FR3068281A1 - Procede d'extrusion d'un profile complexe comprenant une gomme de bordure en fond de sillon - Google Patents

Abstract

Procédé de coextrusion d'un profilé complexe (PC) constitué de l'assemblage de profilés (P1, P2, P3) formés à partir de mélanges de caoutchouc (M1, M2, M3), dans lequel à l'aide d'une machine de coextrusion on réalise un profilé complexe dont le profilage final est opéré au niveau d'une lame de profilage aval (42) disposée en sortie d'une cavité d'extrusion, ladite lame de profilage aval (42) comprenant au moins une saillie (420) pour former un sillon (P20) dans le profilé complexe (PC). A l'aide d'une l'extrudeuse annexe (70) on délivre un mélange de caoutchouc (M3) par un canal d'extrusion annexe (71) débouchant dans une partie amont de ladite saillie (420), ledit canal d'extrusion annexe (71) comportant des ouïes (72, 73) disposées en bordure de ladite saillie (420), et on dépose une gomme de bordure (P3) dans le sillon (P20) du profilé complexe (PC, PC1, PC2), ladite gomme de bordure (P3) comprenant une gomme de bordure de fond de sillon (P31) et au moins une gomme de bordure latérale (P30).

Description

[001] L’invention se situe dans le domaine de l’extrusion d’une bande profilée continue d’un matériau à base de caoutchouc destinée en particulier à la fabrication des pneumatiques.

[002] Plus particulièrement, l’invention concerne l’extrusion de profilés complexes composés de l’assemblage de plusieurs profilés réalisés à partir de mélange de caoutchouc non vulcanisés de compositions différentes. Ces profilés complexes sont réalisés de manière connue à l’aide d’une machine de coextrusion mettant en œuvre plusieurs extrudeuses débouchant dans une voûte de mise en pression comprenant plusieurs entrefers profilés et arrangés de sorte que le profilage et la mise en joint finale des différents profilés sont opérés par une même lame de profilage.

[003] Ces profilés complexes sont utilisés en particulier pour la réalisation des bandes de roulement de pneumatiques.

[004] La coupe transversale d’un profilé complexe PC0 est illustrée à la figure 1. Un premier profilé P1 formé d’un mélange M1 constitue la sous couche, un second profilé P2, formé d’un mélange M2 préfigure la bande de roulement destinée à venir en contact avec le sol. Des rainures longitudinales P20, préfigurant les sillons longitudinaux du pneumatique, sont placées entre les cordons longitudinaux P21 dans lesquels sont moulés les pains formant la sculpture finale du pneumatique.

[005] Au cours de l’assemblage, après avoir déposé les nappes de renfort sommet, on coiffe l’ébauche de pneumatique en forme de tore d’un tronçon de bande prélevé dans une bande continue obtenue à l’aide de la machine de coextrusion.

[006] Il est également connu d’utiliser des machines comprenant une tête de coextrusion pour réaliser des profils complexes comprenant un insert localisé. Ces machines ont été développées à l’apparition des mélanges à base de silice et faiblement conducteurs de l’électricité pour répondre au problème d’écoulement des charges électriques du véhicule.

[007] Ainsi, la publication EP1448355 décrit une machine de coextrusion comportant un rouleau et une tête d'extrusion comprenant au moins deux canaux d'écoulement d'un mélange caoutchouteux de sous-couche et d’un mélange caoutchouteux de bande de roulement, lesdits canaux débouchant sur un orifice d'extrusion au travers duquel sont refoulés les deux mélanges caoutchouteux de sous-couche et de bande de roulement.

[008] La tête d'extrusion comprend également une micro-extrudeuse d'un troisième mélange caoutchouteux électriquement conducteur, munie à son extrémité d'une buse, traversant les deux canaux d'écoulement, de sorte que le troisième mélange caoutchouteux électriquement conducteur est inséré dans les mélanges caoutchouteux de sous-couche et de bande de roulement en amont de l'orifice d'extrusion.

[009] La publication EP 0 925 903 décrit une machine de coextrusion dite à nez plat (sans rouleau) comprenant une tête d’extrusion comprenant une premier passage pour l’extrusion de la bande de roulement et un second passage pour l’extrusion de la sous couche considérée comme conductrice de l’électricité. Un troisième passage, disposé en dérivation du second passage, débouche sur une ouverture en fente disposée en arrière de l’orifice d’extrusion de manière à former une bande étroite conductrice de l’électricité traversant la partie de la bande de roulement faiblement conductrice de l’électricité.

[0010] L’invention s’intéresse également à la fabrication de profilés complexes destinés à former la bande de roulement d’un pneumatique. Ces profilés se caractérisent en ce qu’ils comportent des profilés de faible épaisseur formant des inserts ou des gommes de bordure et dont le profil peut être perturbé en l’absence de dispositif particulier de mise en œuvre.

[0011] A titre d’exemple, pour des raisons de protection et de résistance, il peut s’avérer intéressant de réaliser des bandes de roulement dans lesquelles les parois des sillons longitudinaux sont recouvertes d’une gomme de bordure de faible épaisseur et de composition différente de la composition du mélange formant la bande de roulement. Cet arrangement permet en particulier de réduire la propagation des coupures liées à des agressions ou à la pénétration de graviers.

