Brevet FR2730951A1 — publié le 19960830

L'invention concerne un procédé et un moule de vulcanisation pour fabriquer un pneumatique possédant une bande de roulement comportant de fines entailles, ainsi qu'un pneumatique fabriqué selon ce procédé. Jusqu'à présent, en général on aménageait de fines entailles (au moyen de lamelles) dans la bande de roulement de pneumatiques, ces pneumatiques étant moulés avec la sculpture dans le moule de vulcanisation. A cet effet, on dispose des formes de lamelles, qui sont réali- sées la plupart du temps en tôle, dans la partie du moule de vulcanisation, qui donne sa forme à la bande de roule- ment du pneumatique. Après le démoulage, il apparaît alors de fines entailles, qui possèdent une largeur d'environ 0,5 mm à 1 mm. Les fines entailles ont pour rôle de garan- tir, grâce à la formation d'arêtes, une adhérence aussi bonne que possible du pneumatique surtout sur une chaussée humide et une chaussée dans des conditions hivernales. Il est également connu de réaliser de fines entailles, qui s'élargissent en direction du fond des lamelles (EP 0540340 A2). Cependant, la surface de contact de la partie positive de la sculpture avec la chaussée est réduite en raison de la largeur conditionnée par la fabrication (envi- ron 0,5 mm - 1 mm) des fines entailles usuelles, ce qui conduit à une adhérence réduite du pneumatique notamment sur des chaussées humides et sur des chaussées dans des conditions hivernales. En outre, en raison de leur largeur, les fines entailles connues dans l'état de la technique réduisent la résistance des blocs de la sculpture, ce qui a un effet nuisible en ce qui concerne l'adhérence, notamment sur route sèche. Pour éliminer les inconvénients mentionnés, l'invention a pour but d'aménager, selon une technologie, dans la bande de roulement d'un pneumatique, de fines entailles, qui permettent d'améliorer la conduite. Ce problème est résolu grâce au fait que, pendant la fermeture du moule de vulcanisation et/ou le bombement de l'ébauche du pneumatique, on introduit des outils de coupe dans une position située entre le côté extérieur, du point de vue radial, de la périphérie de l'ébauche et le côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou des nappes d'armature de l'ébauche et qu'au moins des par- ties importantes des fines entailles sont produites, pen- dant l'ouverture du moule de vulcanisation, par découpage du caoutchouc de la bande de roulement à partir d'une posi- tion préalablement désignée, essentiellement radialement en direction de l'extérieur. La sculpture de la bande de roulement d'un pneu- matique est d'une manière générale imprimée pendant la vul- canisation. Pour la vulcanisation, on place l'ébauche dans le moule de vulcanisation. Ce moule contient plusieurs seg- ments radiaux, dont l'ensemble confère sa forme à la sculp- ture de la bande de roulement. Les outils de coupe selon l'invention peuvent être disposés sur toute la périphérie du moule de vulcanisation. Ces outils se caractérisent par le fait qu'ils possèdent une ou plusieurs arêtes de coupe, qui sont dirigées vers le fond (côté intérieur du point de vue radial) des segments radiaux du moule de vulcanisation. Il est également possible que l'outil de coupe soit un fil. Lors de la vulcanisation, le caoutchouc de l'ébauche, qui devient visqueux aux températures de vulcanisation, s'écoule par-dessus la ou les arêtes de coupe de l'outil de coupe de sorte que ce dernier est conjointement enveloppé par moulage dans la sculpture de la bande de roulement. Lors de l'opération de démoulage, on retire le moule de vulcanisation de l'ébauche vulcanisée (pneumatique) et par conséquent également simultanément l'outil de coupe, qui traverse le caoutchouc vulcanisé (caoutchouc), qui lors de la vulcanisation, s'est écoulé par-dessus l'arête de coupe de l'outil de coupe, et par conséquent au moins des parties importantes des entailles de coupe sont découpées. Dans le cas le plus simple, on peut imaginer obtenir, grâce au procédé selon l'invention, une coupe fine et unie possédant une largeur de coupe nulle et qui s'étend depuis la périphérie extérieure, du point de vue radial, du pneumatique jusqu'à proximité du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature. Après le démoulage, l'entaille fine présente, au niveau de son fond (point de l'entaille fine, qui est le plus proche du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature), la forme de l'outil de coupe. Cela signifie que des parties importantes de l'entaille fine ont été découpées en direction de la périphérie exté- rieure, du point de vue radial, du pneumatique et que le reste a été formé par moulage comme dans le cas des fines entailles