FR2617754A1 - Process and installation for manufacturing components made from vulcanisable material - Google Patents
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Abstract
Description
"Procédé et installation de fabrication de pièces en
matière vulcanisable"."Method and installation for manufacturing parts in
vulcanizable material ".
La présente invention concerne un procédé et une installation de fabrication de pièces en matière vulvanisable. The present invention relates to a method and an installation for manufacturing parts of vulcanizable material.
De manière générale, la culvanisation de pièces en caoutchouc et, en particulier, de pneumatiques, se fait traditionnellement par chauffage à la vapeur et plus récem- ment par chauffage électrique. Ces procédés de fabrication consistent à mouler des pièces comme, par exemple, des pneumatiques après avoir réalisé leur enveloppe par la mise en place de nappes successives constitutives de la structure, la mise en place de bandes de caoutchouc, le moulage de l'enveloppe ainsi réalisée puis la cuisson des produits pour assurer la vulcanisation. In general, the brazing of rubber parts and, in particular, of tires, is traditionally done by steam heating and more recently by electric heating. These manufacturing methods consist in molding parts such as, for example, tires after having made their casing by the establishment of successive plies constituting the structure, the establishment of rubber bands, the molding of the casing as well carried out then the cooking of the products to ensure vulcanization.
La fabrication de la structure de la pièce se fait à l'aide de morceaux de caoutchouc non vulcanisé, et en procédant à froid, la matière vulcanisable n'étant chauffée que lorsque la pièce est complètement moulée et mise en forme, dans le moule. The manufacture of the structure of the part is done using pieces of unvulcanized rubber, and by proceeding cold, the vulcanizable material being heated only when the part is completely molded and shaped, in the mold.
On connait également (FR 84 05 557) un dispositif pour la vulcanisation des enveloppes de pneumatiques comportant un émetteur hyperfréquence et un guide d'ondes, ce dernier étant destiné à être introduit dans la cavité intérieure du pneumatique et à tourner dans cette cavité. La caractéristique de ce dispositif connu réside dans le montage à rotation de l'émetteur du guide d'ondes à l'intérieur de la cavité. Ce document antérieur ne met pas en cause la technique de fabrication traditionnelle des pneumatiques et ne concerne que le chauffage de la pièce mise en forme pour en assurer la vulcanisation. There is also known (FR 84 05 557) a device for vulcanizing tire casings comprising a microwave transmitter and a waveguide, the latter being intended to be introduced into the interior cavity of the tire and to rotate in this cavity. The characteristic of this known device lies in the rotational mounting of the emitter of the waveguide inside the cavity. This prior document does not call into question the traditional tire manufacturing technique and only relates to the heating of the shaped part to ensure its vulcanization.
Ce dispositif connu ne concerne que la vulcanisation d'enveloppes de pneumatiques, c'est-à-dire des pièces creuses et ne pourrait s'appliquer à la vulcanisation de certaines roues de véhicules comme les roues de chariots, de brouettes ou analogues. This known device only relates to the vulcanization of tire casings, that is to say hollow parts and could not be applied to the vulcanization of certain vehicle wheels such as the wheels of carts, wheelbarrows or the like.
Actuellement, pour fabriquer de telles pièces et notamment des bandages de roues, on procède au moulage des bandages en caoutchouc puis à la cuisson de ceux-ci pour en assurer la vulcanisation. Cette cuisson se fait par la vapeur ou par un chauffage électrique. Quel que soit le procédé utilisé, le temps de cuisson est relativement long car la matière à chauffer est isolante. Ce temps est d'autan plus long que la pièce est épaisse ; ce temps est particulièrement long dans le cas de pièces pleines comme les bandages de roues de chariots ou de brouettes. Cela se traduit par un temps d'immobilisation important des moules. De plus, le caoutchouc contient souvent de l'humi- dité qui diminue le rendement du chauffage et ne permet pas une vulcanisation homogène ; cela se traduit par des déchet importants. Currently, to manufacture such parts and in particular wheel treads, the rubber tires are molded and then baked to vulcanize them. This cooking is done by steam or by electric heating. Whatever the process used, the cooking time is relatively long because the material to be heated is insulating. This time is usually longer than the room is thick; this time is particularly long in the case of solid parts such as wheel trolleys or wheelbarrows. This results in a significant downtime of the molds. In addition, rubber often contains moisture which reduces the heating efficiency and does not allow a homogeneous vulcanization; this translates into significant waste.
