LU81818A1 - Procede et dispositif pour la fabrication de pneumatiques radiaux et pneumatiques ainsi obtenus - Google Patents

Description

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La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de pneumatiques radiaux comprenant, de l'intérieur vers l'extérieur, une carcasse constituée par une ou plusieurs nappes dont les fils se trou— 5 vent substantiellement dans des plans méridiens, une structure de renforcement annulaire formée par au moins deux cou-15 ches de fils métalliques croisés entre eux et orientés symé triquement par rapport à la direction longitudinale du pneumatique, et une bande de roulement. L'invention concerne 10. également les pneumatiques obtenus suivant ce procédé et/ou ·* à l'aide du dispositif décrit.

Les pneumatiques du type susdit sont fabriqués, traditionnellement, en disposant les nappes de carcasse en une configuration cylindrique sur un tambour de confection 15 expansible prévu à cet effet, en amenant ensuite la configuration initiale de la carcasse à l'état d'une configuration torique et finalement en disposant sur cette carcasse la structure de renforcement et la bande constituant la bande de roulement.

20. Pour le cas des pneumatiques radiaux présentant des caractéristiques particulières, comme par exemple un meilleur confort de marche et un meilleur comportement, on connaît d'autres procédés de fabrication.

En général, ces procédés consistent à appliquer 25 la structure annulaire de renforcement sur la carcasse déjà amenée en forme torique sur un tambour de confection à membrane expansible, puis à porter la carcasse et la structure ♦ de renforcement qui y est associée et en l'absence de la bande de roulement à une conformation torique ultérieure 30l à l'intervention d'une nouvelle expansion de la membrane du tambour.

Par ce moyen, du fait que les fils ne sont pas arrêtés dans leur mouvement par la bande de roulement, on obtient une disposition plus uniforme des fils métalliques et 35 on a constaté de plus qu'il existe un état de tension des « fils qui augmente la résistance du pneumatique aux efforts latéraux et en torsion.

Toutefois, ces procédés et les dispositifs I prévus pour les réaliser, bien qu'apportant des solutions à \ . , 2 certains problèmes du passé, ne donnent pas pleinement satisfaction.

En particulier, les diverses opérations d'assemblage, le centrage et l'alignement réciproque des diverses 5 parties constitutives du pneumatique sur le tambour de confection nécessitent l'emploi d'un grand nombre de dispositifs autour du tambour proprement dit, par exemple ce qu'on appelle les cloches ou des supports équivalents pour le positionnement de la structure annulaire de renforcement sur la carcas-1Q se après la première mise en forme torique et pour le posi- 1 ·* | tionnement de la bande de roulement après la deuxième mise en forme torique de la carcasse.

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Par conséquent, toutes les phases de la fabri-| cation et les appareils à utiliser sont complexes et les di- | 15 verses manoeuvres d'inspection, de contrôle et autres opéra tions manuelles sont gênées, dans une certaine mesure, par la i présence de multiples pièces de machine autour du tambour de ! confection, dans un espace réduit.

j On a constaté, en outre, que la distribution | 2Q et l'uniformité obtenue pour les fils métalliques des nappes t j de renforcement ne donnent pas vraiment satisfaction du fait que les fils se déposent sur la carcasse avec des variations de l'angle d'inclinaison qui ne sont pas aussi négligeables i qu'on le désirerait pour un pneumatique radial résistant aux ^ 25 efforts de toutes sortes auxquels il est soumis en cours de service.

| La présente invention vise, dès lors, â procu- I Ψ i . rer un procédé et un dispositif de fabrication de pneumati- | I ques radiaux qui ne sont pas exposés aux inconvénients pré- : 3CL mentionnés.

L'objet de la présente invention consiste en un procédé de fabrication de pneumatiques radiaux comprenant i une carcasse radiale, une structure de renforcement compor- ! tant au moins deux couches de fils métalliques qui constituent ; 35 la ceinture, ces fils des deux couches étant croisés entre ! eux et orientés symétriquement par rapport à la direction Ion- * gitudinale du pneumatique, et une bande de roulement, ledit ï procédé comprenant les étapes de ; _ . ‘ , 3 a) confection de la carcasse en une forme cylindrique sur un tambour de confection principal expansible, b) première mise en forme de ladite carcasse, à l'état non vulcanisé, afin de lui conférer une forme torique, 5 . ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les éta pes supplémentaires consistant à : c) disposer et enrouler en une forme cylindrique la ceinture formée par les deux couches de fils métalliques sur un tambour auxiliaire expansible ayant un diamètre égal au diamètre externe de la carcasse, après la première mise en forme torique sur le tambour de confection principal, d) effectuer l'expansion de la partie expansible du tambour auxiliaire et maintenir en contact à coulissement ladite partie expansible et la ceinture et porter ladite ceinture, dans cet état de coulissement, de la configuration cylindrique initiale à une configuration torique dont le développement équatorial est supérieur au développement équatorial de la carcasse, après la première mise en forme, e) contracter le tambour auxiliaire, 20 f) extraire du tambour auxiliaire la bande composite annulaire comprenant la ceinture et la bande de roulement qui a été enroulée sur la ceinture après l'étape d), g) transférer et centrer ladite bande composite annulaire au niveau du plan équatorial de la carcasse sur le tambour 25 principal, h) effectuer l'expansion du tambour principal et procéder à une deuxième mise en forme torique de la carcasse jusqu'à ce que la couronne de celle-ci soit en contact avec la surface torique correspondante de la ceinture, 3Q 1) vulcaniser dans un moule et sous pression le pneumatique ainsi formé.