[0012] Dans un autre ordre d’idées, il peut s’avérer nécessaire de disposer des gommes de bordure du type de celles décrites précédemment pour protéger des bandes de roulement comprenant des inserts disposés à proximité du bord d’un sillon. Ces bandes de roulement d’un type nouveau, qui sont décrites par exemple dans la publication WO2016/202703, comprennent des éléments d’amarrage destinés à renforcer les blocs de structure en cas de sollicitation transversale du pneumatique.

[0013] Les éléments d’amarrage ou inserts peuvent être formés à partir du même mélange ou d’un mélange différent de celui constituant la sous couche.

[0014] Selon l’invention, le procédé de coextrusion d’un profilé complexe constitué de l’assemblage de profilés formés à partir de mélanges de caoutchouc, à l’aide d’une machine de coextrusion comportant une tête d’extrusion est bien adapté pour réaliser des profilés complexes comprenant une gomme de bordure en fond d’un sillon et sur au moins un bord latéral du sillon. Ce procédé prévoit les étapes au cours desquelles, on réalise un profilé complexe dont le profilage final est opéré au niveau d’une lame de profilage aval disposée en sortie d’une cavité d’extrusion, ladite lame de profilage aval comprenant au moins une saillie pour former un sillon dans le profilé complexe et, à l’aide d’une l’extrudeuse annexe on délivre un mélange de caoutchouc par un canal d’extrusion annexe débouchant dans une partie amont de ladite saillie, ledit canal d’extrusion annexe comportant des ouïes disposées en bordure de ladite saillie et on dépose une gomme de bordure dans le sillon du profilé complexe, ladite gomme de bordure comprenant une gomme de bordure de fond de sillon P31 et au moins une gomme de bordure latérale.

[0015] La disposition particulière du canal d’extrusion annexe qui est placé dans la lame de profilage aval juste en amont de la saillie, permet d’éviter que le profil de la gomme de bordure dont l’épaisseur est relativement faible soit altéré lors de la mise en joint avec les gommes ou avec les profilés provenant de l’amont de la machine et dont l’assemblage dans l’entrefer formé par la lame de profilage aval est destiné à former le profilé complexe final.

[0016] Le procédé selon l’invention prévoit également les opérations suivantes :

à l’aide d’une extrudeuse amont débouchant dans la paroi inférieure de la tête d’extrusion, par un canal d’extrusion amont on délivre un premier mélange.

on réalise un premier profilé formé du premier mélange dans un entrefer amont défini par une lame de profilage amont disposée en aval du canal d’extrusion amont et la paroi de profilage, à l’aide d’une extrudeuse aval débouchant dans la paroi inférieure de la tête d’extrusion par un canal d’extrusion aval disposé en aval de la lame d’extrusion amont on délivre un deuxième mélange, et on met en joint la surface externe du premier profilé avec le second mélange, dans un entrefer aval, disposé en aval du canal d’extrusion aval, et défini par une lame de profilage aval et la paroi de profilage, on réalise le profilé complexe PC formé du premier et du deuxième matériau.

[0017] La gomme de bordure peut être de même composition que la composition formant le deuxième mélange ou, de manière alternative, la gomme de bordure est de composition différente que les compositions formant le premier mélange ou le deuxième mélange.

[0018] Ledit premier profilé, comprend au moins un élément de profil destiné à former un insert longitudinal, dont la base est en continuité de matière avec ledit premier profilé et qui forme une excroissance dont les parois latérales s’étendent vers l’extérieur par rapport à une surface externe dudit premier profilé, et dans lequel on fait circuler ledit insert entre des parois d’un chenal s’étendant selon une direction longitudinale entre la lame de profilage amont et la lame de profilage aval, de sorte que la mise en joint des parois latérales de l’insert avec le second mélange s’effectue uniquement dans l’entrefer aval.

[0019] A l’entrée de l’entrefer aval, la section de l’insert par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale est triangulaire.

[0020] En sortie de l’entrefer aval, un sommet de l’insert affleure au niveau de la surface externe du profilé complexe.

[0021] Au cours de sa progression dans le chenal, la section de l’insert par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale diminue entre la sortie de l’entrefer amont et l’entrée de l’entrefer aval.

[0022] Ce procédé est également particulièrement bien adapté pour réaliser un profilé complexe servant de composant pour la réalisation d’un pneumatique et en particulier de la bande de roulement de ce pneumatique.

[0023] La mise en œuvre de ce procédé est rendu possible par l’utilisation d’une tête d’extrusion adaptée.

[0024] Cette tête d’extrusion d’un profilé complexe constitué de l’assemblage de plusieurs profilés formés à partir de mélanges de caoutchouc distincts, est destinée à être montée sur une machine de coextrusion dans laquelle les profilés progressent dans une cavité d’extrusion selon un sens d’extrusion de l’amont vers l’aval en définissant une direction longitudinale, ladite tête comprenant une paroi inférieure délimitant pour partie ladite cavité d’extrusion et un bloc d’extrusion aval comportant une lame de profilage aval disposée selon une direction transversale pour déterminer un profil transversal du profilé complexe formé de l’assemblage de l’ensemble des profilés, ladite lame de profilage aval comprenant au moins une saillie destinée à former un sillon dans le profilé complexe, [0025] La tête d’extrusion se caractérise en ce qu’elle comporte au moins un canal d’extrusion annexe placé en sortie d’une extrudeuse annexe et débouchant dans une partie amont de la saillie, ledit canal d’extrusion annexe comportant une ouïe de sortie inférieure et au moins une ouïe de sortie latérale, ouvertes en bordure respectivement d’une paroi inférieure de ladite saillie et d’au moins une paroi latérale de ladite saillie.

