FR2922143A1 - Installation et procede de gainage d'une nappe de fils - Google Patents

Abstract

L'installation (10) pour la fabrication d'une bande (B) de gomme dans laquelle sont noyés des fils (F) comprend :- un dispositif (12) d'extrusion de la bande (B) comprenant un orifice d'extrusion (18) pour la mise en forme de la bande (B), et- des moyens (20) de déplacement des fils par rapport à l'orifice d'extrusion (18) suivant une direction sensiblement parallèle à une première direction telle que la dimension de l'orifice suivant cette première direction impose l'épaisseur (e) de la bande (B).Selon l'invention, les moyens (20) de déplacement des fils comprennent des moyens (30) de déplacement de la bande (B) agencés en aval de l'orifice d'extrusion (18).

Description

-1- La présente invention concerne une installation et un procédé pour la fabrication d'une bande de gomme dans laquelle sont noyés des fils. Cette bande est destinée notamment à être utilisée pour la fabrication d'un pneumatique. Dans ce qui suit le terme fil désigne un élément filaire qui n'est pas nécessairement monofilament. Ainsi, un fil peut être un élément multifilaments, un câble ou un retors. Le fil peut être constitué d'une ou plusieurs matières comme, par exemple, une matière textile ou métallique. Le fil peut être traité ou non. Généralement, dans une bande destinée à la fabrication d'un pneumatique, les fils sont régulièrement espacés entre eux et s'étendent suivant des directions coplanaires et parallèles entre elles. On connaît déjà du document US-4,274,821 une installation pour la fabrication d'une telle bande de gomme. Cette installation comprend un dispositif pour l'extrusion de la bande de gomme. Ce dispositif comprend des moyens de canalisation de la gomme jusqu'à un orifice d'extrusion pour la mise en forme de la bande. Ces moyens de canalisation comprennent un canal principal amont, relié à un dispositif d'alimentation en gomme, ainsi que des premier et second canaux secondaires aval prolongeant le canal principal amont et reliés à l'orifice d'extrusion par une chambre d'extrusion.

Dans la chambre d'extrusion, les fils sont noyés en sandwich par la gomme canalisée dans les canaux secondaires et débouchant dans la chambre d'extrusion. Un premier flux de gomme canalisé dans le premier canal secondaire permet de former une première partie de la bande comprise sensiblement entre les fils et une première face libre de la bande. Un deuxième flux de gomme canalisé dans le second canal secondaire permet de former une deuxième partie de la bande comprise sensiblement entre les fils et la seconde face libre de la bande, opposée à la première face libre. L'installation décrite dans le document US-4,274,821 comprend également des moyens de guidage des fils agencés en amont de l'orifice d'extrusion. La position de ces moyen de guidage par rapport à l'orifice d'extrusion peut être réglée suivant une direction sensiblement parallèle à une première direction telle que la dimension de l'orifice suivant cette première direction impose l'épaisseur de la bande. En réglant la position des moyens de guidage parallèlement à la première direction, on peut faire varier les épaisseurs des première et deuxième parties de la bande.

Toutefois, le réglage de la position des moyens de guidage parallèlement à cette première direction se fait à l'aide de moyens discontinus tels que des cales. -2- Par ailleurs, le réglage de la position des moyens de guidage nécessite un démontage du dispositif d'extrusion. En outre, l'installation décrite dans US-4,274,821 ne permet pas de réguler en continu les épaisseurs des première et deuxième parties. L'invention a pour but de fournir une installation permettant de réguler facilement les épaisseurs des première et deuxième parties de la bande, autrement dit la position des fils par rapport aux deux faces libres de la bande. A cet effet, l'invention a pour objet une installation pour la fabrication d'une bande de gomme dans laquelle sont noyés des fils, l'installation étant du type comprenant : - un dispositif d'extrusion de la bande comprenant un orifice d'extrusion pour la mise en forme de la bande, et - des moyens de déplacement des fils par rapport à l'orifice d'extrusion suivant une direction sensiblement parallèle à une première direction telle que la dimension de l'orifice suivant cette première direction impose l'épaisseur de la bande, caractérisé en ce que les moyens de déplacement des fils comprennent des moyens de déplacement de la bande agencés en aval de l'orifice d'extrusion. L'installation selon l'invention permet de réguler facilement la position des fils par rapport aux deux faces libre de la bande. En effet, les moyens de déplacement de l'installation selon l'invention agissent sur la bande en aval de l'orifice d'extrusion. Ainsi, le déplacement des fils par rapport à l'orifice d'extrusion ne nécessite pas le démontage du dispositif d'extrusion et la régulation des épaisseurs des première et deuxième parties de la bande est réalisée en continu. Les moyens de déplacement étant agencés en aval du dispositif, l'installation selon l'invention présente également l'avantage de permettre l'utilisation de n'importe quel type de dispositif d'extrusion de bande et de pouvoir réguler les épaisseurs des parties de la bande extrudée par ce dispositif. Selon des caractéristiques optionnelles de l'installation selon l'invention : - L'installation comprend des moyens de mise en tension de la bande entre l'orifice d'extrusion et les moyens de déplacement de la bande. - Les moyens de déplacement de la bande comprennent un rouleau de guidage de la bande monté rotatif autour d'un axe de rotation sensiblement parallèle à une seconde direction telle que la dimension de l'orifice suivant cette seconde direction impose la largeur de la bande, l'axe de rotation du rouleau étant déplaçable selon une direction sensiblement parallèle à la première direction.

