6+14, 6+16 ou 6+18 afin de présenter des structure du type X+Y avec X>1, par exemple 2+7, 2+8, 2+9, 3+7, 3+8 ou 3+9.
  • On pourra également envisager d'exploiter un procédé dans lequel les assemblages 26, 28 ne présentent pas nécessairement la même structure. Ainsi, des assemblages 26, 28, respectivement de structure X+Y, Z+T avec X≠Z et/ou Y≠T, peuvent être obtenus à partir d'un assemblage transitoire 22 de structure (X+Z)+(Y+T). Par exemple, un assemblage transitoire 22 de structure 3+15 permet d'obtenir deux assemblages de structure 1+8 et 2+7.
  • On pourra également envisager un fractionnement de l'assemblage transitoire en plus que deux assemblages, par exemple 3 ou 4.

Claims (12)

  1. Installation (10) de fabrication d'au moins des premier et deuxième assemblages (26, 28) à simple hélice présentant une aération de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires comprenant plusieurs des éléments filaires (14) enroulés ensemble en hélice, caractérisée en ce qu'elle comprend :
    - des moyens (18) d'assemblage de M éléments filaires (14, 17) ensemble en une couche de M éléments filaires (17) autour d'un noyau transitoire (16) pour former un assemblage transitoire (22), et
    - des moyens (24) de fractionnement de l'assemblage transitoire (22) en au moins les premier et deuxième assemblages (26, 28) de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires ;
    dans laquelle chaque élément filaire (14) comprend un unique monofilament élémentaire.
  2. Installation (10) de fabrication d'au moins des premier et deuxième assemblages (26, 28) à simple hélice présentant une aération de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires comprenant plusieurs des éléments filaires (14) enroulés ensemble en une simple hélice, caractérisée en ce qu'elle comprend :
    - des moyens (18) d'assemblage de M éléments filaires (14, 17) ensemble en une couche de M éléments filaires (17) autour d'un noyau transitoire (16) pour former un assemblage transitoire (22), et
    - des moyens (24) de fractionnement de l'assemblage transitoire (22) en au moins les premier et deuxième assemblages (26, 28) de M1 éléments filaires et M2 éléments filaires ;
    dans laquelle chaque élément filaire (14) comprend un assemblage de plusieurs monofilaments élémentaires.
  3. Installation (10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les moyens (24) de fractionnement comprennent des moyens (54) de séparation du noyau transitoire (16) des premier et deuxième assemblages (26, 28).
  4. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant :
    - des moyens (56) de séparation du premier assemblage (26) d'un ensemble transitoire (25) formé par le deuxième assemblage (28) et le noyau transitoire (16), et
    - des moyens (58) de séparation du deuxième assemblage (28) et du noyau transitoire (16) l'un de l'autre agencés en aval des moyens (56) de séparation du premier assemblage (26) de l'ensemble transitoire (25).
  5. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (60) de guidage du noyau transitoire (16) entre :
    - une sortie (68) des moyens de fractionnement (24), et
    - une entrée (70) dans les moyens d'assemblage (18).
  6. Installation (10) selon la revendication 1 ou 2, comprenant des moyens (55) de fractionnement du noyau transitoire (16) entre au moins les premier et deuxième assemblages (26, 28).
  7. Installation (10) selon la revendication 6, dans laquelle les moyens de fractionnement (55) du noyau transitoire (16) comprennent des moyens (56) de séparation d'au moins une première partie (27) du noyau transitoire (16) avec des premiers éléments filaires (29) de l'assemblage transitoire (22) de façon à former le premier assemblage (26).
  8. Installation (10) selon la revendication 6 ou 7, dans laquelle les moyens de fractionnement (55) du noyau transitoire (16) comprennent des moyens (56) de séparation d'au moins une deuxième partie (27') du noyau transitoire (16) avec des deuxièmes éléments filaires (29') de l'assemblage transitoire (22) de façon à former le deuxième assemblage (28).
  9. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens (18) d'assemblage comprennent des moyens (46) de retordage des M éléments filaires (14) et du noyau transitoire (16).
  10. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (20) d'équilibrage de l'assemblage transitoire (22).
  11. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (34) d'entretien de la rotation de chaque premier et deuxième assemblage (26, 28) autour de leur direction respective de défilement agencés en aval des moyens (24) de fractionnement.
  12. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dépourvue de moyens de préformation individuelle de chacun des éléments filaires agencés en amont des moyens (18) d'assemblage.
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