[0026] La tête d’extrusion selon l'invention peut aussi comprendre isolément, ou en combinaison, les caractéristiques suivantes :

Le canal d’extrusion annexe comprend au moins une paroi latérale distante latéralement de la paroi latérale de la saillie d’une valeur d, de sorte que l’ouverture entre ces deux parois définit une ouïe de sortie latérale.

Le canal d’extrusion annexe comprend une paroi amont sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale, dans laquelle un plan, passant par un bord inférieur de la paroi amont et de la paroi latérale du canal d’extrusion annexe, est disposé à une distance inférieure d’une valeur d par rapport à la position d’une paroi inférieure de la saillie, de sorte que l’ouverture entre ce plan et la paroi inférieure de la saillie définit une ouïe de sortie inférieure.

La tête d’extrusion comprend en outre, en progressant dans la direction longitudinale de l’amont vers l’aval, o un bloc d’extrusion amont comprenant un canal d’extrusion amont placé en sortie d’une extrudeuse amont et débouchant dans la paroi inférieure en amont d'une lame de profilage amont.

o un bloc d’extrusion aval comprenant un canal d’extrusion aval placé en sortie d’une extrudeuse aval et débouchant dans ladite paroi inférieure en aval de la lame de profilage amont et en amont de la lame de profilage aval,

Le canal d’extrusion aval comprend des éléments séparateurs, s’étendant longitudinalement entre la lame de profilage amont et la lame de profilage aval dans le prolongement longitudinal des saillies de la lame de profilage aval, et divisant ledit canal d’extrusion aval en sous- canaux.

La tête d’extrusion comporte un ou plusieurs chenaux formés o d’une paroi latérale, o d’une paroi latérale placée en vis-à-vis de la précédente et formée par une paroi latérale d’un élément séparateur, et o d’une paroi formant le fond du chenal, lesdites parois s’étendant dans la direction longitudinale entre la lame de profilage amont et la lame de profilage aval en formant ensemble une surface concave continue ouverte radialement vers l’intérieur de la cavité et en définissant un conduit ouvert à ses deux extrémité longitudinales.

Une extrémité aval du chenal débouche à l’entrée de la lame de profilage aval, et une extrémité amont du chenal est disposée en sortie de la lame de profilage amont dans le prolongement d’un exutoire pratiqué dans ladite lame de profilage amont.

La paroi latérale du chenal est supportée par une cloison latérale d’une épaisseur inférieure à 2mm et préférentiellement inférieure à 1mm.

Au niveau de l’extrémité aval, la paroi formant le fond du chenal est disposée au même niveau que la paroi de la lame de profilage aval.

La section transversale d’un chenal par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale décroît de manière continue en allant de l’extrémité amont du chenal vers l’extrémité aval du chenal de sorte que ladite section du chenal est minimale au niveau de ladite extrémité aval.

Au niveau de l’extrémité aval, la section transversale d’un chenal par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale a une forme sensiblement triangulaire.

[0027] L’invention concerne également une machine de coextrusion d’un profilé constitué de l’assemblage de profilés formés à partir de mélanges de caoutchouc distincts, comprenant une tête d’extrusion selon l’une des caractéristiques précédentes, et une paroi de profilage disposée en vis-à-vis de la paroi inférieure de la tête d’extrusion et formant un entrefer avec les lames de profilage pour l’extrusion des profilés formant le profilé complexe.

[0028] La paroi de profilage peut être fixe.

[0029] De manière alternative, la paroi inférieure de la tête d’extrusion a une forme concave de profil cylindrique d’axe donné s’étendant transversalement, dont une direction circonférentielle se confond avec la direction longitudinale définissant le sens de progression du profilé dans la machine et, la paroi de profilage est formée par la paroi radialement externe d’un rouleau cylindrique, mobile en rotation autour d’un axe confondu avec l’axe de la paroi inférieure.

[0030] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :

La figure 1 représente le profil transversal d’un profilé complexe selon l’art antérieur connu.

La figure 2 est une vue dans la direction transversale d’une machine d’extrusion selon l’invention.

La figure 3 est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale d’un profilé complexe réalisé à l’aide d’une tête d’extrusion selon une première forme d’exécution de l’invention.

La figure 4 est une vue en coupe selon un plan perpendiculaire à la direction longitudinale d’un profilé complexe réalisé à l’aide d’une tête d’extrusion selon une seconde forme d’exécution de l’invention.

La figure 5 est une vue schématique en perspective de la tête d’extrusion selon la première forme de réalisation de l’invention.

La figure 6 est une vue de détail de la partie de la tête d’extrusion inscrite dans le médaillon de la figure 5.

Les figures 7 et 8 sont des vues de détail de la tête d’extrusion inscrites dans les médaillons de la figure 6 et permettant de visualiser le canal d’extrusion annexe.

La figure 9 est une vue schématique en perspective de la tête d’extrusion selon la seconde forme de réalisation de l’invention.