Avantageusement, l'installation comprend des moyens de mesure de la distance entre les fils et une face libre de la bande. -3- Les moyens de mesure permettent de contrôler si la position des fils par rapport l'orifice permet d'obtenir une bande extrudée présentant la distance désirée entre les fils et la face libre de la bande. De façon optionnelle, les moyens de mesure comprennent un capteur sans contact, de préférence un capteur à courant de Foucault. Un tel capteur permet de ne pas altérer la bande, notamment en surface. Un capteur à courant de Foucault permet de déterminer la distance entre les fils et la face libre de la bande en mesurant la distance entre les fils et une face active du capteur de courant de Foucault.

Avantageusement, l'installation comprend des moyens de régulation des moyens de déplacement , les moyens de mesure étant reliés à une entrée des moyens de régulation. Grâce à de tels moyens de régulation, les épaisseurs des première et deuxième parties de la bande peuvent être régulées en continu de manière automatisée. En effet, dans le cas d'une consigne selon laquelle la distance entre les fils et la face libre de la bande doit correspondre à une valeur prédéterminée ou appartenir à un intervalle de valeurs prédéterminées, les moyens de régulation permettent de contrôler le déplacement des fils en fonction des mesures réalisées par les moyens de mesure. Ainsi, si la mesure réalisée ne correspond pas à la valeur prédéterminée ou n'appartient pas à l'intervalle de valeurs prédéterminées, les moyens de pilotage déplacent les fils de façon adaptée pour corriger la distance entre les fils et la face libre de la bande. En outre, dans le cas d'une consigne selon laquelle la distance entre les fils et la face libre de la bande doit présenter des variations prédéterminées, les moyens de régulation permettent de réguler, selon un mouvement prédéterminé correspondant aux variations souhaitées, la position de la bande par rapport à l'orifice d'extrusion. Les moyens de mesure permettent alors de vérifier que la distance présente les variations prédéterminées. 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 une vue en coupe d'une installation selon l'invention pour la fabrication d'une bande de gomme ; - la figure 2 est une vue en perspective, avec un arrachement, d'un dispositif pour l'extrusion de la bande de gomme ; - la figure 3 est une vue en coupe du dispositif de la figure 2 selon la ligne III-III ; - la figure 4 est une vue en coupe du dispositif de la figure 2 selon la ligne IV-IV ; -4- - la figure 5 est une vue en perspective d'une partie périphérique du dispositif de la figure 2 ; - la figure 6 est une vue en perspective d'une filière du dispositif de la figure 2 ; - la figure 7 est une vue en perspective d'une partie centrale du dispositif de la figure 2. On a représenté sur la figure 1 une installation selon l'invention pour la fabrication d'une bande B de gomme dans laquelle sont noyés des fils F. Cette installation est désignée par la référence générale 10. L'installation 10 comprend un dispositif d'extrusion 12 de la bande B alimenté en gomme par un unique dispositif 14. Ce dispositif d'alimentation 14 est formé par exemple par une extrudeuse unique. Le dispositif 12 comprend également un orifice d'extrusion 18 pour la mise en forme de la bande B. Sur les figures, on a représenté des axes X, Y, Z orthogonaux entre eux. Les axes Y et Z correspondent à des directions respectivement transversale et verticale définies telles que les dimensions de l'orifice 18 suivant ces orientations imposent la largeur et l'épaisseur e de la bande extrudée B. L'axe X, orthogonal aux axes Y et Z, correspond à une direction longitudinale d'extrusion de la bande B au travers de l'orifice 18. Dans ce qui suit, on fera référence aux termes amont et aval en considérant le sens et la direction d'extrusion de la bande B à travers l'orifice d'extrusion 18. L'orifice 18 présente, dans un plan sensiblement parallèle au plan YZ, une section sensiblement rectangulaire de contour C. La bande B comporte deux faces libres S1, S2 opposées l'une de l'autre sensiblement parallèles au plan XY et reliées entre elles par deux bords Ti, T2 opposés l'un de l'autre. La bande B comporte des fils F noyés dans la gomme s'étendant chacun selon une direction sensiblement parallèle à la direction longitudinale X de la bande B. Les directions des fils F sont coplanaires. Les fils F sont répartis transversalement de manière régulière. L'installation 10 comprend en outre des moyens 20 de déplacement des fils par rapport à l'orifice d'extrusion 18 suivant une direction sensiblement parallèle à la direction verticale Z. L'installation 10 comprend également des moyens 22 de mesure de la distance entre les fils F et une des faces libres S1, S2 de la bande B. Ces moyens de mesure 22 sont agencés en aval des moyens 20 de déplacement des fils F.

