Brevet FR3014349A1 — publié le 20150612

PROCEDE DE DECOUPE DE SECTEURS POUR MOULES DE PNEUMATIQUES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments moulants pour moules destinés au moulage de pneumatiques pourvus d'une bande de roulement comportant un agencement circonférentiel de motifs de sculpture. Elle concerne plus particulièrement une phase de découpe visant à séparer une pluralité de secteurs obtenus conjointement lors d'une opération de moulage. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]La fabrication des moules de pneumatique et des composants de ces moules implique une grande variété d'étapes, souvent de grande complexité, et des coûts élevés de réalisation ainsi que de matériau. Il est par ailleurs essentiel que tous les composants intégrés aux moules puissent bénéficier d'un haut niveau de précision, rendant les opérations de conception et réalisation de moules particulièrement délicates. [0003]Pour optimiser les processus sans que la qualité soit affectée, toutes les pièces constituantes des moules et toutes les opérations et étapes intermédiaires doivent être considérées. [0004]11 existe donc un besoin pour optimiser le processus de réalisation des moules et des différents éléments constituants des moules, tout en assurant un haut niveau de qualité de moulage et une grande souplesse des modes de fabrication. P10-3206fr.doc 30 EXPOSE DE L'INVENTION [0005]Un objet de l'invention consiste à fabriquer des secteurs de moules de 5 pneumatiques de façon économique, avec une grande précision, tout en minimisant les pertes de matière. [0006]Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un procédé de fabrication permettant de réduire les pertes de matières premières lors des modifications des 10 caractéristiques visuelles des pneumatiques. [0007]Encore un autre objet consiste à prévoir un procédé permettant d'optimiser la fabrication des pneumatiques, en particulier au niveau de la phase de préparation des moules. 15 [0008]Pour ce faire, l'invention prévoit un procédé de découpe pour élément de moulage semi-fini destiné à fournir des secteurs d'un moule pour moulage et vulcanisation de pneumatiques, ledit élément de moulage comportant une pluralité de secteurs issus d'une même opération de moulage, ledit élément de moulage 20 comportant au moins une paire de membres de fixation mâles de chaque côté d'une face de moulage prévue pour former les sculptures de la bande de roulement du pneumatique à mouler, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - alignement et indexation de l'élément de moulage semi-fini 1 sur le support de 25 fixation à l'aide de repères d'indexation ; - bridage de l'élément de moulage semi-fini sur un support de fixation pourvu de membres de fixation femelles correspondants à ceux de l'élément de moulage au moyen des membres de fixation mâles et femelles ; - pose du support de fixation sur une machine de découpe ; 30 - découpe des secteurs par la machine de découpe. P1 0-3206fr.doc [0009]Le procédé est particulièrement avantageux pour l'obtention d'un positionnement précis de l'élément de moulage, de façon à procéder aux découpes avec précision, à partir d'une bonne indexation de la pièce et des zones de découpe. [0010]Selon un mode de réalisation avantageux, les membres de fixation mâles sont des plots comportant des découpes en forme de queue d'aronde s'étendant radialement intérieurement des éléments de moulage [0011]Selon un autre mode de réalisation avantageux, les membres de fixation femelles comportent des découpes en forme de queue d'aronde s'étendant radialement intérieurement des éléments de moulage. [0012]L'agencement des membres de fixation en formes complémentaires de queue d'aronde produit un excellent maintien de la pièce fixée. [0013]Selon une variante de réalisation avantageuse, les repères d'indexation du support de fixation comprennent au moins deux blocs d'indexation pourvus d'une encoche d'indexation précisément localisée par rapport au support. [0014]De manière avantageuse, les repères d'indexation de l'élément de moulage semi-fini comprennent un doigt d'indexation pour insertion dans l'encoche du bloc d'indexation du support. [0015]On obtient de ce fait une façon simple, fiable et économique d'obtenir des moyens d'indexation conférant un bon niveau de précision. En variante, les doigts d'indexation sont de dimensions et/ou formes différentes de chaque côté, de façon à permettre un positionnement dans un seul sens. [0016]Selon un mode de réalisation avantageux, la découpe est effectuée à l'aide d'un jet d'eau à très haute pression. P1 0-3206fr.doc [0017]Selon un mode de réalisation avantageux, le procédé comporte par ailleurs une étape d'usinage, après l'étape de découpage, dans laquelle le surplus de matière entre les secteurs est retiré. Lors d'une étape d'usinage d'un secteur, ce dernier est fixé à une machine d'usinage au moyen de membres de fixation pourvu de découpes en forme de queue d'aronde. [0018] L'invention prévoit également un support de fixation pour la mise en oeuvre du procédé de découpe préalablement décrit, comportant un cadre de maintien, au moins deux blocs d'indexation pourvus de surfaces d'appui et d'encoches 10 d'indexation, et au moins deux membres de fixation femelles. [0019] De manière avantageuse, les membres de fixation femelles comportent des découpes en forme de queue d'aronde. 