La figure 10 est une vue de détail de la partie de la tête d’extrusion inscrite dans le médaillon de la figure 9.

[0031] Dans la forme préférée d’exécution de l’invention, servant de base à la présente description, la machine de coextrusion représentée à la figure 2 comprend un rouleau cylindrique 10 entraîné en rotation autour d’un axe 12 par un ensemble moteur (non représenté). Les génératrices du rouleau s’étendent selon une direction transversale DT et forment la paroi radialement externe 11 du rouleau 10.

[0032] La tête d’extrusion 2 comprend un bloc d’extrusion amont 3 qui est associé à une extrudeuse 30 fournissant un premier mélange M1, un bloc d’extrusion aval 4 qui est associé à une extrudeuse aval 40 fournissant un second mélange M2, et une extrudeuse annexe associée au bloc d’extrusion aval 4.

[0033] La paroi inférieure radialement interne 20 de la tête d’extrusion 2 a une forme générale cylindrique d’axe 12 qui est placée en vis-à-vis de la paroi radialement externe 11 du rouleau 10. L’espace compris entre la paroi inférieure et la paroi radialement externe du rouleau forme une voûte dans laquelle le mélange sous pression est mis en forme en passant dans les entrefers définis par une lame de profilage amont 32 et une lame de profilage aval 42, faisant partie intégrante de la tête d’extrusion, et la paroi radialement externe 11 du rouleau 10.

[0034] La distance radiale entre ces deux parois au niveau des deux extrémités transversales est de l’ordre de quelques dixièmes de millimètres pour limiter les fuites de mélange de caoutchouc.

[0035] Le rouleau 10 permet un meilleur entrainement du profilé complexe en cours d’extrusion dans la direction longitudinale DL, et permet en particulier de réduire les effets de bord au niveau de la semelle du profilé complexe en contact avec la paroi radialement externe 11 du rouleau.

[0036] Le profilé complexe PC est dirigé dans la direction longitudinale DL vers la partie aval de la machine d’extrusion sur un tapis 13.

[0037] De manière alternative, il est tout à fait possible de mettre en œuvre l’invention à l’aide d’une machine de coextrusion, dite à nez plat, dans laquelle la paroi définissant les entrefers avec les lames de profilage amont et aval est fixe.

[0038] Pour la clarté de l’exposé qui suit, il sera fait référence à ce mode alternatif autant que nécessaire, en considérant que, dans la plupart des cas, ce qui sera évoqué pour une machine d’extrusion comportant un rouleau s’applique mutatis mutandis pour une machine d’extrusion à nez plat.

[0039] Le sens de rotation R du rouleau détermine le sens de progression du profilé dans la cavité d’extrusion de la machine, lequel est assimilé à la direction longitudinale DL. La direction radiale DR correspond donc à une direction localement perpendiculaire à la direction transversale DT et à la direction longitudinale DL, et le sens radialement dirigé vers l’intérieur ou radialement interne correspond à une orientation vers l’intérieur de la cavité d’extrusion. Ainsi, lorsqu’un un premier point est placé dans une position radialement inférieure par rapport à un second point, on entend que la valeur de la distance entre le premier point et le second point selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale et à la direction transversale et orientée selon un sens allant du centre de la cavité vers l’extérieur est positive. De même, et dans la même logique, sont considérés comme équivalents les termes «inférieur» et «radialement inférieur», les termes «supérieur» ou «radialement supérieur», les termes externe» ou «radialement externe», ou encore les termes «interne » ou « radialement interne».

[0040] La figure 3 représente un premier profilé complexe PC1 comprenant un premier profilé P1 constitué d’un premier mélange M1 destiné à former la sous couche et un second profilé P2 constitué d’un second mélange M2 destiné à former la bande de roulement. Le profil de la bande de roulement comprend des rainures longitudinales P20 intercalées entre des cordons longitudinaux P21.

[0041] Ce profilé complexe PC1 comprend également au moins une gomme de bordure P3 comprenant une gomme de bordure P31 disposée en fond de sillon associée à au moins une gomme de bordure latérale P30 recouvrant une paroi latérale d’un sillon.

[0042] La gomme de bordure peut être formée à partir d’un mélange M3 de même nature que le mélange M1 ou, préférentiellement, d’un mélange de nature différente.

[0043] Le profilé complexe PC2 représenté à la figure 4 comprend des inserts longitudinaux P10 constitués du mélange M1, de forme générale triangulaire, et qui s’élèvent dans la direction radiale DR depuis une base fictive P13 située sur la face radialement externe de la sous couche P1, jusqu’à la surface radialement externe du second profilé P2. Ces inserts longitudinaux P10 sont disposés en bordure d’un cordon longitudinal P21 à la frontière entre le cordon longitudinal P21 et le sillon longitudinal P20 de sorte qu’une paroi latérale P11 ou P12 de l’insert forme le bord du sillon. La forme triangulaire de l’insert P10 n’est pas limitative et il est tout à fait possible, comme on le verra par la suite, de réaliser des inserts de formes différentes pour autant que la base de l’insert soit en continuité de matière avec la surface radialement externe du second profilé formant la sous couche.

[0044] On observe que seule la paroi de l’insert opposée à la paroi formant la bordure du sillon est alors mise en joint avec le mélange M2.