L'installation 10 comprend de plus des moyens 24 de régulation des moyens 20 de déplacement des fils F. Une entrée des moyens de régulation 24 est reliée aux moyens -5- de mesure 22 et une sortie des moyens de régulation 24 est reliée aux moyens de déplacement 20. L'installation 10 comprend enfin des moyens 26 de mise en tension de la bande B entre l'orifice 18 et les moyens 20 de déplacement des fils F. Ces moyens de mise en tension 26 sont agencés en aval des moyens de mesure 22. Ces moyens de mise en tension 26, représentés de façon schématique sur la figure 1, comprennent notamment des moyens de traction 28, par exemple un rouleau de stockage autour duquel la bande B est destinée à être enroulée. Les moyens de déplacement 20 des fils F comprennent des moyens 30 de 10 déplacement de la bande B agencés en aval de l'orifice d'extrusion 18. En l'espèce, les moyens de déplacement 30 comprennent un rouleau 32 de guidage de la bande B. Le rouleau 32 est monté rotatif autour d'un axe de rotation R sensiblement parallèle à la direction transversale Y. L'axe R est déplaçable selon une direction sensiblement parallèle à la direction verticale Z. 15 Dans l'exemple illustré à la figure 1, les moyens de mesure 22 comprennent un capteur sans contact 34. De préférence, le capteur 34 est du type à courant de Foucault. Les moyens de mesure 22 comprennent également un rouleau 36 de support de la bande B agencé au droit du capteur 34. Le rouleau de support 36 est monté rotatif autour d'un axe de rotation R' sensiblement parallèle à la direction transversale Y. L'axe R' est fixe 20 par rapport au capteur 34. Les rouleaux 32 et 36 sont munis respectivement de surfaces périphériques M et M' de contact avec la bande B. On a représenté plus en détail sur les figures 2 à 7 le dispositif d'extrusion 12. Ce dispositif d'extrusion 12 comprend des moyens de canalisation 38 de la gomme entre un 25 orifice amont 39 d'entrée de la gomme dans le dispositif 12 et l'orifice d'extrusion 18 de sortie de la bande B. Le dispositif 12 comprend également des moyens 40 de guidage des fils F dans le dispositif 10. Comme illustré sur les figures 3 et 4, les moyens de canalisation 38 comprennent un canal principal amont 42 destiné à être raccordé au dispositif d'alimentation 14 par une 30 bride 44. La bride 44 est délimitée par une face 46 dans laquelle est ménagé l'orifice 39 formant l'extrémité amont du canal principal 42. Le canal principal 42 est destiné à canaliser un flux principal de gomme généré par le dispositif d'alimentation 14. De plus, les moyens de canalisation 38 comprennent des premier et second canaux secondaires aval 48, 50 prolongeant le canal principal amont 42 et reliés à l'orifice 35 d'extrusion 18 par une chambre d'extrusion 52. Le premier canal secondaire 48 est destiné à canaliser un premier flux de gomme secondaire destiné à former, dans la -6- chambre d'extrusion 52, une première partie B1 de la bande B comprise sensiblement entre les fils F et la face libre S1. De façon analogue, le second canal secondaire 50 est destiné à canaliser un second flux de gomme secondaire destiné à former, dans la chambre d'extrusion 52, une deuxième partie B2 de la bande B comprise sensiblement entre les fils F et la face libre S2. En référence aux figures 4 et 7, les moyens 40 de guidage des fils F comprennent deux jeux de canaux 54a, 54b de guidage des fils F. Chaque canal 54a, 54b est muni d'une extrémité aval 56 débouchant dans la chambre d'extrusion 52 et d'une extrémité amont 58 disposée en aval d'une extrémité amont du canal principal 42.