usuelles. En principe il est possible de fixer des outils de coupe dans des moules de vulcanisation divisés en posi- tion médiane et d'aménager par conséquent les fines entailles selon l'invention dans des bandes de roulement de pneumatiques. Il subsiste une bande de roulement de pneuma- tique, qui comporte de fines entailles, qui possèdent une largeur pratiquement nulle, et des arêtes plus acérées que celles que présentent de fines entailles usuelles. En raison de la largeur d'entaille nulle obtenue, ces fines entailles selon l'invention réduisent moins la rigidité des blocs de la sculpture, que de fines entailles réalisées conformément à l'état de la technique, et permet- tent par conséquent une meilleure adhérence du pneumatique surtout sur une route sèche. En principe, des arêtes plus acérées des fines entailles améliorent l'accrochage du pneumatique, par exemple sur la glace et sur la neige. Sur une chaussée en hiver, des sculptures de bandes de roulement comportant les fines entailles selon l'invention ont un effet avantageux. Ainsi, en raison de la faible largeur de coupe, dans le cas d'une rigidité constante des blocs de la sculpture, on peut aménager un plus grand nombre de fines entailles dans chaque bloc de la sculpture. Par conséquent, on dispose d'un plus grand nombre d'arêtes qui simultanément sont plus acérées et qui permettent une bonne adhérence sur la chaus- sée, surtout dans des conditions hivernales. En raison de la faible largeur des fines entailles, bien que leur nombre ait été accru, la rigité du bloc de la sculpture est à peine modifiée par rapport à des blocs usuels de sculptures comportant de fines entailles. En outre, avec la largeur des fines entailles que l'on obtient conformément à l'invention, on obtient un accroissement de la surface de contact du pneumatique sur la chaussée, étant donné que la partie négative de la structure est réduite. Simultanément, on dispose d'un volume plus important de caoutchouc pour l'usure par frot- tement. En général, on forme les fines entailles à l'aide d'outils de coupe qui sont des lamelles en tôle. A cet effet, la lamelle en tôle doit être moulée, contrairement à l'état de la technique, de telle sorte qu'elle n'est pas réalisée avec un matériau continu, mais comporte des ouvertures en forme de fenêtres, qui s'étendent essentiel- lement jusqu'au côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation. Le matériau (par exemple une tôle, un acier spécial, une matière plastique, un acier recouvert d'une matière plastique) de l'outil de coupe selon l'invention ou de la lamelle en tôle est égale- ment ajouré, de sorte qu'une ou plusieurs arêtes de coupe sont reliées, pour le maintien mécanique, au moule de vul- canisation par l'intermédiaire d'une ou plusieurs barrettes et/ou d'une manière presque punctiforme. Les outils de coupe ou les lamelles en tôle ou les fils peuvent être agencés de telle sorte qu'ils possèdent une forme ondulée et/ou une forme rectiligne et/ou s'élargissent et/ou sont plus épais en direction du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature. Avec des outils de coupe, dont la forme s'élargit et/ou est plus épaisse en direction du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'arma- ture, on peut former de fines entailles, dont la partie moulée s'élargit et/ou augmente d'épaisseur en direction du fond de l'entaille fine (point de l'entaille fine qui est le plus près du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature). Les parties moulées des fines entailles, qui s'élargissent et/ou dont l'épaisseur augmente en direction du fond, provoquent lors d'une usure par frottement un renforcement de la sculpture et permettent par conséquent d'influer, d'une manière désirée, sur la rigidité de la sculpture sur l'ensemble de la profondeur de la sculpture. Il est également possible que les outils de coupe ou les lamelles en tôle soient également disposés oblique- ment par rapport à la direction radiale. En modifiant la forme et l'épaisseur (par exemple dans le cas d'un fil) de l'outil de coupe ou de la lamelle en tôle, on peut obtenir différentes fines entailles. On peut également utiliser des lamelles en tôle connues dans l'état de la technique, lorsque l'on peut fabriquer, à partir de ces dernières, des lamelles en tôle appropriées conformes à l'invention (com- portant des arêtes de coupe). De préférence, on aménage les fines entailles comme cela a déjà été décrit dans la bande de roulement profilée d'un pneumatique. Il est approprié d'aménager des fines entailles dans les blocs de la sculpture d'une bande de roulement de pneumatique, ces fines entailles pouvant s'étendre de façon connue de préférence dans la