La caractéristique fondamentale de l'invention consiste à effectuer l'expansion de la ceinture sans la bande de roulement ni la carcasse, en ayant soin en même temps d'exer- 35 cer cies pressions uniformes sur la ceinture qui comporte une surface expansible ayant des caractéristiques de coulissement qui maintiennent, au cours de l’étape d'expansion citée,une I friction très négligeable lors du contact entre la partie ex- 1 pansible du tambour auxiliaire et la partie élastomérique de \ 4 la couche supérieure contenant les. fils, métalliques..

Ce procédé peut être exécuté à l'aide d'une partie expansible du tambour auxiliaire formée en un matériau métallique, par exemple au moyen d'une pluralité de sec-5 teurs en acier ou en un métal ayant en surface un revêtement anti-adhésif, de préférence rayé, ou en une autre matière quelconque ayant un comportement équivalent à celui d'un métal en ce qui concerne les effets du frottement au contact de la ceinture dont on doit provoquer l’expansion.

1CL Suivant le procédé mentionné plus haut, les fils métalliques des couches de renforcement se disposent plus librement et plus uniformément que ce n'était le cas dans les procédés connus.

En fait, dans l'étape d’expansion de la cein-15 ture, les fils métalliques ne sont pas entravés dans leur mouvement de mise en place par la présence de la bande de roulement et de la carcasse sous-jacente dont la composition ëlastomërique, dans les anciens procédés, donnait lieu à un frottement important lors du contact avec la partie élasto-20 mërîque de la ceinture et empêchait donc une libre expansion de celle-ci en provoquant des résultats négatifs tels que celui d’empêcher une distribution uniforme des fils.

Le procédé de l'invention trouve entre autres une application dans la fabrication de pneumatiques radiaux 25 comprenant sur la carcasse, en plus de la ceinture à fils métalliques, des couches de renforcement supplémentaires, par exemple une ou plusieurs couches de fils parallèles entre eux et disposés en direction longitudinale. Ces fils peuvent être constitués par un matériau métallique ou textile qui diminue | 3Q. de longueur sous l’action de la chaleur.

Le procédé de fabrication de ce pneumatique comprenant lesdits fils en matière textile est caractérisé par le fait que l'on applique et enroule, sur la ceinture déjà soumise à l'expansion, au moins ladite couche de fils en ma-35 tière textile et que l'on enroule finalement la bande de roulement pour constituer la bande composite annulaire à trans-! férer au tambour principal où la carcasse a déjà été préparée i après la première mise en forme torique.

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Ce procédé présente encore l'avantage de permettre la fabrication d'un pneumatique possédant des caractéristiques de confort particulières et une uniformité de comportement du fait que les fils métalliques, qui ne sont pas 5 entravés dans leurs mouvements par la présence des fils en matière textile, par exemple en nylon, sont ä même de se ' placer correctement au cours de l'expansion de la ceinture, avec éventuellement de très faibles variations de l'angle d'inclinaison.

10. Un autre objet de l'invention consiste en un tambour auxiliaire expansible pour la mise en forme séparée de la structure de renforcement et de la bande de roulement dans la fabrication de pneumatiques radiaux comprenant la carcasse radiale, la structure de renforcement constituée par 15 au moins deux couches de fils métalliques croisés entre eux et formant la ceinture, et la bande de roulement, ladite carcasse étant fabriquée sur un tambour principal expansible pour passer d’une configuration cylindrique à une première mise en forme torique et ensuite à une deuxième mise en forme 2Q torique pour porter le développement équatorial externe de ladite carcasse à une valeur supérieure à celle obtenue lors de la première mise en forme, ledit tambour auxiliaire étant caractérisé par le fait de comprendre des moyens pour assumer et passer d'une configuration cylindrique â une configuration 25 torique de manière à porter ladite ceinture-enroulée sur le tambour auxiliaire - d'une configuration cylindrique de diamètre correspondant ä celui de la carcasse de première mise en forme ä la configuration torique correspondant à la couronne de carcasse de deuxième mise en forme, lesdits moyens compre-3Q nant une partie expansible en matériau métallique ou en un matériau équivalent ä un métal en ce qui concerne les effets du frottement au contact entre la partie expansible et la ceintu-re au cours du passage de la configuration cylindrique à la configuration torique.

35 Suivant une forme de réalisation préférée, le dit tambour auxiliaire est caractérisé par le fait que les moyens pour faire assumer et faire passer le tambour auxiliai- », re d’une configuration cylindrique à une configuration tori-li U que comprennent une pluralité de supports disposés circonfé- I* 6 entre eux des espaces vides, une pluralité de secteurs bombés constituant la partie expansible desdits moyens dont la surface bombée complémentaire est disposée en dessous de la surface supérieure desdits supports dans la configuration 5 cylindrique du tambour auxiliaire, des moyens pour le passage des secteurs entre lesdits espaces vides et pour l'expansion des secteurs jusqu'à une position située au-dessus desdits supports pour déterminer la configuration torique du tambour auxiliaire.

10 Un autre objet encore de l'invention consiste en une installation pour la fabrication de pneumatiques radiaux comprenant la carcasse radiale, une structure de renforcement constituée par au moins deux couches de fils métalliques croisés entre eux pour former la ceinture, et la bande 15 de roulement, ladite installation étant caractérisée par le fait de comprendre un tambour principal expansible connu en soi destiné à porter la carcasse d'une configuration cylindrique à une première configuration torique et ensuite à une configuration torique ultérieure de valeur supérieure à la : 20 première, un tambour auxiliaire expansible comme dit plus 1 haut capable d'assumer une configuration passant de la for me cylindrique à la forme torique et de porter lesdites couches de fils métalliques d'une configuration cylindrique à une configuration torique correspondant à celle de la deuxiè-25 me mise en forme de la carcasse, des moyens pour transférer la bande composite annulaire constituée par la structure de renforcement et la bande de roulement du tambour auxiliaire sur le tambour principal après la première mise en forme torique de la carcasse et avant la deuxième mise en forme Ιοί 3Q rique de celle-ci.

