Brevet FR2942991A1 — publié le 20100917

[1] Le domaine de l'invention concerne la fabrication des pneumatiques, et plus particulièrement la réalisation des bandes de roulements. [2] De manière connue, les bandes de roulements pour pneumatiques comportent des motifs sculptés sur leur surface radialement externe, dans le but d'améliorer la tenue des pneumatiques sur des sols de natures différentes. Ainsi, de manière générale, la sculpture présente des sillons orientés dans la direction circonférentielle, des sillons transversaux, et des pains de sculptures comportant des entailles. Ces entailles ont, entre autre, pour but de favoriser l'adhérence du pneumatique sur sol mouillé. [003] Le réseau d'entailles est obtenu en disposant un réseau de lamelles correspondant dans le moule de cuisson. Ces entailles dites externes, d'une profondeur donnée sont réalisées pendant l'opération de moulage, et s'étendent radialement depuis la surface radialement externe de la bande de roulement à l'extérieur de la bande de roulement. [004] On observe néanmoins, que l'efficacité des entailles externes décroît au fur et à mesure de l'usure des pains du pneumatique, en raison de la diminution relative de la profondeur desdites entailles externes. [5] Aussi, il a été proposé de réaliser des entailles s'étendant radialement sur une hauteur donnée depuis la face radialement interne de la bande de roulement. La hauteur de ces entailles internes est déterminée de sorte que lesdites entailles internes ne débouchent pas sur la face radialement externe de la bande de roulement lorsque le pneumatique n'est pas usé. Lorsque les pains ont atteint un certain degré d'usure, les entailles externes apparaissent à la surface de la bande de roulement de manière à conférer au pneumatique un surcroît d'adhérence jusqu'à l'usure totale de la bande de roulement. [6] À titre d'exemple, la publication EP 335 694, décrit une bande de roulement comportant des entailles internes pratiquées radialement depuis la surface interne de la bande de roulement. [7] La réalisation de ces entailles internes fait l'objet de nombreuses publications. [008] La publication JP 11 147 403 propose de disposer des inserts réalisés dans un matériau ayant une résistance à l'usure inférieure à celle de la bande de roulements qui, après l'usure partielle débouche sur la surface radialement externe de la bande de roulement. [009] La publication la publication JP 04 113 905 propose de réaliser les entailles internes dans une bande de roulement précuite. La bande de roulement ainsi modifiée, est ensuite déposée sur la surface radialement externe du pneumatique, généralement après une opération de rechapage. [0010] La publication DE 10 2006 036 509 décrit une méthode dans laquelle les entailles internes sont réalisées sur une bande de roulement non vulcanisée. Un matériau anticollant est introduit dans les entailles de manière à éviter la fermeture des dites entailles pendant l'opération de vulcanisation. [0011] Ainsi, les problèmes qui se posent lorsque l'on désire réaliser des entailles internes sur une bande de roulement non vulcanisée, et déposer cette dernière sur l'ébauche de pneumatique au cours de la phase finale d'assemblage, sont de deux ordres. Un premier problème consiste, comme on l'a vu ci-dessus, à éviter que les faces des entailles se ressoudent entre elles lors de la vulcanisation du pneumatique. Le deuxième problème réside dans le positionnement des entailles internes, de sorte qu'elles soient disposées au droit des pains de la sculpture. On évite en effet que les entailles internes débouchent à la hauteur des sillons circonférentiels ou transversaux. [0012] L'invention a pour but de fournir une solution à ces deux problèmes. [0013] Les entailles selon l'invention sont réalisées en faisant pénétrer pendant un temps donné dans la face interne de la bande de roulement non vulcanisée une lame portée à une température supérieure à la température de vulcanisation du matériau constituant ladite bande de roulement. Les entailles sont réparties uniformément selon une disposition donnée sur l'ensemble de la face inférieure de la bande de roulement. [0014] Les deux faces de chacune des entailles internes subissent une pré vulcanisation empêchant le recollage des faces l'une contre l'autre. [0015] On observe alors que, au cours de l'étape de vulcanisation et de moulage de la bande de roulement, les entailles placées au droit des pains de la sculpture présentent des faces qui ne se ressoudent pas, et que les entailles placées au droit d'un sillon ou d'une entaille externe disparaissent. [0016] Ce phénomène provient du fait que les zones de la bande de roulement placées au droit des sillons ou des lamelles destinées à réaliser les entailles externes sont des zones dans lesquelles le matériau est soumis à des mouvements importants lors de la phase de moulage. Il en résulte une dislocation des faces de l'entaille, ayant pour conséquence une reformation des liaisons caoutchoutiques pendant la vulcanisation. [0017] En revanche, les entailles placées au droit des pains ne connaissent pas ces perturbations, ce qui permet de réaliser un pneumatique comportant des entailles dont les faces ne sont pas vulcanisées, et qui s'étendent radialement depuis la semelle de la bande de roulement vers la surface radialement externe du pneumatique, sans affleurer au niveau