Brevet FR2980135A1 — publié le 20130322

[1] L'invention concerne les presses de cuisson utilisées lors de la fabrication des pneumatiques. [2] La fabrication d'un pneumatique de roue de véhicule met en oeuvre la réalisation d'une ébauche comprenant notamment de la gomme crue, puis sa cuisson dans une presse pour la vulcanisation de la gomme. Il s'agit par exemple d'une presse dans laquelle le fluide caloporteur est constitué par de la vapeur comme c'est le cas dans le document FR-2 925 385 au nom de la demanderesse. [3] Une telle presse comprend deux coquilles mobiles l'une par rapport à l'autre et portant chacune des parties du moule destinées à donner sa forme au pneumatique. Chaque coquille est portée par un plateau dans lequel est ménagée une chambre de chauffage où circule de la vapeur qui est amenée par un conduit d'entrée et extraite par un conduit de sortie. Ces conduits s'étendent à mi-hauteur de l'épaisseur du plateau. [4] Au cours de l'utilisation, il peut arriver que de l'eau condensée s'accumule, recouvre la face inférieure de la chambre et par conséquent isole en partie cette dernière en limitant ses échanges thermiques avec la vapeur. En effet, ces condensats absorbent une quantité substantielle des calories de la vapeur qui ne sont donc pas transmises immédiatement au moule. La réactivité thermique du moule est donc moins bonne, ce qui complique la régulation de sa température. Ce phénomène nuit en particulier à l'homogénéité de la température du moule et à l'atteinte de la valeur de consigne de température. En d'autres termes, l'accumulation des condensats dans les chambres chauffantes des plateaux créé une perte de performances. Et plus il y a de condensats dans la chambre, moins sa surface est en contact avec la vapeur et donc moins le chauffage est efficace. [5] De plus, si le circuit de vapeur présente des anomalies au niveau de ses tuyauteries ou de ses flexibles, il se peut que l'eau s'accumule jusqu'à atteindre un niveau supérieur ou égal à celui du plus haut niveau du conduit d'évacuation. Ce niveau d'eau limite l'arrivée de vapeur dans la chambre et en retour empêche celle-ci d'évacuer convenablement l'eau par pression à travers le conduit de sortie. Le comportement thermique du moule se trouve donc encore dégradé. [6] Le même type de problème peut survenir dans les chambres de vapeur des parties de la presse autres que les plateaux. [7] Un but de l'invention est de fournir un moule présentant un meilleur comportement thermique. [8] A cet effet, on prévoit selon l'invention une presse de cuisson pour pneumatique, qui présente au moins une chambre de réception de vapeur dont une face inférieure est conformée de sorte que de l'eau condensée au moins dans une zone centrale de la face s'écoule hors de cette zone. [9] Ainsi, au moins la zone centrale de la face demeure au contact de la vapeur afin qu'elle puisse capter sans retard toutes les calories que lui procure la vapeur. Les condensats n'isolent plus la partie basse de la chambre et ne pompent plus les calories fournies par la vapeur au détriment du moule. La surface d'échange thermique étant préservée, la réactivité thermique du moule l'est aussi et on améliore le transfert des calories de la vapeur au moule. Ce dernier présente une meilleure homogénéité en température et atteint plus facilement la température de consigne. Le moule est plus facile à réguler en température. De plus, on ménage un grand volume pour la vapeur, ce qui lui permet d'évacuer sous pression l'eau qui a pu s'accumuler dans le reste de la chambre. L'amélioration des échanges thermiques permise par l'invention apporte plusieurs degrés de température supplémentaires au pneumatique dans sa zone la plus proche de la chambre correspondante. [10] De préférence, la face est conformée de sorte que de l'eau condensée en un point quelconque de la face s'écoule hors de celle-ci. [11] C'est donc toute la face inférieure de la chambre qui reçoit les calories de la vapeur. [12] Avantageusement, la face est conformée de sorte que l'eau s'écoule en direction de la périphérie de la face. [13] On peut prévoir que la face présente une forme tronconique au moins dans la zone centrale. [14] De préférence, la chambre présente une rigole de réception de l'eau de la face. [15] Cette rigole facilite l'évacuation de l'eau écoulée. [16] On peut prévoir que la rigole s'étend en périphérie de la face. [17] On peut aussi prévoir que la rigole s'étend entre