Brevet FR2541624A1 — publié le 19840831

L'invention concerne un moule pour la vulcanisa- tion de pneumatiques, , comportant des coquilles de moule, conçues sous l forme d'anneaux fermes ou de secteurs, du c8té intérieur desquelles se trouve une surface de moule, qui façonne le côté extérieur du pneumatique, la surface de moule pressentant aussi des éléments de surface de moule (éléments profiles de la surface du moule) qui diffèrent au moins partiellement de surfaces de révolution, et qui forment des creux dans la bande de roulement du pneumatique. En général, les moules de vulcanisation de pneumatiques sont généralement constitués de la façon suivante dans des coquilles de moule qui peuvent être conçues sous la forme d'anneaux fermés ou encore de secteurs, sont insérés ce qu'on appelle des " segments ", qui, en ce qui concerne leur forme, constituent une reproduction en négatif de la surface du pneumatique à réalisera En général, ces segments sont formés d'alliage d'alumi- nium ou de fonte grise et sont conçus sous la forme dè pièces coulées en coquille ou de pièces coulées sur modè- leO Les segments recouvrent complètement la partie de la coquille de moule qui forme la bande de roulement du pneumatique, y compris les creux du profilé Etant donne que la précision des pièces coulées varie, il faut ad- mettre certaines tolérances sur la précision de la concentricité du pneumatique I1 est difficile de satis- faire les exigences de plus en plus élevées sur la con- centricité exacte, avec des moules ayant la construction décrite. Par contre, on peut obtenir une concentricité très précise en usinant un moule par enlèvement de copeaux, en particulier par tournage. Jusqu'ici, les surfaces de formage tournées n'ont été utilisées que dans les moules de vulcanisation pour pneumatiques lisses ou pour pneu- mastiques à rainures circonférentielles circulaires.On utilise par exemple des pneumatiques lisses lorsqu'on fait des expériences avec de nouvelles formes de prof et l'on taille le profil du pneumatique dans la paroi lisse Presque tous les profils de pneumatiques présente tent des éléments dirigés transversalement à la direction circonférentielle du pneumatique. Naturellement, de tels éléments de profil ne peuvent pas être réalisés par tour- nage ni par un procede de rotation correspondant. les moules de vulcanisation pour pneumatiques doi- vent être munis de canaux d'évacuation de l'air, par lesque le l'air enfermé entre la paroi du moule et la masse de caoutchouc peut s'échapper. l'évacuation complète de l'air est: nécessaire pour obtenir partout une application directe de la masse de caoutchouc contre la paroi intérieure du moule0 Dans le cas d'influences de l'air, il se forme des creux dans la surface du pneumatique et, en raison de l'action calorifuge du coussin d'air, des points sont vulcanisés de façon défectueuse. Etant donné les formes de profil généralement compliquées, les moules de vulca nidation des pneumatiques doivent entre munis d'un très grand nombre de trous d'évacuation dé l'air, souvent de quelques milliers de trous.Pour éviter que, à cause des trous d'évacuation de l'air il ne se forme, sur le pneu- matique, des saillies en forme de tenons, on a muni les trous d'évacuation, d'inserts qui, en partant de la sur- face intérieure du moule, ne ménagent que des ouvertures très étroites ( DE-A 19 65 121 et 32 33 713)o De tels dispositifs d'évacuation de l'air nécessitent des moyens de construction appréciables. On connaît aussi l'évacuation de l'air par des interstices capillaires, qui sont prévus le long de lamelles d'acier, noyées dans des segments en aluminium (DE-A 28 31 219).Il est vrai que, dans ce cas, les moyens de fabrication sont moins importants que lorsqu'on réalise un très grand nombre de perforations étroites, mais il peut se former certaines marques, à la surface du pneumatique, à où sont disposées des lamelles dites borgnes, qui ne servent qu'à des usages d'évacuation de l'air, clest-à-dire qui ne servent pas en même temps à former des fentes étroites dans la surface du pneumatique. L'invention a pour but principal de donner à un moule de vulcanisation de pneumatiques du type indiqué au début, une structure telle que, même avec des formes de profils compliquées, on obtienne une grande précision sur la concentricité. Conformément à un but supplémentaire de l'invention, on s'efforce d'obtenir l'évacuation de l'air avec peu de moyens supplémentaires de construction, et d'une façon qui ne produise pas de bavures de caoutchouc dans les canaux d'évacuation de l'air. Le moule de vulcanisation selon l'invention est caractérisé par le fait que les éléments profilés de la surface du moule sont les