de la dite surface radialement externe. [0018] On observera que le choix de la température des lames chauffantes et du temps de pénétration des dites lames chauffantes dans la bande de roulement sont déterminants dans la révélation du phénomène décrit ci-dessus. Il convient en effet que la pré vulcanisation des faces de l'entaille soit essentiellement superficielle et n'affecte pas les couches de matière éloignées des dites faces de l'entaille. [0019] L'invention a également pour but de proposer un dispositif apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. [0020] Le dispositif selon l'invention comprend un premier moyen comportant une première surface destinée à supporter la face radialement externe de la bande de roulement, et un deuxième moyen comportant une deuxième surface destinée à venir en contact avec la face radialement interne de la bande de roulement, et sur laquelle est disposé un réseau de lames placées en vis-à-vis de la première surface et destinées à pénétrer dans ladite bande de roulement. La première et la deuxième surface sont aptes à coopérer de sorte que, lorsque le dispositif est en fonctionnement, les lames pénètrent dans la bande de roulement. Ce dispositif se caractérise en ce que des moyens de chauffage sont prévus pour porter lesdites lames à une température comprise entre 170 °C et 250 °C. [0021] La description qui suit s'appuie sur un mode préférentiel de réalisation de l'invention, et sur la figure 1. Toutefois, comme on le verra par la suite de nombreuses formes d'exécution équivalente permettent également de mettre en oeuvre les principes généraux de l'invention tels que décrits ci-dessus. [0022] Le dispositif selon l'invention représenté à la figure 1 comprend un premier moyen 1 de forme générale cylindrique en rotation autour d'un axe XX'. [0023] Le deuxième moyen 2, est également formé d'un cylindre en rotation autour de son axe YY'. [0024] Les surfaces radialement externes de chacun des cylindres forment respectivement la première surface 11 et la deuxième surface 21. La deuxième surface 21 comprend un réseau de lames 22 s'étendant sensiblement dans la direction radiale. Les vitesses circonférentielles du cylindre 1 et du cylindre 2 sont identiques et de directions opposées. La première et la deuxième surface forment un entre fer 4 dans lequel, lorsque le dispositif est en fonctionnement, circule une bande de roulement 3. [0025] Selon cette forme préférentielle de réalisation de l'invention, le moyen de chauffage 23 est formé par un ensemble de bobines à induction disposées au droit d'une portion de la circonférence du cylindre 2, et placé en aval de l'entrefer 4. Les lames sont réalisées dans un matériau ferromagnétique. En revanche, le matériau formant le corps du cylindre 2 et la deuxième surface 21, n'a pas de propriété ferromagnétique et sera de préférence faiblement conducteur de la chaleur. En effet, il convient d'éviter autant que faire se peut, de prévulcaniser la face radialement interne 32 de la bande de roulement 3. [0026] Au niveau de l'entre fer 4, La face radialement externe 31 de la bande de roulement est en contact avec la première surface 11, et la face radialement interne 32 de la bande de roulement est en contact avec la deuxième surface 21. Il en résulte une pénétration des lames 22 dans la face radialement interne 32 de la bande de roulement 3. [0027] On s'arrange alors pour maintenir en contact la bande de roulement avec la deuxième face 21 sur une partie de la circonférence du cylindre 2 en aval de l'entrefer 4. A cet effet il est prévu des moyens d'embarrage (non représentés) permettant de guider la bande de roulement en amont et en aval du dispositif selon l'invention. [0028] En ajustant la vitesse circonférentielle du cylindre 2 et la longueur de la portion de circonférence sur laquelle on maintient les lames 22 enfoncées dans la bande de roulement, on détermine le temps de contact entre les lames 22 et les faces des entailles 33 directement en contact avec lesdites lames. [0029] Les lames 22 sont portées à une température supérieure à la température de vulcanisation du matériau formant la bande de roulement 3 et comprise sensiblement entre 170 °C et 250 °C. Une température trop faible des lames entraînerait un temps de mise en contact important. À l'inverse, une température trop élevée conduit à une vulcanisation avancée des faces de l'entaille en contact avec lesdites lames, préjudiciable, comme cela a été exposé ci-dessus, à la recomposition du mélange au droit des cordons et des lamelles destinés à mouler respectivement les sillons et les entailles externes de la bande de roulement. [0030] À titre expérimental, pour une bande de roulement destinée à équiper un véhicule de tourisme, de bons résultats ont été obtenu avec un dispositif comprenant un deuxième moyen formé d'un rouleau 2 d'un diamètre de 1,5 m, mis en rotation à une vitesse circonférentielle de 3 m/minute, et comportant des lames portées à une température de 220°C. Dans cette configuration lorsque la bande de roulement est embarrée sur la moitié de la circonférence du rouleau cylindrique 2, les lames restent en contact des faces de l'entaille pendant un temps de l'ordre de 30 secondes. [0031] Lorsque la température des lames est réduite à 180°C, il a été nécessaire de réduire la vitesse circonférentielle du rouleau 2 à 0,4 m/minute. Les lames