Brevet FR2619337A1 — publié le 19890217

SYSTEME de VULCANISATION AUTONOITE des PNEUMATIQUES La presse de vulc##isation regroupe 2 fonctions essentielle dans l'élaboration des oneumatiques - Elle assure à travers le moule et la vessie interne ( Blade la conformation finale du pneumatique y compris la sculpte de la bande de roulement - Elle assure par apport thermique la vulcanisation de la carcasse du pneumatique introduite dans le moule La presse actuelle n'a que peu évoluée depuis 40 ans Elle est de type BAC.D.MATIC ou AUTOFORM , le principe de ferme ture restant le même par bielle manivelle ; la différence résidar dans la cinématique d'ouverture et fermeture de la presse et la forme de l'introduction de la vessi dans l'intérieur de la car casse . Le chauffage est , dans les 2 cas , assuré par la v rieur ou l'eau surchauffée Depuis quelques années divers brevets ont été déposés et diverses réalisations ont été faites : RADIAMATIC par exemple ou KRUPP ( presse hydraulique ). Ces presses, pour intéressantes que soient les amE' orations, n'apportent rien de fondamentale ment différent des presses ci-dessus mentionnées . Or , la presse présente de nombreux inconvénients - installation lourde et encomvrante d'ou une infrastructure importante - chauffage par la vapeur ou l'eau surchauffée nécessitant une production thermique externe avec tout ce que cela suppose de lourdeur de distribution - rendement thermique faible - manque de souplesse dans la répartition thermique des calories dans le moule malgré ces défauts, la presse actuelle s'est imposée : parce que la vapeur est utilisée par ailleurs et qu'elle est considérée comme un élément naturel du process. - parce que le déphasage entre le temps de confection de la car casse et le temps de vulcanisation de cette même carcasse conduit à considérer l'interphase, donc le stockage avant vulcanisation, comme inévitable et par conséquent , l'atelier de vulcanisation actuel comme indispensable La présente invention rems; en cause ce dogme en considérant :: - que la vapeur ou l'eau surchauffée ne sont pas les meilleurs convecteurs thermiques ni les plus souples - que la structure d'un pneumatique est hétérogène et que , par conséquent , il y a intérêt à distribuer les calories là où el sont nécessaires suivant les besoins de cette structure - que 1'interphase conFection vulcanisation entraine un stockage et une manutention qui se traduisent par des risques de défor mat ion d la carcasse crue et par un coût de manipulation non négligeabl. Il y a donc intérêt à lier, si faire se peut , le 2 opérations, confection et vulcanisation , dans une opération continue Ce qui conduit à se libérer de la presse de vulcanisation en tant que système et considérer le moule de vulcanisation comm unité autonome de conformation et de chauffage , unité pouvant s associer à la machine à confectionner suivant la relation temps de vulcanisation temps de confection inférieur ou égal aux nombres d'unités La présente invention est caractérisée par un moule de vulc nisation à chauffage et conformation interne autonome conjugué à un robot d'alimentation individuel ou collectif dans lequel : .- le chauffage externe du moule est assuré par 3 zones de di tribution de calories :: - la zone bande de roulement - la zone flanc - la zone talon Chaque zone étant chauffée par des plaques électriques internes au moule , régulées automatiquement , suivant un programme préétabli .- le chauffage interne est assuré par une circulation d'un liquide convecteur chauffé et mis sous pression, contenu dan une vessie placée dans la partie interne de la carcasse La production du liquide chauffé et comprimé étant interne l'unité ci-dessus définie tLe système de conformation interne fait partie intégrante dt moule et non de la presse comme cela est actuellement .