La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer un procédé de fabrication des pièces en matière sulcanisablq notamment des bandages de roues de véhicules tels que des brouettes, permettant de réduire la durée de la vulcanisati et d'assurer une vulcanisation homogène de la pièce réduisa ou supprimant les déchets. The present invention aims to remedy the drawbacks of known solutions and proposes to create a method of manufacturing parts made of sulcanisablq material, in particular vehicle wheel treads such as wheelbarrows, making it possible to reduce the duration of vulcanization and ensuring uniform vulcanization of the part reduced or eliminated waste.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication de pièces en matière vulcanisable, caractérisé en ce que - on prépare la masse de matière à mettre sous forme et
vulcaniser, - on transfère cette masse de matière à travers un généra
teur de micro-ondes pour éiever la température de la
masse au moins à un niveau voisin de sa température de
vulcanisation, - on introduit cette masse de matière dans la cavité- de
moulage et/ou de vulcanisation pour sa mise en forme, - on poursuit ou on termine le traitement de vulcanisation, - on démoule la pièce.To this end, the invention relates to a process for manufacturing parts of vulcanizable material, characterized in that - the mass of material to be formed is prepared and
vulcanize, - we transfer this mass of matter through a general
microwave oven to raise the temperature of the
mass at least at a level close to its temperature of
vulcanization, - this mass of material is introduced into the cavity-
molding and / or vulcanization for its shaping, - the vulcanization treatment is continued or completed, - the part is removed from the mold.
Ce procédé permet, du fait du chauffage préalable et à coeur de la matière moulée, d'en éliminer l'humidité, de gagner un temps de cuisson important dans le moule, du fait de la mise en température de la matière avant son introduction dans le moule ; cela améliore de manière très importante la qualité de la fabrication, c'est-à-dire la régularité des produits fabriqués et réduit le temps de vulcanisation à une durée faible par rapport au temps total de traitement. This process makes it possible, due to the prior heating and at the heart of the molded material, to remove the moisture therefrom, to gain a significant cooking time in the mold, due to the heating of the material before its introduction into the mold ; this very significantly improves the quality of manufacture, that is to say the regularity of the products produced and reduces the vulcanization time to a short duration compared to the total treatment time.
Par ce meilleur rendement du chauffage, on réduit considérablement le coût de fabrication par rapport aux procédés de fabrication classiques utilisant la mise en température de la pièce à l'intérieur du moule. By this better heating efficiency, the manufacturing cost is considerably reduced compared to conventional manufacturing processes using the temperature of the part inside the mold.
La réduction du temps de vulcanisation se traduit par une immobilisation beaucoup moins longue du moule et permet ainsi une augmentation dans des proportions importantes des quantités de pièces fabriquées sur une même installation. The reduction in vulcanization time results in a much shorter immobilization of the mold and thus allows a significant increase in the quantities of parts manufactured on the same installation.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, avant l'introduction de la masse moulée et/ou à vulcaniser complètement, on introduit dans le moule une pièce auxiliaire susceptible de faire partie de la pièce terminée. According to another characteristic of the invention, before the introduction of the molded mass and / or to be completely vulcanized, an auxiliary part capable of forming part of the finished part is introduced into the mold.
Cette caractéristique est particulièrement intéressante dans le cas de la fabrication de pièces à structure mixte comme, par exemple, une roue et notamment une roue de brouette, la pièce auxiliaire étant alors la jante. Dans ces conditions, le bandage est directement moulé sur la jante, ce qui supprime tout travail de mise en place ultérieur du bandage sur la jante. De plus, le bandage est mieux accroché sur la jante. This characteristic is particularly advantageous in the case of the production of parts with a mixed structure such as, for example, a wheel and in particular a wheelbarrow wheel, the auxiliary part then being the rim. Under these conditions, the tire is molded directly on the rim, which eliminates any work of subsequent fitting of the tire on the rim. In addition, the bandage is better hung on the rim.
Suivant une autre caractéristique de 1' invention, le transfert à travers le générateur de micro-ondes est effectué de manière continue et l'introduction dans le moule est effectuée de manière discontinue. According to another characteristic of the invention, the transfer through the microwave generator is carried out continuously and the introduction into the mold is carried out discontinuously.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le transfert à travers le générateur de micro-ondes est réalisé de manière discontinue avec une masse de matière correspondant au moins à une fraction de la masse nécesspire au remplissage de la cavité de moulage. According to another characteristic of the invention, the transfer through the microwave generator is carried out discontinuously with a mass of material corresponding at least to a fraction of the mass required to fill the molding cavity.
