WO2017109375A1 - Procédé et dispositif de fabrication d'un élément multicouche pour pneumatique - Google Patents

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WO2017109375A1
WO2017109375A1 PCT/FR2016/053565 FR2016053565W WO2017109375A1 WO 2017109375 A1 WO2017109375 A1 WO 2017109375A1 FR 2016053565 W FR2016053565 W FR 2016053565W WO 2017109375 A1 WO2017109375 A1 WO 2017109375A1
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layer
strip
rubber
multilayer element
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PCT/FR2016/053565
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Thomas FABRE
Frédéric PIALOT
Alain Sevaille
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Definitions

  • the invention lies in the field of tire manufacturing and more particularly relates to the manufacture of a multilayer element used as an inner liner of a tire.
  • the structure of a radial-type tire comprises a plurality of zones each having a well-defined role in the operation of a tire.
  • a tire thus comprises two bead regions intended to cooperate with the seats of a mounting rim, these beads comprising a reinforcing structure in the circumferential direction to which the carcass reinforcement is anchored.
  • a crown reinforcement armature is arranged radially outside the carcass reinforcement and performs the shrinking thereof during the pressurization of the tire.
  • a tread is disposed radially outwardly of the crown reinforcement and provides contact of the tire with the ground during rolling.
  • Between each bead and each axial end of the crown extends a tire flank which provides the mechanical connection between the bead and the crown of the tire.
  • an inflation gas-tight layer known as the "inner liner" as it covers the entire inner wall of the tire.
  • a tire is generally manufactured by successive stacks of several plies and layers of rubber on a rotary forming drum, these plies and layers of gum each having specific properties, and are optionally provided with elements. reinforcement, some plies being also connected to rods around which are formed the beads.
  • US 3,356,553 discloses a method of manufacturing tire blank carcass by winding rubber strips reinforced around the rods. Such a structure is not sealed to the inflation gas.
  • JP 2000 301625 discloses a device for performing perforations in rubber strips to allow the air enclosed between the different layers or sheets during the making of the blank to escape.
  • the use of these strips for the manufacture of a tire blank can only be done after having first wound on the drum a layer of inner liner gas-tight inflation.
  • the first layer disposed on the garment drum is the inner liner as it forms the inner wall sealed to the inflation gas of the tire.
  • the inflation pressure of the tire is an important parameter for a tire, because of this pressure depend the load port and also the durability of the tire structure.
  • Such an inner liner is made today in a composition based on butyl rubber. While having excellent sealing properties, such an inner liner penalizes the rolling resistance of the tire.
  • Other materials are also known which have good sealing properties, such as thermoplastic materials, but which are not deformable or others which, conversely, are well deformable, such as materials elastomers, but do not provide a good seal.
  • the invention aims to overcome these disadvantages and to provide a method and a device for manufacturing a deformable element and having an improved seal capable of serving as an inner liner.
  • the invention proposes a method of manufacturing a multilayer tire element in the form of a laminated assembly formed of two layers of strips separated from each other by a layer of decoupling rubber, in which there is available the strips of each layer side by side in a main laying direction by spacing the strips of the first layer between them by a distance less than the width of the strips of the second layer, wherein the edges of the strips of the first layer are overlap with the edges of the strips of the second layer and wherein said strips each have one or more cuts distributed over the width in a direction perpendicular to the largest dimension of each strip.
  • a multilayer element is produced as a laminated assembly by an advantageous arrangement of strips in at least two layers. superimposed separated by a decoupling rubber, the strips being made of a material having good impermeability to inflation gas and being pre-cut in width.
  • band precut width it is understood that the strip comprises, at least one point, preferably at several points distributed over the width (in a direction perpendicular to its largest dimension) of the strip, one or more cuts.
  • the strips are pre-cut, they are divided into smaller pieces that move following the deformation movements of the decoupling rubber. It thus happens to have a good conformation of the multilayer element, despite the fact that it is made based on strips that are of a low deformable material, as is most often the case for materials having a good seal to inflation gas.
  • a multilayer element provides a good seal not only before, but also after the conformation of the tire blank.
  • Such a multilayer element has the advantage of providing a seal to the inflation gas at least equivalent to existing solutions while allowing to substantially reduce the rolling resistance compared to a conventional tire.
  • the structure of the multilayer element according to the invention comprises flat monofilament strips, each being impermeable to the inflation gas, the various strips being arranged staggered when they are "flat” or when the preparation phase on a drum of the tire blank and so that their edges continue to overlap during the conformation of the tire.
  • the strip layers are separated by a layer of decoupling rubber on which the strips of each layer adhere.
  • the coefficient of elongation of the decoupling rubber is greater than that of the strips, so that, when shaping the tire blank, the spacing of the strips relative to one another is controlled by the elongation of the decoupling gum they follow.
  • each strip Preferably, one precuts each strip at regular intervals substantially equal to the width of the strip. This makes it possible to divide the strip into small squares that are made to move in three dimensions to better follow the deformation of the decoupling rubber
  • all the strips have the same width. This makes it possible to obtain small strip squares having all the same dimensions, which ensures a uniform displacement of the squares of the two layers of strips made integral with the decoupling rubber.
  • edges of the strips which form the two superposed layers overlap on at least 20% of their width. This ensures a good seal after conformation, even in areas of the tire where the conformation is more important, such as the shoulder area.
  • said laminated assembly is disposed between and in contact with two layers of rubber. This allows better adhesion of the laminated assembly with the other layers of rubber that enters the structure of a tire.
  • said multilayer element comprises, in the order: an outer layer of rubber having a thickness of between 0.1 and 0.5 mm, a first layer of strips having a thickness of between 0.05 and 0, 35 mm, a layer of decoupling gum of thickness between 0.1 and 0.5 mm, a second layer of strips having a thickness of between 0.05 and 0.35 mm and an inner layer of gum with a thickness of between 0.1 and 0.5mm.
  • the width of the strips is between 1 and 12mm, preferably between 3 and 10mm.
  • said strips are made of a single material.
  • said material is chosen from: PET, PEN or polyamides.
  • the rubber or inner layer must be both deformable and waterproof.
  • elastomeric materials which have excellent deformability properties, but generally have a low intrinsic seal.
  • Thermoplastic materials which have a good gas-tightness of inflation gas are known, but are so little deformable that their use is not compatible with the constraints of manufacture, or even use of a tire.
  • the method of manufacturing a multilayer element of the invention makes it possible to reconcile the advantages of the two categories of materials.
  • said multilayer element is made by winding successive layers on a rotating shell or on a rotary forming drum.
  • the object of the invention is to provide a tire comprising a multilayer element obtained with the method of the invention.
  • the object of the invention is also achieved with a multilayer tire manufacturing device in the form of a laminated assembly formed of two layers of flattened strips separated from each other by a layer of decoupling rubber , characterized in that it comprises an assembly comprising a first anvil cylinder and a second strip punching cylinder, said assembly being arranged between a strip storage coil and a laying head thereof.
