Brevet FR2191992A1 — publié le 19740208

L'invention est relative aux moules du type à secteurs utilisés pour le moulage et la vulcanisation des enveloppes de pneumatiques. Â la différence des moules classiques les plus couramment utilisés jusqu'ici et qui sont constitués essentiellement de deux coquilles annulaires se joignant suivant un plan médian correspondant au plan équatorial du pneumatique, les moules à secteurs comprennent deux coquilles pour le moulage des flancs du pneu et un ensemble de secteurs pour le moulage de la bande de roulement du pneu. La surface intérieure des secteurs-présente donc une sculpture correspondante aux dessins de la sculpture à imprimer sur la bande de roulement du pneu et ces secteurs sont montés mobiles dans le sens radial par rapport à l'axe du moule.Lors de la fermeture du ioule les coquilles supérieures et inférieures sont rapprochées axialement l'une de l'autre pour 51 appliquer sur les flancs du pneu à mouler et, simultanément ou successivement à ce mouvement des coquilles, les secteurs effectuent un mouvement radial vers l'intérieur pour s'appliquer les uns contre les autres, les surfaces intérieures des secteurs formant alors une surface périphérique continue pour le moulage de la bande de roulement. Inversement lors de ltouverture du moule pour l'ex- traction du pneu vulcanisé, les secteurs sont écartés radialement vers l'extérieur pour libérer la bande de roulement et les coquilles sont écartées axialement pour libérer les flancs. Ce type de moule à secteurs mobiles radialement est préférable, voir presque indispensable pour mouler certains genre de pneumatiques, en particulier ceux dont la bande de roulement présente des sculptures profondes et/ou des sculptures fines qui, avec les moules classiques risquent d'étire arrachées ou endomma gées lors de 11 extraction du pneumatique de son moule. Ces moules à secteurs sont également avantageux pour le moulage des pneus dont la périphérie est sensiblement inextensible, ainsi que pour le rechapage des pneus usagés. Dans la plupart des moules à secteurs ayant été réalisés et utilisés industriellement jusqutà présent, le mouvement radial des secteurs est obtenu à partir du mouvement axial de fermeture ou d'ouverture des coquilles grâce à la coopération de surfaces cloniques ménagées, d'une part sur la face extérieure des secteurs et d'autre part sur une jupe extérieure reliée au plateau mobile de la presse. Ce système présente l'inconvénient d'utiliser, pour le mouvement radial des secteurs, une partie de la course axiale du plateau mobile de la presse, d'où l'obligation de prévoir une course axiale suffisamment importante dudit plateau.Lorsqu'on désire que le mouvement radial des secteurs ne soit pas concomitant au mouvement axial des coquilles, il faut alors équiper la presse avec des mécanismes spéciaux pour commander séparément ces mouvements. D'autres mécanismes ont été imaginés pour commander le mouvement radial des secteurs mais ils n'ont pas été utilisés industriellement à cause de leur complexité et de leur mauvaise efficacité. On a proposé par exemple de commander le mouvement de fermeture des secteurs au moyen d'un diaphragme annulaire gonflable appuyant sur les surfaces extérieures des secteurs et inversement de commander leur mouvement d'ouverture des secteurs au moyen de deux sacs annulaires gonflables logés dans les coquilles du moule servant au moulage des flancs, ces sacs appuyant contre les surfaces dirigées vers l'intérieur de deux épaulements latéraux des secteurs.Cette disposition dans les coquilles des sacs annulaires d'ouverture des secteurs conduisait à une construction compliquée des coquilles et elle obligeait à augmerlter leur épaiv- seur et leur poids. D'autre part lorsque les secteurs se déplacent vers 11 extérieur ils s'écartent en mdme temps les urus de autres en laissant des intervalles entre leurs surfaces radiales de joint de sorte qu'il existait un risque que les parois souples du diaphragme et des poches annulaires sginsèrent dans ces intervalles et y soient pincés au cours du mouvement subséquent de fermeture des secteurs.On avait donc propos, pour éviter ce risque, de garnir les dos des secteurs de pièces en écailles à recouvrement mutuel pour masquer les intervalles réservés entre les secteurs en position ouverte, ce qui conduisait à une construction compliquée et sans doute assez délicate en pratique. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients indiqués plus haut et elle propose à cet effet un moule à secteurs dans lequel les secteurs sont déplacés radialement vers leur position d'ouverture au moyen d'une seule vessie souple annulaire placée radialement à 11 extérieur des secteurs et agissant sur des étriers coulissant radialement solidaires chacun d'un secteur mobile. Cette disposition de la vessie d'ouverture permet de avoir qu'une seule vessie souple pour assurer cette fonction et elle permet de simplifier et d'alléger les coquilles du moule Selon une autre caractéristique de l'invention, les secteurs mobiles du moule sont déplacés vers l'intérieur, vers leur position de fermeture, au moyen d'une ou plusieurs vessies souples en forme de chambres fermées s'appliquant sur les surfaces dorsales extérieures des secteurs. De préférence ces vessies en forme de chambres fermées s'appuient sur une couronne fixe commune extérieure aux secteurs et solidaire a'une des coquilles du moule. Ces vessies souples de fermeture peuvent entre des vessies individuelles à chaque secteur ou bien on peut avoir une seule vessie annulaire commune pour tous les secteurs du moule. De préférence aussi les vessies souples de fermeture sont préformées à l'étant replié correspondant à leur position en état d'ouverture des secteurs, avec leurs extrémités situées du coté des plans de joint radiaux des secteurs pliées en forme de soufflets rentrants. De cette façon, au moment du mouvement de recul des secteurs vers leur position d'ouverture les vessies tendent à prendre leur forme repliée en soufflet tandis que lors du mouvement inverse des secteurs elles se déploient progressivement sans risque de s'insérer dans les intervalles existant entre les plans de joint radiaux des secteurs. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés à titre d'exemple sur les dessins ci-joints dans lesquels - les figures 1 et 2 montrent partiellement en élévation- coupe un premier exemple de réalisation d'un moule à secteurs avec vessie d'ouverture des secteurs, en position fermée de moulage et en cours d'ouverture des secteurs. - les figures 3, 4 et 5 sont des vues partielles en élévation-coupe verticale selon a-b, en profil coupe selon e-f et en plan-coupe selon c-d montrant un second exemple de réalisation dlun moule à vessies d'ouverture et de fermeture des secteurs, en position fermée de moulage. - les figures 6 et 7 sont des vues correspondantes du mdme moule en position d'ouverture des secteurs. - la figure 8 montre le moule ouvert avec la coquile supérieure soulevée. - la figure 9 est une vue de profil suivant F de la figure 3. - la figure 10 est une vue en plan-coupe d'une variante du moule précédent. - la figure 11 est une vue partielle en plan-coupe d'une autre variante de l'invention. Dans le cas des figures 1 et 2 le moule comprend une coquille inférieure fixe 1 et une coquille supérieure mobile axialement 2, pour le moulage des flancs du pneumatique, et une série de secteurs 3 mobiles dans le sens radial. Ces secteurs sont guidés dans des rainures radiales 4 ménagées dans un rebord extérieur de la coquille inférieure 1 (ou dans une couronne indépendante du moule) et en position fermée (figure 1) ils forment une surface continue pour le moulage de la périphérie de la bande de roulement du pneu. Chaque secteur 3 est prolongé, radialement vers l'extérieur, par un étrier 5 dont il est solidaire tandis que la coquille inférieure 1 porte, en face de chaque étrier une plaque d'appui fixe 6. Une vessie annulaire unique 7 est placée entre ces plaques. d'appui et les étriers des secteurs. Cette vessie est donc placée à l'extérieur par rapport aux secteurs et elle est éloignée d'eux. Cette vessie est en caoutchouc renforcé par un tissu. Elle est reliée, par une ou plusieurs valves non représentées à un circuit d'air comprimé permettant de la gonfler et de la dégonfler rapidement. En position fermée des secteurs, cette vessie 7 est dégonflée (figure 1) et elle prend une forme plate entre les étriers 5 et la plaque d'appui correspondante 6. Pour l'ouverture des secteurs 3, la vessie 7 est gonflée de façon à repousser les étriers 5 et à faire coulisser les secteurs vers l'extérieur (figure 2); ce qui dégage la bande de roulement du pneu. La coquille supérieure 2 peut alors être soulevée axialement pour extraire le pneu moulé. Dans ce premier exemple de réalisation le mouvement de fermeture des secteurs 3 est assuré, d'une manière en soi connue, par une couronne 8 à surface intérieure clonique, solidaire. d'un plateau intermédiaire 9 de la presse de moulage, lequel plateau est mobile axialement indépendamment de la coquille supérieure 2 Cette couronne 8 coopère avec des surfaces coniques 10 ménagées au dos de chaque secteur 3. La fermeture des secteurs est donc assurée par le mouvement axial vers le bas de l'ensemble plateau et couronne 9-8. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 3 à 9 la fermeture des secteurs est assurée par des vessies de fermeture individuelles à chaque secteur. Le moule comprend encore une coquille inférieure fixe 1, une coquille supérieure 2 mobile axialement et une série de secteurs 3 mobiles radialement. La coquille inférieure 1 est rendue solidaire, par assemblage, d'une couronne 11 et cette dernière est elle-meme rendue solidaire d'une pièce annulaire 11 dans lequelle s'emboîte la coquille supérieure mobile 2. Chaque secteur 3 est fixé aux deux branches 51 et 52 d'une pièce en forme d'étrier complétée par une plaque 53 située radialement à l'extérieur de la couronne fixe 11. Les branches 51 et 52 de ces étriers sont guidées dans des rainures radiales 41 et 42 ménagées l'une sur le rebord de la coquille inférieure 1, l'autre sur la piéce annulaire 11. Entre la couronne Il et les plaques 53 des étriers est placée une vessie unique d'ouverture 7 en forme de tuyau annulaire en caoutchouc renforcé par du tissu, cette vessie étant reliée par une ou plusieurs valves 12 à un circuit d'air comprimé permettant de la gonfler et de la dégonfler rapidement. Lorsque cette vessie 7 est gonflée pour ouvrir les secteurs 3 (figure 6), ce mouvement d'ouverture est limité à la valeur désirée par des tirants 17 fixés à la couronne 11 et trave-ant la plaque 53 des étriers. Les vessies de fermeture des secteurs sont, comme il a été indiqué pus haut, des vessies 14 individuelles à chaque secteur 3. Elles sont placées entre la couronne fixe 11 et la face arrière cylindrique de chaque secteur. Ces vessies 14 sont en caoutchouc et elles peuvent astre ou non renforcées de tissu souple. Elles sont reliées chacune par deux valves 15 à un circuit 16 de fluide comprimé, de préférence de la vapeur, pour assurer à la fois leur gonflage et le chauffage des secteurs pendant le moulage et la vulcanisation du pneumatique dans le moule Lorsqu'on utilise la vapeur les valves 15 sont placées à la partie inférieure des vessies pour en faciliter la purge. le circuit 16 peut être établi pour assurer l'alimentation des vessies 14 soit en série soit en parallèle. On peut aussi établir le circuit 16 pour alimenter en parallèle plusieurs groups de vessies reliées elles-mêmes en série. les vessies 14 sont préformées à l'état replié correspondant à leur forme aplatie lorsque les secteurs sont ouverts (figures 6 et 7) de façon à faciliter leur aplatissement au moment de l'ouverture des secteurs. A cette fin leurs extrémités situées du côte des plans de joint radiaux des secteurs, ainsi qu'éventuellement leurs côtés inférieur et supérieur sont pliés en forme de soufflets rentrants 141,et 142. lorsque ces vessies sont gonflées pour la fermeture des secteurs, les soufflets se déploient progressivement sans risque de s1 insérer dans les intervalles existant entre les plans de joint radiaux des secteurs. Dans le mdme but les parois des soufflets peuvent etre renforcées soit par de insertions de tissu, soit en leur donnant des épaisseurs plus fortes. La figure 10 représente une variante du moule à secteurs précédent, dans laquelle les vessies de fermeture individuelles 14 sont zécarées dans le sens circonférentiel par des cloisons radiales 17. Ces cloisons sont solidaires de la couronne fixe Il et elles sont en forme de coins engagés dans l'intervalle compris entre les secteurs en position ouverte. L'angle au sommet de cette partie en coin est tel que les extrémités arrières des secteurs glissent sans jeu appréciable sur les faces obliques lorsque les secteurs se déplacent radialement dans un sens ou dans l'autre de sorte qu'en toute hypothèse les parois des vessies de fermeture 14 ne puissent s'insérer entre les secteurs et y être pincées. Cette disposition constitue une sécurité supplémentaire contre la détérioration des extrémités des vessies. La figure 11 représente encore une autre variante de l'invention dans laquelle les vessies individuelles 14 de fermeture des secteurs sont remplacées par une vessie unique de forme annulaire 141 commune à l'ensemble des secteurs du moule. La chambre intérieure de cette vessie est interrompue