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PROCEDE ET APPAREIL POUR JONCTIONNER DES ARTICLES EN CAOUTCHOUC OU L'EQUIVALENT.
La présente invention concerne un procédé et des moyens de rédui- re au minimum l'importance du bourrelet de matière qui se forme d'ordinaire au joint lors du jonctionnement de tronçons de matière plastique ou de caout- chouc. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé et un appareil pour réduire efficacement la quantité de matière qui sort de l'alignement au joint.
Un but de la présente invention est de procurer un procédé et des moyens pour entourer en substance complètement une partie au moins des extré- mités libres de la matière qui doivent être jonctionnées, et exercer sur elles une pression uniforme.
L'invention a aussi pour but de procurer un appareil et un pro- cédé perfectionnés assurant l'obtention d'un joint meilleur., plus uniforme., dans un appareil à jonctionner.
D'autres buts et avantages du procédé et de l'appareil perfection- nés conformes à l'invention ressortiront de la description ci-après d'une for- me d'appareil à jonctionner des tubes en caoutchouc, établi suivant l'invention
Sur les dessins, la Fig. 1 est une vue partielle en élévation de face d'un appareil à jonctionner convenant pour recouper et jonctionner des tubes en caoutchouc dans la fabrication de chambres à air pour pneus et montre la position des organes de l'appareil immédiatement après l'opération du recou- page. La fige 2 correspond dans l'ensemble à la figo 1, mais montre la position des organes de l'appareil au moment du jonctionnement, certaines pièces étant représentées en coupe et avec arrachemento La fige 3 est une coupe partielle verticale suivant la ligne 3-3 de la figo 1.
La fige 4 est une vue en plan, sen- siblement suivant la ligne 4-4 de la fig. 3. La fig.5 représente un tronçon de tube en caoutchouc à l'endroit du joint et montre le joint réalisé par l'inven- tion., La fig. 6 correspond dans l'ensemble à la figo 5, mais montre un joint
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du type ordinairement réalisé avec des tubes en caoutchouc.
Sur la fig. 1 des dessins, le chiffre de référence 1 désigne 1' ensemble d'un appareil à jonctionner. On utilise avantageusement cet appa- reil pour jonctionner entre elles les extrémités de tronçons de tubes en ca- outchouc dans la fabrication de chambres à air pour pneus, de bandes de rou- lement sans fin pour pneus et d'autres articles en caoutchouc ou autre ma- tière plastique analogue.
Dans l'appareil à jonctionner 1, on utilise une paire de couteaux 2 montés sur un porte-couteaux 3 animé d'un mouvement alternatif, pour recou- per les bouts d'un tronçon de tube en caoutchouc extrudé 4, en vue d'obtenir des surfaces fraîchement coupées, collantes, aptes à être jointes l'une à 1' autre dans une opération ultérieure de jonctionnement. Dans ce but, on chauf- fe les couteaux 2 de toute fagon convenable (non représentée) pour rendre plus adhésifs les bouts recoupés des tubes en caoutchouc 4. On recoupe les bouts en abaissant les couteaux 2 au contact des extrémités libres des tubes en ca- outchouc 4, qui sont maintenus en position par le dispositif de support 5 sur une enclume 6.
On déplace ensuite l'enclume 6 suivant une trajectoire verticale, par exemple au moyen de la tige d'un piston 7 d'un cylindre pneumatique (non représenté), depuis la position représentée sur la fig. 1 entre les chariots 8 jusqu'à une position en retrait en dessous de ceux-ci.
Les chariots 8 sont montés sur un bâti fixe 9 faisant partie de l'appareil à jonctionner 1; ils peuvent se déplacer dans un plan horizontal l'un vers l'autre, ou en sens inverse. Comme le montre la fig. 1 des dessins, les chariots 8 sont écartés à une certaine distance l'un de l'autre pendant le recoupage des bouts. Après avoir écarté l'enclùme 6 à la fin de l'opération de recoupage des bouts, on déplace les chariots 8 l'un vers l'autre dans les positions représentées sur la fig. 2, en appliquant ainsi les bouts libres adhé- sifs fraîchement recoupés des tubes en caoutchouc 4 en contact l'un avec l'autre.