15 [0020]L'invention prévoit enfin un élément de moulage semi-fini destiné à fournir des secteurs d'un moule pour moulage et vulcanisation de pneumatiques comprenant : - une face de moulage, comportant des motifs destinés au moulage des sculptures d'une bande de roulement de pneumatique ; 20 - des membres de fixation, de chaque côté de la face de moulage ; - des éléments d'indexation; - une pluralité des secteurs destinés à être découpés les uns des autres à l'aide du procédé de découpe préalablement décrit. 25 [0021]Dans un mode de réalisation avantageux, chaque secteur comporte une paire de membres de fixation prévue pour fixer individuellement chaque secteur sur une machine d'usinage pour une étape d'usinage après découpe. [0022]Ainsi, avant découpage, l'élément de moulage est pourvu d'une pluralité de 30 paires de membres de fixations, dont une prévue pour fixer ledit élément de moulage au support de la machine de découpe. Après découpage des secteurs, P10-3206fr.doc chacun d'entre eux porte une paire de membres de fixation, pour attacher chaque secteur à une machine d'usinage. [0023]Selon encore un mode de réalisation avantageux, chaque secteur comporte 5 une paire de surfaces de référence prévues pour coopérer avec les surfaces d'appui des blocs d'indexation. DESCRIPTION DES FIGURES 10 [0024]D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels : la figure 1 représente schématiquement, à l'aide d'une vue en perspective, 15 les principaux éléments permettant de fixer un élément de moulage semi-fini en vue de permettre une ou plusieurs opérations de découpage de secteurs destinés à des moules de pneumatiques; la figure 2 est une représentation schématique vue de face des éléments de la figure 1 ; 20 la figure 3 illustre une représentation schématique en perspective d'un exemple de secteur après découpage ; la figure 4 illustre une représentation schématique agrandie de la figure 3 montrant plus particulièrement un membre de fixation d'un secteur ; la figure 5 est une représentation schématique en perspective d'un exemple 25 de membre de fixation femelle ; la figure 6 est une représentation schématique en perspective d'un exemple de bloc d'indexation ; la figure 7 présente un exemple de barre d'indexation ; la figure 8 montre un exemple de phase de découpe sur une machine à jet 30 d'eau à très haute pression. P1 0-3206fr.doc [0025]Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. DESCRIPTION DETAILLE DE L'INVENTION DEFINITIONS [0026]Par « pneumatique », on entend tous les types de bandages élastiques 10 soumis à une pression interne ou non. [0027]Par « bande de roulement » d'un pneumatique, on entend une quantité de matériau caoutchoutique délimitée par des surfaces latérales et par deux surfaces principales dont l'une est destinée à entrer en contact avec une chaussée lorsque 15 le pneumatique roule. [0028]Par « sculpture », on entend les agencements surfaciques et volumiques de mélanges caoutchoutiques à la surface externe du pneumatique prévus pour assurer le contact avec la surface de roulage, et dont la forme permet d'ajuster les 20 performances opérationnelles du pneumatique. Les sculptures permettent aussi de conférer un aspect esthétique à la bande de roulement ou autre zone du pneumatique tel que les flancs. [0029]Par « moule », on entend un ensemble d'éléments de moule séparés qui, 25 par rapprochement relatif, permettent de délimiter un espace de moulage toroïdal pour la vulcanisation et le moulage d'un pneumatique. [0030]La figure 3 illustre un exemple d'un secteur 2 utilisé dans un moule 30 permettant d'assurer le moulage et la vulcanisation de pneumatiques. Un tel secteur, de forme sensiblement allongée comporte, à chacune des ses extrémités, un membre de fixation mâle 3 présentant une découpe en forme de queue d'aronde, mieux visible dans la vue en perspective de la figure 4. P1 0-3206fr.doc [0031]L'utilisation de ce type de secteur dans un procédé de moulage et vulcanisation de pneumatiques confère une grande souplesse dans la configuration des moules. En effet, il est possible de prévoir qu'un secteur correspond à un motif de la bande de roulement du pneumatique à mouler. En utilisant des éléments moulants avec des motifs différents, on peut adapter ou modifier l'architecture de la bande de roulement sans devoir remplacer tout le moule. [0032]Par ailleurs, la fabrication simultanée d'une pluralité d'éléments moulants permet d'optimiser le processus de fabrication, avec une simplification de l'outillage et une réduction des pertes de matière. Pour fabriquer ces secteurs de façon économique, on produit d'abord, par moulage, un élément