- L'autoverrouillage du moule améliore la répartition des tene à travers la structure du moule Un tel moule permet de s'affranchir de la presse classique réduite à un robot d'alimentation de la car asse crue et l'évacuation du pneumatique vulcanisé . Les avantages revendiqués d'un tel système sont nombreux - le moule étant autonome , l'infrastructure est réduite à l'installation des robots d'alimentation au voisinage de la machine à confectic ner - la production thermique étant autonome au moule, on s 'affran- chit de la production de vapeur et de l'installqtion qui en déc ule - le rendement thermique est amélioré . - le temps de vulcanisation est diminué par une meilleure répartition des calories, laquelle permet de s'affranchir, en partie , de la nécessité de déc#élérateurs chimiques dans la composition des mélanges - le moule se comportant en unité autonome , il est possible d'effectuer en atelier son préréglage , ce qui diminue largement le temps de mise en oeuvre de production D'autres buts, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description détaillée suivante de .a présente invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :: - La figure I représente une coupe verticale du moule autonome - La figure libi représente une vue en coupe de la partie b du moule autonome d'un moule en 2 1/2 coquille caractérisé par un chauffage électrique à 3 zones de température - La figure IIb2 représente une vue en coupe de la partie b du moule autonome d'un moule à segments à cone connu en soi mais caractérisé par un chauffage électrique à 3 zones de température. - La figure IIb3 représente une vue en coupe de la partie b du moule autonome d'un moule à segments pétale connu en soi mais caractérisé par un chauffage électrique à 3 zones de température. - La figure Ilcl représente une 1/2 vue en coupe de la par c d'un moule autonome équipé d'une vessie de type BAG.OMATIC conn en soi mais caractérisé par un chauffage interne avec un liquide convecteur autre que la vapeur ou l'eau surchauffe, produit liquide chauffé et comprimé directement à partir d'une unité autonome au moule ou au robot -La figure IIc2 représente 1/2 vue en coupe de la partie d'un moule autonome équipé d'une vessie de type AUTO@@@@ connu en soi mais caractérisé par un chauffage auec un fluide convecteur autre que la vapeur ou l'eau surchauffée - la figure IIc3 représente 1/2 vueen coupe de la partie d'un moule autonome équipé d'une vessie à centrage supérieur caractérisé par un chauffage aued un fluide convecteur autre que la vapeur ou liteau surchauffée - la figure III représente un schéma de fonctionnement du moule autonome principalement lz régulation électrique de la température des 3 zones T2 T3 T4 et la régulation de chauff et de mise en pressionPbp Php du liquide convecteur y compris la fermeture du moule la FIGURE IV a représente le bati sypport u moule autonome en vue perspective -la figure IVb coté gauche représente le robot d'aliment~ caractérisé par la prise latérale externe de la carcasse -la figure IVb coté droit représente le robot d'évacuai connu en soi -la figure IVc représente la 1/2 vue de dessus du robot d 'alimentation -la figure 3 représente la vue de dessus de l'installat. de moules autonomes auprs de la machine à confec#ionner,en disposition longueur avec chargeur individuel -la figure Bb représente 13 vue de dessus de l'installat de moules autonomes auprés ce la machine à confectionner,en disposition parallèle avec chargeur collectif Il va de soi qu'une distribution des moules autonomes circulaire(manège) rentre également dans le cadre de la prése invention Le moule autonome représenté sur la figure I se compose de 3 parties: : - une partie standard a formant l'enceinte et assurant 1 fermeture du moule lui-meme -une partie b variable suivant les dimensions du pneumat fixée dans l'enceinte a et formant le moule lui-meme qui peut etre en duex 1/2 coquilles ou à segments - une partie c également variable suivant les types de vessies,fixée également dans l'enceinte a,et formant l'ensemb de conformation interne. L'enceinte d est composée d'une cuve 1 en acier moule, capa de résister aux pressions internes et efforts liés à la vulcanisa tion . Cette cuve est fermée par un chapeau dentelé (8) fixé en son centre 9 sur le verin (42) de commande liè au robot d'alimen tation (figure IV) . Un écreu dentelé ( 11) vissé sur la cuve (1) par un filetage (14) permet, par rotation d'une dent, soit de dégager le chapeau (8) de la cuve (1), soit de solidariser le chapeau (8) de la cuve (1) grace à son verin (12) attelé à'écru (11) par un axe (13) . Le filetage (14) a pour but de régler la hauteur h en correspondance avec la hauteur du moule b