FR2490552A1 - METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A LAYER OF RUBBER MATERIAL TO A BASE BODY OF OTHER QUALITY RUBBER MATERIAL - Google Patents
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Abstract
L'APPLICATION D'UNE COUCHE OU, LE CAS ECHEANT, D'AUTRES ELEMENTS DE CAOUTCHOUC SUR UN CORPS DE BASE EN CAOUTCHOUC S'EFFECTUE PAR FIXATION, PAR EXTRUSION, EN UTILISANT UN DISPOSITIF DANS LEQUEL IL EST PREVU, POUR LA FORMATION DU CORPS DE BASE, UNE EXTRUDEUSE 1 DANS LA TETE D'EXTRUSION 2 DE LAQUELLE DEBOUCHE LATERALEMENT AU MOINS UNE AUTRE EXTRUDEUSE 4 POUR LA SECONDE QUALITE DE CAOUTCHOUC. L'UNION S'EFFECTUE DANS UNE FILIERE COMME 3. CE PROCEDE S'APPLIQUE, ENTRE AUTRES, A LA FABRICATION DE PNEUMATIQUES.THE APPLICATION OF A LAYER OR, IF APPROPRIATE, OF OTHER RUBBER ELEMENTS ON A BASIC RUBBER BODY IS MADE BY FIXING, BY EXTRUSION, USING A DEVICE IN WHICH IT IS PROVIDED, FOR BODY FORMATION BASIC, AN EXTRUDER 1 IN THE EXTRUSION HEAD 2 FROM WHICH OPEN LATERALLY AT LEAST ANOTHER EXTRUDER 4 FOR THE SECOND QUALITY OF RUBBER. THE UNION IS CARRIED OUT IN A SECTOR LIKE 3. THIS PROCESS APPLIES, AMONG OTHERS, TO THE MANUFACTURE OF TIRES.
Description
La présente invention concerne un procédé pour l'applica-The present invention relates to a method for applying
tion d'au moins une couche ou autres éléments en une matière caoutchouteuse d'une première qualité déterminée sur un corps de base fait de matière caoutchouteuse d'une autre qualité, l'utilisation de ce procédé pour l'application de la couche de tion of at least one layer or other elements of a rubber material of a first quality determined on a base body made of rubber material of another quality, the use of this method for the application of the layer of
contact sur un profilé de bande de roulement pour la fabrica- contact on a tread profile for manufacturing
tion de pneumatiques, ainsi qu'un dispositif pour l'exécution tion of tires, as well as a device for carrying out
du procédé.of the process.
Avec l'invention, il s'agit en particulier de l'applica- With the invention, it is in particular the applica-
tion de la couche de contact sur un profilé de bande de roule- tion of the contact layer on a tread profile
ment, cette couche de contact étant ordinairement désignée sous le nom de matelas ou "undercushion". L'application de cette couche de contact est effectuée à l'heure actuelle encore, dans le monde entier, suivant une technique archaïque et pratiquée depuis des dizaines d'années. On peut en voir la raison dans le ment, this contact layer is usually referred to as a mattress or "undercushion". The application of this contact layer is still carried out today, all over the world, according to an archaic technique which has been practiced for decades. We can see the reason in the
fait que l'industrie des pneumatiques est extrêmement conserva- fact that the tire industry is extremely conservative
trice. Mais il faut aussi considérer que de nouvelles techni- trice. But we must also consider that new techniques
ques ne conviennent pas toujours pour la fabrication de pneuma- which are not always suitable for the manufacture of pneumatic
tiques.ticks.
La couche de contact, c'est-à-dire le matelas, est appli- The contact layer, i.e. the mattress, is applied
qué en tant que couche de liaison sur la carcasse du pneu, et cela soit au moyen de solvants, soit par utilisation de feuilles as a bonding layer on the tire carcass, either by means of solvents or by the use of sheets
minces calandrées.thin calendered.