[0045] La gomme de bordure P3 a pour objet de recouvrir les parois latérales de l’insert et le fond du sillon avec un mélange M3 formé à partir d’une composition, ici de même nature que le mélange M2, mais qui peut être également de nature différente des compositions formant les mélanges M1 ou M2.

[0046] II va de soi que les caractéristiques distinctives de ces deux profilés complexes PC1 et PC2 peuvent être combinées pour former un profilé complexe comprenant une gomme de bordure recouvrant les parois de sillons bordées par un insert et les parois de sillons ne comprenant pas d’inserts.

[0047] La tête d’extrusion selon l’invention a été mise au point pour permettre la réalisation des profilés complexes du type de ceux représentés aux figures 3 et 4.

[0048] Avec un niveau de détail croissant, les figures 5, 6, 7 et 8 permettent de visualiser la tête de vulcanisation 2 vue du côté de la paroi inférieure 20, selon une première forme de réalisation de l’invention.

[0049] L’extrudeuse amont 30 (non représentée dans ces figures) dans laquelle est travaillé le premier mélange M1 débouche dans la paroi inférieure 20 par un canal d’extrusion amont 31 disposé en amont (dans le sens de la direction longitudinale DL) de la lame de profilage amont 32.

[0050] Cette lame de profilage amont 32, dont le profil transversal est adapté pour mettre en forme le premier profilé P1 destiné à former la sous couche, forme un entrefer avec la paroi radialement externe 11 du rouleau 10. Le profilé P1 est du type de celui représenté à la figure 3, et s’étend de manière continue dans la direction transversale DT.

[0051] L’extrudeuse aval 40 (non représentée dans ces figures) dans laquelle est travaillé le mélange M2, débouche par un canal d’extrusion aval 41 dans la paroi inférieure 20, en aval de la lame de profilage amont 32 et en amont d’une lame de profilage aval 42.

[0052] Le flux de mélange M2 provenant du canal d’extrusion aval 41 entre donc en contact avec la partie radialement externe du premier profilé P1 formant la sous couche dès sa sortie du canal d’extrusion aval 41 et directement en aval de la lame de profilage amont 32, bien en amont de la lame de profilage aval 42. Le raccordement de ces deux flux peut être une source de turbulence susceptible de modifier le profil de la sous couche, ce qui nécessite une adaptation en conséquence du profil transversal de la lame de profilage amont 32.

[0053] L’entrefer entre la lame de profilage aval 42 et la surface radialement externe 11 du rouleau 10 sert à déterminer le profil transversal du profilé complexe PC formé de l’assemblage des gommes M1 et M2, et à parfaire la mise en joint des profilés P1 et P2.

[0054] La lame de profilage aval 42 comprend au moins une saillie 420 destinée à former un sillon longitudinal P20.

[0055] L’extrudeuse annexe 70 (non représentée sur ces figures) est reliée par un canal interne (non visible) cheminant dans la tête d’extrusion jusqu’au canal de d’extrusion 71 débouchant dans la partie amont de la saillie 420 de la lame de profilage aval 42. Ce canal d’extrusion annexe 71 est formé par deux parois latérales 720 sensiblement parallèles aux parois latérales 422 de la partie aval de la saillie, et par une paroi amont 73 perpendiculaire à la direction longitudinale. Ces parois sont portées par des cloisons latérales 721 et une cloison amont 731.

[0056] La section du canal d’extrusion annexe 71 par un plan de section radial, perpendiculaire à la direction longitudinale DL, définit une surface fictive dans laquelle s’inscrit en totalité la section de la partie aval de la saillie 420 par ce même plan. On observera que le bord aval 723 des cloisons latérales 721 ainsi que la face amont (non visible) de la saillie 420 proprement dite sont confondus avec ce plan de section.

[0057] Au moins une des parois latérales 720 est distante d’une valeur d de la paroi latérale 422 de la partie aval de la saillie 420 de manière à définir entre ces deux parois une ouïe de sortie latérale 72 de largeur d par laquelle le mélange M3 provenant de l’extrudeuse annexe 70 est extrudé pour former une gomme de bordure latérale P30.

[0058] Le bord radialement inférieur 722 des parois latérales 720 et le bord radialement inférieur 732 de la paroi amont 730 sont inscrits dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction radiale DR. Ce plan est distant de la paroi radialement interne 421 de la saillie 420 d’une valeur e. Et l’ouverture dans ledit plan de section radial entre la paroi radialement inférieure 421 et le bord radialement inférieur des parois 720 et 730 définit une ouïe de sortie inférieure 73 de hauteur e, par laquelle le mélange provenant de l’extrudeuse annexe 70 est extrudé pour former la gomme de bordure de fond de sillon P31.

[0059] Les ouïes de sortie latérales 72 et l’ouïe de sortie inférieure 73 sont ouvertes l’une dans l’autre pour assurer la continuité de matière entre les gommes de bordure latérales P30 et la gomme de bordure de fond de sillon P31.

[0060] De même, l’espace radialement inférieur de la sorte 71 reste ouvert et fait face au flux de matière provenant de l’amont et pénétrant dans l’entrefer définit par la lame de profilage aval 42 et la surface radialement externe 11 du rouleau 10.