; La présente invention sera mieux explicitée par la description détaillée ci-après, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures des des-! sins annexés dans lesquels : ; 35 - la figure 1 représente en coupe un pneumatique radial fa- ; briqué suivant le procédé et avec l'installa- j tion de l'invention, I - 1$. figure 2 montre, en une vue longitudinale, l'installa- j tion servant à la fabrication du pneumatique 7 de la figure 1, - la figure 3 montre, en détail, en coupe transversale, le tambour principal de l'installation de la figure 2 pour la fabrication de la carcasse du 5 pneumatique de la figure 1, - la figure 4 représente en détail une vue en perspective du : tambour auxiliaire de l'installation, - la figure 5 montre le tambour auxiliaire de la figure 4 après la mise en forme torique de la ceinture, 1Û — la figure 6 montre en coupe transversale les secteurs et les moyens prévus pour l'expansion des secteurs du tambour auxiliaire, - la figure 7 représente le tambour principal de la figure 3 après l'étape de première mise en forme torique 15 de la carcasse et, autour du tambour et à dis tance de la carcasse, la ceinture et la bande de roulement, -· la figure 8 représente le pneumatique après la deuxième mise en forme torique et après le repoussement 20 (ou compactage).

Dans la description qui suit, on montre d'abord en se référant à la figure 1 un des nombreux pneumatiques radiaux 1 auxquels l'invention est particulièrement applicable et ensuite, en se référant à la figure 2, l'installa-25 tion de fabrication appropriée.

Le pneumatique illustré à l'état fini comprend une carcasse monopli radiale 3 dont les extrémités sont retournées autour des tringles 4,5, une structure de renforcement 6 et une bande de roulement 7. La structure de renfor-30 cernent 6 comprend une ceinture annulaire constituée par deux couches ou nappes caoutchoutées 8,9 comprenant des fils métalliques croisés entre eux et inclinés par rapport au plan équatorial d'un angle égal par exemple â 21°.

La structure de renforcement peut évidemment com-35 prendre d'autres couches de renforcement, par exemple des bandes de fils de nylon posés en direction longitudinale, qui sont omises ici sans nuire en aucune façon à la compréhension de l'invention. D'une manière générale, l'installation 2 ç-, pour la fabrication du pneumatique 1 comprend un tambour 8 principal 10 pour confectionner la carcasse 3 d'abord en une conformation cylindrique et puis en une première conformation torique, un tambour auxiliaire expansible 11 pour confectionner la ceinture d'abord en une configuration cylin-' 5 drique de diamètre correspondant au diamètre maximal de la carcasse de première mise en forme et puis pour porter la ceinture à une configuration torique, des moyens 12 pour transporter la bande composite annulaire constituée par la ceinture et par la bande de roulement du tambour auxiliaire 10 au tambour principal, le plan médian de la bande composite annulaire correspondant au plan médian de la carcasse de première mise en forme de façon à pouvoir procéder ultérieurement à une deuxième mise en forme de la carcasse jusqu'à ce que la couronne de carcasse atteigne et se place contre 15 la surface interne correspondante de la ceinture.

Le tambour principal 10 (fig. 3) est constitué par une membrane expansible B et par le dispositif 13 de blocage des talons qui comprend deux anneaux en forme de C

14,15 capables de positionner puis de bloquer les talons de 2Q la manche cylindrique M de la carcasse, suivant des modalités amplement décrites et illustrées dans le brevet italien n° 957.079 déposé au nom de la Demanderesse.

Le tambour auxiliaire expansible 11 (fig. 4) comprend des moyens permettant d’assumer une configuration 25 cylindrique et de passer de la configuration cylindrique à une configuration torique.

Dans la forme de réalisation préférée, lesdits moyens comprennent une pluralité de supports de la ceinture I constitués par une structure de support cylindrique 16 en 3Q forme de peigne a dents 17 et une partie expansible constituée par une pluralité de secteurs 18 à surface bombée 19 disposés radialement avec leur surface complémentaire en dessous de la surface supérieure du peigne 16 dans la position initiale de repos (voir fig. 4) et déplacés ensuite ra-35 dialement à l'extérieur vers la configuration torique à l’aide de moyens d'expansion 20 (voir fig. 4) illustrés en détail à la figure 6.

j La structure en forme de peigne 16 remplit di- Λ verses fonctions énoncées et expliquées ci-après r 9 a) Par son développement externe cylindrique elle agit comme élément de mesure de la longueur de ceinture dont il est souhaitable - pour la menée à bonne fin de l'invention -que la configuration initiale cylindrique ait un diamètre 5 externe correspondant au diamètre maximum de la carcasse après la première mise en forme torique.

b) Par son développement externe en forme de peigne à dents 17 occupant de préférence la moitié de la surface cylindrique totale, elle constitue un support pratiquement continu 50 de la ceinture non vulcanisée, évitant donc des déforma tions dangereuses de celle-ci, et en même temps, par la présence d'espaces vides entre les dents, elle permet l'expansion des secteurs pour faire prendre par le tambour auxiliaire la configuration torique à partir de la confi-15 guration cylindrique.

c) Par le développement externe cylindrique pratiquement continu, elle permet la superposition des bords de la ceinture sur toute leur longueur, donnant donc l'avantage d'un joint parfait que l'on ne pourrait pas obtenir, par exem- 20. pie, si les couches de la ceinture étaient enroulées sur les secteurs bombés dont la surface ne constituerait évidemment qu'un support partiel de la largeur des couches superposées et rendrait imparfaite la jonction des bords en question.

25 d) Elle agit comme élément de centrage de la ceinture, par exemple en procurant un rebord circulaire 21 (fig.4) délimité par un plan orthogonal ä l'axe 1 du tambour auxiliaire contre lequel s'appuie un des côtés L de la ceinture lorsque celle-ci est enroulée sur le tambour.