deux zones de la face. [18] Dans un mode de réalisation, la presse présente un conduit d'évacuation en communication avec la chambre via un siphon. [19] Ainsi, l'eau qui s'accumule dans le siphon est chassée par la vapeur vers le conduit d'évacuation. [20] Avantageusement, la presse présente un conduit d'évacuation horizontal en communication avec la chambre et dont une face se situe à une altitude égale ou inférieure à celle d'un point le plus bas de la face inférieure de la chambre. [21] Ainsi, l'eau qui pourrait s'accumuler est évacuée par le conduit avant d'atteindre un niveau trop élevé dans la chambre. [22] Dans un autre mode de réalisation, le conduit comprend une tubulure pénétrant dans la chambre à partir d'une face supérieure de la chambre et présentant une extrémité s'étendant plus bas qu'un sommet de la face inférieure. [23] On peut ainsi prévoir que le conduit a un raccordement par le haut. [24] On peut prévoir que la chambre est ménagée dans un plateau s'étendant tout entier au-dessus ou au-dessous d'un moule de la presse. [25] On peut aussi prévoir que la chambre est ménagée dans une frette s'étendant autour d'un moule de la presse. [26] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description suivante de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une presse de cuisson pour pneumatique selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle en section axiale de l'un des plateaux de la presse de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant un deuxième mode de réalisation de la presse ; - la figure 4 est une vue partielle en section axiale de l'une des frettes d'une presse selon un troisième mode de réalisation ; et - la figure 5 est une vue analogue à la figure précédente montrant un quatrième mode de réalisation de la presse. [27] On a illustré aux figures 1 et 2 une presse 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention. Il s'agit d'une presse pour la cuisson d'une ébauche crue de pneumatique de roue de véhicule. Le véhicule pourra être un véhicule de tourisme, un véhicule de type léger, un véhicule utilitaire, un véhicule de type poids lourd ou encore un engin de génie civil. [28] La presse comprend des ensembles supérieur 4 et inférieur 6 montés mobiles à coulissement l'un par rapport à l'autre, par des moyens qui n'ont pas été détaillés, suivant la direction verticale qui est celle de l'axe central 8 de symétrie de la presse. La presse présente aussi un plan général de symétrie perpendiculaire à l'axe 8 et passant entre les deux ensembles. [29] Chacun des ensembles 4 et 6 comprend un support 8 portant notamment un plateau 10 ainsi que des organes 12 portant respectivement des parties du moule servant à donner sa forme au pneumatique lors de la cuisson de l'ébauche. Ces organes sont mobiles les uns par rapport aux autres pour permettre l'ouverture et la fermeture du moule d'une façon qui n'a pas été détaillée. Le plateau supérieur 10 s'étend tout entier au-dessus du moule et des organes 12 qui le portent. De même, le plateau inférieur 10 s'étend tout entier au-dessous du moule et des organes 12 qui le portent. [30] Chaque ensemble 4 et 6 porte également des frettes annulaires ou couronnes 14. La frette supérieure 14 s'étend autour de la partie haute du moule et des organes 12 qui sont situés dans la partie supérieure de la presse. La frette inférieure 14 s'étend autour de la partie basse du moule et des organes 12 qui sont situés dans la partie inférieure de la presse. [31] Les plateaux et les frettes comprennent des chambres respectives parcourues par de la vapeur afin de chauffer les organes 12 avec lesquels ils sont en contact. Des moyens d'alimentation en vapeur des plateaux et des frettes sont prévus à cette fin, qui sont d'un type classique et n'ont pas été détaillés. [32] Pour plus de détails sur la presse, on pourra, par exemple, se référer au document FR-2 925 385 précité. [33] Nous allons maintenant décrire dans un premier mode de réalisation de l'invention la configuration des plateaux 10 de chaque ensemble 4 et 6. [34] Chaque plateau 10 comporte des parois supérieure 24, inférieure 26 et latérale 28. Il présente extérieurement une forme générale de disque d'axe 8. Il présente ainsi des faces externes supérieure 16 et inférieure 18, planes et perpendiculaires à cet axe, ainsi qu'une face externe circonférentielle cylindrique 20. [35] Le plateau 10 comprend une chambre annulaire 22 définie entièrement à