surfaces extérieures d'éléments séparés, fixés à la coquille de moule, et ne couvrant que partiellement la face intérieure de la coquille de moule, et que les régions couvertes et non couvertes (surfaces de base de la coquille de moule) de la face intérieure de la coquille de moule sont formées par enlèvement de copeaux par un procédé rotatif. Avec un moule ainsi constitué, les parties dupneu- matique qui forment la surface de contact avec la chaussée sont formées par des surfaces des coquilles de moule qui peuvent être réalisées très exactement par formage avec enlèvement de copeaux. Par suite, on obtient une très grande précision de la concentricité, qui ne pouvait pas être atteinte jusqu' ici quand le pneumatique avait un profil compliqué. Il est particulièrement avantageux de réaliser par tournage la surface de base de la coquille de moule. Toutefois, par enlèvement de copeaux par un procédé rotatif, il faut entendre aussi d'autres procédés d'usinage. Par exemple, on pourrait réaliser la surface de base de la coquille au moyen d'une fraise de forme, les coquilles de moule étant fixes sur un plateau tournant Ainsi on peut aussi réaliser des surfaces de révolution très précises. Selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments profilés de moule sont les surfaces extérieures d'éléments séparés (éléments profilés) qui sont fixés à la coquille de moule, qui ne couvrent que partiellement la face intérieure de la coquille de moule, qui s'appliquent par des bords d'étanchéité sur la face intérieure de la coquille de moule, qui présentent, à l'intérieur des bords d'étanchéité, un évidement, et qui forment avec la face intérieure de la coquille, une cavité, reliée par des liaisons capillaires à l'extérieur des éléments profilés, en outre la cavité est reliée par un passage à l'extérieur de la coquille de moule. Ce mode d'évacuation de l'air est indépendant du fait que l'on utilise ou non, en même temps, comme surface de formage, des surfaces de révolution, formées aussi par enlèvement de copeaux sur les coquilles de moule, et c'est pourquoi le dispositif mentionné d'évacuation a, par lui-même,un caractère inventif. Dans le dispositif d'évacuation d'air selon l'invention, il n'est pas nécessaire de réaliser un très grand nombre de perforations étroites, car l'air se rassemble tout d'abord dans la cavité, et, de là, il peut être évacué vers l'extérieur par un seul canal. il est particulièrement avantageux que les liaisons capillaires soient formées par des rainures ou des cannelures des bords d'étanchéité. De tels canaux sont par ticulièrement faciles à réaliser par un usinage approprié des bords d'étanchéité. Dans le cas d'un moule composé de secteurs, on évite complètement de prévoir, dans la coquille de moule, des canaux d'évacuation spéciaux. L'air arrive, en passant par la cavité ouverte, à l'espace entre deux secteurs voisins, et, de là, il peut s'échapper à l'extérieur. Si une telle évacuation de l'air n'est pas possible , en raison de la forme du profil, ou parce que la coquille de moule est un anneau d'un seul tenant, on peut pré- voir des perforations, traversant la coquille de moule. A cet effet, il ne faut qu'un petit nombre de perforations, qui, en outre9 peuvent etre executées avec un diamètre relativement grand, de sorte que leur réal tion ne pose pas de problèmes, et ne comportent pas les difficultés qui se présentent dans la réalisation de nom breuses perforations très étroites. Selon un mode d'exécution de l'inventions on réali- se dans la coquille de moule, de préférence par tournage, au moins une gorge circonférentielle, et les éléments profilés s'engagent par des baguettes dans les gorges circonférentielles , ce mode de fixation est particuliè- rement avantageux, et il assure, avec des moyens de fa- brication réduits, une position exacte des éléments profilés. La cavité peut être limitée par la face inférieure de la baguette, et le fond de la gorge, et sur la face inférieure de la baguette peuvent être disposées des saillies, qui s'appliquent contre le fond de la gorge. On évite ainsi des évidements dans les éléments profi- les eux-mêmes. les éléments profilés peuvent aussi pré- senter des régions qui dépassent latéralement des baguette tes. On peut alors fixer, avec des gorges relativement étroites, des éléments profilés qui s'étendent relati- vement loin, transversalement au pneumatique. Dans le cas où les éléments profilés sont filés au moyen de baguettes s'engageant dans des gorges, les liaisons capillaires peu- vent etre disposées sur les faces latérales des baguettes. On évite ainsi un usinage supplémentaire de de gorges Un usinage approprié des élements profilés est notablement