30 La pluralité des secteurs 18 comprend une sur face bombée 19 en matériau métallique, particulièrement en acier, ou en une autre matière quelconque qui est équivalente au métal en ce qui concerne les effets du frottement dans le contact entre la surface des secteurs en expansion et la cein-35 ture, par exemple encore en polytétrafluoréthylêne ( connu commercialement sous le nom de teflon) qui possède des caractéristiques anti-adhésives ou des matériaux équivalents dont les surfaces ont subi un traitement pour les rendre glissantes par rapport à la ceinture.

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En substance, la surface âes secteurs -quelle que soit la matière dont elle est constituée - doit présenter un frottement minimal lors du contact avec la ceinture en expansion de manière à positionner uniformément les 5 fils métalliques au cours de leur passage de la conformation cylindrique à la conformation torique de la ceinture.

Lesdits secteurs 18 sont conçus en une forme particulière pour permettre une pénétration profonde des surfaces bombées 19 entre les dents 17 du peigne 16 et dans 10 les espaces vides entre les dents et, par conséquent, pour être à même de permettre l'expansion de la ceinture avec la meilleure uniformité possible.

i A cet effet, chaque secteur comprend deux ccr- i ges longitudinales égales 22 (fig. 5) de forme correspondant ! 15 à celle des dents du peigne et chaque gorge à une profonceur - mesurée radialement par rapport au tambour auxiliaire er.-| tre la surface la plus interne de la dent et le fond de la gorge correspondante en position de repos - au moins égale au déplacement radial des secteurs pour passer de la positicr. 20. initiale en dessous du peigne (voir fig. 4) à la position supérieure qui coïncide avec la configuration torique du tau-bour auxiliaire (voir fig. 5).

Les moyens 20, prévus pour l'expansion radiale des secteurs 18, comprennent pour chaque secteur 18 (voir 25 fig. 6) deux leviers 23,24, un arbre guide 25 et un mécanis-me d'actionnement des leviers 26.

Les deux leviers 23 et 24 sont orientés pour s'entrecroiser et sont disposés dans des plans radiaux par rapport au tambour; ces leviers comprennent des premières 30 extrémités 27-28 articulées aux extrémités 29-30 du secteur correspondant 18 et des secondes extrémités 31-32 actionna-bles par des pistons fluido-dynamiques 33-34 dudit mécanisme d'actionnement.

L'arbre guide 25 s'étend radialement par rai-35 port au tambour auxiliaire et comprend une extrémité supérieure 35 attachée au centre du secteur correspondant et u:= extrémité inférieure 36 pouvant coulisser.dans une douille 1" ! solidaire, en position interne centrale, du tambour auxilicu- 4 re· • 11 ; On prévoit en outre des moyens de blocage ré- | glables permettant de faire varier la course d'expansion des secteurs 18 pour des ceintures convenant à des pneumatiques ayant des mesures différentes.

5 Ces moyens de blocage réglables comprennent une vis 38 dont les extrémités filetées en sens opposé sont vissées dans des surfaces filetées correspondantes 38' associées aux extrémités 31 et 32 des leviers 23-24.

A l'aide d'une poignée spéciale D, la rotation 10. de la vis 38 dans un sens ou dans l’autre change la distance réciproque initiale des extrémités 31 et 32 des leviers et la course ultérieure des pistons fait varier le degré d'expansion des secteurs 18, comme cela est d’ailleurs clairement représenté à la figure 6, où on voit dans la partie 15 supérieure la course minimale d'expansion des secteurs 18 en fonction d'une rotation prédéterminée de la vis et dans la partie inférieure la course maximale d'expansion des secteurs 18 qui aboutent contre une surface d'arrêt 39 par une autre rotation prédéterminée de la vis 38.

20 Le mouvement de retour des secteurs est aussi commandé par l'action de ressorts cylindriques appropriés m capables de ramener les extrémités 31 et 32 des leviers dans la position d'origine lorsque le fluide d'actionnement est extrait des cylindres respectifs.

25 La contraction des secteurs est également ré glée par une autre vis 38" dont le degré de vissage sur une , surface filetée correspondante 38"' du tambour détermine l’ar rêt des extrémités du levier avant que le secteur correspondant n'aille interférer avec le profil sous-jacent des dents 30. 17 du peigne 16.

Pour lorsque les secteurs 18 sont complètement en expansion, il est prévu dans le tambour auxiliaire des moyens capables de désenfiler le peigne 16 par coulissement des dents respectives 17 à travers les gorges 22 des secteurs.

35 Ces moyens de dësenfilage comprennent (voir fig. 6) une pluralité de barres de guidage horizontales 40 raccordées à une première et à une deuxième plaques 41,42

Jf coaxiales avec le tambour auxiliaire, une troisième plaque 43 montée à coulissement sur les barbes de guidage 40, une j . 12 ? ? commande fluido-dynamique 44 raccordée à la structure fixe F et dont la tige 45 est raccordée à la troisième plaque 43 par l'interposition de coussinets 46 capables de tourner sur des pistes de roulement correspondantes creusées di-5 rectement sur des parties solidaires à la troisième plaque et sur la tige 45.

Le peigne 16 est fixé sur la troisième plaque mobile 43, coaxialement par rapport au tambour auxiliaire.

Lorsque le tambour auxiliaire est arrêté, après 10L l’expansion de la ceinture, la course de retour de la tige ! 45 dans le cylindre correspondant entraîne en même temps la troisième plaque 43 et désenfile le peigne 16 de la position à la ligne pleine à la position en pointillé de la figure 2 ou bien de la position en pointillé ä celle à ligne pleine | 15 de la figure 6.

Le tambour auxiliaire 11 comprend en outre des moyens pour bloquer temporairement sous pression la ceinture ; enroulée autour du tambour auxiliaire.