l'intérieur du plateau et limitée par les parois supérieure 24, inférieure 26 et latérale 28. Ces parois forment ainsi respectivement des faces supérieure 30, inférieure 32 et latérale 34 de la chambre 22. La face supérieure 30 est plane et perpendiculaire à l'axe 8, la face latérale 34 étant cylindrique, coaxiale à cet axe et à section circulaire. [36] La face 32 forme un relief convexe et a, en l'espèce, une forme tronconique d'axe 8 dont l'angle au sommet est légèrement inférieur à 180°. [37] La chambre 22 présente une rigole 36 définie ici par un chanfrein entamant le bord de la face inférieure 32. Cette rigole est donc formée d'un côté par une face tronconique de la paroi inférieure 26 et de l'autre par la partie inférieure de la face cylindrique 34. Elle présente une section triangulaire dans le plan radial de la figure 2, le triangle étant ici rectangle. La rigole a donc une forme annulaire en plan et s'étend, par référence à la direction radiale à l'axe 8, entre le bord externe de la face inférieure 32 et la face latérale 34. [38] Dans le plan de section radiale de la figure 2, s'étend un conduit d'évacuation 40 défini par un embout 44 rapporté par vissage dans un logement de la paroi latérale 28. Ce conduit 40 a une forme cylindrique à section circulaire dans un plan perpendiculaire à son axe horizontal 42 qui s'étend suivant une direction radiale à l'axe 8. Le logement communique en partie basse avec la rigole 36 par un passage radial cylindrique 46. Ce dernier a une section, dans un plan radial à l'axe 8, qui s'étend du point le plus bas au point le plus haut de la section de la rigole. [39] L'axe 42 du conduit 40 s'étend plus haut que le bord périphérique 48 de la face inférieure 32. La zone la plus basse du conduit s'étend à la hauteur du bord 48 c'est-à-dire plus bas que la face 32 et au-dessus de la rigole 36. En l'espèce, sur la figure 2, cette zone est formée par la ligne basse limitant le conduit. [40] Ce plateau engendre le fonctionnement suivant. [41] Lors de la cuisson d'une ébauche de pneumatique 45 dans la presse, on met de la vapeur en circulation dans la chambre 22 en l'amenant à partir d'un conduit d'amenée non illustré et en l'évacuant par le conduit 40. Les calories apportées par la vapeur sont transmises au plateau 10, et de ce dernier aux organes 12 et au moule, puis à l'ébauche pour la vulcanisation de la gomme. [42] Si la condensation de la vapeur engendre l'apparition d'eau sur la face inférieure 32, l'eau s'écoule en direction radiale vers la périphérie de la face jusque dans la rigole 36, tout autour de la face. L'eau s'accumule dans la rigole puis dans le passage 46. La pression de la vapeur évacue ensuite l'eau à travers le siphon formé par la rigole et le passage 46, jusque dans le conduit 40. [43] La face inférieure 32 est toujours exempte d'eau et les calories de la vapeur sont apportées directement à cette face pour être transmises au moule. [44] On a illustré à la figure 3 un deuxième mode de réalisation de la presse. Seules diffèrent du premier mode certaines parties du plateau et du conduit d'évacuation et dont les références numériques ont été augmentées de 100. [45] Cette fois, c'est seulement une zone médiane 132a de la face inférieure 132 qui constitue un relief tronconique. Cette zone forme néanmoins la plus grande partie de la face inférieure. La face inférieure présente en outre une zone périphérique plane annulaire 132b s'étendant autour de la zone centrale 132a et contigüe à la face 34. Entre les zones 132a et 132b est ménagée la rigole 136 qui est contigüe à ces deux zones et présente en l'espèce une section en « U » à fond plat dans un plan radial à l'axe 8. [46] Le conduit 140 et l'embout 144 sont prévus cette fois dans un logement de la paroi supérieure 24 du plateau. En outre, le conduit 140 est matérialisé par une tubulure rectiligne verticale 141 cylindrique à section circulaire. Elle présente un axe longitudinal 146 parallèle à l'axe 8. Cette tubulure traverse l'embout 144, toute l'épaisseur de la paroi supérieure 24 ainsi que toute la hauteur de la chambre 22 au droit de l'embout 144. Son extrémité libre inférieure plonge dans la rigole 136 pour s'étendre à un niveau inférieur au bord périphérique de la zone 132a et inférieur à la zone 132b c'est-à-dire plus bas que toute la face 132. Les bords de la gorge s'étendent à distance de la tubulure 141 pour permettre un écoulement d'eau entre ceux-ci et la tubulure. [47] Comme