Lorsqu'on opère avec des solvants, on rencontre des pro- When operating with solvents, there are
blèmes particuliers, comme par exemple la phase de préparation specific problems, such as the preparation phase
séparée pour l'obtention de la solution, les dangers à la mani- separate to obtain the solution, the dangers to the
pulation des solvants, la production de vapeurs toxiques qui nécessitent des systèmes de ventilation particuliers, ainsi que les problèmes liés au séchage, au maintien des stocks, etc. En outre, ce procédé s'accompagne souvent d'une pollution qui dépasse la moyenne, des cavités sont créées dans la couche de contact par suite de la formation de bulles, selon le genre du solvents, the production of toxic vapors which require special ventilation systems, as well as problems related to drying, maintaining stocks, etc. In addition, this process is often accompanied by pollution that exceeds the average, cavities are created in the contact layer as a result of the formation of bubbles, depending on the kind of
solvant il apparaît des tolérances importantes quant à l'épais- solvent it appears important tolerances as for the thickness-
seur de la couche et le guidage latéral de la matière est très imprécis. layer and the lateral guidance of the material is very imprecise.
Avec le procédé de calandrage, on se heurte à des diffi- With the calendering process, there are difficulties
cultés analogues, en ce sens notamment qu'il faut effectuer des opérations supplémentaires dans le laminoir de réchauffage, qu'on gaspille de l'énergie et de la place, qu'il se produit une mauvaise liaison entre la couche de contact et le profilé similar cultures, in particular in that additional operations must be carried out in the reheating mill, that energy and space are wasted, that there is a poor bond between the contact layer and the profile
de bande de roulement en raison de l'oxydation et de l'encras- tread due to oxidation and fouling
sement, et que les inclusions d'air donnent lieu à la forma- air inclusions give rise to the formation
tion de bulles et même, le cas échéant, à des cavités. tion of bubbles and even, where appropriate, to cavities.
Ordinairement, ce procédé s'accompagne également d'un gaspillage de matière, par le fait que le calandrage avec certaines qualités de caoutchouc ne permet pas de descendre Ordinarily, this process is also accompanied by a waste of material, by the fact that calendering with certain qualities of rubber does not make it possible to descend
au-dessous d'une épaisseur de couche minimale prédéterminée. below a predetermined minimum layer thickness.
C'est pour éliminer ces problèmes connus qu'il est main- It is to eliminate these known problems that it is now-
tenant proposé, d'après l'invention, un procédé nouveau dans lequel les deux qualités de matière caoutchouteuse, à savoir celle qui est destinée au profilé de bande de roulement et celle qui est prévue pour la couche de contact ou matelas, sont plastifiées séparément et, après la formation du corps de base qui se trouve encore à l'état chaud, la couche de contact ou, le cas échéant, d'autres éléments profilés qui se trouvent encore à l'état chaud eux aussi, sont appliqués par extrusion holding proposed, according to the invention, a new process in which the two qualities of rubbery material, namely that which is intended for the tread profile and that which is provided for the contact layer or mattress, are laminated separately and after the formation of the base body which is still in the hot state, the contact layer or, where appropriate, other profiled elements which are also still in the hot state, are applied by extrusion
sur le corps de base.on the base body.
L'application par extrusion de la matière caoutchouteuse de complément sur le corps de base s'effectue de préférence sous haute pression dans la Plière de la tête d'extrusion de l'extrudeuse principale. En cas d'application d'une couche de contact par extrusion, l'épaisseur de cette couche peut être réglée dans certaines limites par variation de l'arrivée de The application by extrusion of the additional rubbery material to the base body is preferably carried out under high pressure in the Plière of the extrusion head of the main extruder. If a contact layer is applied by extrusion, the thickness of this layer can be adjusted within certain limits by varying the arrival of
matière, c'est-à-dire par variation de la capacité de l'extru- material, i.e. by varying the capacity of the extruder
deuse. Le procédé de l'invention convient particulièrement bien pour l'application de la couche de contact, c'est-à-dire du god. The method of the invention is particularly suitable for the application of the contact layer, that is to say the
matelas, sur un profilé de bande de roulement pour la fabrica- mattress, on a tread profile for the manufacture-
tion de pneumatiques.tion of tires.