! ! Suivant la forme de réalisation préférée, ces 20 moyens consistent en des aimants 47 qui constituent des supports supplémentaires de la ceinture disposés - comme on le Voit à la figure 5 - comme des dents du peigne 16.

Les moyens 12 de l'installation 2 pour transférer la bande composite annulaire, formée par la ceinture et 25 par la bande de roulement, du tambour auxiliaire au tambour principal 10 .comprennent un anneau de transfert de type connu pourvu d'une pluralité de secteurs 48 actionnables au moyen de mécanismes à levier adéquats de manière â pouvoir se contracter radialement pour lever un élément quelconque 30 de forme annulaire et de se mettre en expansion pour revenir il à la position de repos et libérer ledit élément.

Le mouvement de l'anneau 12 entre les deux tambours est réglé par un système de commande comprenant un moteur 49 (fig. 2) et une chaîne 50 dont les extrémités 35 51,52 sont raccordées à une base de soutien 12’ de l'anneau, qui peut se mouvoir sur un rail approprié 53.

Le centrage de l'anneau par rapport au plan J médian du tambour principal est réglé par un système de con-| ___W trôle extrêmement précis basé substantiellement (bien 13 qu'avec une solution plus simple) sur le concept du dispositif décrit dans la demande de brevet italien n° 29.324 A/76 déposée au nom de la Demanderesse.

Suivant le schéma illustré à la figure 2, le 5 tambour auxiliaire et le tambour principal sont disposés sur un arbre commun et les deux tambours sont mis en rotation indépendamment l'un de l'autre au moyen des mécanismes usuels du type à friction dans des associations à engrenages divers qui permettent de modifier la vitesse relative suivant les 1Q nécessités impliquées par les opérations individuelles ä effectuer.

L'anneau de transfert# à son tour# se meut avec son axe aligné sur l'axe du tambour.

Le fonctionnement de l'installation est le 15 suivant :

Au début du cycle de fabrication on cale sur le tambour principal 10 la carcasse déjà confectionnée en forme de manche cylindrique M (fig. 3).

Pour exécuter cette opération, on éloigne un 20. des deux anneaux en C# 14 ou 15# dans la direction de l'axe du tambour principal 10 et ensuite, après l'insertion de la manche M# on ramène le même anneau en C dans la position de blocage du talon.

Dans une étape ultérieure, toujours sur le 25 tambour principal 10, on envoie un fluide sous pression a l’intérieur de la cavité du tambour de façon à provoquer l'expansion de la membrane élastique B et à obtenir une mise en forme torique de la carcasse M (fig.7) avec un diamètre qui coïncide substantiellement avec le diamètre de la surface 30 cylindrique du peigne 16.

En même temps, ou bien un peu avant ou un peu après les opérations mentionnées, on effectue successivement l'enroulement de la première et de la deuxième nappe sur le tambour auxiliaire 11 (fig. 4).

35 Chacune de ces nappes de renforcement est di rigée peu à peu sur le tambour auxiliaire mis en rotation en maintenant toujours, l’un des côtés L de chaque nappe en contact avec le rebord 21 du tambour de manière à garantir l'alignement exact de la ceinture par rapport au plan médian il 14 ,ί 'f du tambour auxiliaire.

Au cours de cette étape, les nappes adhèrent sur toute leur largeur au peigne 16 par l’attraction ä lall quelle sont soumis les fils métalliques des nappes par la { - 5 présence des aimants 47 intercalés sur une partie de l’arc J des dents 17.

Pour procéder à l’enroulement de chaque nappe, il est nécessaire d’effectuer la superposition des extrémités et de réaliser la jonction, en obtenant une ceinture 10. annulaire dont le diamètre interne correspond au diamètre externe de la carcasse après la première mise en forme.

' Avant d’effectuer l’expansion de la ceinture, on réalise l’opération de compactage (ou de repoussement) des deux nappes de renforcement.

15 Cette opération constitue une condition préli minaire favorable pour la distribution uniforme optimale désirée des fils métalliques.

? En fait, le compactage provoque l’adhésion com plète entre les deux nappes en éliminant l’interposition 20. d’air et en évitant ainsi, lors de l’expansion ultérieure de la ceinture, le glissement d’une nappe par rapport à l’autre entraînant par exemple le risque que le mouvement libre dans le placement des fils de la nappe la plus interne soit retenu ou altéré par le déplacement relatif de la nappe supérieu-25 re. r

Le repoussement est effectué de préférence au moyen de balais cylindriques 54 (fig. 4) composés de filaments en un matériau synthétique, rapprochés et puis amenés sous pression sur la ceinture.

30 L’action de ce balai est particulièrement favo rable vu que, bien qu’il ait une action mécanique suffisante pour chasser l’air se trouvant entre les deux nappes, la composition même des filaments synthétiques confère une force d’impact qui ne déforme pas la ceinture et qui n’en dérange 35 pas l’alignement par rapport au plan médian du tambour auxiliaire.

Lorsque l’étape de compactage est terminée, on I effectue l’expansion de la ceinture par la séquence d’opéra-tions ci-après : 15

On envoie un fluide sous pression dans les pistons 33, 34 (fig.6) du mécanisme d'actionnement sur le tambour auxiliaire de manière à approcher axialement l'une de l'autre les extrémités 31,32 des leviers 23,24 et à dëtermi-5 ner l'élévation de chacun des secteurs 18.

Les secteurs 18 se déplacent progressivement à partir de la position initiale en dessous du peigne 16 (fig. 4) par un déplacement radial parfaitement réglé du fait de la présence de l'arbre guide 25 qui est contraint à 1Q glisser dans la douille 37 du tambour.