précédemment, l'eau condensée sur la zone centrale 132a s'écoule en direction radiale en périphérie de cette dernière jusque dans la rigole 136. Sous l'effet de la pression de la vapeur, cette eau est chassée vers le haut à travers le conduit d'évacuation 140. A nouveau, la zone centrale 132a ne subit pas d'accumulation d'eau qui aurait pour effet de l'isoler et demeure en contact thermique direct avec la vapeur pour une bonne transmission des calories. [48] Dans le troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, la presse est globalement identique à celle de la figure 1 mais l'invention est mise en oeuvre cette fois dans la frette supérieure 14. [49] Cette dernière comporte des parois horizontales supérieure 224 et inférieure 226 et des parois latérales 227 et 228. La frette 14 comprend une chambre annulaire 222 définie entièrement à l'intérieur de la frette et limitée par les parois supérieure 224, inférieure 226 et latérales 227, 228. Ces parois forment ainsi respectivement une face plane horizontale supérieure 230, une face inférieure 232, une face latérale tronconique 234 et une face latérale cylindrique 235 de la chambre 222. La face supérieure est plane et perpendiculaire à l'axe 8, les face latérales étant coaxiales à cet axe et à section circulaire. La face 234 est plus proche de l'axe 8 que la face 235. La chambre a une forme à symétrie de révolution dont le profil dans un plan radial a une forme générale trapézoïdale, le plus grand des deux côtés parallèles du trapèze formant la face supérieure. [50] La face inférieure 232 présente dans un plan radial un profil courbe, par exemple en arc de cercle, dont le centre de courbure se trouve dans la chambre 222. Elle est tangente par son bord supérieur à la paroi tronconique 234 et à un plan horizontal par son bord inférieur. [51] La chambre 222 présente une rigole 236 définie ici par un chanfrein entamant le bord de la face inférieure 232. Cette rigole est donc formée du côté de l'axe 8 par une face tronconique et de l'autre par la partie inférieure de la face cylindrique 235. Elle présente une section triangulaire dans le plan radial de la figure 4, le triangle étant ici rectangle. La rigole a une forme annulaire en plan et s'étend, par référence à la direction radiale à l'axe 8, entre le bord externe de la face inférieure 232 et la face latérale 235. [52] Dans le plan de section radiale de la figure 4, s'étend un conduit d'évacuation 240 défini comme dans le premier mode par un embout 244 rapporté par vissage dans un logement de la paroi latérale 228. Ce conduit 240 a une forme cylindrique à section circulaire dans un plan perpendiculaire à son axe horizontal qui s'étend suivant une direction radiale à l'axe 8. Le logement communique en partie basse avec la rigole 236 par un passage radial cylindrique 46. Ce dernier a une section, dans un plan radial à l'axe 8, qui s'étend du point le plus bas au point le plus haut de la section de la rigole. [53] L'axe du conduit 240 s'étend plus haut que le bord périphérique de la face inférieure 232. La zone la plus basse du conduit s'étend à la hauteur du bord c'est-à-dire plus bas que la face 232 et au-dessus de la rigole 236. En l'espèce, sur la figure, cette zone est formée par la ligne basse limitant le conduit. [54] Lors de la cuisson d'une ébauche de pneumatique dans la presse, on met de la vapeur en circulation dans la chambre 222 en l'amenant à partir d'un conduit d'amenée non illustré et en l'évacuant par le conduit 240. Les calories apportées par la vapeur sont transmises à la frette, et de cette dernière aux organes 12 et au moule, puis à l'ébauche pour la vulcanisation de la gomme. [55] Si la condensation de la vapeur engendre l'apparition d'eau sur la face inférieure 232, l'eau s'écoule en direction radiale vers la périphérie de la face jusque dans la rigole 236, tout autour de la face. L'eau s'accumule dans la rigole puis dans le passage 46. La pression de la vapeur évacue ensuite l'eau à travers le siphon formé par la rigole et le passage 46, jusque dans le conduit 240. [56] La face inférieure 32 est toujours exempte d'eau et les calories de la vapeur sont apportées directement à cette face pour être transmises au moule. [57] Dans le quatrième mode de réalisation de la presse illustré à la figure 5, seules diffèrent du précédent mode certaines parties de la frette et du conduit d'évacuation et dont les références numériques ont été augmentées de 