L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, cette installation étant caractérisée en ce qu elle comprend - une trémie de préparation du mélange à mouler et à
vulcaniser, comportant un agitateur pour mélanger la
matière et ses adjuvants éventuels, - un moyen de transfert recevant la matière ainsi mélangée
de la trémie d'alimentation, - un moyen de préchauffage comprenant un générateur de
micro-ondes pour préchauffer la matière à une tempé
rature au moins voisine de la température de vulcani
sation, - un moule pour mettre la matière en forme et réaliser ou
terminer la vulcanisation.The invention also relates to an installation for implementing the above process, this installation being characterized in that it comprises - a hopper for preparing the mixture to be molded and
vulcanize, comprising an agitator to mix the
material and its possible additives, - a transfer means receiving the material thus mixed
feed hopper, - a preheating means comprising a generator
microwave to preheat the material to a tempe
at least close to the vulcani temperature
sation, - a mold for shaping the material and making or
complete vulcanization.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de transfert est constitué par une bande transporteuse traversant le moyen de préchauffage à micro-ondes. According to another characteristic of the invention, the transfer means consists of a conveyor belt passing through the microwave preheating means.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le moyen de transfert est constitué par un ensemble cylindre-piston communiquant avec la trémie d'alimentation et placé dans le champ du générateur de micro-ondes, ce cylindre étant muni d'un canal de transfert susceptible d'être mis en communication avec une cavité de moulage, pour transférer la matière chauffée du cylindre vers le moule. According to another characteristic of the invention, the transfer means consists of a cylinder-piston assembly communicating with the feed hopper and placed in the field of the microwave generator, this cylinder being provided with a transfer channel capable of being placed in communication with a molding cavity, in order to transfer the heated material from the cylinder to the mold.
Suivant une autre caractéristique de l'invention,
l'installation comporte plusieurs moules montés sur un
carrousel défilant devant le canal de sortie. du cylindre
de transfert de la matière chaude.According to another characteristic of the invention,
the installation comprises several molds mounted on a
carousel parading in front of the exit channel. of the cylinder
transfer of hot material.
La présente invention sera décrite de manière
plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est un schéma du procédé de
fabrication de pièces selon l'invention,
- la figure 2 est un schéma simplifié d'une
première installation de mise en oeuvre du procédé selon
l'invention,
- la figure 3 est un schéma d'une seconde
installation de mise en oeuvre du procédé,
- la figure 4 est une coupe partielle d'un moule
de l'installation de la figure 3,
- la figure 5 est une coupe partielle d'un autre
moule de l'installation de la figure 3.The present invention will be described in a way
more detailed with the aid of the appended drawings in which
- Figure 1 is a diagram of the method of
manufacture of parts according to the invention,
- Figure 2 is a simplified diagram of a
first installation for implementing the method according to
the invention,
- Figure 3 is a diagram of a second
installation for implementing the process,
- Figure 4 is a partial section of a mold
of the installation of FIG. 3,
- Figure 5 is a partial section of another
installation mold of Figure 3.
Selon la figure 1, le procédé de l'invention,
appliqué à la fabrication de pièces en matière vulcani
sable et en particulier de pièces en caoutchouc telles
que des bandages de roues et noramment des bandages de
roues pleines ; le procédé consiste à préparer (1) une
masse matière à mettre en forme et à vulcaniser, en
mélangeant cette matière, par exemple de la poudrette de
caoutchouc, à des additifs, puis à transférer (2) la
masse de matière à travers un générateur de micro-ondes (3)pour élever la température de cette masse et évaporer
l'humidité qu'elle contient éventuellement.According to FIG. 1, the method of the invention,
applied to the manufacture of parts in vulcani material
sand and in particular rubber parts such
only wheel tires and especially tire tires
solid wheels; the process consists in preparing (1) a
mass of material to be shaped and vulcanized,
mixing this material, for example
rubber, additives, then transfer (2) the
mass of material through a microwave generator (3) to raise the temperature of this mass and evaporate
any moisture it contains.
Cette élévation de température se fait à coeur
de la masse et à un niveau au moins voisin de sa tempé
rature de vulcanisation.This rise in temperature takes place at heart
of mass and at a level at least close to its temperature
vulcanization rature.
