Brevet FR2796330A1 — publié le 20010119

DISPOSITIF DE VULCANISATION POUR LE RECHAPAGE DE PNEU ET PROCEDE DE FABRICATION ASSOCIE, La présente invention concerne un dispositif de vulcanisation destiné au rechapage des pneus. Elle concerne également le procédé de fabrication ou de rechapage des pneus associé au dispositif de vulcanisation. Le rechapage des pneus s'effectue de manière classique à l'aide d'une presse de vulcanisation. Le principe du rechapage consiste à recouvrir de gomme crue la bande de roulement et les flancs d'un pneu usagé préalablement râpé et brossé pour ensuite réaliser la vulcanisation de la gomme en disposant le pneu dans le moule d'une presse de vulcanisation. Pour ce faire on dispose dans la carcasse du pneu une chambre de cuisson qui se gonfle afin de plaquer la bande de roulement et les flancs du pneu contre les parois du moule pour permettre la vulcanisation de la gomme par cuisson. On connaît dans l'art antérieur des presses sans chambre destinées à la vulcanisation de gomme pour effectuer le rechapage des pneus, toutefois ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients liés à leur mise en oeuvre et à la qualité des pneus rechapés obtenus. En effet, ces dispositifs ne donnent pas satisfaction notamment à cause des problèmes liés à la présence d'air entre les flancs du pneu et les parois du moule, ce qui altère la qualité du pneu ainsi rechapé et peut même empêcher son rechapage. Ainsi si ces dispositifs donnent des résultats satisfaisant dans certains cas, ils ne sont pas susceptibles de s'adapter aux différents types de pneus et sont inefficaces lorsque le talon du pneu et plus précisément la lèvre située à l'extrémité du pneu est abîmée entraînant l'infiltration d'air entre les parois du moule et les flancs chi pneu. On connaît par ailleurs des dispositifs avec chambre, toutefois ils présentent des cycles de cuisson relativement long à cause de la déperdition de chaleur dans la chambre de cuisson et la répartition de la gomme et l'équilibrage du pneu sont rendus dépendant de la forme que prend ladite chambre de cuisson dans la carcasse chi pneu. Aussi, la présente invention a pour objectif de résoudre les inconvénients précités à l'aide de moyens simples, fiables, aisés à mettre en oeuvre et peu onéreux. Elle propose ainsi un dispositif de vulcanisation pour la fabrication de pneus dont le cycle de cuisson est réduit et dont la qualité du pneu obtenu est renforcée, et ce notamment en permettant une bonne répartition de la gomme sur le pneu ainsi qu'en évitant les problèmes dus à la présence de bulles d'air entre les flancs du pneu et les parois du moule. Le dispositif permet de plus de stopper net la vulcanisation de la gomme des flancs au niveau des moyens d'étanchéité principaux ci après décrits. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. Ainsi, selon sa caractéristique principale, le dispositif de vulcanisation pour le rechapage des pneus du type comportant un corps de presse dans lequel est disposé un moule destiné à recevoir le pneu recouvert de gomme destinée à être vulcanisée est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité disposés sur le moule destinés à empêcher la présence d'air entre les flancs du pneu et les parois du moule lors de la vulcanisation. Selon une autre caractéristique du dispositif de vulcanisation de l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité sont disposés dans le moule pour coopérer avec l'extrémité des flancs du pneu dans une zone non engommée du pneu. Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de vulcanisation, la coopération entre les moyens d'étanchéité et le pneu s'effectue au niveau de l'arrondi que forment les flancs avec le talon du pneu. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de vulcanisation, les moyens d'étanchéité comportent des moyens d'évacuation d'air et/ou des lèvres ou arêtes d'étanchéité. Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de vulcanisation de l'invention, celui ci est caractérisé en ce que les moyens d'évacuation d'air sont constitués par une gorge d'évacuation dans laquelle sont répartis régulièrement des orifices d'évacuation d'air. Selon ce mode de réalisation, les lèvres d'étanchéité sont constituées par les rebords de la gorge. Selon une caractéristique complémentaire du dispositif de vulcanisation, le moule est constitué par l'assemblage de secteurs et d'un talon formé en deux parties, une partie supérieure et une partie inférieure portant chacun des moyens d'étanchéité du moule . Selon une autre caractéristique du dispositif de vulcanisation de l'invention, celui-ci est caractérisé en ce que le moule comporte des moyens d'étanchéité complémentaires destinés à empêcher la fuite de l'air situé dans l'enceinte qu'il forme et en ce qu'il comporte au moins une entrée d'air qui permet la mise sous pression de l'enceinte. Selon une variante d'exécution du dispositif de vulcanisation, les moyens d'étanchéité complémentaires sont constitués par un joint périphérique disposé entre le talon supérieur et le talon inférieur. Par ailleurs l'invention concerne également le procédé de rechapage de pneu utilisant un dispositif de vulcanisation, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste dans une étape principale à mettre en pression l'enceinte formée par le moule en introduisant de l'air ou de la vapeur directement dans l'enceinte. Les figures 1 à 13 illustrent le mode de réalisation préféré du dispositif de vulcanisation de l'invention et des variantes d'exécution de celui-ci. La figure 1 illustre le dispositif de vulcanisation dans son ensemble et la mise en place du pneu. La figure 2 illustre en perspective le talon supérieur et le talon inférieur du moule du dispositif de vulcanisation. La figure 3 représente en perspective le talon inférieur du moule. La figure 4 illustre en perspective un détail du talon inférieur. La figure 5 illustre en perspective le talon supérieur du moule. La figure 6 montre en coupe transversale un pneu avant la vulcanisation de la gomme qui le recouvre. La figure 7 illustre le moule et le pneu en coupe transversale. La figure 8 représente un détail du moule en coupe transversale. Les figures 9a et 9b illustrent selon une vue similaire à la figure 8 le moule et son pneu respectivement en phase de gonflage et gonflé. La figure 10 illustre selon une vue similaire à la figure 8 une variante d'exécution du moule. Les figures 11 à 13 illustrent en détail en coupe transversale d'autres variantes d'exécution du moule et plus particulièrement de ses talons. Le dispositif ou presse de vulcanisation de l'invention portant la référence générale (1) est destiné au rechapage des pneus usagés (2) et plus particulièrement au rechapage dit # partiel des pneus usagés c'est à dire le rechapage où le talon (3a, 3b) du pneu (2) est conservée en l'état et où seul les flancs (2b, 2c) et la bande de roulement (2a) du pneu sont recouverts de gomme crue (4) destinée à être vulcanisée comme le montre la figure 6. Ainsi, le pneu (2) est préalablement râpé et brossé jusqu'aux nappes (5) qui forment sa carcasse avant d'être recouvert de gomme (4) et ce à l'exception de ses extrén-ités centrales respectives ou talons (3a, 3b) qui sont gardées telles qu'elles, lesdits talons comprenant une tringle (40) à l'intérieur de la gomme et des lèvres (2d, 2e) formant une pointe de gomme à l'extrémité du pneu. Le dispositif de vulcanisation (1) se présente sous la forme d'un corps de presse (9) à l'intérieur duquel est disposé un moule (6) destiné à recevoir le pneu (2) recouvert de gomme (4) et destiné à être rechapé. Le moule (6) est réalisé par l'assemblage de secteurs (7), destinés à emprisonner la bande de roulement (2a) du pneu (2) et le sommet de ses flancs (2b, 2c) et d'un talon (8), réalisé avantageusement en deux parties (8a, 8b) et destiné à coopérer avec la partie centrale des flancs, les talons du pneu (3a, 3b) et leurs lèvres (2d, 2e). Selon le mode de réalisation préféré du moule (6) de la presse (1) l'assemblage des secteurs (7) et des talons supérieurs et inférieurs (8a, 8b) est réalisé de manière à former une enceinte interne (10) à l'intérieur de laquelle on positionne le pneu comme le montre les figures 1, 7, 9a et 9b de manière à pouvoir solliciter le pneu contre les parois du moule en créant une pression dans l'enceinte. Une fois la mise en place du pneu (2) et des talons (8a, 8b) dans le corps de presse (9) qui comporte les secteurs (7) illustrée figure 1 effectuée, on introduit de l'air ou de la vapeur sous pression dans l'enceinte (10) tout en chauffant l'ensemble pour obtenir la vulcanisation de la gomme (4) sur les parois (2a, 2b, 2c) du pneu (2) qu'elle recouvre. Selon l'invention, le dispositif de vulcanisation (1) et plus précisément son moule (6), comporte des moyens d'étanchéité (ME) destinés à empêcher la présence d'air entre les flancs (2b, 2c) du pneu et les parois (7, 8a, 8b) du moule (6). Pour ce faire, ces moyens d'étanchéité principaux (ME) comportent des moyens d'évacuation d'air (11, 12) et/ou des lèvres d'étanchéité (13a, 13b). Selon le mode de réalisation préféré du moule (6) du