Par conséquent, au cours de l'élévation des secteurs de la position de la figure 4 à celle de la figure 5, on garantit continûment l'alignement entre les gorges des secteurs bombés et les profils des dents 17 en déterminant 15 de cette façon une pénétration rigoureuse et complète entre le peigne et la surface bombée 19 des secteurs jusqu'à ce que la surface bombée de tous les secteurs soit amenée radia-lement en une position au-dessus du peigne.

On obtient ainsi, dans cette étape, le passa-2Q ge graduel du tambour auxiliaire d'une configuration cylindrique à une configuration torique et, par conséquent, la ceinture se dilate entre ces deux configurations en une condition d'extrême coulabilitë au contact de la surface métallique 19 des secteurs 18.

25 L'état de coulabilité entre la nappe la plus interne du renforcement et la surface en matériau métallique des secteurs est encore favorisée par la caractéristique d'effectuer l'expansion de la ceinture au moyen d'une pluralité de surfaces bombées séparées par des espaces vides déterminés 3Q. par la présence des dents du peigne.

En fait, avec cette solution, les espaces vides - au cours de l'étape d'expansion - agissent comme des canaux permettant de donner une voie d'échappement à l'air présent et aspiré par le mouvement relatif entre les secteurs 35 et la nappe interne, en sorte que le risque de retenue de ladite nappe interne sur les secteurs est pratiquement éliminé.

Le résultat final consiste en un positionnement libre des fils métalliques, à l'exclusion de tout obstacle à leur mouvement - que ce soit au-dessus ou en dessous - J . . 16 au cours de l'expansion de la ceinture et on obtient, en dé- I: finitive, une distribution des fils présentant le maximum d'uniformité possible, comme cela n'a jamais été réalisé dans le passé.

5 A la fin de cette étape d’expansion, le tam bour auxiliaire 11 et la ceinture 6 se trouvent dans la condition représentée à la figure 5, c'est-à-dire en une configuration torique avec un diamètre maximum de la ceinture supérieure à celui atteint par la carcasse après la première 10 mise en forme torique sur le tambour principal.

Dans la même figure 5 on représente le peigne 16 désenfilé axialement et latéralement par rapport aux secteurs, les diverses fonctions du support cylindrique du tambour auxiliaire ayant désormais cessé.

15 On exécute ensuite l’étape du transfert de la bande composite annulaire depuis le tambour auxiliaire vers le tambour principal 10, à savoir : - on transporte d'abord l’anneau 12 (fig.2) de la position de repos vers le tambour auxiliaire jusqu'à ce que son plan 20 médian soit porté en une position centrée par rapport à la bande composite annulaire, - on contracte ensuite les secteurs de l'anneau 12 pour le^ mettre en contact étroit avec la partie centrale circulaire de la bande de roulement et puis on contracte les sec-25 teurs 18 du tambour auxiliaire de manière que la bande composite annulaire soit solidaire du seul anneau de transfert, - finalement, on déplace l'anneau 12 dans la direction de l’axe commun des deux tambours jusqu'à ce que le plan médian de la bande composite annulaire soit exactement centré avec 3Q. le plan médian de la carcasse 3 obtenue dans la première mise en forme torique sur le tambour principal 10 (fig.7).

A présent commence l'expansion ultérieure de la carcasse.

Cette étape est effectuée en envoyant de nou-35 veau un fluide sous pression à l'intérieur de la membrane B

jusqu'à ce que la carcasse 3 soit portée de la première configuration torique (fig.7) à une deuxième configuration dans J laquelle la couronne de carcasse coïncide avec la surface in- f terne correspondante de la ceinture 6.

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Au terme de l'étape de deuxième mise en forme, on procède à l’expansion des secteurs de l'anneau de transfert 12 et par conséquent à l'écartement de cet anneau dans la position de repos de la figure 2.

5 Immédiatement après, on effectue sur le tam bour principal les opérations usuelles de repoussement au moyen de disques métalliques (non représentés) conformément à des dispositions et des séquences connues en soi.

A la fin du repoussement, la bande de roule-10 ment est approchée et compactée également aux extrémités sur la carcasse sous-jacente et le pneumatique, à l'état fini, se trouve dans les conditions représentées à la figure 8 avec un développement équatorial de la carcasse légèrement inférieur à celui qu’il prendra dans l’étape de vulcanisation.

15 Au cours de la vulcanisation, le pneumatique - déjà soumis antérieurement à un allongement équatorial de la carcasse dans le passage de la première à la deuxième mise en forme torique - subit un nouvel allongement équatorial dans le passage de la deuxième mise en forme torique au pneumatique 2Q vulcanisé et subit, par conséquent, une nouvelle expansion de la structure de renforcement et du moulage de la bande de roulement. ^ L’installation 2 a été décrite suivant un exemple de réalisation préféré et il est évident que certains 25 éléments pourraient être modifiés.

Par exemple, la surface cylindrique du tambour auxiliaire 11, au lieu d’être en forme de peigne, pourrait être constituée par une pluralité de secteurs dont les surfaces supérieures forment une surface cylindrique de sup-30 port de la ceinture.

Ces secteurs pourraient être déplacés radia-lement vers l’extérieur et réglés avec des courses prédéterminées pour convenir au support de ceintures destinées I des pneumatiques de mesure différente.

35. Après l’expansion de la ceinture, les sec teurs mentionnés pourraient être contractés radialement par un déplacement qui ne peut interférer en aucune manière avec . les extrémités de la ceinture, quelle que soit la mesure du I pneumatique.

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En outre, le tambour principal pourrait être différent de celui qui a été décrit; par exemple, on pourrait prévoir un tambour capable de recevoir les nappes radiales de la carcasse et de les confectionner d'abord en une confi-5 guration cylindrique en forme de manche et puis dans les deux conformations toriques sucessives.

L'invention pourrait aussi être réalisée en Utilisant un tambour de confection principal dans lequel la fonction de la membrane expansible est remplie par la carcas-10 se même à l’intérieur de laquelle on introduit directement un fluide sous pression.