Dans l'exemple représenté sur les figures, le dispositif 12 comprend un corps 60 comprenant, d'une part, deux parties périphériques 62a, 62b de canalisation de gomme (figure 5) et, d'autre part, deux parties centrales 64a, 64b de canalisation de gomme et de guidage des fils F (figure7). Les parties 64a, 64b sont intercalées entre les parties 62a, 62b. Le dispositif 12 comprend également une filière 66 d'extrusion de la bande de gomme B (figure 6). En l'espèce, comme illustré sur la figure 7, chaque canal de guidage 54a, 54b présente une section sensiblement cylindrique et comprend deux demi canaux hémicylindriques ménagés respectivement dans les deux parties centrales 64a, 64b. Les deux parties périphériques 62a, 62b sont séparables l'une de l'autre et sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à un premier plan de symétrie P1 sensiblement parallèle au plan XY. De façon analogue, les parties centrales 64a, 64b sont séparables l'une de l'autre et sensiblement symétriques l'une de l'autre par rapport à ce premier plan de symétrie P1. La filière 66 est séparable des parties 62a, 62b, 64a, 64b et a pour plan de symétrie le premier plan P1 et également un second plan P2.

Le second plan P2 est sensiblement parallèle au plan YZ et orthogonal au premier plan P1. La droite d'intersection des premier et second plans P1, P2 est sensiblement parallèle à la direction d'extrusion de la bande à travers l'orifice d'extrusion 18. En outre, chaque partie 62a, 62b, 64a, 64b a pour plan de symétrie le second plan de symétrie P2 .

Les deux jeux de canaux de guidage 54a, 54b sont sensiblement symétriques l'un de l'autre par rapport au second plan de symétrie P2. Entre les extrémités aval et amont 56, 58, chaque canal de guidage s'étend suivant un trajet courbe. Entre ses extrémités aval et amont 56, 58, chaque canal de guidage 54a, 54b s'étend suivant un trajet courbe sensiblement parallèle au premier plan de symétrie P1 de façon que les fils F débouchent dans la chambre d'extrusion 52 sensiblement parallèlement à la direction d'extrusion X et de façon que les fils F pénètrent dans les -7-canaux 54a, 54b sensiblement parallèlement à une direction inclinée par rapport à la direction d'extrusion X. Les trajets des canaux 54a, 54b d'un même jeux de canaux sont sensiblement parallèles entre eux. De plus, le contour C, le canal principal 42 ainsi que les deux canaux secondaires 48, 50 ont le second plan P2 pour plan de symétrie. En outre, le contour C et le canal principal 42 ont également le premier plan P1 pour plan de symétrie. Les canaux secondaires 48, 50 sont symétriques l'un de l'autre par rapport au premier plan P1. Comme illustré sur la figure 5, chaque partie 62a, 62b comporte un évidemment interne 68 présentant une forme tronconique évasée autour de l'axe X et s'élargissant en s'éloignant de l'orifice 39 d'entrée de gomme en direction de l'orifice d'extrusion 18. L'évidemment 68 comporte deux parties 70, 72. Chaque partie 70, agencée en amont de la partie 72, délimite le canal principal. Chaque partie 72 délimite un canal secondaire 48, 50 correspondant. La filière 66 présente un orifice 74 délimitée par deux parois 76, 78 convergeant vers l'orifice d'extrusion 18. Les parois 76, 78 délimitent respectivement une partie 80 de chaque canal secondaire 48, 50 comme représenté sur la figure 3. Les parois 76, 78 délimitent également la chambre d'extrusion 52. En référence à la figure 3, chaque partie centrale 64a, 64b comporte une surface 82 de canalisation délimitant un canal secondaire 48, 50 correspondant. La surface 82 comporte des première, deuxième et troisième parties 84, 86, 88 se succédant dans cet ordre dans le sens d'extrusion. Les premières parties 84 ménagées sur les deux parties centrales 64a, 64b divergent dans le sens d'extrusion. Les deuxièmes parties 86 ménagées dans les deux parties centrales 64a, 64b sont sensiblement parallèles au premier plan de symétrie P1. Enfin, les troisièmes parties 88 ménagées dans les deux parties centrales 64a, 64b convergent dans le sens d'extrusion. Les parties périphériques 62a, 62b, centrales 64a, 64b et la filière 66 comportent chacune des orifices 90 destinés au passage d'éléments de serrage des parties 62a, 62b, 64a, 64b et de la filière 66 entre elles. La bride 44 comporte également des orifices 92 destinés au passage d'éléments de serrage pour le raccordement du dispositif 12 et du dispositif d'alimentation 14. L'installation 10 selon l'invention permet de mettre en oeuvre un procédé de fabrication de la bande de gomme B dont on décrira ci-dessous les principaux aspects liés à l'invention. Pour fabriquer la bande B, on alimente le dispositif 12 en gomme grâce au dispositif 14. Les fils F sont guidés dans les canaux 54a, 54b et mis en tension entre l'orifice 18 et le rouleau 32 grâce au moyens de traction 28. -8- On extrude la bande de gomme B au travers de l'orifice d'extrusion 18 et on régule la distance entre les fils F et la face libre S1. A cet effet, on mesure la distance entre les fils F et la face libre S1, c'est à dire l'épaisseur de la partie B1 de la bande B. Le capteur 34 mesure la distance qui le sépare des fils F. L'épaisseur e1 de la partie B1 de la bande B est sensiblement égale à la distance entre les fils F et la face libre S1 en contact avec la surface M' du rouleau 36. Connaissant la distance entre le capteur 34 et la surface M', on déduit, de la mesure de la distance entre le capteur 34 et les fils F, la distance entre les fils F et la surface S1 en contact avec la surface M'. En supposant que l'épaisseur e totale de la bande est constante, on déduit également une épaisseur e2 de la partie B2 de la bande B. En fonction de la valeur de e1 ou e2, on déplace, en aval de l'orifice d'extrusion 18, la bande B suivant une direction sensiblement parallèle à la direction verticale Z. En référence à la figure 1, si la distance mesurée entre les fils F et la face libre S1 s'écarte d'une consigne prédéterminée, les moyens de régulation 24 commandent les moyens 30 de déplacement de la bande B afin de déplacer l'axe R du rouleau 32 dans le sens approprié. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation précédemment décrit. En effet, les faces libres S1, S2 pourraient ne pas être planes, ni parallèles entre elles.