[0061] Les valeurs des distances d et e définissent les épaisseurs des gommes de bordure respectivement latérales et inférieures. Ces valeurs sont en règle générale de l’ordre du millimétré et préférentiellement inférieure à cette valeur.

[0062] Le sens d’écoulement préférentiel du matériau M3 en sortie du canal d’extrusion 71 est matérialisé par des flèches en trait gras.

[0063] Le choix entre une ou deux ouïes latérales dépend de la configuration du profilé complexe PC que l’on souhaite réaliser, en particulier si on désire recouvrir d’une gomme de bordure une seule ou les deux faces latérales du sillon (voir figures 3 ou 4). Ainsi, la figure 7 représente un canal d’extrusion annexe 71 comportant deux ouïes latérales 72 ; et la figure 8 représente un canal d’extrusion annexe 71 ne comportant qu’une seule ouïe latérale 72.

[0064] L’extrusion de la gomme de bordure P3 dans la lame de profilage aval juste en amont de la saillie 420 permet d’éviter de perturber le profil de cette gomme par les effets de la circulation des flux de mélange M1 et M2 entrant dans l’entrefer définit par cette lame de profilage aval 42. Le canal d’extrusion annexe étant disposé à quelques millimètres de la sortie du profilé complexe, la pression dans le matériau est proche de zéro et les mouvements de gomme susceptibles de modifier le profil de la gomme de bordure sont négligeables.

[0065] La seconde forme de réalisation de l’invention est particulièrement adaptée pour produire des profilés complexes PC2 du type de celui représenté à la figure 4, lequel comprend des inserts disposés à la frontière d’un bord ou des deux bords latéraux d’un sillon.

[0066] La tête d’extrusion selon cette deuxième forme de réalisation de l’invention est illustrée par les figures 9 et 10. Elle se distingue de la tête d’extrusion selon la première forme de réalisation de l’invention décrite ci-dessus en ce qu’elle comprend au moins un élément séparateur 6, disposé dans le prolongement longitudinal d’une saillie 420 de la lame de profilage aval 42. Cet élément séparateur 6 s’étend depuis la lame de profilage amont 32 jusqu’à la lame de profilage aval 42, et divise ledit canal d’extrusion aval 41 en sous- canaux 410.

[0067] Au niveau de la lame de profilage aval 42, les parois latérales 63 de l’élément séparateur 6 sont disposées en continuité des cloisons latérales 721 du canal d’extrusion annexe 71, et la paroi radialement interne 64 de l’élément séparateur 6 est disposée radialement sensiblement au même niveau que le bord radialement inférieur 732 de la cloison 731 supportant la paroi amont 730 de la sortie du canal d’extrusion annexe 71. Aussi, la cloison amont 731 supportant ladite paroi amont 730 peut utilement être confondue avec l’extrémité aval de l’élément séparateur 6.

[0068] Au niveau de la lame de profilage amont 32, la paroi radialement interne 64 de l’élément séparateur est disposée radialement au même niveau que la paroi de la lame de profilage amont 32.

[0069] La tête d’extrusion 2 comprend également au moins un chenal 5 s’étendant dans la direction longitudinale, de la lame de profilage amont 32 jusqu’à la lame de profilage aval 42.

[0070] Un chenal 5 se présente sous la forme d’un canal de section sensiblement triangulaire ou trapézoïdale comprenant une paroi latérale 53 supportée par une cloison 530, une autre paroi latérale, placée en vis-à-vis de la précédente, et formée par une paroi latérale 63 d’un élément séparateur 6, et une paroi 54 formant le fond du chenal. Les parois 53, 63 et 54 forment ensemble une surface concave continue, ouverte radialement vers l’intérieur, et dont la concavité fait face à la paroi radialement externe 11 du rouleau 10. les parois 53, 63 et 54 du chenal 5 définissent en quelque sorte un conduit, à l’image d’une gouttière ou d’une coque renversée ouverte à ses deux extrémités amont 51 et aval 52.

[0071] Au niveau de l’extrémité amont 51 du chenal 5, la cloison 530 est raccordée avec le flanc aval 321 de la lame de profilage aval 32, et le bord radialement inférieur de la cloison 530 affleure avec le profil de la lame d’extrusion amont 32. La lame de profilage amont 32 présente, au niveau de cette extrémité amont 51 du chenal 5, un profil transversal en forme d’exutoire 320, dont la partie aval est disposée en continuité de la paroi 55 formant le fond du chenal, de manière à favoriser l’écoulement du mélange M1 dans le chenal 5.

[0072] Au niveau de l’extrémité aval 52 du chenal 5, le chenal 5 s’ouvre directement dans l’entrefer formé par la lame de profilage aval 42 et la paroi radialement externe 11 du rouleau 10. Le chenal 5, illustré dans les figures 9 et 10, est configuré de sorte que la paroi 55 formant le fond du chenal 5 est disposée radialement au même niveau que la position radiale à ce niveau de la lame de profilage aval 42. En revanche, au niveau de cette extrémité aval 52, la cloison 530 supportant la paroi latérale 53 du chenal s’étend radialement vers l’intérieur à une position radiale inférieure à la position de la lame de profilage aval 42.

[0073] S’il n’est pas nécessaire de faire émerger l’insert au niveau de la surface de la bande de roulement; il est tout à fait possible, au niveau de l’extrémité aval 52 du chenal 5, de disposer la paroi 55 formant le fond du chenal 5 à une position radialement inférieure à celle de la position radiale de la lame de profilage aval 42.