A la partie inférieure de la cuve (1) est fixé un plates de serrage (2) .Ce plateau assure la pression nécessaire à la fermeture du moule b par injection entre les plateaux 3 et 5 d'un liquide mis sous pression dans l'enceinte (7) . Une membrane (4) en matière déformable, fixée sur le plateau inférieur (3) cassure l'étanchéité entre le plateau inférieur (3) et le plateau supérieur (5) , la course verticale est lim#itée à 2 / 3 m/m envi: La partie C composant le mécanisme de conformation interne est fixé également sur la cuve (1) . La figure libi est un moule classique en 2 1/2 coquilles (11) et (12) modifié suivant les caractéristiques da la présente invention pour permettre son chauffage autonome. Sur le pourtour une série de plaques chauffantes (13) est encastrée dans la 1/2 coquille supérieure ou inférieure et- fermée par une enveloppe amiante (14) et un anneau métallique (ils) . Sur la partie plate supérieure ou inférieure du moule est également encastré une couronne chauffante ( 16) et une couronne chauffante (17) fermées également par une plaque en amiante et une plaque en acier , 2 saignées (ira) et (19) pratiquées dans les 1/2 coquilles du moule, ont pour but d'éviter un échange de calories entre les diffé rentes zones de température . Les plaques chauffantes électriques sont de même nature et structure que les plaques chauffantes des cuisinières électriques parfaitement connues en soi . Seule la forme est adaptée aux besoins du moule La figure IIb2 est u moule classique à segments, conn en soi , avec manoeuvre des segments par des coins (20) et (21 Le chauffage autonome est , comme précédemment , assuré par de plaques chauffantes électriques (22), (23), (24) , toutefois différentes du cas ci-dessus, les plaques chauffantes (22) ne pas continues mais individuelles à chaque segment du moule La figure IIb3 est une moule classique à segments bascu connu en soi .Le chauffage autonome est assuré, comme ci-dess par des plaques chauffantes électriques (26), (2S), (23) La figure III est un schéma de fonctionnement du syst de chauffage autonome soit des plaques chauffantes électriques T2, T3, T4 soit de la vessie interne par un liquide convecteu Il est connu, pour chaque type de pnetmatiques à vulcan les calories nécessaires à la vulcanisation de la bande de rou ment , des flancs et des talons En exemple, le temps de vulcanisation de la bande de r lement sera fonction , entre autres, de la température T2 et d temps t2 pendant lequel on maintient cette température sur la bande de roulement Une sonde de température (29) controle le pavé (30) en contact avec la bande de roulement .Cette sonde (29) est reli à l'ordinateur (31) qui controle la température ie la sonde (2 avec la température T2 de référence , en agissant sur l'alimen tation de la plaque chauffante T2 Aprés un temps t2 l'ordinateur coupera l'alimentation la plaque .Le programme fixé peut, évidemment, être différent l'exemple ci-dessus; en modulant T2 et t2 suivant l'évolution thermique de la réaction chimique de vulcanisation De même, une sonde (31) controlera la plaque de flanc et une sonde (33) controlera la bague talon (34) Le chauffage de la vessie interne est assuré par un liquide convecteur, connu en soi , ayant les propriétés suivan - excellente conductibilité :thermique - point d'ébullition ou variation entropie supérieure à 20s - compatibilité avec le caoutchouc et en particulier le bu Ce liquide est contenu dans un réservoir (35) placé dans le bati de support du moule ( figure IV) Il est aspiré pa une pompe basse pression (36) .Une dérivation (37) permet l'alimentation du plateau de serrage (2) Une 2ème dérivation alimente un réservoir chauffé électriquemen (38) régulé en température par l'ordinateur (31) . Le liquide ainsi chauffé est envoyé dans une pompe haute pression (39) qui alimente la vessie (40). Le cycle de préconformation à l'air comprimé de la vessie, ainsi que le cycle de chauffage est programmé par l'ordinateur , la température T1 est controlée par une sonde au droit des plateaux de la vessie (40) Le bâti (41) de la figure IV représente le robot de manutention qui supporte le moule autonome figure I . Un verin (42) sur lequel est fixé le plateau du moule (8) permet la manoeuvre de ce plateau dans un