  • the two cylinders are thus arranged so as to make one or more cuts distributed over the width in a direction perpendicular to the largest dimension of each strip.
  • said punching cylinder comprises at least one radial slot opening on the periphery of the cylinder and through which the teeth of a blade protrude.
  • Such a device makes it possible to lay two superimposed layers of pre-cut strips arranged on either side of a layer of decoupling rubber and to obtain an excellent seal to the inflation gas and a good shaping during the conformation of the tire blank, thanks to the displacement of the small squares following the deformation of the rubber, without having to ask the squares one by one. This makes it possible to produce a multilayer element with good accuracy of execution and good productivity.
  • said device comprises a strip cutting tool arranged in the vicinity of the laying head.
  • the device comprises means for adjusting the speed of rotation of the cylinders of the assembly as a function of the speed of rotation of the laying head. This makes it possible to keep the laying tension of the strips constant.
  • said adjusting means comprise a compensator arranged between the laying head and the set of rolls for controlling the drive motor of said rolls.
  • a compensator makes it possible to reduce the tension applied to the ribbon weakened by the perforations, while ensuring a constant tension of laying the strips issuing from the ribbon by means of the laying head.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a multilayer element according to the invention
  • Figure 2 is a schematic representation in perspective of the multilayer element of FIG. 1 after conformation of the tire blank
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional representation of a multilayer element of FIG. 1
  • FIG. 4 is a front view of a FIG. device for manufacturing a multilayer element of the invention
  • FIGS. 5 to 7 illustrate various components and subassemblies of the device of FIG. 4.
  • the invention relates to the manufacture of a multilayer element 1 which uses an advantageous arrangement of strips 2.3 deposited in superposed layers to form a sealed assembly used in place of an inner liner of known type.
  • the strips 2,3 of the invention are of totally connected cross section and flattened shape.
  • strip of flattened shape is meant a narrow band, whose width is greater than the height or thickness. It is recalled that a totally connected surface is a surface of which any two parts are necessarily connected to each other.
  • multilayer element is meant any product comprising at least two layers, of planar or non-planar shape, which are in contact with each other, the latter being able to be or not linked, where by “bonded” it is understood including any means of assembly, in particular gluing.
  • gum or elastomer is preferably meant any type of elastomer, diene or non-diene, for example thermoplastic, or a mixture of elastomers: natural rubber and synthetic rubber, reinforcing fillers: carbon black and silica, plasticizers: oils, resins, and other chemical elements such as sulfur for example.
  • layer comprises a band of very small thickness relative to its other dimensions, the ratio of the thickness on the largest of its dimensions is less than 0.5, preferably less than 0.1.
  • the multilayer element is made in the form of a set of two layers of strips spaced apart, overlapping and comprising a decoupling rubber arranged between and in contact with two layers of strips. , the strips being pre-cut at regular intervals along their width.
  • each strip has one or more cutouts distributed over its width in a direction perpendicular to the largest of its dimensions.
  • the gum layer is an elastomer thermoplastic which is preferably a SIBS (styrene iso butylene styrene) which is highly deformable, but which has a fairly low resistance to passage of air. .
  • SIBS styrene iso butylene styrene
  • the strips are made from a mono or multi-axially stretched film having a modulus in extension E greater than 500 MPa which exhibit excellent properties for sealing the inflation gas.
  • This film is preferably made of a thermoplastic polymer which is preferably a polyester, more preferably a PET (polyethylene terephthalate), or a PEN (polyethylene naphthalate).
  • the film can also be made of a polyamide.
  • the strips of the two layers can be made of the same material or different materials can be used for each layer.
  • a heat treatment is also applied to the strip, so as to limit its thermal contraction during the rise in temperature of the assembly.
  • a heat treatment is, for example, annealing, quenching or a combination of several of these treatments.
  • composite material comprising a matrix of PET, PEN, PA or epoxy resin and reinforced with glass fibers, carbon or synthetic fibers, such as nylon fiber, aramid, etc.
  • the material of the strip is chosen so as to have good impermeability to the inflation gas.
  • the strips must have a permeability to nitrogen of between 0.001 and 10 cm 3 mm / m 2 / day / atm and preferably between 0.1 and 1 cm 3 mm / m 2 / day / ATM.
  • Figure 3 illustrates in a perspective view multilayer element 1 according to the invention which comprises a first layer 12 of strips 2 parallel to each other and parallel to a laying direction A ( Figure 1).
  • the multilayer element 1 also comprises a second layer 13 of strips 3 parallel to each other and also parallel to the laying direction A.
  • the strips 2 are arranged side by side and spaced apart by a distance less than the width of the strips 3.
  • the strips 3 are arranged side by side, spaced apart by a distance which is less than the width of the strips 2.
  • the strips of the first layer 12 are offset from the strips of the second layer in a direction perpendicular to the laying direction A.
  • the two layers of strips are separated by a layer of decoupling rubber 4.
  • the strips 2 and 3 are precut before assembly of the multilayer element, as represented by the dashed lines 2 'and 3' in FIG. 1.
  • the multilayer element 1 is thus a composite structure of layers of pre-cut strips and layers of rubber before shaping.
  • the inflation pressure deforms the tire blank and divides the initially weakened strips 2,3 into small squares 2a and 3a, as shown in FIG. 2.
  • the small squares 2a, 3a are separated by bridges of highly deformable rubber, which makes it possible to ensure a correct torus-shaped conformation of the blank, the squares deviating from each other following the deformation of the eraser, as represented by the arrows F and G in FIG. 2.
  • strips 2,3 having a width L of between 1 and 12 mm and preferably of between 3 and 10 mm and to deposit them with a pitch p less than twice the width L to make a first layer 12 of strips.
  • the second layer 13 of strips is preferably made with identical strips, laid with the same pitch but shifted by a distance between 0.2 and 0.5 of the value of the pitch p with respect to the strips of the first This results in a stratified assembly in which the edges of the strips of the two layers overlap before shaping (FIG 1).
  • the value of the overlap is chosen so that the strips of the two layers overlap also after conformation of which FIG.
  • FIG. 2 illustrates a view of a portion of the multilayer element taken in the area of the shoulders of the blank, the one that deforms the most.
  • the multilayer element of the zone of the beads is little deformed during the conformation and the offset of the squares of the two layers is practically that of FIG. 1 even after conformation.
  • the path of the inflation gas is longer, it does not cross the multilayer element from side to side, but it is deflected by a small square, which imposes an additional course to the inflation gas and makes it possible to reduce the inflation gas losses via the multilayer element 1.
  • This thickness must be thin and well controlled, it is between 0.05 and 0.35mm and preferably between 0.05 and 0.15mm.
  • the layer of decoupling rubber layer 4 must have a thickness well controlled to ensure the uniformity of its deformation over the entire surface of the laminated assembly.
  • the thickness of the decoupling rubber layer has a value of between 0.1 and 0.5 mm with a tolerance of +/- 5% of the value of the thickness of this layer.