On maintient ce contact sous pression pendant un laps de temps prédéterminé afin d'assurer un joint uniforme.
Un des éléments essentiels des dispositifs de support 5 de l'ap- pareil à jonctionner 1 comprend les bras de serrage 10 faisant corps avec des glissières 11 montées de manière à pouvoir glisser sur des guides 12 placés verticalement. Le montage des glissières 11 sur les guides 12 offre un cer- tain degré de liberté de déplacement des bras de serrage 10 dans un plan verti- val vers les chariots 8, et en sens inverse. On voit que les bras de serrage 10 peuvent être levés et abaissés par l'action d'un cylindre pneumatique ou par d'autres moyens appropriés (non représentés), en partant des positions re- présentées sur la fig. 1 pour aboutir à celles indiquées en traits pointillés sur cette figure.
Un dispositif ou support de montage 13 est monté de façon amovi- ble sur chacun des bras de serrage 10, par exemple au moyen d'un certain nombre de goujons filetés 14 vissés dans une partie du support dépassant vers le haut, de manière qu'ils viennent en contact avec l'épaulement 15 du bras de serrage.
Un écrou de blocage 16 est prévu sur chacun des goujons 14 pour empêcher un desserrage accidentel des goujons, produit par le fonctionnement de 1-'appareil.
Ce montage permet de régler les support 13 sur les bras de serrage 10, ou de les en enlever.
Sur le bout libre de chacun des supports 13 opposé à la glissière 11, est monté un dispositif de maintien en position 17. Dans chaque cas ce dispositif de maintien en position est fixé en place par un certain nombre de boulons 18 vissés à l'extrémité du bras 10. Le dispositif 17 est muni d'une plaque trempée 19 à son extrémité inférieure qui s'appuie sur un arrêt 20 ver- tical, fixé sur le chariot 8 correspondant, par exemple au moyen d'un boulon 21. Des plaques trempées 22 qui correspondent aux plaques 19 des dispositifs de maintien en position 17, sont prévues sur les arrêts 20 de manière à coo- pérer avec les plaques 19 et éviter l'usure lorsque les plaques viennent en contact l'une avec l'autre.
Une nervure 23 ayant substantiellement la même longueur que le
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support 13, est prévue sur sa face inférieure. Cette nervure 23, existant sur chacun des supports 13, pénètre dans une rainure 24 formée dans un élément de serrage 25 suspendu au support 13Chacun des éléments de serrage 25 est monté au moyen d'un goujon 26 qui, comme on le voit sur la Fig. 2, passe à travers l'alésage 27 foré transversalement à la rainure 24 dans l'élément de serrage 25, qui correspond à un alésage 28 dans la nervure 23 du support 13 Une buselure appropriée 29 est logée dans l'alésage 28,
et des buselu- res analogues 30 et 31 sont prévues dans l'alésage 27 pour que le goujon 26 s'adapte étroitement dans cet alésageo Un bouchon 32 ferme le bout ouvert de l'alésage 27 voisin de la buselure 31 qui s'y trouve. Une partie moletée 33 du goujon 26 facilite son enlèvement.
Un montage analogue de l'élément de serrage 25 par rapport au support 13 est prévu à l'autre dispositif de support 5 de manière à permettre une certaine liberté de mouvement dans l'élément de serrage 25 dans chaque cas, et réaliser ainsi un alignement automatique précis des éléments de serrage in- dividuels par rapport aux bouts des tubes en caoutchouc 4 lorsque les disposi- tifs de support s'approchent de la position de serrage. Le goujon 26 peut être maintenu en place, pour éviter son détachement accidentel, par tout moyen ap- proprié, par exemple le verrou 34, représenté en détails sur la fig. 2.
Des guides 35 montés sur les chariots 8 coopèrent avec chacun des éléments de serrage 25 et font également partie des dispositifs de support 5. Ces guides 35 sont fixés sur les chariots 8, par exemple au moyen de gou- jons 36, dont les têtes élargies pénètrent dans les trous 37 forés dans le chariot 8 (voir fig. 2).