L'invention a également pour objet un dispositif pour l'exécution du procédé, dispositif qui se caractérise par une The invention also relates to a device for carrying out the method, which device is characterized by a
première extrudeuse munie d'une tête d'extrusion pour la for- first extruder with an extrusion head for forming
mation du corps de base en une matière caoutchouteuse d'une première qualité, par au moins une autre extrudeuse qui sert pour la plastification de la matière caoutchouteuse d'une seconde qualité à partir de laquelle la couche de contact ou d'autres éléments profilés sont fabriqués, cette ou ces autres extrudeuses débouchant latéralement dans la partie filière de la tête d'extrusion de la première extrudeuse, et enfin par the base body is made of a first quality rubber material by at least one other extruder which is used for the plasticization of a second quality rubber material from which the contact layer or other profiled elements are manufactured, this or these other extruders opening laterally into the die part of the extrusion head of the first extruder, and finally by
une filière pour la formation du profilé composite, c'est-à- a sector for the formation of the composite profile, that is to say
dire du profilé final se composant du corps de base et de la couche ou autres éléments profilés, appliqués par extrusion say of the final profile consisting of the base body and the layer or other profiled elements, applied by extrusion
sur ce corps.on this body.
Les extrudeuses supplémentaires sont disposées de préfé- The additional extruders are preferably arranged
rence de telle manière qu'elles aboutissent latéralement dans in such a way that they end up laterally in
la tête d'extrusion en formant un angle de 452 à 902. the extrusion head at an angle of 452 to 902.
Grâce au nouveau procédé de l'invention, d'après lequel la couche de contact est appliquée par extrusion sur le reste Thanks to the new process of the invention, according to which the contact layer is applied by extrusion to the rest
du profilé, les inconvénients observés Jusqu'ici sont éliminés. of the profile, the drawbacks observed so far are eliminated.
On en tire en outre de nombreux avantages complémentaires, comme par exemple les suivants: Les extrudeuses peuvent être alimentées à froid, ce qui rend possible l'utilisation de bandes de mélange en plaque venant du mélangeur à rouleaux, bandes qui peuvent être stockées sans problèmes; Le nouveau procédé nécessite des manipulations extrêmement simples. L'ensemble du procédé permet de faire des économies Many additional advantages are also derived therefrom, such as the following: The extruders can be supplied cold, which makes it possible to use plate mixing strips from the roller mixer, strips which can be stored without problems. ; The new process requires extremely simple handling. The whole process saves money
d'énergie, de main-d'oeuvre et de matières premières. energy, labor and raw materials.
On parvient à la meilleure liaison possible entre les deux qualités de matière, par le fait qu'il ne peut pas se former We achieve the best possible bond between the two qualities of matter, by the fact that it cannot form
de bulles et, par suite, de cavités. bubbles and, consequently, cavities.
Il est possible sans difficultés de délimiter avec préci- It is possible without difficulty to delimit with precision
sion la couche de contact ou les autres éléments fixés par extrusion. En cas d'application d'une couche par extrusion, il est possible de produire des épaisseurs de couche à partir de the contact layer or other elements fixed by extrusion. If a layer is applied by extrusion, layer thicknesses can be produced from
0,2 mm.0.2 mm.
Il n'existe aucun problème de pollution de l'environnement, par le fait que la matière peut être recouverte sans délai après sa sortie de la tête d'extrusion, par exemple au moyen There is no problem of environmental pollution, by the fact that the material can be covered without delay after it leaves the extrusion head, for example by means
d'une feuille mince de matière synthétique. of a thin sheet of synthetic material.
Il convient encore de mentionner que le procédé pour l'application directe par extrusion de la couche de contact suivant l'invention peut être exécuté en soi avec toute chaîne de fabrication de bandes de roulement déjà existante: il It should also be mentioned that the method for direct application by extrusion of the contact layer according to the invention can be carried out per se with any already existing tread manufacturing line:
suffit de lui adjoindre l'extrudeuse supplémentaire. just add the additional extruder.
Selon la structure du dispositif supplémentaire, il est également possible d'appliquer par extrusion, à la place d'une couche, d'autres éléments profilés, par exemple deux cornières Depending on the structure of the additional device, it is also possible to apply by extrusion, in place of a layer, other profiled elements, for example two angles.
latérales (tringles) en une seconde qualité de caoutchouc. side (rods) in a second quality of rubber.
L'invention est ci-après expliquée de façon encore un peu plus détaillée, à l'aide d'un dispositif pour l'exécution du procédé de l'invention, représenté schématiquement sur le The invention is explained below in a little more detail, using a device for carrying out the method of the invention, shown diagrammatically in the
dessin, et à l'aide de deux profilés composites possibles. drawing, and using two possible composite profiles.