restent alors au contact des faces de l'entaille pendant un temps de 3 minutes. [0032] La forme de réalisation de l'invention telle que décrite ci-dessus peut faire l'objet d'un grand nombre de variantes donnant des résultats équivalents. [0033] Ainsi, le deuxième moyen peut prendre la forme d'un tapis de transfert circulant entre deux rouleaux. Dans cette forme d'exécution le premier moyen peut avoir la forme d'un rouleau cylindrique tel que décrit précédemment, ou d'un tapis de transfert faisant face au tapis de transfert formant le deuxième moyen. [0034] Une autre forme d'exécution encore plus simple consiste à disposer un tronçon de bande de roulement sur une deuxième surface fixe comportant un réseau de lames. L'incrustation des lames dans la face radialement interne de la bande de roulement se faisant à l'aide d'un premier moyen tel qu'un rouleau. [0035] De manière alternative il est également possible de prévoir des moyens de chauffage des lames par conduction thermique depuis la deuxième surface 21, ou encore d'insérer des résistances chauffantes dans chacune des lames. On observera toutefois que ces alternatives de réalisation sont susceptibles de porter la deuxième surface à une température élevée, pouvant entraîner une pré-cuisson non désirée de la surface radialement externe de la bande de roulement.30 REVENDICATIONS1) Procédé de réalisation d'entailles (33) dans une bande de roulement (3) non vulcanisée destinée à coiffer une ébauche de pneumatique, caractérisé en ce qu'on fait pénétrer pendant un temps donné dans la face radialement interne (32) de ladite bande de roulement (3) une ou plusieurs lames (22) portées à une température supérieure à la température de vulcanisation du matériau constituant ladite bande de roulement (3). 2) Procédé selon la revendication 1 dans lequel, la température des lames chauffante (22) est comprise entre 170°C et 250 °C. 3) Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2 dans lequel, ont fait pénétrer lesdites lames chauffantes (22) dans la bande de roulement non vulcanisée (3) selon une direction sensiblement radiale. 4) Procédé selon la revendication 3 dans lequel, les lames (22) pénètrent dans la bande de (3) roulement sur une hauteur inférieure à l'épaisseur totale de ladite bande de roulement non vulcanisée. 5) Dispositif de réalisation d'entailles internes (32) dans une bande de roulement non vulcanisée comprenant un premier moyen (1) comportant une première surface (11) destinée à supporter la face radialement externe (31) de la bande de roulement (3) , et un deuxième moyen (2) comportant une deuxième surface (21) destinée à venir en contact avec la face radialement interne (32) de la bande de roulement (3) et sur laquelle est disposé un réseau de lames (22) placées en vis-à-vis de la première surface (11) et destinées à pénétrer dans ladite bande de roulement (3), la première (11) et la deuxième surface (21) étant aptes à coopérer de sorte que, lorsque le dispositif est en fonctionnement, les lames (22) pénètrent dans la face radialement interne (32) de la bande de roulement, caractérisé en ce que des moyens de chauffage (23) sont prévus pour porter lesdites lames (22) à une température supérieure à la température de vulcanisation de la bande de roulement (3). 6) Dispositif selon la revendication 5 dans lequel, les moyens de chauffage (23) sont aptes à porter les lames à une température comprise entre 170 °C et 250 °C. 7) Dispositif selon la revendication 5 ou 6 dans lequel, les lames (22) sont disposéessensiblement perpendiculairement à la deuxième surface (22). 8) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 dans lequel, les lames (22) sont réalisées dans un matériau fortement conducteur de la chaleur. 9) Dispositif selon la revendication 8 dans lequel, le deuxième moyen (2) comprend un moyen de chauffage de la deuxième surface (21) apte à porter les lames (22) à une température supérieure à la température de vulcanisation du matériau constituant ladite bande de roulement (3) par conduction thermique. 10) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7 dans lequel, les lames (22) sont réalisées dans un matériau ayant des propriétés ferromagnétiques. 11) Dispositif selon la revendication 10 dans lequel, les lames (22) sont portées à une température supérieure à la température de vulcanisation du matériau constituant ladite bande de roulement par un dispositif à induction (23). 12) Dispositif selon la revendication 11 dans lequel, la deuxième face (22) du deuxième moyen (2) est constituée d'un matériau non magnétique et faiblement conducteur de 15 la chaleur. 13) Dispositif selon l'une des revendications 6 à 12 dans lequel la première face (11) du premier moyen (1) et la deuxième face (21) du deuxième moyen (2) sont animées d'un mouvement de translation de même vitesse et de même direction. 14) Dispositif selon la revendication 12 dans lequel, le premier (1) et le deuxième (2) 20 moyen sont formés par des rouleaux cylindriques d'axes parallèles, entre lesquels circule ladite bande de roulement (3). 15) Dispositif selon la revendication 14 dans lequel des moyens sont prévus pour permettre à la bande de roulement (3) de rester en contact avec la deuxième surface (21) du cylindre formant le deuxième moyen (2) sur une portion donnée de la 25 circonférence dudit rouleau cylindrique (2) formant le deuxième moyen.