plus simple à effectuer. Selon un autre mode d'éxécution de l'invention, les éléments profilés portent des goujons de fixation, qui sont enfoncés dans des perforations de la coquille de moule. Des exemples d'exécution de l'invention sontre- présentés aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en plan d'un moule composé de secteurs représenté dans l'état où les secteurs sont un peu ecartés les uns des autres s La figure 2 est une coupe d'un secteur suivant la ligne II-II de la figure 1, à plus grande échelle la figure 9 est une vue intérieure9 partielle, du moule, suivant la flèche III de la figure 2 la figure 4 est une coupe verticale, partielle, d'un moule dans lequel des éléments profilés s'engagent dans des gorges circonférentielles de la coquille de moule La figure 5 est une sue intérieure , partielle, du moule de la figure 4, suivant la flèche V de la figure 4 Ra figure 6 est une coupe verticales partielles d'un moule selon un troisième mode d'exécution de l'invention et La figure 7 est une sue intérieure, partielle, du moule de ra figure 6, dans le sens de la flèche VII de la figure 6 la figure 1 montre un moule de vulcanisation de pneu- matiques F1 composé de huit secteurs 1 en tout les secteurs peuvent s'étendre sur toute la largeur de la bande de roulement ou encore, être divisés (au milieu). Dans ce dernier cas, qui sera décrit ci-après, chaque secteur 9 présente une partie inférieure 2 et une partie supé- rieure 3. les parties de secteur 1 et et 2 sont fixées à des anneaux non représentés, et peuvent, par un mécanisme non représente également, être écartées radialement du centre Z du moule, et aussi être écartées les unes des autres, de telle sorte que la partie inférieure 2 et la partie supérieure 3 s'éloignent l'une de l'autre. Cela est nécessaire au démoulage du pneumatique En effet, lors du démoulage, les parties de moule qui forment des creux dans le pneumatique doivent être retirées de ces creux, ce qui s'effectue essentiellement par le mouve ment radial mentionné.Pour pouvoir retirer le pneumatique, il faut alors éloigner encore axialement les parties 2 et 3 l'une de l'autre Le moule selon les figure 1 à 3 présente donc une coquille de moule formée en tout de seize pièces, à savoir huit secteurs formés chacun de deux parties, une partie inférieure et une partie supérieure. La coquille de moule dans son ensemble, qui est donc formée, dans le cas représenté, de seize parties, présente une surface de base 4 réalisée par enlèvement de copeaux, en général par un processus de tournage. lors de la réalisation de cette surface de révolution, les seize parties de la coquille sont serrées de telle sorte que leur position relative correspond à la position de fermeture du moule. Ainsi, chacune des seize parties de la coquille présente une surface- intérieure qui fait partie d'une surface de révolution. Sur les différentes parties de la coquille de moule sont posés des éléments profilés. On considérera cela ci-après à propos de la partie inférieure 2 d'un secteur. Sur la surface de base de la coquille sont placés deux éléments profilés 5 et 6. Il s'agit ici de structures en zigzag ( voir aussi àce sujet la figure 3), qui s'étendent sur toute la longueur d'un secteur Sur la face in inférieure de ehaque élément profilé 5, 6 se trouve une cavité 7, qui s'étend sur toute la longueur de l'élément profilé.De part et d'autre de la cavité 7, les éléments profilés s'appliquent, par des bords d'étanchéité 8 et 9 sur la surface de base 4 de la coquille L'expression " surface d'étanchéité " doit s'entendre dans ce contexte, en ce sens que, au point d'application, il n'existe pas de perméabilité, mais plutt des liaisons capillaires 10 entre ltextérieur des éléments profilés et les cavités 70 Ces liaisons capillaires peuvent être formées par des rainures ou des cannelures. Toutefois, les points de sortie doivent être assez petits pour qu'il ne se produise pas de pénétration de la masse visqueuse de caoutchouc dans les liaisons capillaires 10. Lescavités 7 arrivent jusqu'à l'extrémité du secteur de sorte que ces cavités débouchent dans l'espace 11 entre les secteurs.Pour plus de clarté, il faut remarquer que, lorsque le moule est fermé, les espaces il n'ont pas la grandeur indiquée par la figure 1. En effet, quand le moule est fermé, les secteurs s'appliquent directement les uns contre les autres. l'interstice qui subsiste malgré cette application directe suffit toutefois à l'évacuation del'air. Les éléments profilés peuvent être reliés de différentes façons aux parties de coquille de moule. Sur la figure 2, on a représenté une fixation au moyen de goujons 12. Dans l'élément profilé sont enfoncés plusieurs