FR3108058A1 - Elément de garniture de moule de cuisson pour pneumatique comportant un élément de moulage adapté - Google Patents

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Elément de garniture (16) de moule de cuisson (10) pour pneumatique formant une surface de moulage (14), la surface de moulage comprenant des motifs en creux et en protubérance, un premier motif en protubérance (30) délimitant un premier motif en creux (50), et un deuxième motif (36) en protubérance formant une intersection (48) avec le premier motif en protubérance, l’intersection délimitant en partie au moins un deuxième motif en creux, le deuxième motif en creux s’étendant en saillie par rapport au premier motif en creux (50), l’élément de garniture comportant un élément de moulage (52) adapté pour combler le deuxième motif en creux. Figure pour l’abrégé : Fig 2

Description

Elément de garniture de moule de cuisson pour pneumatique comportant un élément de moulage adapté
La présente invention concerne la fabrication des pneumatiques et, plus particulièrement, le domaine des moules de cuisson utilisés lors d’une étape de cuisson d’un pneumatique.
La fabrication d’un pneumatique comprend une étape de cuisson, pendant laquelle une ébauche de pneumatique est moulée et vulcanisée afin d’obtenir un pneumatique de caractéristiques mécaniques, de géométrie et d’aspect donnés. La cuisson du pneumatique s’effectue dans un moule de cuisson. L’ébauche de pneumatique est pressée contre le moule de manière à mouler la surface interne du moule sur ladite ébauche, et ainsi former la surface externe du pneumatique. En particulier, le moule comprend une garniture destinée à former sur la bande de roulement du pneumatique, une sculpture.
La surface radialement interne de la garniture comporte des motifs en creux et en protubérances. De manière connue, les motifs en protubérances prennent des formes ramassées ou longitudinales. A titre d’exemple, les motifs de forme longitudinale sont formés par des lames d’épaisseur supérieure à 2 mm, destinées à mouler des sillons sur la sculpture du pneumatique, ou par des lamelles d’épaisseur inférieure ou égale à 2 mm et de formes variées, destinées à mouler des entailles. Lesdits motifs s’étendent circonférentiellement et/ou transversalement sur la surface radialement interne de la garniture.
Les motifs en protubérance de forme longitudinale s’étendent parfois de manière courbe et s’intersectent régulièrement sur la garniture selon des incidences variées. Les intersections ainsi formées prennent des formes complexes et singulières. Certaines de ces intersections délimitent en partie un motif en creux dans lequel de la gomme de l’ébauche de pneumatique est moulée et vulcanisée. Il en résulte un pneumatique dont la sculpture comporte des motifs en protubérance peu avantageux. A titre d’exemple, la figure 3 illustre le résultat, sur la sculpture, du moulage de l’intersection d’une lamelle en forme de Y inversé et d’une lamelle sur laquelle un bourrelet est agencé. La protubérance ainsi formée est une fine languette de gomme pouvant s’arracher lors du roulage du pneumatique et être à l’origine d’une usure irrégulière.
Un objectif de l’invention est de remédier aux inconvénients de l’état de la technique et d’apporter une solution originale pour permettre d’améliorer la qualité du moulage d’un pneumatique, tout en améliorant ses performances.
A cette fin, l’invention propose un élément de garniture de moule de cuisson pour pneumatique formant une surface de moulage, la surface de moulage comprenant des motifs en creux et en protubérance, un premier motif en protubérance délimitant un premier motif en creux, et un deuxième motif en protubérance formant une intersection avec le premier motif en protubérance, l’intersection délimitant en partie au moins un deuxième motif en creux, le deuxième motif en creux s’étendant en saillie par rapport au premier motif en creux. Selon l’invention, l’élément de garniture comporte un élément de moulage adapté pour combler le deuxième motif en creux.
Ainsi, le deuxième motif en creux est comblé par un élément de moulage. Par conséquent, la sculpture du pneumatique ne comporte pas de forme peu avantageuse ou inutile, telles les fines languettes de gomme.
De préférence, le premier motif en protubérance et le premier motif en creux prennent une forme longitudinale.
Avantageusement, le premier motif en protubérance est formé d’une première lamelle de section en forme de fourche.
De préférence, le deuxième motif en protubérance est formé d’une deuxième lamelle et d’un bourrelet s’étendant le long d’un contour radialement interne de la deuxième lamelle.
L’invention est particulièrement avantageuse pour un élément de garniture comportant l’intersection d’une lamelle Y et d’une lamelle comportant un bourrelet.
Selon une première variante, ledit élément de moulage est en venue de matière avec la première lamelle. Une telle conception est de fabrication et de montage facile.