De plus, les canaux de guidage 54a, 54b pourraient présenter des dimensions variables et adaptées aux dimensions des fils noyés dans la gomme. De plus, les canaux pourraient être plus ou moins espacés entre eux et répartis transversalement de façon relativement irrégulière.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Installation (10) pour la fabrication d'une bande (B) de gomme dans laquelle sont noyés des fils (F), l'installation (10) étant du type comprenant : - un dispositif (12) d'extrusion de la bande (B) comprenant un orifice d'extrusion (18) pour la mise en forme de la bande (B), et - des moyens (20) de déplacement des fils par rapport à l'orifice d'extrusion (18) suivant une direction sensiblement parallèle à une première direction telle que la dimension de l'orifice suivant cette première direction impose l'épaisseur (e) de la bande (B), caractérisé en ce que les moyens (20) de déplacement des fils comprennent des moyens (30) de déplacement de la bande (B) agencés en aval de l'orifice d'extrusion (18).

2. Installation (10) selon la revendication 1, comprenant des moyens (26) de mise en tension de la bande (B) entre l'orifice d'extrusion (18) et les moyens (30) de déplacement de la bande.

3. Installation (10) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les moyens (30) de déplacement de la bande (B) comprennent un rouleau (32) de guidage de la bande monté rotatif autour d'un axe de rotation (R) sensiblement parallèle à une seconde direction telle que la dimension de l'orifice (18) suivant cette seconde direction impose la largeur (I) de la bande, l'axe de rotation du rouleau (32) étant déplaçable selon une direction sensiblement parallèle à la première direction.

4. Installation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens (22) de mesure de la distance entre les fils (F) et une face libre (S1, S2) de la bande.

5. Installation (10) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de mesure (22) comprennent un capteur sans contact (34), de préférence un capteur à courant de Foucault.

6. Installation (10) selon la revendication 4 ou 5, comprenant des moyens (24) de régulation des moyens de déplacement (30), les moyens de mesure (22) étant reliés à une entrée des moyens de régulation (24).

7. Procédé de fabrication d'une bande (B) de gomme dans laquelle sont noyés des fils (F), procédé du type dans lequel : - on extrude la bande (B) de gomme au travers d'un orifice d'extrusion (18) pour la mise en forme de la bande (B), - on régule une distance entre les fils (F) et une face libre (S1, S2) de la bande,caractérisé en ce que, pour réguler la distance entre les fils (F) et une face libre (Si, S2) de la bande, - on mesure la distance entre les fils (F) et une face libre (S1, S2) de la bande et, - en fonction de cette mesure, on déplace, en aval de l'orifice d'extrusion (18), la bande (B) suivant une direction sensiblement parallèle à une première direction telle que la dimension de l'orifice suivant cette première direction impose l'épaisseur de la bande.