de moulage semi-fini 1 tel que celui illustré dans l'exemple de la figure 1. Un tel élément de moulage semi-fini comporte une pluralité de secteurs 2 qu'il convient de séparer les uns des autres. Dans ce qui suit, le procédé proposé préconise d'effectuer la découpe au niveau de la jonction entre deux secteurs adjacents, autant de fois que nécessaire, en fonction du nombre de secteurs. La phase de découpe peut être effectuée à l'aide d'un ou plusieurs jets d'eau à très haute pression, ou par tout autre moyen permettant de découper avec précision, rapidité et répétabilité. [0033]Après les opérations de découpe, des opérations d'usinage permettent l'enlèvement des portions de matière non utiles pour les opérations de moulage et la réalisation d'éventuelles zones additionnelles sur les secteurs. [0034]Pour atteindre le niveau de précision requis lors de la découpe, il est indispensable de pouvoir repérer l'élément de moulage semi-fini 1 et les plans de découpe, de pouvoir positionner les outils de découpe de façon précise par rapport à ces plans de découpe et surtout de s'assurer que l'élément de moulage est fixé de façon très solide afin de résister aux nombreuses et intenses sollicitations mécaniques générées par les opérations de découpage. P1 0-3206fr.doc [0035]L'invention propose d'utiliser un support de fixation 10 tel que celui illustré par exemple aux figures 1 et 2. Le support de fixation 10 comporte un cadre de maintien 11 sur lequel l'élément de moulage semi-fini 1 est positionné et indexé afin d'effectuer les découpes en alignement le plus précis possible avec les plans de découpe. Le cadre de fixation illustré présente un profil sensiblement carré. Au milieu d'un des côtés, une barre d'indexation 16 (présentée en détails à la figure 7) est fixée au cadre 11. Dans l'exemple illustré, deux membres de fixation femelles 12 sont prévus, soit un de chaque côté de l'élément de moulage 1, vis-à- vis des membres de fixation mâles 3 de l'élément de moulage 1. Les deux membres de fixation femelles 12 sont fixés à la barre 16, dont un par l'entremise de glissières longitudinales, permettant de positionner longitudinalement le moyen de fixation femelle 12 au bon endroit, en fonction des dimensions de l'élément de moulage 1. [0036]La figure 5 montre un exemple de membre de fixation femelle 12 pourvu d'une découpe en forme de queue d'aronde 13 à l'une de ses extrémités. [0037]L'élément de moulage semi-fini 1 est placé sur le cadre de maintien 11 avec la face de moulage 4 vers le cadre. Cette disposition permet de prévoir un bridage de l'élément de moulage 1 par l'entremise des membres de fixation mâles 3. Les profils complémentaires en forme de queue d'aronde permettent de réaliser un emboîtage précis et résistant de la pièce fixée, procurant une bonne résistance aux efforts axiaux et transversaux afin de maintenir le bon positionnement des pièces respectives tout au long du processus de découpage des secteurs 2, ce processus étant susceptible de générer d'importants efforts. [0038]La figure 4 est une vue en perspective agrandie d'un exemple de doigt d'indexation 5 placé contre la base d'un membre de fixation mâle 3, également visible à la figure 3. Les doigts d'indexation permettent de prévoir un positionnement précis des secteurs, soit lors de la phase de découpage et/ou lors d'une phase ultérieure de moulage/vulcanisation dans un moule pour pneumatique pourvu d'une pluralité de secteurs alignés circonférentiellement. Les P1 0-3206fr.doc figures 7 et 8 illustrent un exemple de bloc d'indexation 14 pourvu d'une encoche d'indexation 15 correspondant à un doigt 5. On dispose avantageusement un bloc 14 à chaque extrémité du secteur, préférentiellement de façon adjacente aux membres de fixation mâle par lesquels l'élément de moulage est fixé au cadre de maintien 11. Les doigts 5 et encoches 15 de chaque côté d'un même secteur peuvent être de dimension et/ou forme différente afin d'assurer un montage dans un seul sens si cela est requis. LE PROCEDE [0039]Grâce au support de fixation préalablement décrit, un procédé de découpe pour élément de moulage semi-fini 1 peut être effectué de façon optimale. Selon le procédé de l'invention, on effectue le bridage de l'élément de moulage semi-fini 1 sur le support de fixation 10 au moyen des membres de fixation mâles 3 et femelles 12 correspondants. Les repères d'indexation 14 et 15 permettent d'effectuer l'alignement et l'indexation de l'élément de moulage semi-fini 1 sur le support de fixation 10. La surface de référence 6 de chaque côté de chaque secteur permet un appui bien positionné sur une surface d'appui 17 des repères d'indexation 14. Une fois l'élément de moulage 1 en place sur le support 10 avec les moyens de bridage engagés les uns dans les autres, l'élément de moulage étant bien aligné par rapport au support, l'ensemble est posé sur une machine de découpe spécialement adaptée, de préférence une machine de découpe au jet d'eau à très haute pression. [0040]La découpe des secteurs 2 est