Puis, la masse est introduite (4) dans une cavité
de moulage pour sa mise en forme. Dans cette cavité de
moulage, on introduit (5) d'éventuels inserts ou complé
ments faisant partie de la pièce. On poursuit (6) le
traitement thermique de vulcanisation et on démoule (7) la pièce ainsi réalisée.Then, the mass is introduced (4) into a cavity
molding for its shaping. In this cavity of
molding, we introduce (5) any inserts or complement
parts of the room. We continue (6) the
vulcanization heat treatment and the part thus produced is removed from the mold (7).
La pièce introduite 5 dans la cavité de moulage peut être une pièce auxiliaire telle que la jante de la roue sur laquelle on réalise le bandage ; ainsi en fin de fabrication, on obtient une pièce composite, terminée ne nécessitant pas la mise en place du bandage sur la jante. The part introduced 5 into the molding cavity can be an auxiliary part such as the rim of the wheel on which the tire is produced; thus at the end of manufacture, a composite part is obtained, finished not requiring the fitting of the tire on the rim.
Selon une variante du procédé décrit ci-dessus, le transfert 2 à travers le générateur de micro-ondes 3 se fait de manière continue, par exemple à l'aide d'une bande transporteuse alimentée par la masse de matière préparée, l'introduction dans la cavité de moulage se faisant de manière discontinue. According to a variant of the method described above, the transfer 2 through the microwave generator 3 is done continuously, for example using a conveyor belt fed by the mass of material prepared, the introduction in the molding cavity being done discontinuously.
Suivant une autre variante, le transfert se fait de manière discontinue avec séjour d'une masse de matière dans le générateur de micro-ondes puis introduction dans la cavité de moulage. According to another variant, the transfer takes place discontinuously with a mass of material remaining in the microwave generator then introduction into the mold cavity.
La figure 2 montre un exemple d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. FIG. 2 shows an example of an installation for implementing the method described above.
Cette installation se compose d'une trémie mélangeuse 10 équipée d'un agitateur 11 qui mélange la poudrette ou plus généralement la matière introduite dans la trémie pour former une masse homogène ; celle-ci est distribuée sur un convoyeur à bande 12 constituant le moyen de transfert traversant le générateur de micro-ondes 13. This installation consists of a mixing hopper 10 equipped with an agitator 11 which mixes the crumb or more generally the material introduced into the hopper to form a homogeneous mass; the latter is distributed on a belt conveyor 12 constituting the transfer means passing through the microwave generator 13.
La puissance du générateur de micro-ondes 13 ou du groupe de générateurs micro-ondes 13, la longueur du trajet du convoyeur 12 à travers le générateur 13 et la vitesse de déplacement relative sont choisies de manière à élever la température de la masse de matière à un niveau sensiblement voisin de celui de la vulcanisation. Le tapis du convoyeur est de préférence un tapis en matière synthétique par exemple en tétrafluoréthylène. The power of the microwave generator 13 or of the group of microwave generators 13, the length of the path of the conveyor 12 through the generator 13 and the relative speed of movement are chosen so as to raise the temperature of the mass of material at a level substantially close to that of vulcanization. The conveyor belt is preferably a plastic belt, for example tetrafluoroethylene.
En sortie du convoyeur 12, la masse de matière est récupérée pour être introduite dans des cavités de moulage 14 non représentées en détails. At the outlet of the conveyor 12, the mass of material is recovered to be introduced into molding cavities 14 not shown in detail.
Selon l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, le générateur de micro-ondes a une puissance réglable comprise entre 1 KWA et 15 WEA et la température de la matière en sortie du convoyeur 12, c'est-à-dire à l'introduction dans la cavité de moulage est de l'ordre de 130 à 1500C. According to the embodiment described above, the microwave generator has an adjustable power between 1 KWA and 15 WEA and the temperature of the material leaving the conveyor 12, that is to say at the introduction into the molding cavity is of the order of 130 to 1500C.
La figure 3 montre schématiquement un autre mode de réalisation d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. Cette installation se compose d'une trémie 20 avec un agitateur 21 pour mélanger les matières servant à former la masse de matière à vulcaniser. Cette trémie débouche dans la cavité 22 d'un cylindre 23 équipé d'un piston 24. Ce cylindre 23 est placé dans le champ d'un générateur de micro-ondes 25 pour chauffer la masse de matière contenue dans le cylindre à une température voisine de la température de vulcanisation. FIG. 3 schematically shows another embodiment of an installation for implementing the method of the invention. This installation consists of a hopper 20 with an agitator 21 for mixing the materials used to form the mass of material to be vulcanized. This hopper opens into the cavity 22 of a cylinder 23 equipped with a piston 24. This cylinder 23 is placed in the field of a microwave generator 25 to heat the mass of material contained in the cylinder to a neighboring temperature. the vulcanization temperature.