goujons 12, qui s'engageant avec un ajustement serré dans des perforations 13 de la partie correspondante de la coquille de moule, Comme le montre la figure 3, des goujons 12 sont disposés aux points de pliage de l'élément profiléen zigzag 5. Pour l'élément profilé 6, on supposera qu'il est relié à la partie de la coquille de moule , 2, par un assemblage collé. Dans le mode d'exécution selon les figures 4 et 5 ( moule F2), des éléments profilés 14 et 15 sont insérés dans des gorges 16 d'une partie de la coquille de moule ici désignée par 2o On forme les gorges 16 par tournage lors de la réalisation de la surface de base 4 de la coquille de moule. Il s'agit donc dans l'ensemble, de gorges circulaires, qui ont, dans l'exemple représenté, une section rectangulaire. Les éléments profilés 14 et 15 sont de même constitution. Ils présentent chacun une baguette de fixation 17, qui s'adapte avec un ajustement serré dans la gorge 16e Sur la face inférieure des 6 ments profilés se trouvent des saillies 18, qui s'appliquent contre le fond 16a de la gorge et limitent ainsi la profondeur d'enfoncement.Sur les surfaces latérales 17a et 17b se trouvent de petites rainures ou cannelures 19, formant des liaisons capillaires avec la cavité 20 qui se trouve entre la face inférieure 17c de la baguet- te et le fond 16a de la gorge0 Cette cavité se prolonge jusqu'd l'extrémité du secteur, où la cavité 20 débouche dans l'espace entre celul--ei et le secteur voisin. Sur la baguette 17 se dresse une saillie en zigzag 21 qui, comme le montre la figure 5, dépasse latérale ment la baguette 17 par des regions 21a. De cette manière on peut aussi réaliser des formes de profil dont les rai- nurse s'étendent sur une grande- distance transversalement au pneumatique, même si la baguette 17 est relativement étroites Dans le mode d'exécution selon les figures 4 et 5, les bords d'étanchéité sont formés par les faces la tépales 17a et 17b de la baguette 17. Dans le mode d'exécution selon les figures 6 et 7, ( moule F3 ), à une partie de coquille de moule 2" sont fixés des éléments profilés 22 et 230 Ces éléments prof lés sont en forme de blocs, c'est-à-dire qu'ils ne s'étendent pas sur toute la longueur d'un secteur. Ces éléments profilés aussi présentent une surface d'étanchéité 24. Celle-ci s'étend sur toute la circonférence des éléments profilés. Egalement, sur ces surfaces d'étanchéité, se trouvent des canaux capillaires en forme de petites rainures ou cannelures 25 qui établissent une liaison entre l'extérieur des éléments profilés et une cavité 26 située i l'intérieur des éléments profilés. Dans ce cas9 une évacuation d'air par les espaces entre secteurs voisins n'est pas possible Q c'est pour- quoi on a prévu des perforations relativement grandes 27 qui traversent la partie de la coquille de moule 29 2P, Egalement dans le mode d'éxécution des figures 6 et 79 les éléments profilés 22 et 23 sont placés sur une surface de base de la coquille de moule 4", qui est une surface de révolution formée par usinage avec enlèvement de copeaux. ainsi, dans tous les modes d'exécution, la partie du pneumatique qui repose sur la chaussée est formée par une surface de révolution usines exactement ce qui assure une concentricité précise du pneumatique. Toutefois il faut signaler à nouveau que la disposition d'évacuation de l'air peut aussi être utilisée quand la surface de base de la coquille de moule est une surface coulée. D'autre part, l'utilisation d'une surface de base de coquille usinée avec précision pour l'obtention d'une grande précision de la concentricité des pneumati ques peut aussi être réalisée avec un dispositif classique d'évacuation de l'air, au moyen d'un grand nombre de perforations étroites. les deux dispos ions sont, d'une part, indépendantes l'une de l'autre, mais d'autre part, elles se complètent avantageusement, car la fixation d'éléments profilés, séparés sur une surface de base de coquille est particulièrement facile à exécuter quand cette surface de base est usinée avec précision par enlèvement de copeaux On a expliqué l'invention à propos d'un moule com- posé de secteurs. Cependant, l'invention est aussi applicable dans le cas de moules formés de deux anneaux fermés (demi-coquilles). Dans ce cas, naturellement, l'évacuation de l'air par des espaces entre secteurs n'est pas possible. Par suite, pour pouvoir évacuer l'air meme dans le cas d'éléments profiles en forme de baguette il faut, dans ce cas, prévoir des perforations transver- sales, conformément à la figure 6. Aussi bien dans le cas de moules h secteurs que de moules formés d'anneaux fermés, il est possible d'évacuer l'air par l'interstice circonférentiel entre les moitiés de