dispositif de vulcanisation (1), les moyens d'évacuation d'air (11, 12) et les lèvres d'étanchéité (13a, 13b) sont disposés sur les parois du moule de manière à coopérer avec l'extrémité des flancs (2b, 2c) ou avec une partie du talon (3a, 3b) du pneu. Ainsi la coopération entre le pneu (2) et les moyens d'étanchéité principaux (ME), du moule (6) s'effectue dans une zone non engommée du pneu, c'est à dire dans la zone du pneu qui n'est pas recouverte de gomme crue (4) destinée à être vulcanisée. Selon le mode de réalisation de l'invention et comme le montrent les figures 8, 9a et 9b cette coopération s'effectue au niveau de l'arrondi (20) que forment les flancs (2b, 2c) du pneu avec le talon (3a, 3b). Toutefois elle pourrait s'effectuer sur le talon à l'aplomb de la tringle par exemple ou même jusqu'à la pointe de la lèvre du pneu sans pour autant sortir du champ de protection de l'invention. Selon les variantes d'exécution illustrées figures 1 à 13, le talon (8) est formé d'un talon supérieur (8a) et d'un talon inférieur (8b) qui se présentent chacun sous la forme d'une couronne centrale (14a, 14b) prolongée à l'une de ses extrémités par un disque périphérique (15a, 15b). La couronne centrale (14a, 14b) est destinée à coopérer avec les lèvres (2d, 2e) qui forment l'extrémité du pneu (2) tandis que le disque périphérique (15a, 15b) coopère avec les flancs (2b, 2c) et une partie du talon (3a, 3b). Les moyens d'évacuation d'air (11, 12) sont avantageusement constitués par une gorge (12) périphérique disposée sur le disque (15a, b) au voisinage de la couronne (14a, b) et par les orifices (11) répartis le long de la gorge (12) à l'intérieure de celle-ci. Ces orifices (11) débouchent à l'extérieur du moule (6) comme le montre la figure 8 et permettent l'évacuation de l'air situé entre les flancs (2b, 2c) du pneu et les talons (8a, 8b) lorsque l'enceinte (10) est mise sous pression comme le montrent les figures 9a et 9b. Selon le mode de réalisation préféré du moule (6) et comme le montrent les figures 4, 5 et 7, les orifices d'évacuation (11) possèdent un diamètre important comme par exemple égal à 3 mm afin de faciliter la circulation de l'air entre la gorge (12) et l'extérieur. Notons que les rebords (13a, 13b) de la gorge (12) forment avantageusement les lèvres d'étanchéité sur lesquelles une partie non engommée (20) du pneu (2) vient s'écraser. Ainsi les moyens d'évacuation d'air et les lèvres d'étanchéité sont confondus et sont obtenus à l'aide d'une gorge (12) dont la forme et les dimensions du profil peuvent être variable. Toutefois, cette gorge présente avantageusement sur l'ensemble de sa périphérie des rebords saillants non arrondis formant deux arêtes latérales (13a, 13b). Il va de soi que les moyens d'évacuation d'air et les lèvres ou arêtes d'étanchéité pourraient être obtenus séparément sans pour autant sortir du champs de protection de l'invention. Par ailleurs, il est important de noter que les lèvres d'étanchéité (13a, 13b) permettent de stopper l'expansion de la gomme à vulcaniser (4) qui recouvre les flancs du pneu. Ainsi, selon la variante d'exécution illustrée figure 10, les lèvres d'étanchéité (13a, 13b) sont constituées par deux profils en saillie latéraux formant des bourrelets périphériques bordant la gorge et ses orifices d'évacuation d'air (11, 12). Ces profils en saillies sont ainsi indépendants de la gorge (12) mais sont avantageusement disposés au voisinage de celle-ci. Selon une autre variante illustrée figure 13, les moyens d'étanchéité (ME) ne comportent qu'une lèvre ou arête d'étanchéité (13) qui est obtenu en réalisant chacun des talons supérieur ou inférieur (8a, 8b) en deux parties (16a, 16b) qui présentent une discontinuité dans leur surface au niveau de leurs interfaces respectives. On peut noter comme le montre la figure 12, que selon un mode de réalisation similaire les moyens d'évacuation d'air peuvent être obtenus sans recourir à l'utilisation d'une gorge percée d'orifice mais grâce à une fente d'évacuation (17) disposée entre les deux parties (16a, 16b) formant chacun des talons supérieurs et inférieurs (8a, 8b) et constituée par l'interstice entre lesdites parties. Ainsi, la fente d'évacuation (17) s'étend circulairement sur l'intégralité du périmètre des talons (8a, 8b), elle pourrait de plus être réglable grâce à des moyens de réglage susceptibles de faire varier le positionnement respectif des deux parties (16a, 16b) du talon. Notons que lors de la mise en pression de l'enceinte (10), les rebords des parties (16a, 16b) des talons forment les arêtes