De préférence, la deuxième lamelle et le bourrelet comportent des moyens d’assemblage prenant la forme d’une fente dans laquelle la première lamelle est destinée à être insérée.
Selon une deuxième variante, ledit élément de moulage est en venue de matière avec la deuxième lamelle et le bourrelet.
De préférence, le deuxième motif en creux forme une languette dont l’épaisseur au milieu de la languette est inférieure à 5 mm et, plus préférentiellement, inférieure à 2,5 mm.
Selon un deuxième objet, l’invention propose un procédé de fabrication d’un pneumatique comprenant une étape de cuisson dans un moule de cuisson pour pneumatique comportant un élément de garniture selon un premier objet de l’invention.
Selon un troisième objet, l’invention propose un pneumatique destiné à être monté sur la jante d’une roue caractérisé en ce qu’il est obtenu par un procédé de fabrication selon le deuxième objet de l’invention.
L’invention sera mieux comprise grâce à la suite de la description, qui s’appuie sur les figures suivantes:
- la figure 1 est une vue en coupe radiale de certains éléments d’un moule de cuisson;
- la figure 2 est une vue en perspective de certains éléments de la garniture du moule de la figure 1;
- la figure 3 est une vue en perspective d’une partie de la bande de roulement d’un pneumatique ayant atteint un certain niveau d’usure, ladite partie ayant été moulée par les éléments de la figure 2;
- la figure 4 est une vue en perspective de certains éléments de la garniture du moule de la figure 1, selon une première variante de l’invention;
- la figure 5 est une vue en perspective de certains éléments de la garniture du moule de la figure 1, selon une deuxième variante de l’invention;
- la figure 6 est une vue en perspective de certains éléments de la garniture du moule de la figure 1, selon une deuxième variante de l’invention.
Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent la même référence. Leur description n’est donc pas systématiquement reprise.
On a illustré à la figure 1 de manière schématique un moule de cuisson 10 d’un pneumatique servant à mouler et à vulcaniser une ébauche de pneumatique, en vue d’obtenir un pneumatique de géométrie et d’aspect voulus. Le moule délimite un espace intérieur généralement symétrique par révolution d’axe central 12. Le moule de cuisson comprend un bâti, des éléments de moulage, des moyens de vulcanisation, et des moyens d’ouverture et de fermeture du moule. Les moyens d’ouverture et de fermeture sont aptes à mettre en mouvement les éléments de moulage entre une position d’ouverture et une position de fermeture (figure 1). La position d’ouverture correspond à l’étape d’extraction d’un pneumatique moulé et vulcanisé, ainsi qu’à l’étape d’introduction d’une nouvelle ébauche de pneumatique. La position de fermeture correspond à l’étape de moulage et de vulcanisation de l’ébauche de pneumatique. Les moyens de vulcanisation sont aptes à fournir l’énergie thermique et la pression nécessaires, respectivement, à la vulcanisation et au moulage de l’ébauche de pneumatique. A titre d’exemple, l’apport en énergie thermique et en pression est assuré par de la vapeur d’eau sous pression circulant autour du moule, et à l’intérieur de l’ébauche de pneumatique dans une membrane extensible. En position de fermeture du moule, les éléments de moulage forment une surface de moulage 14 correspondant en négatif à la surface externe souhaitée du pneumatique. Les éléments de moulage comprennent plus particulièrement une garniture 16 destinée à mouler la bande de roulement du pneumatique, deux coquilles 18 destinées à mouler les flancs du pneumatique, et deux anneaux 20 destinés à mouler les bourrelets du pneumatique.
La garniture 16 est en appui par sa surface radialement externe sur une couronne 22 du moule. La garniture comprend généralement une pluralité d’éléments de garniture disposés circonférentiellement. A titre d’exemple, un élément de garniture comporte plusieurs lamelles, un corps et d’éventuels inserts. Une lamelle est un élément de moulage fin. La lamelle comporte une partie de moulage dont l’épaisseur varie généralement de 0,2 à 2 mm pour un pneumatique destiné à être monté sur un véhicule de tourisme, et une partie d’ancrage apte à être immergée dans le corps de l’élément de garniture. A titre d’exemples, une lamelle est obtenue par un procédé d’enlèvement de matière tel le découpage laser, de déformation plastique tel l’emboutissage, de fabrication additive telle la consolidation par fusion sélective, ou par une combinaison de ces procédés. De préférence, un élément de garniture est obtenu par un procédé de fonderie par surmoulage du corps de l’élément de garniture autour de la partie d’ancrage des lamelles, ou par fabrication du corps de l’élément de garniture par un procédé de fabrication additive, puis assemblage dudit corps avec les lamelles. L’assemblage des lamelles avec le corps de garniture de manière à réaliser un élément de garniture peut être réalisé par un procédé d’assemblage vissé, par collage, par soudure, ou par tout autre procédé d’assemblage adéquat. Enfin, un élément de garniture peut être obtenu par un procédé de fabrication additive dans lequel le corps de l’élément de garniture et la partie de moulage des lamelles sont réalisés d’un seul tenant.