Les guides 35 coopèrent avec les éléments de serrage 25 pour produire un serrage intime des tubes en caoutchouc 4 au voisinage de leurs bouts libres qui doivent être jonctionnéso Dans le but d'obtenir un joint uniforme? il est essentiel que ces différents éléments maintiennent la matière - étroitement en place sans qu'elle bouge pendant les opérations de recoupage des bouts et de jonctionnemento
Les guides 35 sont munis de blocs d'appui 38 à leurs extrémités extérieures, et de blocs d'appui analogues 39 à leurs extrémités intérieures.
Les blocs d'appui 38 et 39 coopèrent pour maintenir les extrémités des tubes en caoutchouc 4 dans les positions voulues lorsque ceux-ci sont placés dans l'appareil 1 par l'opérateur. Comme on le voit sur la fig. 4, la paire de blocs d'appui 38 et la paire correspondante de blocs d'appui 39 sont espacées l'une de l'autre à la face supérieure des guides 35 de manière à assurer que les extrémités libres des tubes en caoutchouc 4 s'adaptant exactement l'une à 1' autre lorsqu'on jonctionne ces bouts collants fraîchement recoupés. Les blocs d'appui 38 sont fixés aux guides 35 au moyen d'une paire de chevilles de fixa- tion 40 qui s'adaptent par pression dans des trous (non représentés) des guides.
Les blocs d'appui 39 sont fixés de même sur les guides 35 au moyen de chevilles 42. Des trous taraudés 41 et 43 sont prévus dans les blocs d'appui 38 et 39, et reçoivent un vérin à vis (non représenté) facilitant l'enlèvement des blocs.
Lors du fonctionnement de l'appareil à jonctionner, il est dési- rable, comme il est dit plus haut, dans le but d'assurer un joint uniforme pour l'opération ultérieure de vulcanisation, de produire un bourrelet 44 aussi petit que possible (voir fig. 5). Le but de la présente invention est d'obtenir un joint de ce genre, et d'éviter autant que possible qu'il y ait du chevauchement dû à l'expansion de la matière lorsque les extrémités libres des tubes sont ap- puyées et serrées l'une contre l'autre. Le joint 45 de la fig. 6 est représen- tatif du joint formé dans un appareil ordinaire dans lequel aucune résistance ne s'oppose au fluage ou l'expansion de la matière des faces en contact des tu- bes à l'endroit du joint.
Comme le montre la fig. 3, chacun des éléments en contact avec les bouts libres des tubes de caoutchouc 4 est muni de moyens élastiques, ayant la forme d'une surface ou garniture en une matière élastique convenable comme les garnitures en caoutchouc ou matière plastique 46, 47, 48 et 49, res- pectivement prévues sur l'élément de serrage 25, le guide 35 et les blocs d' appui 38 et 39o Chaque dispositif de support 5 est construit de manière à assu- rer l'application, par l'intermédiaire des différentes garnitures 46, 47, 48 et 49,
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d'une pression accrue sur le joint et l'application d'un effort de compres- sion uniforme qui applique une pression dirigée vers l'intérieur sur les tubes à l'endroit du joint.
Le rôle combiné des garnitures 46, 47, 48 et 49 des dis- positifs de support 5 est d'empêcher efficacement tout déplace- ment vers l'extérieur de la matière provenant de la zone du joint.
Cette action est représentée clairement sur la fig. 2 des dessins où la compression qui s'exerce entre les garnitures 46 et 47 des paires d'é- léments de serrage 25 et de guides 35 des dispositifs de support 5 agit pour empêcher l'expansion de la matière aux extrémités libres des tubes en caout- chouc 4 appliquées l'une contre l'autre sous pression.
Le caoutchouc des garni- tures 46, 47, 48 et 49 coopère avec celui des garnitures des pièces placées vis- à-vis d'elles, désignées par les mêmes chiffres, pour résister au fluage du caoutchouc des tubes 4 ou le bloquer, et produire ainsi le bourrelet 44 fortement réduit que représente la fig. 5 et empêcher la formation d'un bourrelet exagéré du genre indiqué'par le chiffre de référence 45 sur la figo 60
Pour assurer davantage une action de serrage positive et uniforme sur les bouts du morceau de tube de caoutchouc 4, on prévoit un certain nombre de rainures transversales 50 à la surface inférieure des éléments de serrage 25. Ces rainures 50 coopèrent avec un nombre correspondant de rainures trans- versales 51 prévues sur les faces supérieures des guides 35.