Bien que l'invention ait été décrite sous une forme de réalisation particulièrement avantageuse, il faut comprendre qu'elle inclut dans ses limites toutes autres 15 variantes ou alternatives découlant du concept inventif et qui sont à la portée d'un technicien de la branche.

Γ v ! i ; i

Claims (24)

19

1. Procédé de fabrication de pneumatiques radiaux comprenant une carcasse radiale, une structure de renforcement comportant au moins deux couches de fils métal-5 liques qui constituent la ceinture, ces fils des deux couches étant croisés entre eux et orientés symétriquement par rapport à la direction longitudinale du pneumatique, et une bande de roulement, ledit procédé comprenant les étapes de : a) confection de la carcasse en une forme cylindrique sur un 10 tambour de confection principal expansible, b) première mise en forme de ladite carcasse, à l'état non vulcanisé, afin de lui conférer une forme torique, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires consistant à : 15 c) disposer et enrouler en une forme cylindrique la ceinture formée par les deux couches de fils métalliques sur un tambour auxiliaire expansible ayant un diamètre égal au diamètre externe de la carcasse, après la première mise en forme torique sur le tambour de confection principal, 2Q . d) effectuer l'expansion de la partie expansible du tambour auxiliaire et maintenir en contact à coulissement ladite partie expansible et la ceinture et porter ladite ceinture, dans cet état de coulissement, de la configuration cylindrique initiale à une configuration torique dont le 25 développement équatorial est supérieur au développement équatorial de la carcasse, après la première mise en forme, e) contracter le tambour auxiliaire, f) extraire du tambour auxiliaire la bande composite annulaire comprenant la ceinture et la bande de roulement qui a 30 été enroulée sur la ceinture après l'étape d), g) transférer et centrer ladite bande composite annulaire au niveau du plan équatorial de la carcasse sur le tambour principal, h) effectuer l’expansion du tambour principal et procéder à 35 une deuxième mise en forme torique de la carcasse jusqu'à ce que la couronne de celle-ci soit en contact avec la surface torique correspondante de la ceinture, π i) vulcaniser dans un moule et sous pression le pneumatique jL ainsi formé. 20 j

2. Procédé suivant la revendication 1 1 caractérisé en ce qu'il comprend, après l'étape d'expansion du tambour auxiliaire, l'étape ultérieure successive d'appliquer et d'enrouler sur la ceinture déjà soumise à l’expan-5 sion au moins une couche de fils parallèles entre eux et disposés en direction longitudinale, ces fils étant constitués par un matériau métallique ou textile qui diminue de longueur sous l'action de la chaleur, et d'enrouler enfin la bande de roulement pour constituer ladite bande composite annulaire 10 à. transférer au tambour principal.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait de centrer la ceinture sur le tambour auxiliaire par l'opération consistant à enrouler la ceinture en une configuration cylindrique en maintenant un côté en con-15 tact avec un rebord circulaire constituant une référence sur le tambour auxiliaire.

4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait d’exécuter les opérations de compactage sur la ceinture en utilisant 2Q. de préférence des balais comprenant des filaments de matériau synthétique, encore avant de soumettre la ceinture à l'expansion.

5. Tambour auxiliaire expansible pour la mise en forme séparée de la structure de renforcement et de 25 la bande de roulement dans la fabrication de pneumatiques radiaux comprenant la carcasse radiale, la structure de renforcement constituée par au moins deux couches de fils métalliques croisés entre eux et formant la ceinture, et la bande de roulement, ladite carcasse étant fabriquée sur un tambour 30. principal expansible pour passer d'une configuration cylindrique à une première mise en forme torique et ensuite à une deuxième mise en forme torique pour porter le développement équatorial externe de ladite carcasse à une valeur supérieure à. celle obtenue lors de la première mise en forme, ledit 35 tambour auxiliaire étant caractérisé par le fait de comprends des moyens pour assumer et passer d'une configuration cylindrique à. une configuration torique de manière à porter ladite ! ceinture - enroulée sur le tambour auxiliaire - d’une confi-guration cylindrique de diamètre correspondant à celui de la 21 carcasse de première mise en forme à la configuration torique correspondant à la couronne de carcasse de deuxième mise en forme, lesdits moyens comprenant une partie expansible en matériau métallique ou en un matériau équivalent à un métal 5 en ce qui concerne les effets du frottement au contact entre la partie expansible et la ceinture au cours du passage de la configuration cylindrique ä la configuration torique.

6. Tambour auxiliaire suivant la revendication 5 caractérisé par le fait que les moyens pour faire as-10 sumer et faire passer le tambour auxiliaire d'une configuration cylindrique à une configuration torique comprennent une pluralité de supports disposés circonférentiellement et parallèlement à l'axe du tambour présentant entre eux des espaces vides, une pluralité de secteurs bombés constituant la 15 partie expansible desdits moyens dont la surface bombée complémentaire est disposée en dessous de la surface supérieure desdits supports dans la configuration cylindrique du tambour auxiliaire, des moyens pour le passage des secteurs entre lesdits espaces vides et pour l'expansion des secteurs jus-20. qu’à une position située au-dessus desdits supports pour déterminer la configuration torique du tambour auxiliaire,

7. Tambour auxiliaire suivant la revendication 6 caractérisé en ce que ladite pluralité de supports constitue une structure de support en forme de peigne.

8. Tambour auxiliaire suivant la revendica tion 7 caractérisé par le fait que lesdits secteurs bombés expansibles disposés en dessous des supports en forme de peigne comprennent sur la partie bombée des gorges longitudinales correspondant aux dents du peigne, chaque gorge ayant une 30 profondeur mesurée radialement par rapport au tambour, entre la surface la plus interne de la dent et le fond de la gorge correspondante dans la position de repos, au moins égale au déplacement radial des secteurs pour passer de la position initiale en dessous du peigne à la position supérieure qui 35 coïncide avec la configuration torique du tambour auxiliaire dans laquelle le peigne est logé dans lesdites gorges et est X extractible des gorges en absence de contact avec les extrémités de la ceinture déjà soumise à l'expansion.