En sortie, le cylindre 23 est relié'par un conduit 26 à un carrousel 27 portant des moules 28 qui défilent devant le conduit 26 de manière à expulser la matière chaude et à l'état pâteux de la cavité 22 dans la cavité du moule 28 respectif. Le carrousel 27 avance pas à pas et la poursuite de la cuisson pour terminer la vulcanisation se fait au cours de la rotation du carrousel. At the outlet, the cylinder 23 is connected by a conduit 26 to a carousel 27 carrying molds 28 which pass in front of the conduit 26 so as to expel the hot and pasty material from the cavity 22 in the cavity of the mold 28 respective. The carousel 27 advances step by step and the continuation of the cooking to complete the vulcanization is done during the rotation of the carousel.
En sortie les produits sont démoulés par exemple de manière automatique.At the outlet, the products are demolded, for example automatically.
Il est à remarquer que les moules peuvent recevoir des inserts ou presses destinés à être combinés à la masse à vulcaniser comme par exemple une jante de roue. It should be noted that the molds can receive inserts or presses intended to be combined with the mass to be vulcanized, for example a wheel rim.
La figure 4 montre schématiquement une vue en coupe d'une partie d'un moule 30. La cavité de moulage porte la référence 31. Cette cavité est délimitée par une partie inférieure 30A du moule, la partie supérieure étant formée par un piston 30B susceptible d'être relevé pour introduire la matière dans le moule ou extraire la pièce après fabrication et être abaissé pour former avec la partie 30A la cavité de moulage proprement dite. FIG. 4 schematically shows a sectional view of part of a mold 30. The mold cavity bears the reference 31. This cavity is delimited by a lower part 30A of the mold, the upper part being formed by a piston 30B capable to be raised to introduce the material into the mold or to extract the part after manufacture and to be lowered to form with the part 30A the actual mold cavity.
La figure 5 est une vue en coupe d'une partie d'une variante de moule se composant d'une face extérieure 40, d'une face inférieure 41, d'une intérieure 42 et d'un piston 43, ces quatre éléments définissant la cavité de moulage. La face intérieure 42 du moule comporte un logement et des évidements permettant de recevoir la jante 44 avec éventuellement les rayons et l'axe de la roue dont le bandage porte la référence 45. Figure 5 is a sectional view of part of a variant mold consisting of an outer face 40, a lower face 41, an inner 42 and a piston 43, these four elements defining the mold cavity. The internal face 42 of the mold comprises a housing and recesses making it possible to receive the rim 44 with possibly the spokes and the axis of the wheel whose tire bears the reference 45.
Dans ce cas, pour permettre la mise en place de la jante et l'extraction de la pièce terminée, il est intéressant que la partie intérieure du moule se compose de deux pièces 42A et 42B qui s'ouvrent pour le démoulage. In this case, to allow the positioning of the rim and the extraction of the finished part, it is advantageous for the interior part of the mold to consist of two parts 42A and 42B which open for demolding.
La présente invention s'applique de manière générale à la fabrication de toutes les pièces à vulcaniser et en particulier, de manière très intéressante à la fabrication de pièces à vulcaniser, ayant une certaine épaisseur dematière vulcanisable comme pdr exemple des bandages de roues de chariots destinés à transporter des charges lourdes (bandages pleins) de bandages de brouettes etc... The present invention applies generally to the manufacture of all the parts to be vulcanized and in particular, very advantageously to the manufacture of parts to be vulcanized, having a certain thickness of vulcanizable material as pdr example of the wheel treads of carriages intended to transport heavy loads (full bandages) of wheelbarrow bandages etc ...
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8709544A FR2617754B1 (en) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | METHOD AND INSTALLATION FOR MANUFACTURING VULCANIZABLE MATERIALS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8709544A FR2617754B1 (en) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | METHOD AND INSTALLATION FOR MANUFACTURING VULCANIZABLE MATERIALS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2617754A1 true FR2617754A1 (en) | 1989-01-13 |
| FR2617754B1 FR2617754B1 (en) | 1989-11-03 |
Family
ID=9352897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8709544A Expired FR2617754B1 (en) | 1987-07-06 | 1987-07-06 | METHOD AND INSTALLATION FOR MANUFACTURING VULCANIZABLE MATERIALS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2617754B1 (en) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2617754B1 (en) | 1989-11-03 |
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