Brevet FR2960473A1 — publié le 20111202

DOMAINE DE L'INVENTION (0001) La présente invention concerne un élément de garniture pour mouler et vulcaniser une partie d'une bande de roulement d'un pneumatique, un moule comportant une pluralité d'éléments de garniture, ainsi qu'un pneumatique pour véhicule de tourisme moulé et vulcanisé à partir dudit moule. ETAT DE LA TECHNIQUE (0002) Un pneumatique est formé par moulage et vulcanisation dans un moule comportant une garniture et une couronne sur laquelle la garniture est montée. (0003) La garniture d'un moule est la partie dudit moule qui est directement en contact avec le matériau en caoutchouc au cours de la vulcanisation. La garniture est donc un élément essentiel du moule puisqu'elle donne la forme définitive à la bande de roulement du pneumatique. (0004) La garniture est généralement divisée en une pluralité d'éléments de 15 garniture assemblés sur la couronne du moule. (0005) Il est nécessaire que le décalage radial entre les éléments de garniture assemblés sur la couronne soit limité. En effet, un décalage radial trop important entre ces éléments de garniture peut modifier l'aspect toroïdal de la bande de roulement obtenue par moulage. Le pneumatique présente alors un défaut de type faux-rond (« 20 runout » en Anglais) lui donnant un aspect peu esthétique à l'état neuf. (0006) Le contrôle dimensionnel de chaque élément de garniture est important pour limiter un tel décalage radial, et en particulier le contrôle de l'épaisseur de chaque élément de garniture. (0007) Il est connu de contrôler l'épaisseur d'un élément de garniture à l'aide 25 d'une machine de mesure tridimensionnelle. Cette opération de contrôle est réalisée préalablement au montage de l'élément de garniture sur la couronne. (0008) La machine de mesure tridimensionnelle comprend une table de support fixe et un palpeur. Le palpeur est mobile dans une direction horizontale et dans une direction verticale. 2960473 -2- (0009) L'opération de contrôle se déroule généralement de la manière suivante : on place l'élément de garniture sur la table de support puis on vient palper à l'aide du palpeur mobile différentes zones de mesure sur l'élément de garniture. En venant palper des zones de mesure adéquates, il est possible de calculer l'épaisseur de 5 l'élément de garniture. En comparant cette épaisseur mesurée avec une épaisseur de référence, on détermine si l'élément de garniture est conforme ou non conforme. (0010) Pour calculer l'épaisseur de l'élément de garniture, il est nécessaire de venir palper une surface de fond de l'élément de garniture. (0011) La surface de fond est la surface destinée à mouler une partie d'une 10 surface de roulement de la bande de roulement. (0012) Pour certains types de pneumatique, comme des pneumatiques pour des roulages hivernaux, il est prévu de pourvoir l'élément de garniture avec des protubérances faisant saillie depuis la surface de fond. Ces protubérances permettent de créer dans la bande de roulement moulée une pluralité de stries de faible hauteur permettant une meilleure adhérence du pneumatique sur une chaussée glacée ou enneigée. (0013) Cependant, ces protubérances sont gênantes pour effectuer des mesures précises sur la surface de fond. En effet, le palpeur de la machine de mesure tridimensionnelle peut venir en contact avec une de ces protubérances au lieu de venir en contact directement avec la surface de fond. Le calcul de l'épaisseur de l'élément de garniture est alors inexact et l'élément peut être classé à tord comme non conforme. (0014) Il existe donc un besoin d'améliorer la précision des mesures effectuées sur un élément de garniture d'un moule, notamment lorsque cet élément comprend des protubérances faisant saillie depuis la surface de fond. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION (0015) L'invention concerne un élément d'une garniture de moule pour mouler et vulcaniser une partie d'une bande de roulement d'un pneumatique pour véhicule de tourisme. L'élément de garniture comporte une surface de fond destinée à 30 mouler une partie d'une surface de roulement de la bande de roulement, cette surface de 2960473 -3- fond étant délimitée dans une direction circonférentielle par un bord avant et par un bord arrière, chacun desdits bords étant configuré pour venir en contact avec un bord d'un autre élément de garniture en vue de former la garniture du moule. L'élément de garniture comporte des protubérances faisant saillie depuis la surface de fond, la hauteur 5 de chaque protubérance étant inférieure à 4 mm, chaque protubérance étant espacée d'une autre protubérance adjacente d'une distance inférieure à une valeur limite prédéterminée. L'élément de garniture est pourvu sur sa surface de fond avec au moins deux zones de mesure présentant un état de surface sensiblement lisse, la forme de chaque zone de mesure étant déterminée de sorte à pouvoir inscrire, dans ladite zone de 10 mesure, un cercle de diamètre supérieur à ladite valeur limite prédéterminée. L'élément de garniture comprend en outre une zone de mesure disposée à proximité de chaque bord avant et arrière. (0016) Ainsi, il est possible de faire des mesures uniquement sur les zones de mesure prévues à cet effet. On garantie alors que le palpeur va venir directement 15 toucher la surface de fond et pas une protubérance faisant saillie depuis ladite surface de fond. On améliore ainsi la précision des mesures et on limite en conséquence le risque de mauvais classement d'un élément de garniture. (0017) Dans une variante de réalisation, les protubérances sont des nervures. (0018) Dans une variante de réalisation, la rugosité des zones de mesure est comprise entre 0,002 mm et 0,003 mm et la rugosité du reste de la surface de fond est comprise entre 0,005 mm et 0,02 mm. 25 (0019) Dans une variante de réalisation, l'aire de chaque zone de mesure est inférieure à 40 mm2. (0020) L'aire occupée par les zones de mesure sur la surface de fond est limitée. Ainsi, même si la surface de fond comprend des parties lisses par 20 2960473 -4- l'intermédiaire des zones de mesures, les conséquences de ces parties lisses sur la performance du pneumatique sont limitées. (0021) Dans une variante de réalisation, la valeur limite prédéterminée est de 5 l'ordre de 2 mm et le diamètre du cercle inscrit dans chaque zone de mesure est supérieur à 3 mm. (0022) Classiquement, les machines de mesure tridimensionnelle présentent un palpeur sphérique de diamètre compris entre 1 mm et 2 mm. En choisissant, des zones de mesure suffisamment grande par rapport aux dimensions du palpeur, on peut 10 ainsi pré-positionner avec une plus grande précision le palpeur par rapport à la zone de mesure et effectuer ainsi des mesures avec une plus grande précision. (0023) Un autre objet de l'invention concerne un moule pour le moulage et la vulcanisation d'un pneumatique pour véhicule de tourisme, comportant une pluralité 15 d'éléments de garniture selon l'objet précédent, le décalage radial entre deux éléments de garniture adjacents étant au plus égal à 0,2 mm. (0024) On limite les défauts de type faux-rond sur le pneumatique. (0025) Un autre objet de l'invention concerne un pneumatique pour véhicule 20 de tourisme moulé et vulcanisé à partir d'un moule selon l'objet précédent. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS (0026) D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des 25 dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un élément de garniture selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 2960473 -5- - la figure 2 présente une vue en coupe partielle de la surface de fond de l'élément de garniture de la figure 1, selon une ligne A-A; - la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un élément de garniture selon un second mode de réalisation de l'invention ; 5 - la figure 4 présente une vue en coupe partielle de la surface de fond de l'élément de garniture de la figure 3, selon une ligne B-B; - la figure 5 représente une vue en coupe d'un moule comportant une pluralité d'éléments de garniture selon le premier mode de réalisation de la figure 1. 10 (0027) Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. (0028) La figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un élément de garniture 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention. 15 (0029) L'élément de garniture 1 est ici en aluminium et il a été préalablement moulé sur une matrice en plâtre. (0030) L'élément de garniture 1 comprend une surface de fond 3 destinée à mouler une partie d'une surface de roulement d'une bande de roulement d'un pneumatique. 