d'étanchéité (13a, 13b) contre lesquels vient s'écraser le pneu (2) et plus précisément sa zone non engommée située au voisinage du talon (3a, 3b). Selon le mode de réalisation préféré du moule (6) du dispositif de vulcanisation, les orifices d'évacuation (11) sont répartis de manière régulière sur toute la gorge (12). Le nombre des orifices ainsi que leurs dimensions respectives peuvent varier en fonction du type de pneu à rechaper et de la presse utilisée par exemple. Selon le mode de réalisation illustré, la gorge (12) comporte entre 25 et 40 orifices d'évacuation (11) présentant chacun un diamètre supérieur à 1 mm comme le montrent les figures 3 à 5 et avantageusement égal à 3 mm. Les orifices d'évacuation (11) et la gorge (12) présentent une configuration identique sur le talon inférieur (8b), toutefois il pourrait en être autrement et le positionnement, les dimensions ou la forme de la gorge, des orifices d'évacuation et des lèvres ou arêtes d'étanchéité (11, 12, 13a, 13b) pourraient être différents sur le talon supérieur (8a) et le talon inférieur (86). Selon l'invention le dispositif de vulcanisation comporte des moyens d'étanchéité complémentaires (MEC), ces moyens d'étanchéité complémentaire comportent un joint périphérique (18) destinés à empêcher la fuite de l'air que l'on introduit dans l'enceinte du moule (6) occupée par le pneu (2). Pour cela, les couronnes (14a, 14b) respectives des talons (8a, 8b) sont munies à leurs extrémités de gorges (19a, 19b) destinées à recevoir le joint (18). Selon le mode de réalisation préféré, le talon supérieur (8a) est muni d'une gorge conique (19a) dans laquelle est enserré le joint (18) tandis que le talon inférieur (8b) présente une gorge paraléllépipédique large et peu profonde pour permettre la déformation du joint (18) lors de la mise en place des talons (8a, 8b). Selon le mode de réalisation préféré du dispositif de vulcanisation, le talon (8, 8a, 8b) présente au moins une entrée d'air (21) destinée à être raccordée à un circuit d'air ou de vapeur sous pression pour permettre l'introduction d'air directement dans l'enceinte (10) sans utiliser une membrane disposée dans l'enceinte que l'on gonfle pour servir de chambre de cuisson. Ainsi, l'arrivée d'air comprend des moyens de connexion destinés à permettre son raccordement à un circuit d'air ou de vapeur. Ainsi, selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens d'étanchéité (ME) situés sur les talons permettent l'obtention de l'étanchéité sur les flancs extérieurs (2b, 2c) du pneu (2) à l'aide de la gorge d'évacuation (il, 12) et de ses lèvres périphériques (13a, 13b) et l'obtention de l'étanchéité lors de la mise en pression de l'enceinte (10) grâce au joint périphérique (18). De ce fait, lors du gonflage l'air est introduit directement à l'intérieur de l'enceinte pour mettre le pneu sous pression, ce qui permet d'une part d'obtenir une sollicitation homogène du pneu contre les parois du moule (6) contrairement aux dispositifs de l'art antérieur où la sollicitation dépend de la forme que prend la chambre de cuisson que l'on gonfle. D'autre part, cela permet de réduire les cycles de cuisson en limitant au maximum la déperdition de chaleur due notamment à la présence de la chambre de cuisson et à la présence d'air entre le pneu et les parois du moule. Cela permet également d'obtenir une meilleure répartition de la gomme crue lors de la mise sous pression du pneu et d'obtenir ainsi une meilleure qualité de vulcanisation de cette gomme. Il va de soi que l'on ne sortirait pas du champs de protection de l'invention en réalisant un talon (8) en trois parties (8a, 8b, 8c) comme le montre la variante d'exécution illustrée figure 11 qui représente une presse de type # bladair .. Selon cette variante, le talon supérieur (8a) et le talon inférieur (8b) sont séparés par une couronne intermédiaire (8c) qui porte les raccords d'air (21) de manière radiale et qui présente deux joints périphériques (18a, 18b) pour former les moyens d'étanchéité complémentaires (MEC). Par ailleurs, selon les deux variantes d'exécution illustrées figures 12 et 13 qui représentent des presses de type Tubeless #, les talons supérieurs et inférieurs (8a, 8b) présentent une configuration différente et l'étanchéité de l'enceinte (10) peut-être obtenue à l'aide de joints (18a, 18b) non plus situés sur une couronne centrale mais le long de pièces complémentaires transversales (26a, 26b) du corps de presse (9). Selon ces variantes, les talons peuvent être réalisés en plusieurs pièces et l'arête d'étanchéité circulaire (13) peut ainsi être obtenue à l'interface entre les pièces formant les talons tel qu'illustré figure 13. Par ailleurs, il est important de noter que selon le mode de réalisation préféré, le moule (6) est agencé de manière à recevoir uniquement le pneu (2) et est ainsi muni d'une ou de plusieurs entrées d'air (21) destinées à permettre le gonflage du pneu (2) dans le moule (6) de manière directe sans l'intermédiaire d'une chambre de cuisson déformable en introduisant de l'air ou de la vapeur sous pression directement dans l'enceinte (10). Par ailleurs, l'invention concerne également le procédé de rechapage des pneus (2) associé au dispositif de vulcanisation (1). Ce procédé comporte avantageusement une étape principale où l'enceinte (10) du moule (6) qui contient le pneu (2) est mise en pression en y introduisant directement de l'air ou de la vapeur. Ceci est possible grâce aux moyens d'évacuation d'air du dispositif qui permettent d'évacuer l'air présent entre les flancs et les parois du moule ainsi qu'aux lèvres d'étanchéité du moule et aux moyens d'étanchéité complémentaires du dispositif qui rendent l'enceinte (10) hermétique et permettent sa mise en pression directe sans utiliser une membrane souple formant une chambre de cuisson. Ce procédé et son dispositif de vulcanisation associé permettent avantageusement de rechaper tout type de pneu et notamment les pneus dits Tubetype et Tubeless et ce même lorsque leurs lèvres (2d, 2e) sont détériorées. On peut également noter, comme le montre la figure 10, que les talons (8a, 8b) présentent des moyens de guidage ou de centrage destinés à faciliter la mise en place des talons et du pneu dans la presse. Ces moyens de guidage sont avantageusement formés par un épaulement périphérique (41) présentant une portion conique d'introduction (41a). Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1. Dispositif de vulcanisation (1) pour le rechapage des pneus (2) du type comportant un corps de presse (9) dans lequel est disposé un moule (6) destiné à recevoir le pneu (2) recouvert de gomme (4) destinée à être vulcanisée caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité (ME) disposés sur le moule (6) destinés à empêcher la présence d'air entre les flancs (2b, 2c) du pneu (2) et les parois du moule (6) lors de la vulcanisation. 2. Dispositif de vulcanisation (1) selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (ME) sont disposés dans le moule (6) pour coopérer avec l'extrémité des flancs (2b, 2c) du pneu dans une zone non engommée (20) du pneu (2). 3. Dispositif de vulcanisation (1) selon la revendication 2 caractérisé en ce que la coopération entre les moyens d'étanchéité (ME) et le pneu (2) s'effectue au niveau de l'arrondi (20) que forment les flancs (2b, 2c) avec le talon (3a, 3b) du pneu. 4. Dispositif de vulcanisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (ME) comportent des moyens d'évacuation d'air (11, 12) et/ou des lèvres ou arêtes d'étanchéité (13a, 13b). 5. Dispositif de vulcanisation (1) selon la revendication 4 caractérisé en ce que les moyens d'évacuation d'air (11, 12) sont constitués par une gorge d'évacuation (12) dans laquelle sont répartis régulièrement des orifices d'évacuation d'air (11). 6. Dispositif de vulcanisation (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que les lèvres d'étanchéité (13a, 13b) sont constituées par les rebords de la gorge (12). 7. Dispositif de vulcanisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moule (6) est constitué par l'assemblage de secteurs (7) et d'un talon (8) formé en deux parties, une partie supérieure (8a) et une partie inférieure (8b) portant chacun des moyens d'étanchéité (ME) du moule . 8. Dispositif de vulcanisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le moule (6) comporte des moyens d'étanchéité complémentaires (MEC) destinés à empêcher la fuite de l'air situé dans l'enceinte (10) qu'il forme et en ce qu'il comporte au moins une entrée d'air (21) qui permet la mise sous pression de l'enceinte (10). 9. Dispositif de vulcanisation (1) selon les revendications 7 et 8 caractérisée en ce que les moyens d'étanchéité complémentaires (MEC) sont constitués par un joint périphérique (18) disposé entre le talon supérieur (8a) et le talon inférieur (8b). 10. Procédé de rechapage de pneu utilisant un dispositif de vulcanisation (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il consiste dans une étape principale à mettre en pression l'enceinte (10) formée par le moule (6) en introduisant de l'air ou de la vapeur directement dans l'enceinte (10).