à un endroit de la circonférence par une cloison radiale 142 our orienter le sens de la circulation du fluide de gonflage de la vessie. En outre des nervures de gomme 143 sont prévues sur sa paroi intérieure à des emplacements correspondant aux plans de joint radiaux des secteurs 3. Ces nervures forment des surépaisseurs qui freinent le développement de la vessie à ces endroits au moment du gonflage pour empêcher son pincement entre les secteurs 3. Comme dans le cas des vessies individuelles, cette vessie unique peut comporter une pliure longitudinale sur ses parois inférieure et supérieure pour faciliter son repliage en soufflet lors de l'ouverture des secteurs. La commande de 11 ouverture et/ou de la fermeture des secteurs par des vessies gonflables telles que la vessie annulaire 7 et les vessies individuelles 14 ou la vessie unique 141 permet de réaliser des moules à secteurs de construction relativement simple, d'entretien plus facile et de fonctionnement plus sûr. L'emploi de vessies individuelles 14 pour la fermeture des secteurs offre en outre l'avantage de faciliter la fabrication de ces vessies car elles sont de plus faible dimension. En cours d'exploitation du moule elles peuvent etre changées rapidement et individuellement lorsqu'elles sont usées, ce qui est intéressant pour ces vessies de fermeture du fait quelles sont plus exposées à la chaleur et à la pression que la vessie d'ouverture. En outre ces vessies individuelles 14 peuvent être utilisées avec des moules de dimensions différentes de sorte que l'on peut avoir des vessies de dimension standard pour toute une gamme de moules. Enfin l'utilisation conjointe de vessies pour l'ouverture et pour la fermeture des secteurs du moule permet d'éviter le plateau intermédiaire nécessaire avec les systèmes de commande à cbne et il n'est plus nécessaire de prévoir pour la presse une course axiale supplémentaire uniquement pour la commande des secteurs. Les moules ainsi équipés peuvent donc titre utilisés sur les presses de type courant pour la vulcanisation des pneumatiques. REVENDI CATI 0 NS 10/ roule à secteurs pour le moulage des enveloppes de pneumatiques caractérisé par ce que les secteurs (3) sont déplacés radialement vers leur position d'ouverture au moyen d'une seule vessie souple annulaire 7 placée radialement à l'extérieur des secteurs et agissant sur des étriers 5 coulissant radialement, solidaires chacun d'un secteur mobile. 20/ Moule à secteiizsselon la revendication 10 dans lequel la vessie d'ouverture 7 présente la forme d'un tuyau annulaire en caoutchouc renforcé par un tissu. 30/ Moule à secteurs pour le moulage des enveloppes de pneumatiques, caractérisé par ce que les secteurs mobiles radialement 3 sont déplacés vers l'intérieur, vers leur position de fermeture, au moyen d'une ou plusieurs vessies souples gonflables 14, 141 en forme de chambre fermée, ces vessies stappli- quant sur les surfaces dorsales extérieures desdits secteurs0 40/ Moule à secteurs selon la revendication 30 dans lequel la ou les vessies de fermeture prennent appui sur une couronne fixe commune Il extérieure aux secteurs et solidaire d'une des coquilles du moule. 50/ Moule à secteurs selon les revendications 30 et 40 dans lequel la ou les vessies de fermeture sont préformées à l'état replié correspondant à leur position lorsque les secteurs sont ouverts. 60/ Moule à secteurs selon l'une des revendications 30 à 50 dans lequel les secteurs sont déplacés vers leur position de fermeture par des vessies souples individuelles à chaque secteur. 70/ Moule à secteurs selon les revendications 50 et 60 dans lequel les extrémités des vessies individuelles situées du cote des plans de joint radiaux des secteurs sont pliées en forme de soufflets rentrants. 80/ Moule à secteurs selon les revendications 30 et 40 dans lequel- les vessies de fermeture sont séparées dans le sens circonférentiel par des cloisons fixes en forme de coin dans l'intervalle compris entre les secteurs du moule en position ouverte. 90/ Moule à secteurs selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les vessies individuelles de fermeture sont reliées à un circuit de gonflage commun, les vessies étant alimentées en série ou en parallèle. 100/ Moule à secteurs selon l'une des revendications 30 à 50 dans lequel les secteurs sont déplacés vers leur position de fermeture par une seule vessie souple gonflable de forme annulaire dont les parois sont renforcées au droit des plans de joint des secteurs.