20 (0031) La surface de fond 3 est délimitée dans une direction circonférentielle X par un bord avant 5 et par un bord arrière 7. (0032) Le bord avant 5 appartient à une première face de contact 6 sensiblement orthogonale à la surface de fond 3 et le bord arrière 7 appartient à une seconde face de contact (non représentée sur la figure 1) également sensiblement 25 orthogonale à la surface de fond 3. (0033) La première face de contact 6 et la seconde face de contact sont configurées pour venir en contact avec d'autres éléments de garniture (non représentés) en vue de former la garniture du moule. 2960473 -6- (0034) La première face de contact 6 comprend une épaisseur E. L'épaisseur E est la distance entre la surface de fond 3 et une surface extérieure 10 de l'élément de garniture. (0035) Afin d'éviter tout problème de type faux-rond sur le pneumatique, il 5 est important de maîtriser cette épaisseur E au cours de la fabrication de l'élément de garniture 1. (0036) L'élément de garniture 1 comprend des lamelles 8 faisant saillie depuis la surface de fond 3. (0037) Les lamelles 8 ont une hauteur par rapport à la surface de fond 10 supérieure ou égale à 4 mm. Ces lamelles 8 sont aptes à mouler des découpures dans la bande de roulement, telles que des incisions ou des rainures. (0038) L'élément de garniture 1 comprend également des protubérances 9 faisant saillie depuis la surface de fond 3. (0039) Les protubérances 9 sont ici des nervures dont la plus grande 15 dimension L est orientée dans une direction transversale. (0040) En variante, les protubérances 9 sont des nervures dont la plus grande dimension est orientée dans une direction oblique. (0041) Les nervures 9 ont une hauteur par rapport à la surface de fond inférieure à 4 mm. 20 (0042) Chaque nervure 9 est apte à mouler une strie de faible profondeur dans la bande de roulement du pneumatique. L'ensemble des stries formées dans la bande de roulement permet d'améliorer l'adhérence du pneumatique sur une chaussée glacée ou enneigée. (0043) L'élément de garniture 1 comprend également un cordon 4 faisant 25 saillie depuis la surface de fond 3. Le cordon 4 divise ici transversalement l'élément de garniture 1 en deux parties de même largeur transversale. Ce cordon 4 est apte à mouler une rainure circonférentielle dans la bande de roulement du pneumatique. (0044) On notera qu'une fois démoulé de la matrice en plâtre, l'élément de garniture 1 peut se contracter en se refroidissant. Ceci peut entraîner des variations non 2960473 -7- maîtrisées de certaines dimensions de l'élément de garniture 1. Ce phénomène de contraction est d'autant plus important pour les parties de l'élément de garniture 1 faisant saillie depuis la surface de fond 3, telles que le cordon 4. C'est pourquoi, on préfère contrôler l'épaisseur E, c'est-à-dire la distance entre la surface de fond 3 et la 5 surface extérieure 10 de l'élément de garniture, plutôt que, par exemple, la distance entre un sommet du cordon 4 et la surface extérieure 10. (0045) La figure 2 est une coupe partielle de la surface de fond 3, selon une ligne A-A. 10 (0046) Une nervure 9 présente en coupe une section rectangulaire de hauteur H prédéterminée et de largeur 1 prédéterminée. (0047) La hauteur H de chaque nervure est inférieure à 4 mm. (0048) Dans un mode de réalisation préférentiel, la hauteur H de chaque nervure est de l'ordre de 0,2 mm et la largeur 1 de chaque nervure est de l'ordre de 0,3 15 mm. (0049) Dans un autre mode de réalisation, la nervure 9 présente une section carrée. (0050) Chaque nervure est espacée d'une autre nervure adjacente d'un pas P inférieur à une valeur limite prédéterminée. La valeur limite prédéterminée est ici de 20 l'ordre de 2 mm. (0051) Le pas P entre les différentes nervures peut être constant. (0052) En variante, le pas P entre les différentes nervures peut être variable. La surface de fond 3 peut alors présenter des zones où les nervures 9 sont plus rapprochées et des zones où les nervures 9 sont moins rapprochées. (0053) En référence à la figure 1, la surface de fond 3 comprend également une première zone de mesure 11 et une seconde zone de mesure 13. Chaque zone de mesure 11, 13 présente un état de surface sensiblement lisse. Par l'utilisation de l'expression « état de surface sensiblement lisse », on comprend, pour le mode de 25 2960473 -8- réalisation de la figure 1, que les zones de mesure 11, 13 ne comprennent pas de nervures. (0054) La