  • the strips 2 of the multilayer element are deposited in a laying direction to form a first layer 12 of strips, the strips 3 to form a second layer 13, the two layers extending in two separate parallel planes between them by a layer of decoupling rubber.
  • the direction of laying of the strips is longitudinal, during manufacture by calendering, or circumferential, when laying on a rotating shell or on a garment drum.
  • the multilayer element is deposited on the drum so that the main direction or direction of laying of the strips is substantially axial (is meant parallel to the axis of symmetry of the tire blank or the rotation axis of the drum).
  • FIG. 4 illustrates a device for implementing the method of the invention.
  • the device 20 comprises a frame 21 which supports in its upper part a coil 22 having a hub 24 mounted rotatably about a horizontal axis.
  • a strip 23, from which the strips are made, having several meters in length and a width L is wound around the hub 22.
  • the device 20 also comprises a set of cylinders 25, as well as a strip laying head 40, as will be explained in the following.
  • the set of cylinders 25 comprises a first anvil cylinder 26 and a second punching cylinder 27, the two cylinders being arranged rotatably about their longitudinal axes X-X ', respectively Y-Y', parallel between them and parallel to a horizontal plane.
  • the drive of the two cylinders is done using a motor 14 (located at the rear of the frame) and a toothed belt 15, internal and external teeth, which takes the rotational movement of an output gear 16 of the motor and transmits it to a first drive gear 17 of punching cylinder 27 and a second drive gear 18 of the anvil cylinder 26.
  • a tensioner 19 adjusts and maintains the toothed belt 15.
  • This drive causes the two cylinders 26 and 27 to rotate at the same speed, but in opposite directions, as indicated by the arrows 28, and 29 in FIG. 5.
  • the two cylinders are mounted with the possibility of radial sliding in order to be able to adjust the air gap to the thickness of the ribbon 23.
  • the two cylinders are pushed against each other by a tension spring 30. This spring also allows to cushion the jolts due to the passage of the punches teeth in the air gap of those cylinders, as will be explained later.
  • the punching cylinder 27 comprises a plurality of radial slots 31 uniformly distributed over its circumference and each adapted to receive a blade 32.
  • Each blade 32 has a generally rectangular shape, one side has tips or teeth 33.
  • the teeth 33 have a triangular shape, the tip being oriented towards the outside of the cylinder and is projecting relative to the periphery thereof.
  • the number of teeth and their height are defined according to the width L and the thickness e of the strip.
  • the blades 32 are arranged to be radially adjustable within the slot 31 between a position in which they are fully retracted inside the slot and a second position in which they are out and are projecting from the slot. a maximum height.
  • An adjustment device (not shown in the figures) makes it possible to adjust the radial position of all the blades simultaneously.
  • each blade is adjusted independently of the other. This makes it possible to adjust the cutting interval, for example as a function of the width of the strip.
  • the punching roll 27 is replaced by another having a different number of blades.
  • the ribbon 23 arrives in the direction indicated by the arrow E in Figure 5, being driven by the anvil roller 26, it passes into the air gap of the two cylinders and is perforated by a blade 32.
  • the anvil cylinder 26 is coated on its generatrix with a layer 35 made of a flexible polymer for example rubber, silicone, polyurethane, to promote the adhesion of the ribbon 23 and thus allow its training, as well as to enable the penetration of the teeth 33 of the blades 32.
  • the ribbon spring in the form of a perforated continuous band 23 ', according to the arrow S, and is directed towards the laying head 40.
  • the strip 23 arrives in a compensator 39 in which it travels while being oriented by rollers 36, 37, 38 mounted free to rotate around horizontal axes parallel to each other.
  • the running speed of the band 23 'in the compensator 39 depends on the speed of rotation of the laying head 41 when laying the strips on a drum or ferrule at the outlet of the device and determines the speed of rotation of the an anvil cylinder 26 which causes the unwinding of the coil 22.
  • the band 23 ' being weakened by the perforations between the cylinders 26, 27, it is applied a low voltage using the oscillating arm 34 of compensator 39.
  • the oscillating arm 34 comprises a first pivotally mounting end about a horizontal axis parallel to the axis of rotation of the rollers 26, 27, and comprises, at the opposite end, a roller 37 with which it bears on the band 23 '.
  • the oscillating arm 34 is connected to a potentiometer 49 which converts its position into a control voltage of the motor 14.
  • the position of the oscillating arm 34 also changes and the potentiometer 49 controls the increase or decrease of the speed of rotation of the motor 14 and thus of the rollers 26, 27. This makes it possible to adapt the tension of the band 23 'to the speed of the laying head and thus to be able to apply all the strips with the same tension on the drum.
  • Figure 7 illustrates a laying head 40 which comprises a laying roller 41 rotated about its axis arranged horizontally in the direction of the arrow 43 by being in contact with a rotating drum or barrel.
  • the roller 41 is rotatably mounted in bearings of a support 42, which support is displaced in horizontal translation, in the direction of the arrow H, by a pneumatic jack 44.
  • the laying roller 41 is thus brought together to come into contact with , or to be removed from, a drum or a ferrule which are adjacent to the roller 41 and are rotated about an axis parallel to the axis of the roller 41.
  • the strip 23 ' is placed on the drum and is cut by a device 45 to a predetermined length to obtain a strip 2, respectively 3.
  • the cutting device 45 comprises a hot cutting tool 46 mounted at the end of a longitudinal arm 47 controlled in a moving movement. and comes by a pneumatic cylinder 48.
  • the roller 41 applies a layer of strips 2 to a drum on which a layer of inner rubber 6 has been deposited beforehand.
  • the cutting device 45 cuts the strip when a layer of strips spaced one step p.
  • a decoupling rubber 4 is placed over the entire width of the drum.
  • the roller 41 then moves laterally a distance d, its support 42 being actuated by a jack (not shown) in a direction perpendicular to that of laying, and the second layer of strips 3 also spaced apart from one another is made to be laid. not p using of the roll 41.
  • the laying is completed by the application of an outer layer of rubber 5. This gives a multilayer element 1 which deforms in conformation in a uniform manner, the small squares detaching from the strips to follow the movements of the gum layer. decoupling.

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Abstract

Procédé et dispositif de fabrication d'un élément multicouche (1) pour pneumatique sous forme d'un ensemble stratifié formé de deux couches (12,13) de bandelettes (2,3) de forme aplatie séparées entre elles par une couche de gomme de découplage (4), dans lequel on dispose les bandelettes de chaque couche côte à côte selon une direction principale de pose en espaçant les bandelettes (2) de la première couche (12) entre elles d'une distance inférieure à la largeur des bandelettes (3) de la deuxième couche (13), dans lequel les bords des bandelettes (2) de la première couche (12) se chevauchent avec les bords des bandelettes (3) de la deuxième couche (13) et dans lequel lesdites bandelettes (2,3) présentent chacune une ou des découpures réparties sur la largeur dans une direction perpendiculaire à la plus grande dimension de chaque bandelette. Le dispositif comprend un cylindre enclume et un cylindre de poinçonnage de bandelette, et une tête de pose de bandelettes.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION D'UN ELEMENT MULTICOUCHE POUR
PNEUMATIQUE
[001] L'invention se situe dans le domaine de la fabrication de pneumatiques et elle concerne plus particulièrement la fabrication d'un élément multicouche utilisé comme gomme intérieure d'un pneumatique.