[0074] Ainsi, tout en restant en continuité de matière avec le mélange M1 formant la sous couche, la partie de mélange M1 pénétrant dans le chenal 5 s’écoule directement depuis l’extrémité amont 51 jusqu’à l’extrémité aval 52 sans être mise en contact avec le mélange

M2, de sorte que les adaptations de pression observées au niveau du raccordement du flux de mélange M2 avec le flux de mélange M1, n’entraînent aucune perturbation du profil conféré au mélange M1 ayant pénétré dans le chenal 5 et destiné à former l’insert P10.

[0075] La mise en forme de l’insert se fait tout au long de la progression du mélange M1 dans le chenal 5, et le profil selon un plan radial passant par l’extrémité aval du chenal 5 correspond au profil de l’insert P10 du profilé complexe PC. La mise en joint de la paroi de l’insert (P11 ou P12) opposée à la paroi de l’insert formant la paroi du sillon avec le mélange M2 formant la bande de roulement se fait alors directement dans l’entrefer formé par la lame de profilage aval 42 et la paroi radialement externe 11 du rouleau, sans que le profil de l’insert ne soit modifié.

[0076] L’évolution de la pression dans le chenal 5 peut être contrôlée en ajustant l’angle formé par les parois latérales 53 et 63 par rapport à la direction longitudinale DL. Ces deux parois convergent l’une vers l’autre allant de l’amont vers l’aval en faisant un angle de l’ordre de 5° avec la direction longitudinale, de sorte que la section transversale du chenal par un plan radial ou par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale décroît de manière continue en allant de l’extrémité amont 51 vers l’extrémité aval 52 du chenal, et que ladite section est minimale au niveau de l’extrémité aval 52.

[0077] La cloison 530 du chenal supportant la paroi latérale 53 est de faible épaisseur pour ne pas perturber les flux de matériau circulant sur ses deux faces. Une épaisseur inférieure à 2mm et préférentiellement inférieure à 1mm semble convenir.

[0078] Dans le cas illustré aux figures 9 et 10, la section du chenal au niveau de l’extrémité aval 52 a une forme sensiblement triangulaire correspondant à une forme préférentielle de réalisation de l’insert. Toutefois, la forme de cette section n’est pas limitative et peut être adaptée à volonté.

[0079] L’extrusion du mélange M3 par les ouïes de sorties 72 et 73 permet de déposer la gomme de bordure P3 sur le flanc de l’insert et sur le fond du sillon.

[0080] On observe ici que l’extrémité aval 52 du chenal 5 est disposée légèrement en amont des ouïes latérales 72 de manière à ce que le bord latéral de l’insert soit formé avant de recevoir la gomme de bordure P3 [0081] Il résulte de ce qui précède, que les différentes formes de mise en œuvre de l’invention, peuvent faire l’objet de nombreuses combinaisons sans pour autant se départir de l’esprit de l’invention.

[0082] De même, on considérera qu’une machine de coextrusion d’un profilé complexe, comprenant une tête d’extrusion selon l’invention entre dans le domaine de protection de la présente demande. Comme cela a déjà été évoqué, cette machine peut être équipée ou non d’un rouleau cylindrique rotatif.

NOMENCLATURE

Machine de coextrusion.

Rouleau

Paroi radialement externe du rouleau.

Axe de rotation du rouleau.

Tapis d’évacuation.

Tête d’extrusion.

Paroi inférieure.

Bloc d’extrusion amont.

Extrudeuse amont.

Canal d’extrusion amont.

Lame de profilage amont.

320 Exutoire.

321 Flanc aval de la lame de profilage amont.

Bloc d’extrusion aval.

Extrudeuse aval.

Canal d’extrusion aval.

410 Sous canal.

Lame de profilage aval.

420 Saillie.

421 Paroi radialement inférieure de la saillie.

422 Paroi latérale de la saillie.

Chenal.

Extrémité amont du chenal.

Extrémité aval du chenal.

Paroi latérale du chenal.

530 Cloison.

Paroi formant le fond du chenal.

Elément séparateur

Paroi latérale de l’élément séparateur.

Paroi radialement interne de l’élément séparateur.

Extrudeuse annexe.

Canal d’extrusion annexe.

Ouïe de sortie latérale. 1

720 Paroi latérale du canal de sortie annexe 71.

721 Cloison latérale du canal de sortie supportant la paroi latérale 720.

722 Bord radialement inférieur de la paroi latérale 720.

723 Bord aval de la paroi latérale 720.

Ouïe de sortie inférieure.

730 Paroi amont du canal de sortie annexe 71.

731 Cloison amont supportant la paroi amont 730.

732 Bord radialement inférieur de la paroi amont 730.

R Sens de rotation du rouleau.

DT Direction transversale.

DL Direction longitudinale ; Sens de progression.

PC, PCO, PC1, PC2 Profilé complexe.

d Distance entre la paroi intérieure de l’ouïe latérale et la paroi latérale de la saillie.

e Distance entre l’extrémité des parois de la bouche de sortie et la paroi de base de la saillie.

P1 Premier profilé (sous couche).

P10 Insert longitudinal.

P11 Première paroi latérale de l’insert.

P12 Seconde paroi latérale de l’insert.