première zone de mesure 11 est disposée à proximité du bord avant 5 et la seconde zone de mesure 13 est disposée à proximité du bord arrière 7. Par 5 l'utilisation de l'expression « à proximité », on comprend que les zones de mesure 11 et 13 sont proches des bords 5, 7 respectifs en comparaison de la distance séparant les deux bords 5, 7. De cette manière, il est plus facile de déterminer avec précision l'épaisseur E de la première face de contact 6. (0055) Dans un autre mode de réalisation préférentiel, la première zone de 10 mesure 11 est située à une distance inférieure à 50 mm du bord avant 5 et la seconde zone de mesure 13 est située à une distance inférieure à 50 mm du bord arrière 7. (0056) Dans un autre mode de réalisation préférentiel, la distance entre chaque zone de mesure 11, 13 et un plan médian divisant transversalement l'élément de garniture 1 en deux parties de même largeur transversale, est inférieure à 14 mm. 15 (0057) Dans un mode de réalisation préférentiel, la première zone de mesure 11 est en contact avec le bord avant 5 et la seconde zone de mesure 13 est en contact avec le bord arrière 7. (0058) Chaque zone de mesure 1l, 13 a la forme d'un disque. En variante, la forme des zones de mesure 11, 13 est quelconque. 20 (0059) L'aire de chaque zone de mesure 11, 13 est limitée. Par exemple, l'aire de chaque zone de mesure 1l, 13 est inférieure à 40 mm2. (0060) Afin de faciliter la prise de mesures par une machine de mesure tridimensionnelle, chaque zone de mesure 11, 13 doit pouvoir contenir un cercle de diamètre supérieur à un diamètre de référence. Par exemple, le diamètre de référence 25 correspond au pas P séparant deux nervures adjacentes. (0061) Dans un mode de réalisation préférentiel, le diamètre de référence est de l'ordre de 3 mm. -9 (0062) La figure 3 représente une vue schématique partielle d'un élément de garniture 15 selon un second mode de réalisation de l'invention. (0063) Dans ce mode de réalisation, les zones de mesure 11, 13 se distinguent 5 du reste de la surface de fond 3 par leur rugosité. (0064) Ainsi, la rugosité de chaque zone de mesure 1l, 13 est comprise entre 0,002 mm et 0,003 mm et la rugosité du reste de la surface de fond 3 est comprise entre 0,005 mm et 0,02 mm. (0065) On considère dans ce mode de réalisation qu'une surface sensiblement 10 lisse a une rugosité inférieure ou égale à 0,003 mm. Les zones de mesure 11, 13 présentent donc un état de surface sensiblement lisse. (0066) La figure 4 est une coupe partielle de la surface de fond 3 de la figure 3, selon une ligne B-B. 15 (0067) Les protubérances se présentent ici sous la forme d'aspérités ayant globalement une forme de dôme. (0068) On distingue ainsi deux types d'aspérités sur la surface de fond 3. (0069) Un premier type d'aspérités 14 présente une hauteur Hl comprise entre 0,002 mm et 0,003 mm. Ce premier type d'aspérités appartient aux zones de 20 mesure 11, 13. (0070) Un second type d'aspérités 16 présente une hauteur H2 comprise entre 0,005 mm et 0,02 mm. Ce second type d'aspérités appartient au reste de la surface de fond 3. Les sommets de deux aspérités 16 adjacentes sont espacés d'une distance D inférieure à une valeur limite prédéterminée. La valeur limite prédéterminée est ici de 25 l'ordre de 2 mm. (0071) La rugosité des zones de mesure 11, 13 est la rugosité directement obtenue suite au moulage de l'élément de garniture sur la matrice en plâtre. 2960473 - 10 - (0072) La rugosité du reste de la surface de fond 3 est obtenue par un traitement de surface adapté, tel qu'un sablage. Les zones de mesure 11, 13, sont protégées au cours de cette opération de sablage, par exemple par une pastille en acier rapportée. (0073) L'opération de contrôle de l'élément de garniture par la machine de mesure tridimensionnelle se déroule en plusieurs étapes. (0074) Dans une première étape, on vient placer l'élément de garniture sur une table de support appartenant à la machine de mesure tridimensionnelle. 10 (0075) Dans une seconde étape, plusieurs mesures sont effectuées sur la surface extérieure 10 de l'élément de garniture 1, en référence à la figure 1. A partir de ces mesures, la machine de mesure tridimensionnelle est apte à modéliser la surface extérieure 10. (0076) Dans une troisième étape, on vient déterminer les coordonnées d'un 15 point appartenant à la première zone de mesure 11. En comparant les coordonnées du point appartenant à la première zone de mesure 11 avec la surface extérieure 10, la machine de mesure tridimensionnelle est apte à calculer l'épaisseur E de la première face de contact 6. Cette épaisseur E est ensuite comparée avec une épaisseur de référence. 