[002] De manière généralement connue, la structure d'un pneumatique de type radial comprend plusieurs zones ayant chacune un rôle bien défini dans le fonctionnement d'un pneumatique. Un pneumatique comprend ainsi deux régions de bourrelets destinées à coopérer avec les sièges d'une jante de montage, ces bourrelets comprenant une structure de renforcement dans la direction circonférentielle à laquelle est ancrée l'armature de carcasse. Une armature de renforcement de sommet est disposée radialement à l'extérieur de l'armature de carcasse et réalise le frettage de celle-ci lors de la mise sous pression du pneumatique. Une bande de roulement est disposée radialement à l'extérieur de l'armature de sommet et assure le contact du pneumatique avec le sol pendant le roulage. Entre chaque bourrelet et chaque extrémité axiale du sommet s'étend un flanc de pneumatique qui réalise la liaison mécanique entre le bourrelet et le sommet du pneumatique. A l'intérieur du pneumatique, entre les deux bourrelets, se trouve une couche étanche au gaz de gonflage connue sous le terme de « gomme intérieure » car elle couvre l'intégralité de la paroi interne du pneumatique.
[003] Pour réaliser une telle structure, on fabrique généralement un pneumatique par empilements successifs de plusieurs nappes et couches de gomme sur un tambour de confection rotatif, ces nappes et couches de gomme ayant chacune des propriétés spécifiques, et sont éventuellement munies d'éléments de renfort, certaines nappes étant par ailleurs reliées à des tringles autour desquelles sont réalisés les bourrelets.
[004] Le document US 3 356 553 décrit une méthode de fabrication de carcasse d'ébauche de pneumatique par enroulement de bandelettes de gomme renforcées autour des tringles. Une telle structure n'est pas étanche au gaz de gonflage.
[005] Le document JP 2000 301625 décrit un dispositif permettant d'effectuer des perforations dans des bandelettes de gomme afin de permettre à l'air enfermé entre les différentes couches ou nappes pendant la confection de l'ébauche de s'échapper. L'utilisation de ces bandelettes pour la fabrication d'une ébauche de pneumatique ne peut se faire qu'après avoir au préalable enroulé sur le tambour une couche de gomme intérieure étanche au gaz de gonflage.
[006] On connaît également le document US 3 844 327 qui décrit, lui, une installation de calandrage pour fabriquer une nappe de gomme renforcée de fibres de verre. La nappe calandrée passe, à la sortie de la calandre, entre deux rouleaux rotatifs dont l'un comprend des lames réparties sur toute sa surface pour couper certaines des fibres de verre du renfort. De la même manière que dans le document précédent, une couche de gomme intérieure d'étanchéité doit être prévue lors de la confection pour assurer l'étanchéité de l'ensemble.
[007] La première couche disposée sur le tambour de confection est la gomme intérieure car elle forme la paroi interne étanche au gaz de gonflage du pneumatique. La pression de gonflage du pneumatique est un paramètre important pour un pneumatique, car de cette pression dépendent le port de la charge et également la pérennité de la structure du pneumatique. Une telle gomme intérieure est réalisée aujourd'hui dans une composition à base de caoutchouc butyle. Tout en ayant d'excellentes propriétés d'étanchéité, une telle gomme intérieure pénalise la résistance au roulement du pneumatique. [008] On connaît par ailleurs d'autres matériaux qui ont de bonnes propriétés d'étanchéité, tels les matériaux thermoplastiques, mais qui ne sont pas déformables ou encore d'autres qui, à l'inverse, sont bien déformables, comme les matériaux élastomères, mais n'assurent pas une bonne étanchéité.
[009] L'invention a pour objectif de pallier à ces inconvénients et de proposer un procédé et un dispositif de fabrication d'un élément déformable et possédant une étanchéité améliorée apte à servir de gomme intérieure.
[010] A cet effet, l'invention propose un procédé de fabrication d'un élément multicouche pour pneumatique sous forme d'un ensemble stratifié formé de deux couches de bandelettes séparées entre elles par une couche de gomme de découplage, dans lequel on dispose les bandelettes de chaque couche côte à côte selon une direction principale de pose en espaçant les bandelettes de la première couche entre elles d'une distance inférieure à la largeur des bandelettes de la deuxième couche, dans lequel les bords des bandelettes de la première couche se chevauchent avec les bords des bandelettes de la deuxième couche et dans lequel lesdites bandelettes présentent chacune une ou des découpures réparties sur la largeur dans une direction perpendiculaire à la plus grande dimension de chaque bandelette.
[011] Selon l'invention, on réalise un élément multicouche sous forme d'ensemble stratifié par un agencement avantageux de bandelettes en au moins deux couches superposées séparées par une gomme de découplage, les bandelettes étant réalisées en un matériau ayant une bonne imperméabilité au gaz de gonflage et étant prédécoupées en largeur. Par bandelette prédécoupée en largeur, on comprend que la bandelette comprend, en au moins un point, de préférence en plusieurs points répartis sur la largeur (dans une direction perpendiculaire à sa plus grande dimension) de la bandelette, une ou des découpures. Grâce à ce procédé, on obtient un élément multicouche pour pneumatique qui est agencé radialement le plus à l'intérieur du pneumatique et il assure l'étanchéité au gaz de gonflage.
[012] Plus particulièrement, de par le fait que les bandelettes sont prédécoupées, elles sont divisées dans des morceaux plus petits qui se déplacent en suivant les mouvements de déformation de la gomme de découplage. On arrive ainsi à avoir une bonne conformation de l'élément multicouche, malgré le fait qu'il soit réalisé à base de bandelettes qui sont en un matériau peu déformable, comme c'est le plus souvent le cas pour les matériaux présentant une bonne étanchéité au gaz de gonflage. Ainsi, un tel élément multicouche assure une bonne étanchéité non seulement avant, mais également après la conformation de l'ébauche de pneumatique.