La surface de moulage de la garniture 16 comporte des motifs en creux 24 et des motifs en protubérances 26. Par «motif», on entend la forme d’une partie de la surface de moulage de la garniture, ou la forme correspondante d’une partie de la sculpture d’un pneumatique. Un motif a une fonction technique et/ou esthétique.
La surface de moulage de la garniture est circonscrite par un gabarit extérieur de forme sensiblement cylindrique ou torique, appelé «forme sommet». Les motifs en protubérance s’étendent radialement depuis la forme sommet vers l’intérieur du moule. Une direction radiale 28 est une direction perpendiculaire à l’axe central 12 du moule. A titre d’exemple, les motifs en protubérance prennent la forme de parallélépipèdes, de sillons s’étendant circonférentiellement et/ou transversalement, ou encore, prennent la forme de lamelles ou de picots. Les motifs en protubérance délimitent totalement ou en partie, sur la surface de moulage, des motifs en creux. A titre d’exemple, les motifs en creux prennent des formes prismatiques, ou encore, s’étendent circonférentiellement et/ou transversalement selon une section polygonale.
La figure 2 illustre une partie de la surface de moulage de la garniture 16. Selon l’invention, au moins un premier motif en protubérance 30 est formé d’une première lamelle 32 de section en forme de fourche 34, et au moins un deuxième motif en protubérance 36 est formé d’une deuxième lamelle 38 et d’un bourrelet 40 s’étendant le long d’un contour 42 radialement interne de la deuxième lamelle.
La première lamelle dite Y, comprend deux parties de moulage. Une première partie de section en forme de tronc 44 s’étend depuis la forme sommet 46 vers l’intérieur du moule, et une deuxième partie, prolongeant et divisant le tronc, de section en forme de branches 34. A titre d’exemple, la deuxième partie comporte deux branches. La hauteur, mesurée selon la direction radiale 28, de la première partie est inférieure à 10 mm et, de préférence, inférieure à 7 mm. La hauteur de la deuxième partie est comprise entre 2 mm et 10 mm et, de préférence, comprise entre 2 mm et 7 mm. L’épaisseur, mesurée selon une direction circonférentielle ou transversale, de la deuxième partie ou, autrement dit, de la fourche, est comprise entre 2 mm et 10 mm et, de préférence, comprise entre 2 mm et 7 mm. Une direction circonférentielle ou transversale est perpendiculaire à la direction radiale 28 et, respectivement, orthogonale ou parallèle à l’axe central 12.
Le bourrelet 40 est agencé le long du contour 42 radialement interne de la deuxième lamelle 38. La section du bourrelet prend des formes variées, et est délimitée par un contour de forme arrondie, polygonale, convexe ou concave. A titre d’exemple, le bourrelet est en venue de matière avec la deuxième lamelle 38. La hauteur de la deuxième lamelle est comprise entre 2 mm et 20 mm et, de préférence, comprise entre 2 mm et 14 mm. L’épaisseur du bourrelet est entendue comme la section du bourrelet qui est comprise dans un gabarit circulaire de diamètre compris entre 2 mm et 20 mm et, de préférence, compris entre 2 mm et 7 mm.
De préférence, l’épaisseur du bourrelet du deuxième motif en protubérance est inférieure à 60% de l’épaisseur de la fourche du premier motif en protubérance, plus préférentiellement, inférieure à 50% et, encore plus préférentiellement, inférieure à 40%. La hauteur du bourrelet du deuxième motif en protubérance est comprise entre 50% et 200% de la hauteur de la fourche du premier motif en protubérance et, plus préférentiellement, comprise entre 70% et 150%. Le bourrelet du deuxième motif en protubérance et la fourche du premier motif en protubérance se chevauchent radialement au plus sur 50% de leur hauteur et, plus préférentiellement, au plus sur 30% de leur hauteur.