direction axiale. En principe, il est également possible de réali- ser, dans d'autres éléments de sculpture, de fines entailles moulément au procédé selon l'invention ou bien d'aménager de telles fines entailles dans des pneumatiques ne comportant aucune sculpture et/ou dans des pneumatiques à bandage plein. Mais dans tous les cas, on obtient des pneuma- tiques, qui comportent de fines entailles qui ont été amé- nagées conformément au procédé selon l'invention et qui possèdent pratiquement une épaisseur nulle. Ces fines entailles, fabriquées conformément à l'invention dans des bandes de roulement de pneumatiques, améliorent les propriétés décrites plus haut des fines entailles réalisées dans l'état de la technique, étant donné qu'elles permettent d'obtenir, sur toute la hauteur de la sculpture, des caractéristiques de roulement favo- rables. Naturellement il est également possible d'aménager de fines entailles dans d'autres produits pou- vant être vulcanisés (par exemple des pneumatiques à ban- dage plein, des courroies d'entraînement, des ressorts pneumatiques) en utilisant le procédé ou le moule de vulca- nisation décrit conformément à l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence aux dessins annexés qui montrent, selon des représentations schématiques, ce qui suit: - les figures 1 à 4 représentent une coupe radiale d'un segment radial d'un moule de vulcanisation comportant deux nervures entre lesquelles est intercalé respectivement un outil de coupe, les figures 1 à 3 mon- trant une coupe dans le plan d'une entaille fine, tandis que la figure 4 représente une coupe à l'extérieur du plan de l'entaille fine; et - les figures 5 à 9 représentent des coupes d'une structure de bande de roulement d'un pneumatique comportant de fines entailles conformes à l'invention. Sur le segment radial du moule de vulcanisation 1, qui est représenté sur la figure 1 et qui forme la sculpture de la bande de roulement d'un pneumatique, l'outil de coupe 3 est disposé presque d'une manière punc- tiforme entre deux nervures profilées 2 du segment radial du moule de vulcanisation 1. Contrairement à la figure 1, la fixation de l'outil de coupe 3 a été réalisée, sur la figure 2, sur le côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation 1 et par l'intermédiaire de bar- rettes 5 de telle sorte que l'outil de coupe 3 comporte des ouvertures en forme de fenêtres, qui s'étendent jusqu'au côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation 1. La figure 3 représente une autre forme de réali- sation de l'outil de coupe 3 comportant des ouvertures en forme de fenêtres. Une autre possibilité d'agencement de l'outil de coupe 3 est représentée sur la figure 4. L'outil de coupe 3 possédant une forme triangulaire est inséré entre les deux nervures profilées et le côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation 1. On obtient de ce fait une entaille fine, dont la partie moulée s'élargit en direction du fond de l'entaille fine. On obtient une entaille fine similaire lorsqu'on réalise la barrette médiane 5 de l'outil de coupe 3 de la figure 3 de manière qu'elle soit plus large vers le bas (en direction de l'arête de coupe 4). L'outil de coupe 3 est agencé de telle sorte que son arête de coupe 4 est dirigée vers le côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcani- sation 1, et par conséquent, pendant la vulcanisation de l'ébauche, le caoutchouc de l'ébauche, qui est devenu vis- queux en raison des températures de vulcanisation, peut s'écouler par-dessus l'outil de coupe 3. Lors de l'opéra- tion de démoulage, c'est-à-dire lorsqu'on retire la partie du moule de vulcanisation, qui représente le négatif de la sculpture de la bande de roulement (segments radiaux), l'outil de coupe 3 traverse par son arête de coupe 4 le caoutchouc maintenant vulcanisé (caoutchouc) du bloc formé de la sculpture de la bande de roulement du pneumatique, dans la direction allant du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature en direc- tion du côté extérieur, du point de vue radial, de la péri- phérie du pneumatique. Dans le bloc de la sculpture de la bande de roulement du pneumatique il subsiste une coupe fine (fine entaille découpée 6), qui est représentée par exemple sur la figure 5 et qui comporte un fond (point de l'entaille fine, qui est le plus proche du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature), dont l'épaisseur augmente à l'intérieur du bloc 8 de la sculp- ture de la bande de roulement vulcanisée du pneumatique, ce qui est lié au fait qu'en cet emplacement, l'outil de coupe 3 était présent à l'état enveloppé dans le caoutchouc de l'ébauche (fine entaille conformée 7). Sur la figure 6, on a représenté