plan vertical .Le bati (41) réalisé en mécanosoudui contient à l'arrière le réservoir (35) avec les pompes BP et HP ain que le réservoir chauffant a Un connecteur (43) permet la position des alimentations de la vessie liée au moule autonome avec les pompe liées au bati Un pupitre électrique et électronique (44) assure la programmation de la totalité du fonctionnement . Le moule autonome (figure 1) est posé sur le bati (41) avec un système de préréglage (45) et d'autoverrouillage pneumatique tel que le temps de manutention de chargement de moule est réduit# aL minimum, Le moule autonome étant préréglé en atelier avant son installation sur le bati La figure IVa représente les robots d'alimentation de la carcasse crue et l'évacuation du pneumatique vulcanisé. Ces me a- nismes sont connus en soi Le robot d'alimentation est généralement de type A rotatio et prise interne de la carcasse au doigt du talon . Dans le cas d'utilisation d'une vessie à introduction par centrage du talon inférieur le robot d'alimentation est de type à rotation , comme précédemment mais avec prise de la carcasse externe (46) L'évacuation du pneumatique vulcanisé est identique aux systèmes actuels avec bras repliable et convoyeur d'évacuation (47) La figure Va représente une installation d'une batterie.j-#de moules autonomes auprés d'une machine à confectionner (48) Le nombre de moules dépend du rapport temps de vulcanisation temps de confection La carcasse confectionnée est déposée sur le convoyeur (49) et dispatchée par les volets (50) sur les convoyeurs d'attente (51) La carcasse ainsi stockée est reprise par le robot d'alimentation qui la dépose dans le moule (53) . La carcasse pneumatique vulcanis étant préalablement évacuée par le robot (54) sur le convoyeur (55) l'ensemble est programmé par un ordinateur central, relié à la confection La figure Vb représente une autre forme d'installation danz aquelle le convoyeur d'alimentation de la carcasse confectionnée est un chariot (56) qui se déplace derrière chaque moule autonome et assure le chargement de la carcasse dans le moule (57) Ainsi un seul robot de chargement de la carcasse est nécess~ au lieu d'avoir autant de robots que de moules D'autres formes d'installation peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention REVENDICATIONS 1 - Système de vulcanisation autonome des pneumatiques comprenant un moule à chauffage externe et interne, un système de confor -mation et un robot de manutention associé au moule, caractéris en ce que le moule contient en lui-même son propre système de chauffage externe et interne, son propre système de conformatio et son propre système dé verrouillage, tel qu'il se comporte en unité autonome sans source extérieure de production de chaleur 2 - Système de vulcanisation autonome des pneumatiques suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la presse de vulcanisa tion classique est réduite à un simple robot de manutention du plateau sopérieur du moule et de chargement et déchargement du pneumatique introduit dans le moule 3 - Système de vulcanisation autonome des pneumatiques suivant la reven ication 1 caractérisé en ce que le chauffage externe du moule est assuré par 3 zones de chauffage : bande de roulement, flanc, talon , chaque zone étant chauffée et- controlée élec triquement 4 - Système de vulcanisation autonome des pne tiques suivant 13 revendication 1 caractérisé en ce que le luise introduit dans la vessie est un liquide convecteur dont la température d'ébul -lition est supérieure å 20 331riS; ; le chauffage et la mise en pression de ce liquide étant solidaire du moule lui-même, ou du robot supportant 1 moule 5 - Système de vulcanisation autonome des pneumatiques suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que les moules et leur robe support peuvent être placés en nombre variable auprés des machines à confectionner , tel que le stockage des carcasses crues est supprimé et la manutention rédui e 6 - Système de vulcanisation autonome des pneumatiques suivant la revendication i , caractérisé en ce que les moules pourront être placés en nombre variable auprés des machines à confec -tionner , l'alimentation des moules étant assuré à partir de la machine à confectionner par un seul robot d'alimentation