La fig. 1 est une représentation graphique schématique Fig. 1 is a schematic graphical representation
d'un dispositif pour l'exécution du procédé de l'invention. of a device for carrying out the method of the invention.
Les fig. 2 et 3 représentent deux profilés composites Figs. 2 and 3 represent two composite profiles
fabriqués par le procédé suivant l'invention. manufactured by the process according to the invention.
la fig. 1 des dessins représente un dispositif pour la fig. 1 of the drawings shows a device for
fabrication directe d'un profilé de bande de roulement, uti- direct manufacture of a tread profile, used
lisé dans la fabrication de pneumatiques, profilé qui est muni used in the manufacture of tires, profile which is provided
d'une couche de contact, généralement appelée matelas ou "under- a contact layer, usually called a mattress or "under-
cushion". On utilise à cet effet une extrudeuse principale 1 cushion ". For this purpose we use a main extruder 1
équipée d'une tête d'extrusion 2 et d'une filière usuelle 3. equipped with an extrusion head 2 and a usual die 3.
La matière pour la fabrication de la couche de contact, c'est- The material for manufacturing the contact layer,
à-dire du matelas,arrive, en provenance d'une extrudeuse sup- ie from the mattress, arrives from a top extruder
plémentaire 4, sous un angle de 45 à 900. Dans ces conditions, l'extrudeuse 4 injecte directement cette matière dans la filière plate 3 de l'extrudeuse principale, ce qui donne lieu à un profilé de bande de roulement 5 garni d'une couche de contact. La fig. 2 des dessins représente un tel profilé 5, qui se compose du profilé de bande de roulement proprement dit 6 et de la couche 7 appliquée directement par extrusiot, constituant 4, at an angle of 45 to 900. Under these conditions, the extruder 4 injects this material directly into the flat die 3 of the main extruder, which gives rise to a tread profile 5 provided with a contact layer. Fig. 2 of the drawings shows such a profile 5, which consists of the tread profile proper 6 and the layer 7 applied directly by extrusiot, constituting
le matelas.the mattress.
Avec le même dispositif, il est également possible de fixer par extrusion sur le profilé principal 6, à la place With the same device, it is also possible to fix by extrusion on the main profile 6, instead
d'une couche 7, deux cornières latérales 8, 9 (voir fig. 3). a layer 7, two side angles 8, 9 (see fig. 3).
Dans la tête d'extrusion, c'est-à-dire entre les deux extrudeuses et la filière plate, les matières caoutchouteuses deéqualités différentes sont soumises à une haute pression, ce qui donne lieu, lors de la formation du profilé composite 5, à une qualité exceptionnelle de l'union entre les deux matières; en effet, d'une part il ne peut se former aucune bulle et, d'autre part, la délimitation ou le dimensionnement des deux In the extrusion head, that is to say between the two extruders and the flat die, the rubber materials of different qualities are subjected to a high pressure, which gives rise, during the formation of the composite profile 5, to an exceptional quality of the union between the two materials; indeed, on the one hand, no bubble can form and, on the other hand, the delimitation or dimensioning of the two
parties peut être réglé avec une précision exceptionnelle. parts can be adjusted with exceptional precision.
L'extrudeuse principale travaille de la manière habituelle. The main extruder works in the usual way.
Elle peut être par exemple alimentée à froid avec un mélange It can for example be supplied cold with a mixture
en plaque venant du mélangeur à rouleaux et la matière plasti- plate from the roller mixer and the plastic material
fiée d'une première qualité parvient dans la tête d'extrusion 2. of the first quality reaches the extrusion head 2.
La petite extrudeuse supplémentaire 4 est par exemple alimen- The small additional extruder 4 is for example fed
tée elle aussi à froid avec un mélange en plaque venant du mélangeur à rouleaux, la matière plastifiée étant injectée Tee also cold with a plate mixture from the roller mixer, the plasticized material being injected
latéralement dans la partie filière plate 3 de la tête d'extru- laterally in the flat die part 3 of the extruder head
sion 2 de l'extrudeuse principale, sous un angle de 452 à 902. sion 2 of the main extruder, at an angle of 452 to 902.