[013] Un tel élément multicouche a l'avantage de d'assurer une étanchéité au gaz de gonflage au moins équivalente aux solutions existantes tout en permettant de réduire de manière substantielle la résistance au roulement par rapport à un pneumatique classique. [014] En effet, la structure de l'élément multicouche selon l'invention comprend des bandelettes mono filament aplaties, chacune étant imperméable au gaz de gonflage, les différentes bandelettes étant disposées en quinconce lorsqu'elles sont « à plat » ou lors de la phase de confection sur un tambour de l'ébauche de pneumatique et de manière à ce que leurs bords continuent à se chevaucher lors de la conformation du pneumatique. Selon un aspect important de l'invention, les couches de bandelettes sont séparées par une couche de gomme de découplage sur laquelle adhèrent les bandelettes de chaque couche. Le coefficient d'allongement de la gomme de découplage est supérieur à celui des bandelettes ce qui fait que, lors de la conformation de l'ébauche de pneumatique, l'écartement des bandelettes l'une par rapport à l'autre est piloté par l'allongement de la gomme de découplage qu'elles suivent. Ainsi, il a été constaté, lors des tests effectués en laboratoire, que, en l'absence de couche de gomme de découplage entre les deux couches de bandelettes, lors de la mise en conformation, les bandelettes glissent l'une sur l'autre, ce qui mène à une conformation avec des écarts de pas entre les deux couches de bandelettes et, par conséquent, un risque de manque d'étanchéité dans la structure obtenue. Or, lors des tests effectués avec une couche de gomme de découplage d'épaisseur prédéterminée, il s'est avéré que l'écartement entre les bandelettes reste constant car les bandelettes suivent la déformation de la gomme de découplage et se déplacent en même temps que celle-ci. De surcroît, la pose de la bandelette sur une couche de gomme rend plus aisée la fabrication de l'élément multicouche. [015] De préférence, on prédécoupe chaque bandelette à des intervalles réguliers sensiblement égaux à la largeur de la bandelette. Ceci permet de diviser la bandelette dans des petits carrés qui sont amenés à se déplacer en trois dimensions pour mieux suivre la déformation de la gomme de découplage
[016] Avantageusement, toutes les bandelettes ont une même largeur. Ceci permet d'obtenir des petits carrés de bandelette ayant tous les mêmes dimensions, ce qui assure un déplacement uniforme des carrés des deux couches de bandelettes rendus solidaires de la gomme de découplage.
[017] De préférence, les bords des bandelettes qui forment les deux couches superposées se chevauchent sur au moins 20% de leur largeur. Ceci permet d'assurer une bonne étanchéité après conformation, même dans les zones du pneumatique où la conformation est plus importante, telle la zone des épaules.
[018] De préférence, ledit ensemble stratifié est disposé entre et au contact de deux couches de gomme. Ceci permet une meilleure adhésion de l'ensemble stratifié avec les autres couches de gomme qui entre dans la structure d'un pneumatique. [019] De préférence, ledit élément multicouche comprend, dans l'ordre : une couche externe de gomme d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm, une première couche de bandelettes ayant une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,35 mm, une couche de gomme de découplage d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm, une deuxième couche de bandelettes ayant une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,35 mm et une couche interne de gomme d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm.
[020] Avantageusement, la largeur des bandelettes est comprise entre 1 et 12mm, de préférence entre 3 et 10mm.
[021] De préférence, lesdites bandelettes sont en un seul matériau.
[022] De préférence encore, ledit matériau est choisi parmi : le PET, le PEN ou les polyamides.
[023] La gomme ou nappe intérieure doit être à la fois déformable et étanche. Parmi les matériaux aptes à répondre à ces exigences, on connaît les matériaux élastomères qui ont d'excellentes propriétés de déformabilité, mais présentent en général une faible étanchéité intrinsèque. On connaît par ailleurs les matériaux thermoplastiques qui ont une bonne étanchéité au gaz de gonflage, mais sont si peu déformables que leur utilisation n'est pas compatible avec les contraintes de fabrication, voire d'utilisation d'un pneumatique. Or, le procédé de fabrication d'un élément multicouche de l'invention permet de concilier les avantages des deux catégories de matériaux.
[024] Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, on réalise ledit élément multicouche par enroulement de couches successives sur une virole rotative ou sur un tambour de confection rotatif.
[025] L'objet de l'invention est de réaliser un pneumatique comportant un élément multicouche obtenu avec le procédé de l'invention.
[026] L'objet de l'invention est également atteint avec un dispositif de fabrication d'élément multicouche pour pneumatique sous forme d'un ensemble stratifié formé de deux couches de bandelettes de forme aplatie séparées entre elles par une couche de gomme de découplage, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble comprenant un premier cylindre enclume et un deuxième cylindre de poinçonnage de bandelette, ledit ensemble étant agencé entre une bobine de stockage de bandelette et une tête de pose de celle-ci. Les deux cylindres sont ainsi agencés de manière à réaliser une ou des découpures réparties sur la largeur dans une direction perpendiculaire à la plus grande dimension de chaque bandelette.
[027] De préférence, ledit cylindre de poinçonnage comprend au moins une fente radiale débouchant sur la périphérie du cylindre et à travers laquelle font saillie les dents d'une lame. [028] Un tel dispositif permet de poser deux couches superposées de bandelettes prédécoupées agencées de part et d'autre d'une couche de gomme de découplage et d'obtenir une excellente étanchéité au gaz de gonflage et une bonne mise en forme lors de la conformation de l'ébauche de pneumatique, grâce au déplacement des petits carrés qui suivent la déformation de la gomme, sans à avoir à poser les carrés un par un. Ceci permet de réaliser un élément multicouche avec une bonne précision d'exécution et une bonne productivité.
[029] De préférence, ledit dispositif comprend un outil de coupe de bandelette agencé au voisinage de la tête de pose. [030] Avantageusement, le dispositif comprend des moyens de réglage de la vitesse de rotation des cylindres de l'ensemble en fonction de la vitesse de rotation de la tête de pose. Ceci permet de garder constante la tension de pose des bandelettes.
[031] De préférence, lesdits moyens de réglage comprennent un compensateur agencé entre la tête de pose et l'ensemble de cylindres pour commander le moteur d'entraînement desdits cylindres. Un tel compensateur permet de réduire la tension appliquée au ruban fragilisé par les perforations, tout en assurant une tension constante de pose des bandelettes issues du ruban à l'aide de la tête de pose.
[032] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d'exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe et sur lesquels : la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un élément multicouche selon l'invention, la figure 2 est une représentation schématique en perspective de l'élément multicouche de la figure 1 après conformation de l'ébauche de pneumatique, la figure 3 est une représentation schématique en coupe transversale d'un élément multicouche de la figure 1 , la figure 4 est une vue frontale d'un dispositif de fabrication d'un élément multicouche de l'invention, - les figures 5 à 7 illustrent différents composants et sous-ensembles du dispositif de la figure 4.
[033] Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent la même référence. Leur description n'est donc pas systématiquement reprise.
[034] Comme l'illustrent les figures 1 à 7, l'invention est relative à la fabrication d'un élément multicouche 1 qui utilise un arrangement avantageux de bandelettes 2,3 déposées en couches superposées pour former un ensemble étanche utilisé en remplacement d'une gomme intérieure de type connu. Les bandelettes 2,3 de l'invention sont de section transversale totalement connexe et de forme aplatie. Par bandelette de forme aplatie, on entend une bande étroite, dont la largeur est supérieure à la hauteur ou l'épaisseur. On rappelle qu'une surface totalement connexe est une surface dont deux parties quelconques sont nécessairement liées entre elles. [035] Par élément multicouche on comprend tout produit comportant au moins deux couches, de forme plane ou non plane, qui sont au contact l'une de l'autre, ces dernières pouvant être ou non liées, où par « lié » on comprend incluant tout moyen d'assemblage, en particulier le collage. [036] Par gomme ou élastomère, on entend de préférence tout type d'élastomère, diénique ou non diénique par exemple thermoplastique, ou un mélange d'élastomères : caoutchouc naturel et caoutchouc synthétique, de charges renforçantes : noir de carbone et silice, de plastifiants : huiles, résines, et d'autres éléments chimiques comme le soufre par exemple. [037] Par couche on comprend une bande d'épaisseur très faible par rapport à ses autres dimensions, dont le rapport de l'épaisseur sur la plus grande de ses dimensions est inférieur à 0,5, de préférence inférieur à 0,1.