ensuite effectuée de façon efficace et sûre du fait du bridage solide de l'élément à découper qui peut subir les efforts dus à la coupe sans risque de désalignement ou de désassemblage. La figure 8 montre un exemple de découpe à l'aide d'une buse projetant un jet d'eau (contenant avantageusement des particules abrasives telles que du sable) le long des lignes de découpes entre les secteurs. [0041 Four faciliter la réalisation des découpes multiples, celles-ci sont de préférence effectuées de façon à laisser une zone ou une couche de matière entre P1 0-3206fr.doc les secteurs découpés. Cette couche est suffisante pour permettre à l'ensemble de l'élément de moulage 1 de conserver sa forme galbée initiale pendant toutes les découpes. La quantité de matière conservée est cependant suffisamment mince pour que les secteurs puissent aisément être séparés les uns des autres après désassemblage du support de la machine de coupe. P1 0-3206fr.doc REVENDICATIONS1. Procédé de découpe pour élément de moulage semi-fini (1) destiné à fournir des secteurs (2) d'un moule pour moulage et vulcanisation de pneumatiques, ledit élément de moulage (1) comportant une pluralité de secteurs (2) issus d'une même opération de moulage, ledit élément de moulage (1) comportant au moins une paire de membres de fixation mâles (3) de chaque côté d'une face de moulage (4) prévue pour former les sculptures de la bande de roulement du pneumatique à mouler, ledit procédé comportant les étapes suivantes : -alignement et indexation de l'élément de moulage semi-fini (1) sur le support de fixation (10) à l'aide de repères d'indexation (14, 15); -bridage de l'élément de moulage semi-fini (1) sur un support de fixation (10) 15 pourvu de membres de fixation femelles (12) correspondants à ceux de l'élément de moulage (10), au moyen des membres de fixation mâles (3) et femelles (12); -pose du support de fixation (10) sur une machine de découpe ; -découpe des secteurs (2) par la machine de découpe. 20 2. Procédé de découpe selon la revendication 1, dans lequel les membres de fixation mâles (3) sont des plots comportant des découpes en forme de queue d'aronde s'étendant radialement intérieurement des éléments de moulage (1). 3. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les 25 membres de fixation femelles (12) comportent des découpes en forme de queue d'aronde s'étendant radialement intérieurement des éléments de moulage (1). 4. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel les repères d'indexation du support de fixation (10) comprennent au moins deux blocs 30 d'indexation (14) pourvus d'une encoche d'indexation (15) précisément localisée par rapport au support (10). P1 0-3206fr.doc 5. Procédé de découpe selon la revendication 4, dans lequel les repères d'indexation de l'élément de moulage semi-fini (1) comprennent un doigt d'indexation (5) pour insertion dans l'encoche (15) du bloc d'indexation (14) du support (10). 6. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la découpe des secteurs est effectuée à l'aide d'un jet d'eau à très haute pression. 7. Procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 6, comportant par ailleurs une étape d'usinage, après l'étape de découpage, dans laquelle le surplus de matière entre les secteurs est retiré. 8. Procédé de découpe selon la revendication 7, dans lequel, lors de l'étape d'usinage d'un secteur, ce dernier est fixé à la machine d'usinage au moyen de 15 membres de fixation (3) pourvu de découpes en forme de queue d'aronde. 9. Support de fixation pour la mise en oeuvre du procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 8, comportant un cadre de maintien (10), au moins deux blocs d'indexation (14) pourvus de surfaces d'appui (17) et d'encoches 20 d'indexation (15), et au moins deux membres de fixation femelles (12). 10. Support selon la revendication 9, dans lequel les membres de fixation femelles (12) comportent des découpes en forme de queue d'aronde (13). 25 11. Elément de moulage semi-fini (1) destiné à fournir des secteurs (2) d'un moule pour moulage et vulcanisation de pneumatiques comprenant : - une face de moulage (4), comportant des motifs destinés au moulage des sculptures d'une bande de roulement de pneumatique ; - des membres de fixation (3), de chaque côté de la face de moulage ; 30 - des éléments d'indexation (5); - une pluralité des secteurs (2) destinés à être découpés les uns des autres à l'aide du procédé de découpe selon l'une des revendications 1 à 8. P1 0-3206fr.doc 12. Elément de moulage semi-fini (1) selon la revendication 11, dans lequel chaque secteur (2) comporte une paire de membres de fixation (3) prévue pour fixer individuellement chaque secteur sur une machine d'usinage pour une étape d'usinage après découpe. 13. Elément de moulage semi-fini (1) selon l'une des revendications 11 ou 12, dans lequel chaque secteur (2) comporte une paire de surfaces de référence (6) prévues pour coopérer avec les surfaces d'appui (17) des blocs d'indexation (14). 10 P1 0-3206fr.doc