une variante de la configuration de forme ondulée d'une fine entaille découpée 6. L'outil de coupe 3 peut être également disposé obliquement par rapport à une direction radiale, de sorte qu'il apparaît de fines entailles obliques en direction du fond de ces fines entailles, comme cela est visible sur la figure 7. De ce fait, on peut également réaliser des fines entailles orientées, comme cela est représenté sur la figure 8, qui permettent une influence désirée sur la rigi- dité des blocs. Sur la figure 9, on a formé une entaille fine, dont la partie moulée 7 a été conçue de manière à s'élargir en direction du fond de l'entaille. Par conséquent, on obtient des fines entailles qui permettent d'influer d'une manière souhaitée sur la rigidité de la sculpture, et ce sur toute la profondeur de cette dernière. Naturellement il est également possible de combi- ner entre elles différentes formes de fines entailles. Liste des références 1 Côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation 2 Nervure de sculpture du segment radial du moule de vul- canisation 3 Outil de coupe 4 Arête de coupe de l'outil de coupe 5 Barrette formant support 6 Fine découpe (partie découpée) 7 fine découpe (partie moulée) 8 Bloc de la sculpture de la surface vulcanisée de la bande de roulement 9 Rainure de la sculpture du pneumatique. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un pneumatique compor- tant une bande de roulement comportant de fines entailles (6), caractérisé en ce que, pendant la fermeture du moule de vulcanisation (1) et/ou le bombement de l'ébauche du pneumatique, on introduit des outils de coupe (3) dans une position située entre le côté extérieur, du point de vue radial, de la périphérie de l'ébauche et le côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou des nappes d'armature de l'ébauche et qu'au moins des parties impor- tantes des fines entailles (6) sont produites, pendant l'ouverture du moule de vulcanisation (1), par découpage du caoutchouc de la bande de roulement à partir d'une position préalablement désignée, essentiellement radialement en direction de l'extérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on forme les fines découpes à l'aide d'outils de coupe (3), qui sont des lamelles en tôle ou des fils. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on forme de fines entailles (6), qui possèdent pratiquement une épaisseur nulle, sur la majeure partie de leur longueur, dans la surface de la bande de roulement. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'on réalise les fines entailles (6) avec une forme ondulée et/ou une forme recti- ligne et/ou qu'on réalise la partie moulée (7) des fines entailles avec une forme élargie et/ou plus épaisse en direction du fond des fines entailles. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce qu'on aménage les fines entailles (6) dans la bande de roulement profilée ou non profilée et/ou dans un pneumatique à bandage plein. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisé en ce qu'on réalise les fines là entailles (6) à l'aide d'outils de coupe (3) qui comportent des ouvertures en forme de fenêtres, qui s'étendent essentiellement jusqu'au côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation (1). 7. Moule de vulcanisation pour un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dispose des outils de coupe (3) sur un côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation (1). 8. Moule de vulcanisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que les outils de coupe (3) comportent au moins une ouverture en forme de fenêtre, qui s'étend essentiellement jusqu'au bord intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation (1). 9. Moule de vulcanisation selon l'une des reven- dications 7 ou 8, caractérisé en ce que les outils de coupe (3) sont appliqués contre le côté intérieur, du point de vue radial, du segment radial du moule de vulcanisation (1) presque d'une manière ponctuelle et/ou au moyen de bar- rettes. 10. Moule de vulcanisation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les outils de coupe (3) sont des lamelles en tôle ou des fils. 11. Moule de vulcanisation selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisé en ce que les outils de coupe (3) ont une forme ondulée et/ou une forme recti- ligne et/ou sont élargis et/ou plus épais en direction du côté extérieur, du point de vue radial, de la carcasse ou de la nappe d'armature. 12. Pneumatique fabriqué conformément au procédé selon la revendication 1, comportant une bande de roulement pourvue de fines entailles (6), caractérisé en ce qu'au moins des parties importantes des fines entailles possèdent une épaisseur pratiquement nulle.