LU87790A1 - Matrice en plusieurs elements pour la coulee de petits segments de moule pour pneumatiques - Google Patents

Description

MATRICE EN PLUSIEURS ELEMENTS POUR LA COULEE DE PETITS SEGMENTS DE MOULE POUR PNEUMATIQUES.

La présente invention a pour objet des matrices en plusieurs éléments pour la coulée de petits segments destinés à constituer des portions de formage du dessin sur un pneumatique et destinés à être inclus dans des moules de vulcanisation de pneumatiques. Récemment, pour améliorer l'efficacité et le rendement d'entretien des moules de vulcanisation de pneumatiques, on a souvent pensé à disposer des petites pièces ou des petits segments dont les formes correspondraient à celles des dessins des bandes de roulement côte à côte sur la largeur des bandes de roulement et suivant la périphérie des pneumatiques pour former des portions de formage du dessin sur une bande de roulement (Brevet Japonais mis à l'inspection N°61-108 512).

Comme représenté sur la figure 1, les matrices de coulée de petits segments sont en général constituées d'une matrice inférieure 1 et d'une matrice supérieure 2 entre lesquelles se trouve une cavité dans laquelle on coule un métal fondu tel que l'aluminium pour former des petits segments de coulée présentant les formes convenables.

Dans la fabrication de ces matrices, la paroi de fond ί de la matrice inférieure 1 doit être usinée avec précision pour exécuter le dessin d'une bande de pneumatique parce que ces portions de formage du dessin de bande pneumatique sont formées sur la paroi de fond de la matrice inférieure 1. En d'autres termes, une portion de la matrice se trouvant dans > le cercle A sur la figure 1 correspond à un sillon dans la bande de roulement et les bords de ce sillon doivent présenter une forme à angle particulièrement vif. De la même façon, une portion de la matrice se trouvant dans le cercle B de la figure, correspond à une paroi latérale du petit segment gui doit être usiné de façon à constituer un sillon à angle vif présentant une paroi plate sur un de ses côtés en vue de former une surface de contact avec un petit segment lors de l'assemblage. Si une surface de contact entre deux segments est assez imprécise pour qu'il existe des jeux entre ces deux segments, du caoutchouc peut pénétrer dans ces jeux lors de la vulcanisation et permettre l'apparition de bavures le long des surfaces de contact, ce gui nécessiterait un traitement ultérieur semblable à celui qui est nécessaire pour éliminer des résidus de carottes d'injection.

Pour fabriquer ces matrices, on utilise en général une décharge électrique à partir d'électrodes de formes identiques à celles des portions de formage du dessin des bandes de roulement des matrices ou encore des électrodes séparées pour usiner des portions correspondant aux sillons et aux surfaces des bandes de roulement. De ce fait, de nombreuses opérations sont nécessaires pour usiner les électrodes et pour obtenir qu'elles présentent des dimensions précises. En outre, lorsque l'on fabrique ces matrices il n'est pas possible de satisfaire à l'exigence d'un usinage à angle vif des bordures de sillon tel qu'on l'a décrit ci-dessus .

Pour la partie B des matrices représentées figure 1, en outre, on est confronté à un problème d'échappement insuffisant du gaz lors de la coulée au point que l'on ne I peut pas donner des angles vifs aux parois latérales de ces petits segments. Il en résulte que le contact entre les petits segments eux-mêmes est souvent imprécis.

Le but de la présente invention est de procurer une méthode améliorée de construction des matrices qui satisfassent à toutes les exigences posées aux matrices de coulée de petits segments de moule pour pneumatiques.

Pour parvenir à ce but, dans des matrices en plusieurs éléments comprenant des matrices supérieure et inférieure de coulée de petits segments constituant des portions de formage de dessin de bande de roulement à inclure dans un moule pour pneumatique, selon l'invention, le moule inférieur comprend une matrice télescopique dont la surface supérieure forme une paroi de fond de matrice présentant une configuration correspondant aux portions de formage du dessin de bande de roulement des petits segments, et une matrice principale présentant une cavité destinée à recevoir la matrice télescopique et présentant des parois latérales entourant cette cavité pour former des parois internes de matrice dont la configuration correspond aux parois latérales des petits segments.

Dans la disposition selon l'invention indiquée ci-dessus, la matrice inférieure est constituée de la matrice télescopique et de la matrice principale de telle sorte que l'on peut usiner séparément ces matrices lors de leur fabrication. En particulier, étant donné que la matrice télescopique forme une paroi de fond de matrice pour la coulée des portions de formage du dessin de bande pneumatique de petits segments, on a en général besoin d'un usinage compliqué. Cependant, étant donné que la surface de fond de la matrice est disposée sur une surface supérieure de la matrice télescopique et que les parois latérales appartiennent à la matrice principale, parois qui pourraient autrement mettre obstacle à l'usinage de la surface de fond de la matrice lorsque les parois latérales appartiennent à la matrice télescopique, tout l'usinage en est considérablement facilité et simplifié. De ce fait, il est suffisant d'effectuer l'usinage des matrices par meulage ou par tournage.