100. [58] Cette fois, la rigole 336 présente une section en « U » à fond plat dans un plan radial à l'axe 8. [59] Le conduit 340 et l'embout 344 sont prévus dans un logement de la paroi supérieure 324 de la frette. En outre, le conduit 340 est matérialisé par une tubulure rectiligne verticale 341 cylindrique à section circulaire. Elle présente un axe longitudinal parallèle à l'axe 8. Cette tubulure traverse l'embout 344, toute l'épaisseur de la paroi supérieure 324 ainsi que toute la hauteur de la chambre 322 au droit de l'embout 344. Son extrémité libre inférieure plonge dans la rigole 336 pour s'étendre à un niveau inférieur au bord périphérique de la face 332 c'est-à-dire plus bas que toute cette dernière. Les bords de la gorge s'étendent à distance de la tubulure 341 pour permettre un écoulement d'eau entre ceux-ci et la tubulure. [60] Comme précédemment, l'eau condensée sur la face 332 s'écoule en direction radiale en périphérie de cette dernière jusque dans la rigole 336. Sous l'effet de la pression de la vapeur, cette eau est chassée vers le haut à travers le conduit d'évacuation 340. A nouveau, la face inférieure ne subit pas d'accumulation d'eau qui aurait pour effet de l'isoler et demeure en contact thermique direct avec la vapeur pour une bonne transmission des calories. [61] Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci. [62] Dans les premier et deuxième modes de réalisation, on peut mettre en oeuvre l'invention au niveau de l'un seulement des plateaux. [63] Dans les troisième et quatrième modes de réalisation, on peut mettre en oeuvre l'invention au niveau de la frette inférieure plutôt qu'au niveau de la frette supérieure, ou encore dans les deux frettes à la fois. [64] Les troisième et quatrième modes de réalisation sont compatibles avec les deux premiers mais il peuvent aussi être mis en oeuvre indépendamment de ceux-ci. On peut donc prévoir que l'invention soit mise en oeuvre à la fois dans au moins l'un des plateaux 10 et dans au moins l'une des frettes 14. [65] La face inférieure du plateau pourra avoir une forme autre qu'une forme tronconique. Elle pourra ainsi présenter en section radiale un profil courbe. REVENDICATIONS1. Presse (2) de cuisson pour pneumatique, caractérisée en ce qu'elle présente au moins une chambre (22 ; 222) de réception de vapeur dont une face inférieure (32 ; 132 ; 232 ; 332) est conformée de sorte que de l'eau condensée au moins dans une zone centrale de la face s'écoule hors de cette zone. 2. Presse selon la revendication précédente dans laquelle la face (32 ; 232 ; 332) est conformée de sorte que de l'eau condensée en un point quelconque de la face s'écoule hors de celle-ci. 3. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la face (32 ; 132 ; 232 ; 332) est conformée de sorte que l'eau s'écoule en direction de la périphérie de la face. 4. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la face (32 ; 132) présente une forme tronconique au moins dans la zone centrale. 5. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la chambre présente une rigole (36 ; 136 ; 236 ; 336) de réception de l'eau de la face. 6. Presse selon la revendication précédente dans laquelle la rigole (36 ; 236 ; 336) s'étend en périphérie de la face. 7. Presse selon la revendication 5 dans laquelle la rigole (136) s'étend entre deux zones (132a, 132b) de la face. 8. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, qui présente un conduit d'évacuation (40 ; 140 ; 240 ; 340) en communication avec la chambre via un siphon (46). 9. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, qui présente un conduit d'évacuation horizontal (40 ; 240) en communication avec la chambre et dont une face se situe à une altitude égale ou inférieure à celle d'un point le plus bas de la face inférieure (32 ; 232) de la chambre. 10. Presse selon la revendication 8 dans laquelle le conduit (140 ; 340) comprend une tubulure (141 ; 341) pénétrant dans la chambre à partir d'une face supérieure (30 ; 230) de la chambre et présentant une extrémité s'étendant plus bas qu'un sommet de la face inférieure (132 ; 332). 11. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle la chambre (22) est ménagée dans un plateau (10) s'étendant tout entier au-dessus ou au-dessous d'un moule de la presse. 12. Presse selon au moins l'une quelconque des revendications précédentesdans laquelle la chambre (222) est ménagée dans une frette (14) s'étendant autour d'un moule de la presse.