Dans la filière plate 3 elle-même, qui est construite de telle manière qu'elle puisse être convertie très rapidement pour la fabrication de profilés composites de différentes formes ou de différentes épaisseurs de couche, le profilé composite 5 est formé par le fait que la couche de contact 7 ou les cornières In the flat die 3 itself, which is constructed in such a way that it can be converted very quickly for the production of composite profiles of different shapes or of different layer thicknesses, the composite profile 5 is formed by the fact that the contact layer 7 or the angles
8, 9 sont fixées par extrusion sur le profilé de base 6. 8, 9 are fixed by extrusion to the base profile 6.
Des filières plates de ce genre sont connues du spécia- Flat dies of this kind are known to the specialist.
liste, à l'exception des arrivées séparées pour la matière de la seconde qualité. Des filières appropriées peuvent donc être fabriquées par l'atelier de l'utilisateur ou par n'importe quel fabricant d'outillage. Il est également possible, en peu de temps et par quelques opérations seulement, de brider la conduite de jonction 12 de la tête-d'extrusion 13 de la petite extrudeuse 4 à la partie qui convient de la filière plate 3 list, except for separate arrivals for second quality material. Appropriate dies can therefore be manufactured by the user's workshop or by any tool manufacturer. It is also possible, in a short time and by only a few operations, to clamp the junction pipe 12 of the extrusion head 13 of the small extruder 4 to the suitable part of the flat die 3
de la tête d'extrusion 2.of the extrusion head 2.
Dès que le profilé de bande de roulement, extrudé dans l'extrudeuse principale 1, a commencé à se former et sort aux lei dimensions exactes, la petite extrudeuse est mise en service As soon as the tread profile, extruded in the main extruder 1, has started to form and comes out to the exact dimensions, the small extruder is put into service
pour la formation de la couche de contact ou des cornières. for the formation of the contact layer or the angles.
Dans ces conditions, il se forme et se fixe aussit8t par extru- Under these conditions, it is formed and fixed immediately by extrusion.
sion, sur le profilé de base, une couche de contact impeccable avec une liaison irréprochable au profilé de base, c'est-à-dire sans bulles et sans cavités, dans une position constante, fixée avec précision, sans que le déroulement de l'opération doive sion, on the base profile, an impeccable contact layer with a flawless connection to the base profile, that is to say without bubbles and without cavities, in a constant position, precisely fixed, without the unwinding of the must
3tre surveillé en permanence.3 be constantly monitored.
La liaison particulièrement bonne résulte de la haute pression dans la filière plate pendant la réunion des deux qualités de matière, ainsi que d'une consistance plus favorable des matières et l'absence de toute oxydation ou souillure (aucun résidu d'huile ou de poussière en provenance de l'air), car l'union entre les deux matières s'effectue à l'abri absolu de l'air. Il va de soi qu'on obtient une liaison tout aussi bonne entre le profilé de base et des cornières éventuellement The particularly good bond results from the high pressure in the flat die during the union of the two qualities of material, as well as from a more favorable consistency of the materials and the absence of any oxidation or soiling (no residue of oil or dust from the air), because the union between the two materials takes place in the absolute shelter of the air. It goes without saying that an equally good connection is obtained between the base profile and possibly angles
fixées par extrusion.fixed by extrusion.
Dans le cadre du procédé suivant l'invention ou grâce au dispositif suivant l'invention, il est possible de faire varier dans certaines limites l'épaisseur de la couche de contact, c'est-à-dire l'épaisseur du matelas, en modifiant la vitesse Within the framework of the process according to the invention or thanks to the device according to the invention, it is possible to vary within certain limits the thickness of the contact layer, that is to say the thickness of the mattress, changing speed
de rotation sur la petite extrudeuse.4. of rotation on the small extruder. 4.
Il est évident que grâce au procédé suivant l'invention, la fabrication de profilés de bande de roulement garnis de couches de contact est rendue beaucoup plus simple et plus sQre, par rapport aux méthodes antérieures. Par le terme "caoutchouc" ou *matière caoutchouteuse" It is obvious that thanks to the method according to the invention, the manufacture of tread profiles filled with contact layers is made much simpler and safer, compared to the previous methods. By the term "rubber" or * rubbery material "
utilisé dans la description qui précède, il y a lieu d'enten- used in the foregoing description, it should be understood
dre, non seulement le caoutchouc naturel, mais aussi des not only natural rubber, but also
matières synthétiques élastomères. elastomeric synthetic materials.
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