Lorsque l'on coule du métal fondu dans la matrice inférieure formée par l'association de la matrice télescopique et de la matrice principale, l'échappement du gaz s'effectue à travers les surfaces de contact existant entre la filière télescopique et la filière principale de telle sorte que le métal fondu a toute latitude pour atteindre les extrémités des sillons. De ce fait, on peut leur donner des angles vifs qui correspondent aux bords de la paroi latérale et aux fonds des projections de petits segments.

Si les largeurs des espaces existant entre les surfaces de contact des deux matrices et servant à l'échappement des gaz sont trop importantes, il y a tendance à la formation de bavures métalliques entre ces surfaces. D'autre part, si la largeur de ces espaces est trop étroite, le gaz s'échappe difficilement entre ces surfaces. Par conséquent, les largeurs de ces espaces doivent être ajustées en fonction des matériaux à couler et des conditions de coulée. L'invention sera comprise plus en détail en se référant à la description détaillée qui va suivre et aux l revendications prises conjointement aux dessins joints dans lesquels :

La figure 1 est une vue en coupe illustrant des matrices de l'art antérieur ; la figure 2a est une vue en coupe illustrant des matrices en plusieurs éléments selon la présente invention. la figure 2b est une vue en coupe prise le long de la ligne Ilb-IIb de la figure 2a ; les figures 3a à 3f sont des vues schématiques expliquant des modes opératoires de fabrication de matrices en plusieurs éléments selon la présente invention ; et la figure 4 est une vue schématique en perspective illustrant un autre procédé de fabrication des filières en plusieurs éléments selon l'invention.

Les figures 2a et 2b illustrent un exemple préféré de matrices en plusieurs éléments destinées à la coulée sous pression de petits segments dé moule pour pneumatiques selon l'invention.

Les matrices comprennent une matrice mobile 4 dans laquelle est incorporée une matrice inférieure 1 et une matrice fixe 5 dans laquelle est incorporée à son tour une matrice supérieure 2. A titre de variante, dans la matrice mobile 4 peut être incorporée une matrice supérieure et dans la matrice fixe 5 peut être incorporée la matrice inférieure 1 respectivement, ceci est en fonction des systèmes de retrait ou d'éjection de ces matrices respectives.

En outre, la matrice inférieure 1 est formée d'une matrice principale 6 et d'une matrice télescopique 7 qui sont toutes deux vissées sur une plaque supplémentaire 8. Au cas où la matrice télescopique 7 est fixée directement sur la matrice principale 6, on n'a pas besoin de la plaque supplémentaire 8.

La matrice principale 6 constitue un cadre pour la matrice inférieure 1 et les formes de ses parois intérieures sont identiques à celles des parois latérales des petits segments. Les configurations des parois latérales des petits segments leurs permettent de venir au contact les unes des autres suivant un emboîtement bien ajusté à la façon des pièces d'un puzzle.

La matrice télescopique 7 est formée de façon à présenter une configuration de surface identique (mais légèrement plus importante pour tenir compte du retrait lors de la coulée d'une forme semblable) à celle du dessin d'une bande de roulement de pneumatique. Les surfaces latérales de la matrice télescopique 7 correspondent aux parois intérieures de la matrice principale 6 de façon à ce que la matrice télescopique 7 puisse s'ajuster dans la matrice principale 6 sans laisser aucun jeu.

Une surface de la matrice supérieure 2 tournée vers la cavité 3 présente une courbure qui est celle des surfaces postérieures des petits segments ou des surfaces intérieures d'un support d'un moule de vulcanisation en vue de fixer les petits segments tout en prévoyant une certaine latitude de retrait lors de la coulée.

Une méthode de fabrication des matrices supérieure et inférieure 1 et 2 sera expliquée en se référant aux figures 3a à 3f ci-après.

Comme représenté sur la figure 3a, un bloc 9 d'ébauche de matrice est tout d'abord découpé par découpage au fil à décharge électrique suivant une courbe devant être i conférée à la matrice supérieure 2 dans ces deux parties, l'une pour la matrice supérieure 2 et l'autre étant une ébauche 10 pour la matrice principale 6 de la matrice inférieure 1. L'ébauche 10 destinée à la matrice principale 6 est alors découpée en son centre par coupage au fil à décharge électrique tel que représenté figure 3b sur une configuration correspondant à celle des parois latérales des petits segments en prévoyant une certaine quantité de retrait lors de la coulée, et la matrice principale 6 est alors achevée par enlèvement du centre de l'ébauche 10.

Pour fabriquer la matrice télescopique faite de la matrice inférieure 1, comme représenté figure 3c, une ébauche 11 préparée séparément destinée à la matrice télescopique 7 est usinée au tour pour former des contours 12 et des sillons 13. En cas de besoin ce processus peut être mis en oeuvre par meulage.