[038] Plus particulièrement selon l'invention, l'élément multicouche est réalisée sous forme d'un ensemble formé de deux couches de bandelettes espacées entre elles, se chevauchant et comportant une gomme de découplage disposée entre et au contact de deux couches de bandelettes, les bandelettes étant prédécoupées à intervalles réguliers sur leur largeur. Ainsi, chaque bandelette présente une ou plusieurs découpures réparties sur sa largeur dans une direction perpendiculaire à la plus grande de ses dimensions.
[039] Dans un exemple préféré de l'invention, la couche de gomme est un thermoplastique élastomère qui est de préférence un SIBS (styrène iso butylène styrène) qui est très déformable, mais qui présente une résistance au passage de l'air assez faible.
[040] Les bandelettes sont réalisées à partir d'un film étiré mono ou multi axialement ayant un module en extension E supérieur à 500 MPa qui présentent d'excellentes propriétés d'étanchéité au gaz de gonflage. Ce film est réalisé de préférence en un polymère thermoplastique qui est préférentiellement un polyester, plus préférentiellement un PET (polyéthylène téréphtalate), ou un PEN (polyéthylène naphtalate). Le film peut également être réalisé en un polyamide. Les bandelettes des deux couches peuvent être réalisées en un même matériau ou on peut utiliser des matériaux différents pour chaque couche.
[041] De préférence, on applique également un traitement thermique à la bandelette, de manière à limiter sa contraction thermique lors de la montée en température de l'ensemble. Un tel traitement thermique est par exemple un recuit, une trempe ou une combinaison de plusieurs de ces traitements. [042] Dans une autre variante, matériau composite comportant une matrice de PET, PEN, PA ou de résine époxy et renforcé de fibres de verre, de carbone ou de fibres synthétiques, telles les fibre de nylon, d'aramide, etc.
[043] Le matériau de la bandelette est choisi de manière à présenter une bonne imperméabilité au gaz de gonflage. A titre d'exemple, les bandelettes doivent avoir une perméabilité à l'azote comprise entre 0,001 et 10 cm3mm/m2/jour/atm et de préférence comprise entre 0,1 et 1 cm3mm/m2/jour/atm.
[044] La figure 3 illustre par une vue en perspective élément multicouche 1 selon l'invention qui comprend une première couche 12 de bandelettes 2 parallèles entre elles et parallèles à une direction de pose A (fig. 1 ). L'élément multicouche 1 comprend également une deuxième couche 13 de bandelettes 3 parallèles entre elles et parallèles également à la direction de pose A. Les bandelettes 2 sont disposées côte à côté en étant espacées entre elles d'une distance inférieure à la largeur des bandelettes 3. Les bandelettes 3 sont disposées côte à côte, espacées entre elles d'une distance qui est inférieure à la largeur des bandelettes 2. Les bandelettes de la première couche 12 sont décalées par rapport aux bandelettes de la deuxième couche dans une direction perpendiculaire à la direction de pose A. Les deux couches de bandelettes sont séparées par une couche de gomme de découplage 4. L'élément multicouche est complété par deux couches de gomme, une couche externe 5 et une couche interne 6. [045] La figure 3 illustre par une vue schématique en coupe réalisée avec un plan transversal à la direction de pose A, un élément multicouche avant la conformation de l'ébauche ou lors d'une pose à plat, tel qu'illustré à la figure 1. La figure 2 illustre l'élément multicouche de la figure 1 après conformation de l'ébauche de pneumatique. On rappelle que par conformation on comprend une opération lors de laquelle on réalise le passage d'une ébauche de forme générale cylindrique à une forme générale toroïdale.
[046] Plus particulièrement, afin d'assurer la conformation du pneumatique, on réalise une prédécoupe des bandelettes 2 et 3 avant l'assemblage de l'élément multicouche, tel que représenté par les traits interrompus 2' et 3' à la fig. 1 . L'élément multicouche 1 se présente ainsi comme une structure composite de couches de bandelettes prédécoupées et de couches de gomme avant conformation. Lors de la conformation que l'on réalise, par exemple, par gonflage, la pression de gonflage déforme l'ébauche de pneumatique et divise les bandelettes 2,3 initialement fragilisées, en petits carrés 2a et 3a, comme visible à la fig. 2. Les petits carrés 2a, 3a sont séparés par des ponts de gomme très déformable, ce qui permet d'assurer une conformation correcte en forme de tore de l'ébauche, les carrés s'écartant les uns par rapport aux autres en suivant la déformation de la gomme, tel que représenté par les flèches F et G à la fig. 2.
[047] Dans l'exemple illustré aux figures, on utilise des bandelettes identiques ayant une largeur « L » et une épaisseur « e » et on réalise une première couche 12 de bandelettes par agencement de plusieurs bandelettes parallèles entre elles, espacées d'une distance « d », avec un pas « p ». On réalise la deuxième couche 13 de bandelettes de la même manière, mais en décalant les bandelettes 3 de manière à ce que leurs bords se chevauchent avec les bandelettes 2 de la première couche 12 d'une distance de recouvrement « r ». On note sur la figure 2 que l'espacement entre les bandelettes après conformation est devenu « d' », avec d'>d et le recouvrement « r' » avec r'<r.
[048] Après des tests réalisés en laboratoire, il s'est avéré qu'il est avantageux d'utiliser des bandelettes 2,3 ayant une largeur L comprise entre 1 et 12mm et de préférence comprise entre 3 et 10mm et de les déposer avec un pas p inférieur au double de la largeur L pour réaliser une première couche 12 de bandelettes. La deuxième couche 13 de bandelettes est de préférence réalisée avec des bandelettes identiques, posées avec un même pas mais en les décalant d'une distance comprise entre 0,2 et 0,5 de la valeur du pas p par rapport aux bandelettes de la première couche 12. On arrive ainsi à obtenir un ensemble stratifié dans lequel les bords des bandelettes des deux couches se chevauchent avant conformation (fig. 1 ). La valeur du chevauchement est choisie de manière à ce que les bandelettes des deux couches se chevauchent aussi après conformation dont la fig. 2 illustre une vue d'une partie de l'élément multicouche prise dans la zone des épaules de l'ébauche, celle qui se déforme le plus. L'élément multicouche de la zone des bourrelets est peu déformé lors de la conformation et le décalage des carrés des deux couches est pratiquement celui de la fig. 1 même après conformation. Avec des carrés qui se chevauchent situés dans deux couches parallèles, le parcours du gaz de gonflage est plus long, il ne traverse pas l'élément multicouche de part en part, mais il est dévié par un petit carré, ce qui impose un parcours supplémentaire au gaz de gonflage et permet de réduire les pertes de gaz de gonflage via l'élément multicouche 1 .