P13 Base de l’insert.

P2 Second profilé (bande de roulement).

P20 Sillon longitudinal.

P21 Cordon longitudinal.

P3 Gommes de bordure P30 et P31.

P30 Gomme de bordure latérale.

P31 Gomme de bordure de fond de sillon.

M1 Premier mélange de caoutchouc

M2 Second mélange de caoutchouc.

M3 Mélange de caoutchouc formant les gommes de bordure.

Claims (11)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de coextrusion d’un profilé complexe (PC) constitué de l’assemblage de profilés (P1, P2, P3) formés à partir de mélanges de caoutchouc (M1, M2, M3), dans lequel à l’aide d’une machine de coextrusion on réalise un profilé complexe dont le profilage final est opéré au niveau d’une lame de profilage aval (42) disposée en sortie d’une cavité d’extrusion, ladite lame de profilage aval (42) comprenant au moins une saillie (420) pour former un sillon (P20) dans le profilé complexe (PC) caractérisé en ce que, à l’aide d’une extrudeuse annexe (70) on délivre un mélange de caoutchouc (M3) par un canal d’extrusion annexe (71) débouchant dans une partie amont de ladite saillie (420), ledit canal d’extrusion annexe (71) comportant des ouïes (72, 73) disposées en bordure de ladite saillie (420), et on dépose une gomme de bordure (P3) dans le sillon (P20) du profilé complexe (PC, PC1, PC2), ladite gomme de bordure (P3) comprenant une gomme de bordure de fond de sillon (P31) et au moins une gomme de bordure latérale (P30).
2. 2. Procédé de coextrusion selon la revendication 1 dans lequel la machine d’extrusion (1) comprend une tête d’extrusion (2) comprenant une paroi inférieure (20), et une paroi de profilage (11) disposée en vis-à-vis de la paroi inférieure (20), ces deux parois délimitant la cavité d’extrusion, et dans lequel on réalise les opérations suivantes :

   à l’aide d’une extrudeuse amont (30) débouchant dans la paroi inférieure (20) de la tête d’extrusion (2) par un canal d’extrusion amont (31), on délivre un premier mélange (M1).

   on réalise un premier profilé (P1) formé du premier mélange (M1) dans un entrefer amont défini par une lame de profilage amont (32) disposée en aval du canal d’extrusion amont (41) et la paroi de profilage (11) à l’aide d’une extrudeuse aval (40) débouchant dans la paroi inférieure (20) de la tête d’extrusion (2) par un canal d’extrusion aval (40) disposé en aval de la lame d’extrusion amont (32) on délivre un deuxième mélange (M1), et on met en joint la surface externe du premier profilé (P1) avec le second mélange (M2), dans un entrefer aval, disposé en aval du canal d’extrusion aval (40), et défini par une lame de profilage aval (42) et la paroi de profilage (11), on réalise le profilé complexe (PC) formé du premier et du deuxième matériau (M1, M2).
3. 3. Procédé de coextrusion selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la gomme de bordure est de même composition que la composition formant le deuxième mélange (M2).
4. 4. Procédé de coextrusion selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la gomme de bordure (P3) est de composition (M3) différente que la composition formant le premier (M1) et le deuxième (M2) mélange
5. 5. Procédé de coextrusion selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ledit premier profilé (P1) comprend au moins un élément de profil destiné à former un insert (P10) longitudinal dont une base (P13) est en continuité de matière avec ledit premier profilé (P1) et qui forme une excroissance s’étendant vers l’extérieur par rapport à une surface externe dudit premier profilé, et dans lequel on fait circuler ledit insert entre des parois (53, 54, 63) d’un chenal (5) s’étendant selon une direction longitudinale entre la lame de profilage amont (32) et la lame de profilage aval (42), et disposées de sorte qu’une paroi latérale de l’insert (P11, P12) forme une paroi latérale d’un sillon (P20), et que la mise en joint des parois de l’insert avec le second mélange s’effectue uniquement dans l’entrefer aval.
6. 6. Procédé de coextrusion selon la revendication 5, dans lequel la section de l’insert (P10) par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale (DL) est de forme triangulaire.
7. 7. Procédé de coextrusion selon la revendication 6, dans lequel, en sortie de l’entrefer aval, un sommet de l’insert affleure au niveau de la surface externe du profilé complexe.
8. 8. Procédé de coextrusion selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel, au cours de sa progression dans le chenal (5), la section de l’insert (P10) par un plan perpendiculaire à la direction longitudinale diminue entre la sortie de l’entrefer amont et l’entrée de l’entrefer aval.
9. 9. Procédé de coextrusion selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel la paroi de profilage est fixe.
10. 10. Procédé de coextrusion selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel, la paroi inférieure de la tête d’extrusion a une forme concave de profil cylindrique d’axe donné s’étendant transversalement, et dont une direction circonférentielle se confond avec la direction longitudinale définissant le sens de progression du profilé dans la machine et, la paroi de profilage est formée par un rouleau cylindrique (10), mobile en rotation autour d’un axe (12) confondu avec l’axe de la paroi inférieure (20), dont une paroi radialement externe (11) forme ladite paroi de profilage.
11. 11. Pneumatique formé à partir d’un profilé complexe réalisé à l’aide d’un procédé de coextrusion selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.