Au moins un motif en creux de la garniture 16 prend sensiblement la forme d’un parallélépipède ou, autrement dit, d’un polyèdre à 6 faces dont les faces opposées sont sensiblement parallèles. De préférence, la surface de moulage 14 comprend plusieurs desdits motifs en creux, répartis de manière homogène sur l’ensemble de ladite surface de moulage. Au moins 20% desdits motifs en creux et, de préférence, au moins 50% desdits motifs en creux, sont délimités en partie par au moins un premier motif en protubérance 30 et au moins un deuxième motif en protubérance 36. De préférence, le premier motif en protubérance et le deuxième motif en protubérance s’intersectent. De préférence, lesdits motifs en creux sont délimités par au moins un premier motif en protubérance et une paire de deuxièmes motifs en protubérance, le premier motif en protubérance intersectant à chacune de ses extrémités un deuxième motif en protubérance.
Les motifs en protubérance 26 peuvent former des intersections 48. Selon une vue radiale de la garniture, une intersection est délimitée par un contour englobant les parties superposées de chaque motif en protubérance. Par conséquent, par «intersection de motifs en protubérance», on n’entend pas les parties régulières, ou en dehors dudit contour, des motifs en protubérance s’intersectant, on entend au moins les parties singulières et les parties superposées desdits motifs. Les parties régulières des motifs en protubérances sont les parties dont le profil radial n’est pas impacté par l’intersection de motifs en protubérance.
Le premier motif en protubérance 30 délimite un premier motif en creux 50, et le deuxième motif en protubérance 36 forme une intersection 48 avec le premier motif en protubérance. Le premier motif en protubérance 30 et le premier motif en creux 50 prennent une forme longitudinale. L’intersection 48 délimite en partie au moins un deuxième motif en creux (non représenté). Le deuxième motif en creux s’étend en saillie par rapport au premier motif en creux, et forme une languette 52 (figure 3) dont l’épaisseur au milieu de la languette est inférieure à 5 mm et, plus préférentiellement, inférieure à 2,5 mm. L’élément de garniture comporte un élément de moulage adapté pour combler le deuxième motif en creux.
Selon une première variante illustrée à la figure 4, l’élément de moulage 54 est en venue de matière avec la première lamelle 32. La deuxième lamelle 36 et le bourrelet 38 comportent des moyens d’assemblage 54 prenant la forme d’une fente 56 dans laquelle la première lamelle est destinée à être insérée (figure 5).
Selon une deuxième variante de réalisation illustrée à la figure 6, l’élément de moulage 52 est en venue de matière avec la deuxième lamelle 38 et le bourrelet 40.
D’autres variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être envisagés sans sortir du cadre de ces revendications.

Claims (10)

  1. Elément de garniture (16) de moule de cuisson (10) pour pneumatique formant une surface de moulage (14),
    la surface de moulage comprenant des motifs en creux et en protubérance,
    un premier motif en protubérance (30) délimitant un premier motif en creux (50), et un deuxième motif (36) en protubérance formant une intersection (48) avec le premier motif en protubérance,
    l’intersection délimitant en partie au moins un deuxième motif en creux,
    le deuxième motif en creux s’étendant en saillie par rapport au premier motif en creux (50),
    l’élément de garniture comportant un élément de moulage (52) adapté pour combler le deuxième motif en creux.
  2. Elément de garniture selon la revendication précédente dans lequel le premier motif en protubérance (30) et le premier motif en creux (50) prennent une forme longitudinale.
  3. Elément de garniture selon l’une des revendications précédentes dans lequel le premier motif en protubérance (30) est formé d’une première lamelle (32) de section en forme de fourche (34).
  4. Elément de garniture selon l’une des revendications précédentes dans lequel le deuxième motif en protubérance (36) est formé d’une deuxième lamelle (38) et d’un bourrelet (40) s’étendant le long d’un contour (42) radialement interne de la deuxième lamelle.
  5. Elément de garniture selon la revendication 4 dans lequel ledit élément de moulage (52) est en venue de matière avec la première lamelle (44).
  6. Elément de garniture selon la revendication précédente dans lequel la deuxième lamelle (38) et le bourrelet (40) comportent des moyens d’assemblage (54) prenant la forme d’une fente (56) dans laquelle la première lamelle (32) est destinée à être insérée.
  7. Elément de garniture selon la revendication 4 dans lequel ledit élément de moulage (52) est en venue de matière avec la deuxième lamelle (38) et le bourrelet (40).
  8. Elément de garniture selon l’une des revendications précédentes dans lequel le deuxième motif en creux forme une languette dont l’épaisseur au milieu de la languette est inférieure à 5 mm et, plus préférentiellement, inférieure à 2,5 mm.
  9. Procédé de fabrication d’un pneumatique comprenant une étape de cuisson dans un moule de cuisson (10) pour pneumatique comportant un élément de garniture selon l’une des revendications 1 à 8.
  10. Pneumatique destiné à être monté sur la jante d’une roue caractérisé en ce qu’il est obtenu par un procédé de fabrication selon la revendication 9.
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