[049] Un paramètre important est également l'épaisseur des bandelettes, cette épaisseur doit être fine et bien maîtrisée, elle est comprise entre 0,05 et 0,35mm et de préférence entre 0,05 et 0,15mm.
[050] Un autre paramètre important dans la réalisation de l'ensemble stratifié de l'invention est l'épaisseur de la couche de gomme de découplage 4 et son adhésion avec les bandelettes 2,3. Ainsi, la couche de gomme de découplage doit avoir une épaisseur bien maîtrisée afin de garantir l'uniformité de sa déformation sur toute la surface de l'ensemble stratifié. L'épaisseur de la couche de gomme de découplage a une valeur comprise entre 0,1 et 0,5mm avec une tolérance de +/-5% de la valeur de l'épaisseur de cette couche.
[051] En ce qui concerne l'adhésion entre la gomme de découplage 4 et les bandelettes 2, 3, elle doit être parfaite afin de pouvoir assurer le déplacement contrôlé du renfort lors de la conformation de l'ébauche. Plusieurs solutions sont proposées afin de garantir cette adhésion. Une des solutions consiste à réaliser l'ensemble stratifié à chaud. Une autre solution pour faire adhérer la gomme de découplage à la bandelette est l'utilisation d'adhésif approprié. Par exemple, une colle textile du type « RFL » (résorcinol-formaldéhyde- latex) est indiquée pour réaliser l'adhésion entre une bandelette réalisée en un polymère thermoplastique et la couche de gomme. Toute autre colle appropriée connue pour conférer une adhésion satisfaisante entre la gomme et les bandelettes peut ainsi être utilisée.
[052] Les bandelettes 2 de l'élément multicouche sont déposées en suivant une direction de pose pour constituer une première couche 12 de bandelettes, les bandelettes 3 pour en constituer une deuxième couche 13, les deux couches s'étendant dans deux plans parallèles séparées entre elles par une couche de gomme de découplage. La direction de pose des bandelettes est longitudinale, lors d'une fabrication par calandrage, ou circonférentielle, lors de la pose sur une virole rotative ou sur un tambour de confection.
[053] Lors de la confection de l'ébauche, l'élément multicouche est déposé sur le tambour de manière à ce que la direction principale ou direction de pose des bandelettes soit sensiblement axiale (on entend parallèle à l'axe de symétrie de l'ébauche de pneumatique ou à l'axe de rotation du tambour).
[054] La figure 4 illustre un dispositif de mise en œuvre du procédé de l'invention. Le dispositif 20 comprend un bâti 21 qui supporte en sa partie supérieure une bobine 22 comportant un moyeu 24 monté à possibilité de rotation autour d'un axe horizontal. Un ruban 23, à partir duquel seront réalisées les bandelettes, ayant plusieurs mètres de longueur et une largeur L est enroulé autour du moyeu 22. Le dispositif 20 comprend également un ensemble de cylindres 25, ainsi qu'une tête de pose 40 de bandelette, tel qu'il sera expliqué dans ce qui suit. [055] L'ensemble de cylindres 25 comprend un premier cylindre enclume 26 et un deuxième cylindre de poinçonnage 27, les deux cylindres étant agencés à possibilité de rotation autour de leurs axes longitudinaux X-X', respectivement Y-Y', parallèles entre eux et parallèles à un plan horizontal. L'entraînement des deux cylindres est fait à l'aide d'un moteur 14 (situé à l'arrière du bâti) et une courroie dentée 15, à dents internes et externes, qui prend le mouvement de rotation d'un pignon de sortie 16 du moteur et le transmet à un premier pignon d'entraînement 17 du cylindre de poinçonnage 27 et à un deuxième pignon d'entraînement 18 du cylindre enclume 26. Un tendeur 19 ajuste et maintient en tension la courroie dentée 15. Cet entraînement fait que les deux cylindres 26 et 27 tournent à la même vitesse, mais dans des sens contraires, tel qu'indiqué par les flèches 28, et 29 à la fig. 5. Les deux cylindres sont montés à possibilité de coulissement radial afin de pouvoir régler l'entrefer à l'épaisseur du ruban 23. Les deux cylindres sont poussés l'un contre l'autre par un ressort de traction 30. Ce ressort permet également d'amortir les à-coups dus au passage des dents des poinçons dans l'entrefer des ceux cylindres, tel qu'il sera expliqué par la suite.
[056] Tel que mieux visible à la figure 6, le cylindre de poinçonnage 27 comprend plusieurs fentes radiales 31 uniformément réparties sur sa circonférence et aptes à recevoir chacune une lame 32. Chaque lame 32 a une forme générale rectangulaire dont un côté présente des pointes ou dents 33. Les dents 33 ont une forme triangulaire, la pointe étant orientée vers l'extérieur du cylindre et est saillante rapport à la périphérie de celui-ci. Le nombre de dents et leur hauteur sont définis en fonction de la largeur L et de l'épaisseur e de la bandelette. Les lames 32 sont agencées de manière à être ajustables radialement à l'intérieur de la fente 31 entre une position dans laquelle elles sont complètement rentrées à l'intérieur de de la fente et une deuxième position dans laquelle elles sont sorties et sont saillantes d'une hauteur maximale. Un dispositif de réglage (non illustré aux figures) permet d'ajuster la position radiale de toutes les lames simultanément. Dans une variante, chaque lame est ajustée indépendamment de l'autre. Ceci permet d'ajuster l'intervalle de coupe, par exemple en fonction de la largeur de la bande. Dans une variante, lorsqu'on veut changer le pas entre les lames 32, on remplace le rouleau de poinçonnage 27 par un autre ayant un nombre de lames différent.
[057] En fonctionnement, le ruban 23 arrive selon la direction indiquée par la flèche E à la figure 5, en étant entraîné par le galet enclume 26, il passe dans l'entrefer des deux cylindres et est perforé par une lame 32. Le cylindre enclume 26 est revêtu sur sa génératrice d'une couche 35 réalisée en un polymère souple par exemple du caoutchouc, de la silicone, du polyuréthane, afin de favoriser l'adhérence du ruban 23 et permettre ainsi son entraînement, ainsi que pour permettre la pénétration des dents 33 des lames 32. Le ruban ressort sous forme d'une bande continue perforée 23', selon la flèche S, et est dirigé en direction de la tête de pose 40.