20 (0077) On procédera de la même manière pour déterminer l'épaisseur de la seconde face de contact associée à la seconde zone de mesure 13. (0078) On notera que préalablement à cette opération de contrôle, la surface extérieure 10 de l'élément de garniture 1 est usinée. Cet usinage a pour but d'adapter la forme de la surface extérieure 10 à la couronne du moule. 25 (0079) L'opération de contrôle de l'élément de garniture 1 par la machine de mesure tridimensionnelle permet donc de vérifier la conformité de cet usinage. 2960473 -11- (0080) La figure 5 représente une vue en coupe d'un moule 19 pour la vulcanisation d'un pneumatique comportant une pluralité d'éléments de garniture. Pour faciliter la compréhension de la figure 5, un seul élément de garniture a été représenté. (0081) L'élément de garniture est ici un élément de garniture 1 conforme au 5 premier mode de réalisation de la figure 1. (0082) En variante, l'élément de garniture peut être un élément de garniture 15 conforme au second mode de réalisation de la figure 2. (0083) Le moule 19 comporte deux coquilles 21a, 21b et des secteurs 23. Un seul secteur 23 est représenté sur la figure 5. (0084) Les deux coquilles 21a, 21b et les secteurs 23 forment une couronne périphérique. (0085) Le moule 19 est ici représenté dans une position fermée. Dans cette position, le moule 19 délimite une cavité toroïdale dont la forme correspond à la forme du pneumatique à mouler. (0086) On notera que le décalage radial entre deux éléments de garniture adjacents est au plus égal à 0,2 mm. REVENDICATIONS1- Elément d'une garniture de moule pour mouler et vulcaniser une partie d'une bande 5 de roulement d'un pneumatique pour véhicule de tourisme, ledit élément (1, 15) comportant : - une surface de fond (3) destinée à mouler une partie d'une surface de roulement de la bande de roulement, cette surface de fond (3) étant délimitée dans une direction circonférentielle (X) par un bord avant (5) et par un bord arrière (7), chacun desdits 10 bords (5, 7) étant configuré pour venir en contact avec un bord d'un autre élément de garniture en vue de former la garniture du moule ; - des protubérances (9, 16) faisant saillie depuis la surface de fond, (3) la hauteur (H) de chaque protubérance étant inférieure à 4 mm, chaque protubérance étant espacée d'une autre protubérance adjacente d'une distance inférieure à une valeur limite 15 prédéterminée; cet élément de garniture (1, 15) étant caractérisé en ce qu'il est pourvu sur sa surface de fond (3) avec au moins deux zones de mesure (1l, 13) présentant un état de surface sensiblement lisse, la forme de chaque zone de mesure (11, 13) étant déterminée de sorte à pouvoir inscrire, dans ladite zone de mesure, un cercle de diamètre supérieur à 20 ladite valeur limite prédéterminée, une zone de mesure (11, 13) étant disposée à proximité de chaque bord avant (5) et arrière (7). 2- Elément d'une garniture selon la revendication 1 caractérisé en ce que les protubérances sont des nervures. 3- Elément d'une garniture selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rugosité des zones de mesure est comprise entre 0,002 mm et 0,003 mm et la rugosité du reste de la surface de fond est comprise entre 0,005 mm et 0,02 mm. 25 t 2960473 - 13 - 4 - Elément d'une garniture selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'aire de chaque zone de mesure est inférieure à 40 mm2. - Elément d'une garniture selon l'une quelconque des revendications précédentes 5 caractérisé en ce que la valeur limite prédéterminée est de l'ordre de 2 mm et le diamètre du cercle inscrit dans chaque zone de mesure est supérieur à 3 mm. 6 - Moule pour le moulage et la vulcanisation d'un pneumatique pour véhicule de tourisme, comportant une pluralité d'éléments de garniture (1, 15) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, le décalage radial entre deux éléments de garniture adjacents étant au plus égal à 0,2 mm. 7 - Pneumatique pour véhicule de tourisme moulé et vulcanisé à partir d'un moule (19) selon la revendication 6.