Comme représenté figure 3d, on continue à pratiquer des sillons dans l'ébauche 11 par meulage lorsqu'il est impossible de les former au tour pour achever la portion qui représente une paroi de fond de matrice destinée au formage du dessin de la bande de pneumatique. L'ébauche 11 de la matrice télescopique 7 ayant été soumise au processus ci-dessus est ensuite découpée suivant sa circonférence par le fil de découpage à décharge électrique de façon à s'ajuster entre les parois intérieures de la matrice principale 6 en vue d'obtenir la matrice télescopique finale 7. Finalement, la matrice télescopique 7 est disposée dans la matrice principale 6 pour achever la confection de la matrice inférieure 1 telle que représentée figure 3f. Il est préférable que les jeux existant entre la matrice principale 6 et la matrice télescopique 7 soient inférieurs à 0,02 mm pour éviter la formation de bavures entre ces matrices 6 et 7. La portion restante de l'ébauche 10 destinée à la matrice principale 6 peut être utilisée pour l'ébauche 11 de la matrice télescopique 7. Dans l'usinage de l'ébauche 10 de la matrice principale 6, l'ébauche 10 destinée à la matrice principale 6 est tout d'abord divisée en trois ébauches 14,15 et 16 et l'ébauche 15 est ensuite subdivisée en trois ébauches 15A,15B et 15C telles que représentées figure 4. Après cela, on réunit les ébauches 14,16,15A et 15C pour former une matrice principale 6 alors que l'ébauche 15B est utilisée comme ébauche 11 de la matrice télescopique 7. La matrice principale 6 n'a pas besoin d'être constituée d'un bloc unitaire tel que représenté figures 2a et 2b, la matrice principale 6 peut être de cette façon une matrice séparable.

On a comparé les coûts et les temps nécessaires à la fabrication de matrices en plusieurs pièces destinées à la coulée de petits segments selon la présente invention telle que décrite ci-dessus et de matrices fabriquées par décharges électriques à l'aide d'électrodes de l'art antérieur. Les coûts et les temps de production des matrices en plusieurs pièces selon la présente invention représentent approximativement la moitié de ceux nécessaires selon l'art antérieur.

En outre, on a coulé des petits segments par utilisation des matrices selon l'invention et de matrices selon l'art antérieur. Les rayons moyens de courbure aux extrémités des projections (dans le cercle désigné A figure 1) et les bordures des parois latérales (dans le cercle B i figure 1) sont égaux à 0,03 mm lorsque l'on a utilisé des filières suivant l'invention, alors que ceux obtenus lorsqu'on utilise des filières selon l'art antérieur sont égaux à 0,12 mm. Il est donc clair que la présente invention permet d'obtenir des bordures à angles particulièrement vifs.

Comme on peut le voir d'après la description ci-dessus, avec les filières en plusieurs pièces selon l'invention, la matrice principale et la matrice télescopique constituant la matrice inférieure peuvent être traitées ou manipulées individuellement de telle sorte qu'il est possible d'usiner avec précision des sillons et dessins analogues et que l'échappement des gaz est rendu possible à travers ces surfaces de contact existant entre la matrice principale et la matrice télescopique lors de la coulée. De ce fait, les angles aux bords des segments relativement petits obtenus grâce aux matrices en plusieurs pièces selon la présente invention peuvent être extrêmement vifs. En outre, il ne peut pas pénétrer de caoutchouc entre les surfaces de contact de ces petits segments incorporés dans un moule de vulcanisation de telle sorte que, selon l'invention, on peut obtenir des pneumatiques dépourvus de toutes bavures. L'invention ayant été particulièrement décrite et représentée en se référant à ces modes de réalisation préférés, étant bien entendu pour les spécialistes que des changements de formes et de détails à ce qui précède peuvent être apportés sans se départir de l'esprit ni sortir de la portée de la présente invention..

Claims (3)

1.

- Matrice en plusieurs éléments comprenant une matrice supérieure et une matrice inférieure (2,1) pour la coulée de petits segments constituant des portions de formage du dessin d'une bande d'un moule pour pneumatique, caractérisée en ce que cette matrice inférieure comprend une matrice télescopique (7) présentant une surface supérieure formant une paroi de fond de matrice présentant une configuration correspondante à celle des portions de formage du dessin de bandes pneumatiques des petits segments et une matrice principale (6) présentant une cavité (3) destinée à recevoir cette matrice télescopique et présentant des parois latérales entourant cette cavité pour former des parois internes de matrices dont les configurations correspondent aux parois latérales des petits segments.

2. - Une matrice en plusieurs éléments selon la revendication 1 caractérisée en ce que la configuration des parois latérales de la matrice télescopique corresponde à celle des parois intérieures de la matrice principale. 3. - Matrice en plusieurs éléments selon la revendication 1 ou 2 caractérisée en ce que la matrice principale et la matrice télescopique sont fixées sur une plaque supplémentaire (8).