[058] Tel que visible sur la fig. 4, la bande 23' arrive dans un compensateur 39 dans lequel elle chemine en étant orientée par des galets 36, 37, 38 montés libres en rotation autour d'axes horizontaux parallèles entre eux. La vitesse de défilement de la bande 23' dans le compensateur 39 dépend de la vitesse de rotation de la tête de pose 41 lors de la pose des bandelettes sur un tambour ou une virole situés en sortie du dispositif et elle détermine la vitesse de rotation du cylindre enclume 26 qui entraîne le déroulement de la bobine 22. En effet, la bande 23' étant fragilisée par les perforations subies entre les cylindres 26, 27, on ne lui applique qu'une faible tension à l'aide du bras oscillant 34 du compensateur 39. Le bras oscillant 34 comporte une première extrémité de montage à pivotement autour d'un axe horizontal parallèle à l'axe de rotation des cylindres 26, 27, et comporte, à l'extrémité opposée, un galet 37 avec lequel il appuie sur la bande 23'. Le bras oscillant 34 est relié à un potentiomètre 49 qui convertit sa position en une tension de commande du moteur 14. Ainsi, lorsque la vitesse de rotation de la tête de pose 41 change, la position du bras oscillant 34 change aussi et le potentiomètre 49 commande l'augmentation ou la diminution de la vitesse de rotation du moteur 14 et donc des cylindres 26, 27. Ceci permet d'adapter la tension de la bande 23' à la vitesse de la tête de pose et de pouvoir ainsi appliquer toutes les bandelettes avec une même tension sur le tambour.
[059] La figure 7 illustre une tête de pose 40 qui comporte un rouleau 41 de pose entraîné en rotation autour de son axe disposée horizontalement dans le sens de la flèche 43 en étant au contact d'un tambour ou d'un virole rotatifs. Le rouleau 41 est monté rotatif dans des paliers d'un support 42, support qui est déplacé en translation horizontale, dans le sens de la flèche H, par un vérin pneumatique 44. Le rouleau de pose 41 est ainsi rapproché pour venir au contact avec, ou pour en être écarté, d'un tambour ou d'une virole qui sont adjacents au rouleau 41 et sont entraînés en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe du rouleau 41. La bande 23' est posée sur le tambour et est découpée par un dispositif 45 à une longueur prédéterminée pour obtenir une bandelette 2, respectivement 3. Le dispositif de coupe 45 comprend un outil de coupe à chaud 46 monté à l'extrémité d'un bras longitudinal 47 commandé en un mouvement de va-et-vient par un vérin pneumatique 48.
[060] A titre d'exemple, avec le dispositif de l'invention on pose des bandelettes sur le tambour à une vitesse d'environ 6 à 40 m/min.
[061] En fonctionnement, le rouleau 41 applique une couche de bandelettes 2 sur un tambour sur lequel on a déposé en préalable une couche de gomme interne 6. Le dispositif de coupe 45 coupe la bandelette lorsqu'on a fini de poser une couche de bandelettes espacées d'un pas p. On pose une gomme de découplage 4 sur toute la largeur du tambour. Le rouleau 41 se déplace ensuite dans latéralement d'une distance d, son support 42 étant actionné par un vérin (non illustré) dans une direction perpendiculaire à celle de pose et on réalise la pose la deuxième couche de bandelettes 3 espacées également d'un pas p à l'aide du rouleau 41 . On termine la pose par l'application d'une couche de gomme externe 5. On obtient ainsi un élément multicouche 1 qui se déforme en conformation de manière uniforme, les petits carrés se détachant des bandelettes pour suivre les mouvements de la couche de gomme de découplage.
[062] D'autres variantes et modes de réalisation de l'invention peuvent être envisagés sans sortir du cadre de ces revendications. Ainsi une structure ayant trois ou plusieurs couches de bandelettes séparées entre elles par une gomme de découplage peut également être envisagée. Dans une autre variante, on fait rentrer toutes les lames à l'intérieur des fentes du rouleau de poinçonnage et on découpe la bandelette à l'aide de l'outil de coupe à chaud.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de fabrication d'un élément multicouche (1 ) pour pneumatique sous forme d'un ensemble stratifié formé de deux couches (12,13) de bandelettes (2,3) séparées entre elles par une couche de gomme de découplage (4), dans lequel on dispose les bandelettes de chaque couche côte à côte selon une direction principale de pose en espaçant les bandelettes (2) de la première couche (12) entre elles d'une distance inférieure à la largeur des bandelettes (3) de la deuxième couche (13), dans lequel les bords des bandelettes (2) de la première couche (12) se chevauchent avec les bords des bandelettes (3) de la deuxième couche (13) et dans lequel lesdites bandelettes (2,3) présentent chacune une ou des découpures réparties sur la largeur dans une direction perpendiculaire à la plus grande dimension de chaque bandelette.
Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'on prédécoupe chaque bandelette (2,3) à des intervalles réguliers sensiblement égaux à la largeur de la bandelette.
Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que toutes les bandelettes (2,3) ont une même largeur.
Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bords des bandelettes (2,3) qui forment les deux couches (12,13) superposées se chevauchent sur au moins 20% de leur largeur.
Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit ensemble stratifié est disposé entre et au contact de deux couches de gomme (5,6).
Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément multicouche comprend, dans l'ordre : une couche externe (5) de gomme d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm, une première couche de bandelettes (2) ayant une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,35 mm, une couche de gomme de découplage (4) d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm, une deuxième couche de bandelettes (3) ayant une épaisseur comprise entre 0,05 et 0,35 mm et une couche interne (6) de gomme d'épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5mm.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites bandelettes (22) sont en un seul matériau choisi parmi : le PET, le PEN ou les polyamides.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit élément multicouche (1 ) est réalisé par enroulement de couches successives sur une virole rotative ou sur un tambour de confection rotatif.
9. Pneumatique exempt de gomme interne d'étanchéité comportant un élément multicouche (1 ) obtenu avec un procédé selon l'une des revendications 1 à 8.
10. Dispositif de fabrication d'élément multicouche pour pneumatique sous forme d'un ensemble stratifié formé de deux couches (12,13) de bandelettes (2,3) séparées entre elles par une couche de gomme de découplage (4), caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de cylindres (25) rotatifs comprenant un premier cylindre enclume (26) et un deuxième cylindre de poinçonnage (27) de bandelette, ledit ensemble étant agencé entre une bobine (22) de stockage de ruban (23) et une tête de pose (41 ) de bandelettes (2,3) issues du ruban (23).
1 1 . Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit cylindre de poinçonnage (27) comprend au moins une fente radiale (31 ) débouchant sur la périphérie du cylindre et à travers laquelle font saillie les dents (33) d'une lame (32).
12. Dispositif selon l'une des revendications 10 ou 1 1 , caractérisé en ce qu'il comprend un outil de coupe (45) de bandelette agencé au voisinage de la tête de pose (40).
13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage de la vitesse de rotation des cylindres de l'ensemble (25) en fonction de la vitesse de rotation de la tête de pose (41 ).
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits moyens de réglage comprennent un compensateur (39) agencé entre la tête de pose (41 ) et l'ensemble de cylindres (25) pour commander le moteur d'entraînement desdits cylindres.
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