D'autres formes convenables d'entailles ou de rainures peuvent être prévues pour éviter le glissement ou le déplacement des bouts des tubes en caoutchouc 4 lorsqu'ils occupent leurs positions correctes dans les dispositifs de support de l'appareil à jonctionner 1
Le principe décrit trouve des applications équivalentes dans d' .autres domaines que le jonctionnement d'articles en caoutchouc, naturel ou synthétique. On peut, par exemple, l'appliquer au traitement et à la prépara- tion de produits fabriqués au moyen d'autres formes de matières plastiques, particulièrement les composés plastiques thermodurcissables, et dans ce cas, le choix de la composition des garnitures 46, 47, 48 et 49 devient un facteur impor- tant.
Les garnitures doivent être formées d'une composition qui produise la ré- sistance ou l'action de blocage désirée pour empêcher le libre fluage ou la li- bre expansion du composé maintenu par les dispositifs de support 5.
Bien que certains détails et formes d'exécution aient été repré- sentés pour illustrer l'invention, il est évident que l'on peut y apporter différents changements ou modifications sans s'écarter de l'invention.
REVENDICATIONS.
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1.- Procédé pour réduire l'importance du bourrelet de matière à l'endroit du joint dans le jonctionnement d'articles en caoutchouc ou matiè- re plastique, caractérisé en ce qu'on emprisonne les extrémités à jonctionner mises en contact l'une avec l'autre, entre des surfaces élastiques qui coopèrent pour entourer le joint et résister au fluage de la matière à l'extérieur du joint.
2.- Appareil à jonctionner des articles en caoutchouc ou matière plastique, caractérisé en ce 'qu'il comprend un guide pour supporter et mainte- nir en position une extrémité de l'article, un élément de serrage pour pousser cette extrémité contre le guide, et des moyens élastiques sur le guide et 1' élément de serrage, près de ladite extrémité, ces moyens élastiques coopérant, lorsqu'ils sont comprimés, de manière à résister à l'expansion de la matière à l'endroit du joint.
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METHOD AND APPARATUS FOR JOINING ARTICLES IN RUBBER OR THE EQUIVALENT.
The present invention relates to a method and means of minimizing the size of the bead of material which ordinarily forms at the joint when joining pieces of plastic or rubber. More particularly, the invention relates to a method and apparatus for effectively reducing the amount of material that exits alignment at the joint.
An object of the present invention is to provide a method and means for substantially completely surrounding at least part of the free ends of the material which are to be joined, and exerting uniform pressure thereon.
It is also an object of the invention to provide an improved apparatus and process for obtaining a better, more uniform seal, in a jointing apparatus.
Further objects and advantages of the improved method and apparatus according to the invention will emerge from the following description of one form of apparatus for joining rubber tubes established in accordance with the invention.
In the drawings, FIG. 1 is a partial front elevational view of a splicing apparatus suitable for cutting and splicing rubber tubes in the manufacture of inner tubes for tires and shows the position of the members of the apparatus immediately after the stitching operation. - page. Fig 2 corresponds on the whole to fig 1, but shows the position of the components of the apparatus at the time of the joining, certain parts being represented in section and with tear-outo Fig 3 is a vertical partial section along line 3- 3 of fig 1.
Fig 4 is a plan view, taken substantially along line 4-4 of fig. 3. FIG. 5 represents a section of rubber tube at the location of the seal and shows the seal produced by the invention. FIG. 6 generally corresponds to fig. 5, but shows a seal
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of the type ordinarily made with rubber tubes.
In fig. 1 of the drawings, the reference numeral 1 designates the assembly of a joining apparatus. This apparatus is advantageously used for joining together the ends of sections of rubber tubing in the manufacture of inner tubes for tires, endless treads for tires and other articles of rubber or the like. like plastics.
In the joining apparatus 1, a pair of knives 2 are used mounted on a knife holder 3 driven in a reciprocating movement, to cut the ends of a section of extruded rubber tube 4, with a view to to obtain freshly cut, sticky surfaces suitable for joining one to another in a subsequent joining operation. For this purpose, the knives 2 are heated in any suitable way (not shown) to make the cut ends of the rubber tubes more adhesive. The ends are cut back by lowering the knives 2 in contact with the free ends of the rubber tubes. - outchouc 4, which are held in position by the support device 5 on an anvil 6.