9. Tambour auxiliaire suivant la revendica- j . 22 ! tion 7 ou 8 caractérisé en ce que la structure en forme de I peigne constitue au moins la moitié de la surface cylindri- ! que totale correspondant à la configuration cylindrique du » tambour auxiliaire. j 5 10. Tambour auxiliaire suivant l'une quel- I conque des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que les I secteurs sont construits en acier ou en aluminium, au moins I dans la surface supérieure bombée.

11. Tambour auxiliaire suivant l'une des 1. revendications 6 à 10 caractérisé en ce que les secteurs J * comprennent des rayures sur la surface bombée.

12. Tambour auxiliaire suivant l'une quel- ! conque des revendications 6 à 11 caractérisé en ce que les- ! dits moyens pour réaliser l'expansion radiale des secteurs I comprennent pour chaque secteur au moins deux leviers, un 1 arbre guide et un mécanisme d'actionnement, lesdits leviers X étant disposés pour s'entrecroiser avec leuis premières ex- ! trémitês articulées aux extrémités du secteur et leur deu- J xiêmes extrémités associées à des pistons fluidodynamiques I 20 dudit mécanisme, les pistons étant coulissables suivant une j direction parallèle à l'axe du tambour auxiliaire, l'arbre j guide placé en direction radiale par rapport au tambour com- 1 prenant une extrémité supérieure raccordée de manière rigide I au centre du secteur et une extrémité inférieure coulissable ] 25 dans une douille du tambour, des moyens de blocage réglables I étant en outre prévus pour limiter le déplacement radial des j secteurs.

13. Tambour auxiliaire suivant la revendi- 1 cation 12 caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage 30. comprennent une vis dont les extrémités filetées en sens op- I posé sont vissées dans des surfaces filetées correspondantes ! f associées aux extrémités inférieures des leviers de manière I . que la rotation de cette vis dans un sens ou dans l'autre J modifie la distance réciproque initiale des extrémités infé- ! * 35 rieures desdits leviers et que la course des pistons qui en j résulte fait varier le degré d'expansion des secteurs.

14. Tambour auxiliaire suivant l'une quelconque des revendications 6 à 13 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour désenfiler la pluralité de supports par * ^ i ί 23 * i i | rapport auxdits secteurs.

15. Tambour auxiliaire suivant la revendication 14 caractérisé en ce que les moyens de désenfilement comprennent une pluralité de barres de guidage horizontales 5 raccordées a une première et â une deuxième plaques coaxiales avec le tambour auxiliaire, une troisième plaque montée à coulissement sur les barres de guidage, une commande fluidodynamique raccordée à un bâti fixe du tambour et dont la tige est raccordée ä la troisième plaque, à l'intermê-, 10 diaire de coussinets, capables de rouler sur des pistes de * roulement correspondantes creusées directement sur des par ties solidaires de la troisième plaque et sur la tige, ladite troisième plaque mobile étant fixée à la pluralité de supports .

16. Tambour auxiliaire suivant l'une quel conque des revendications 5 à 15 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour bloquer temporairement sous pression la ceinture enroulée sur le tambour auxiliaire, ces moyens étant disposés entre les supports.

17. Tambour auxiliaire suivant la revendi cation 16 caractérisé en ce que les moyens pour associer sous pression la ceinture comprennent des supports supplémentaires de la ceinture constitués en un matériau magnétique.

18. Tambour auxiliaire suivant l'une quel- 25 conque des revendications 5 à 17 caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour centrer la ceinture en enroulement sur le tambour auxiliaire en rotation.

19. Tambour auxiliaire suivant la revendication 18 caractérisé en ce que ces moyens comprennent un re- 3Q bord circulaire constitué substantiellement par un plan orthogonal à l'axe du tambour auxiliaire.

20. Installation pour la fabrication de pneumatiques radiaux comprenant la carcasse radiale, une structure de renforcement constituée par au moins deux couches 35 de fils métalliques croisés entre eux pour former la ceinture, et la bande de roulement, ladite installation étant caractérisée par le. fait de comprendre un tambour principal expansible connu en soi destiné à porter la carcasse d’une confi- V guration cylindrique à une première mise en forme torique et ? Kt — ' , 24 9 ensuite a une deuxième mise en forme torique de valeur supérieure à la première, un tambour auxiliaire expansible tel que ceux de l'une quelconque des revendications 5 à 19 capables d'assumer une configuration passant de la forme cy-5 lindrique à la forme torique et de porter lesdites couches de fils métalliques d'une configuration cylindrique ä une configuration torique correspondant à celle de la deuxième mise en forme de la carcasse, des moyens pours transférer la bande composite annulaire constituée par la structure de ren-10 forcement et la bande de roulement du tambour auxiliaire sur le tambour principal après la première mise en forme torique de la carcasse et avant la deuxième mise en forme torique de celle-ci.

21. Installation suivant la revendication 15 20 caractérisée en ce que lesdits moyens pour transférer la bande composite annulaire comprennent un anneau pourvu de dispositifs capables de maintenir la bande composite en contact avec la surface interne de l'anneau.

22. Installation suivant la revendication 20 21 caractérisée en ce que lesdits dispositifs de l'anneau sont des secteurs.

23. Installation suivant l’une quelconque des revendications 20 à 22 caractérisée en ce que les axes du tambour principal, de l'anneau et du tambour auxiliaire 25 sont alignés.

24. Pneumatique caractérisé en ce qu'il est fabriqué suivant l'une quelconque des revendications précédentes . ^___"