moule. Toutefois, ce procédé entre moins en ligne de compte car on ne: peut pas toujours faire déboucher des cavités des éléments profiles dans cet interstice. REVENDICATIONS 1. Moule pour la vulcanisation de pneumatiques, comportant des coquilles de moule, conçues sous la forme d'anneaux fermés ou de secteurs, du côté intérieur desquelles se trouve une surface de moule, qui façonne le côté extérieur du pneumatique, la surface de moule présentant aussi des éléments de surface de moule- (éîéments profilés de la surface du moule)qui diffèrent au moins partiellement de surfaces de révolution et qui forment des creux dans la bande de roulement du pneumatique, moule caractérisé par le fait que les éléments profilés de la surface du moule sont les surfaces extérieures d'éléments séparés (5, 6; 14, 15; 22,23), fixés à la coquille de moule (2; 22g 2'), et ne couvrant que partiellement la face intérieure (4; 4', 4") de la coquille de moule, et que les régions couvertes et non couvertes (surface de base de la coquille de moule) de la face intérieure (4; 4'; 4") de la coquille de moule sont formées par enlèvement de copeaux par un procédé rotatif. 2. Moule selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de base de coquille (4; 4'; 4") est réalisée par tournage. 3. Moule pour la vulcanisation de pneumatiques, comportant des coquilles de moule, conçues sous la forme d'anneaux fermés ou de secteurs, du côté intérieur desquelles se trouve une surface de moule, qui façonne le côté extérieur du pneumatique, la surface de moule présentant aussi des éléments de surface de moule (éléments profilés de surface de moule) qui diffèrent au moins partiellement de surfaces de révolution et qui forment des creux dans la bande de roulement du pneumatique, en particulier selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments profilés de surface de moule sont les surfaces extérieures d'éléments séparés (5, 6y 14,15; 22, 23) (éléments profilés), qui sont fixés à la coquille de moule (2; 2'; 2'), qui ne couvrent que partiellement la face intérieure (4; 4'; 4") de la coquille de moule, qui s'appliquent par des bords d'étanchéité (8,9; 17a,17b; 24) sur la face intérieure (4; 41; 491 ) de la coquille de moule, qui présentent un évidement (7; 20S 26) à l'inté- rieur des bords d'étanchéité (8,99 17a, 17b; 24) et qui forment, avec la face intérieure (4; 4'; 4") de la- coquil- le, une cavité, reliée par des liaisons capillaires (10; 19; 25) à l'extérieur d-es éléments profilés (5,6; 14,15; 22,23), et que la cavité (7; 20; 26) est reliée par un passage (11; 27) à l'extérieur de la coquille de moule (2; 2'; 2"). 4. Moule selon la revendication 3, caractérisé par le fit que les liaisons capillaires (109 19; 25) sont formées par des rainures ou cannelures des bords d'étanchéité (8,9; 17a, 17b; 24). 5. Moule selon l'une des revendications 3 et 4, composé de secteurs, et caractérisé par le fait que, sur chaque secteur (1), au moins un élément profilé (5,6; 14, 15) arrive jusqu'à au moins une extrémité, de préférence jusqu'aux deux extrémités du secteur (1), la cavité (7; 20) étant ouverte à l'extrémité du secteur, de sorte que le passage est formé par l'espace (11) séparant ce secteur du secteur voisin (1). 6. Moule selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que le passage est formé par une perforation (27), traversant la coquille de moule (2,2'). 7. Moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que, dans la coquille de moule (2'), est pratiquée, de préférence par tournage, au moins une gorge circonférentielle (16)S et que les éléments profilés (14,15) s'engagent par des baguettes (17) dans les gorges circonférentielles (16)o 8. Moule selon la revendication 7, caractérisé par le f?it que la cavité (20) est limitée par la face inférieure (17c) de la baguette (17) et le fond (16a) de la gorge. 9. Moule selon la revendication 8, caractérisé par le fait que, sur la face inférieure (17c) de la baguette,sont disposées des saillies (18), qui s'appliquent contre le fond (16a) de la gorge. 10e Moule selon ltune quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait que les éléments profilés (14,15) présentent des régions (21a) qui dépassent latéralement les baguettes (17)o 11. . Moule selon l'une quelconque des revendications 7 à 109 caractérisé par le fait que les liaisons capillaires (19) sont formées par des rainures ou des cannelures des surfaces latérales (17a, 17b) des baguettes (17). 12. Moule selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 11, caractérisé par le fait que des éléments profilés (5) dépassent des goujons de fixation (12)9 qui sont enfoncés dans des perforations (13) de la coquille de moule (2).