The anvil 6 is then moved along a vertical path, for example by means of the rod of a piston 7 of a pneumatic cylinder (not shown), from the position shown in FIG. 1 between the carriages 8 to a recessed position below them.
The carriages 8 are mounted on a fixed frame 9 forming part of the joining device 1; they can move in a horizontal plane towards each other, or in reverse. As shown in fig. 1 of the drawings, the carriages 8 are spaced at a certain distance from each other during the cutting of the ends. After having moved aside the anvil 6 at the end of the operation of cutting the ends, the carriages 8 are moved towards each other in the positions shown in FIG. 2, thereby applying the freshly cut adhesive free ends of the rubber tubes 4 in contact with each other.
This contact is maintained under pressure for a predetermined period of time to ensure a uniform seal.
One of the essential elements of the support devices 5 of the joining device 1 comprises the clamping arms 10 integral with slides 11 mounted so as to be able to slide on guides 12 placed vertically. The mounting of the slides 11 on the guides 12 affords a certain degree of freedom to move the clamping arms 10 in a vertical plane towards the carriages 8, and in the reverse direction. It can be seen that the clamping arms 10 can be raised and lowered by the action of a pneumatic cylinder or by other suitable means (not shown), starting from the positions shown in FIG. 1 to arrive at those indicated in dotted lines in this figure.
A mounting device or bracket 13 is removably mounted on each of the clamping arms 10, for example by means of a number of threaded studs 14 screwed into a portion of the bracket projecting upwardly, so that they come into contact with the shoulder 15 of the clamping arm.
A locking nut 16 is provided on each of the studs 14 to prevent accidental loosening of the studs caused by the operation of the apparatus.
This assembly makes it possible to adjust the support 13 on the clamping arms 10, or to remove them therefrom.
On the free end of each of the supports 13 opposite the slide 11, is mounted a device for maintaining in position 17. In each case this device for maintaining in position is fixed in place by a certain number of bolts 18 screwed at the end. of the arm 10. The device 17 is provided with a hardened plate 19 at its lower end which rests on a vertical stop 20, fixed on the corresponding carriage 8, for example by means of a bolt 21. Plates hardened 22 which correspond to the plates 19 of the holding devices in position 17 are provided on the stops 20 so as to cooperate with the plates 19 and prevent wear when the plates come into contact with one another.
A rib 23 having substantially the same length as the
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support 13, is provided on its underside. This rib 23, existing on each of the supports 13, enters a groove 24 formed in a clamping element 25 suspended from the support 13. Each of the clamping elements 25 is mounted by means of a stud 26 which, as seen in FIG. . 2, passes through the bore 27 drilled transversely to the groove 24 in the clamping member 25, which corresponds to a bore 28 in the rib 23 of the support 13 A suitable nozzle 29 is housed in the bore 28,
and similar nozzles 30 and 31 are provided in the bore 27 so that the stud 26 fits tightly in this bore. A plug 32 closes the open end of the bore 27 adjacent to the nozzle 31 therein. . A knurled portion 33 of the stud 26 facilitates its removal.
A similar mounting of the clamp 25 relative to the support 13 is provided to the other support device 5 so as to allow some freedom of movement in the clamp 25 in each case, and thus achieve alignment. Precise automatic adjustment of the individual clamping elements with respect to the ends of the rubber tubes 4 as the support devices approach the clamping position. The pin 26 can be held in place, to prevent its accidental detachment, by any suitable means, for example the lock 34, shown in detail in FIG. 2.
Guides 35 mounted on the carriages 8 cooperate with each of the clamping elements 25 and also form part of the support devices 5. These guides 35 are fixed to the carriages 8, for example by means of pins 36, the heads of which are enlarged. enter the holes 37 drilled in the carriage 8 (see fig. 2).
The guides 35 cooperate with the clamping elements 25 to produce an intimate clamping of the rubber tubes 4 in the vicinity of their free ends which are to be joined. In order to obtain a uniform seal? it is essential that these different elements hold the material - tightly in place without it moving during the end cut and join operations.
The guides 35 are provided with bearing blocks 38 at their outer ends, and similar bearing blocks 39 at their inner ends.
The support blocks 38 and 39 cooperate to maintain the ends of the rubber tubes 4 in the desired positions when the latter are placed in the apparatus 1 by the operator. As seen in fig. 4, the pair of bearing blocks 38 and the corresponding pair of bearing blocks 39 are spaced apart from each other at the upper face of the guides 35 so as to ensure that the free ends of the rubber tubes 4 s 'fitting exactly to one another when joining these freshly cut sticky ends. The bearing blocks 38 are attached to the guides 35 by means of a pair of fixing pins 40 which snap into holes (not shown) in the guides.
The support blocks 39 are fixed in the same way on the guides 35 by means of plugs 42. Threaded holes 41 and 43 are provided in the support blocks 38 and 39, and receive a screw jack (not shown) facilitating the removal of blocks.
In the operation of the joining apparatus, it is desirable, as stated above, in order to ensure a uniform seal for the subsequent vulcanization operation, to produce a bead 44 as small as possible ( see fig. 5). The object of the present invention is to obtain such a joint, and to avoid as much as possible that there is overlap due to the expansion of the material when the free ends of the tubes are pressed and tightened. one against the other. The seal 45 in fig. 6 is representative of the seal formed in ordinary apparatus in which there is no resistance to creep or expansion of the material of the contacting faces of the tubes at the location of the seal.
As shown in fig. 3, each of the elements in contact with the free ends of the rubber tubes 4 is provided with elastic means, having the form of a surface or lining made of a suitable elastic material such as rubber or plastic fittings 46, 47, 48 and 49, respectively provided on the clamping element 25, the guide 35 and the support blocks 38 and 39o Each support device 5 is constructed in such a way as to ensure the application, by means of the different gaskets. 46, 47, 48 and 49,
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increased pressure on the gasket; and the application of a uniform compressive force which applies inwardly directed pressure to the tubes at the gasket.
The combined role of the gaskets 46, 47, 48 and 49 of the support devices 5 is to effectively prevent outward displacement of material from the gasket area.
This action is clearly shown in fig. 2 of the drawings where the compression between the gaskets 46 and 47 of the pairs of clamps 25 and guides 35 of the support devices 5 acts to prevent the expansion of the material at the free ends of the tubes. rubber 4 applied against each other under pressure.
The rubber of the linings 46, 47, 48 and 49 cooperates with that of the linings of the parts placed opposite them, designated by the same numbers, to resist creep of the rubber of the tubes 4 or to block it, and thus producing the greatly reduced bead 44 shown in FIG. 5 and prevent the formation of an exaggerated bead of the kind indicated by the reference numeral 45 in figo 60
To further ensure a positive and uniform clamping action on the ends of the piece of rubber tube 4, a number of transverse grooves 50 are provided on the lower surface of the clamping members 25. These grooves 50 cooperate with a corresponding number of grooves. transverse 51 provided on the upper faces of the guides 35.
Other suitable shapes of notches or grooves may be provided to prevent slipping or displacement of the ends of the rubber tubes 4 when they occupy their correct positions in the support devices of the joining apparatus 1.
The principle described finds equivalent applications in fields other than the joining of articles made of rubber, natural or synthetic. It can, for example, be applied to the processing and preparation of products made from other forms of plastics, particularly thermosetting plastic compounds, and in this case the choice of the composition of the linings 46, 47, 48 and 49 become an important factor.
The packings should be formed of a composition which provides the desired strength or blocking action to prevent free creep or expansion of the compound held by the support devices.
Although certain details and embodiments have been shown to illustrate the invention, it is obvious that various changes or modifications can be made to it without departing from the invention.
CLAIMS.
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1.- Method for reducing the importance of the bead of material at the location of the seal in the joining of articles made of rubber or plastic, characterized in that the ends to be joined are trapped in contact with one another. with the other, between resilient surfaces which cooperate to surround the seal and resist creep of the material outside the seal.
2.- Apparatus for joining rubber or plastic articles, characterized in that it comprises a guide for supporting and holding in position one end of the article, a clamping element for pushing this end against the guide. , and elastic means on the guide and 1 clamping element, near said end, these elastic means cooperating, when compressed, so as to resist the expansion of the material at the location of the seal.