Brevet FR3020983A1 — publié le 20151120

MOULE DE CUISSON DE PNEUMATIQUE COMPORTANT DES SECTEURS RESISTANTS SUPPORTANT UNE PLURALITE DE SECTEURS MOULANTS MOBILES CIRCONFERENTIELLEMENT [1] L'invention concerne le domaine de la fabrication des pneumatiques, et plus particulièrement le domaine des moules destinés à la vulcanisation. [2] De manière connue dans l'industrie du pneumatique, les pièces mobiles du moule de cuisson forment une enceinte rigide destinée à mouler la partie externe du pneumatique ainsi qu'a transmettre au pneumatique l'énergie thermique nécessaire à la réaction de vulcanisation. [3] Cette enceinte comprend en règle générale deux plateaux se déplaçant axialement et supportant des coquilles, destinées à mouler les flancs du pneumatique. Des segments résistants en forme d'arc se déplaçant dans la direction radiale portent chacun un élément moulant destiné à mouler la bande de roulement. [4] En position fermée, une couronne externe mobile axialement venant en appui sur le dos radialement externe des secteurs résistants, maintient les éléments moulants les uns contre les autres. Les coquilles sont rapprochées axialement l'une vers l'autre et portent sur chacune des faces axialement opposées des éléments moulants de manière à former une surface interne de moulage continue. Lors de l'ouverture du moule, les secteurs reculent radialement et les plateaux sont éloignés axialement l'un de l'autre pour permettre l'extraction du pneumatique de l'enceinte de vulcanisation. [005] On observe toutefois que chaque élément moulant se déplace sur une ligne radiale passant par le point de liaison du secteur résistant avec le mécanisme de commande du mouvement dudit secteur. Ce point de liaison est situé en règle générale au dos du secteur sur un plan radial médian situé à équidistance des deux extrémités circonférentielles du secteur. Il résulte de cet état de fait que les parties de l'élément moulant circonférentiellement les plus éloignées de ce plan médian se déplacent sur des droites parallèles à cette ligne radiale ne passant pas par l'axe de symétrie du moule. [006] Pour réduire ce phénomène, particulièrement gênant lorsque l'on cherche à mouler des pneumatiques fortement entaillées, le concepteur de moule cherche à réduire la valeur de l'arc radian de chaque secteur moulant en augmentant le nombre de secteurs. Toutefois, cette augmentation peut s'avérer limitée par le nombre de mécanisme de commande du mouvement radial des secteurs, qui est généralement fixe pour une enceinte de vulcanisation donnée. [007] Le document EP 0 653 293 décrit une solution à ce problème et propose un ensemble de secteurs moulants mobiles circonférentiellement par rapport à des secteurs porteurs, des organes de répulsion élastique étant disposés entre deux secteurs moulants adjacents. Les organes de répulsion élastique doivent exercer une force supérieure celle de frottement entre les secteurs afin de pouvoir assurer leur déplacement en phase de démoulage. En cas de défaillance d'un ressort, le mouvement du secteur moulant adjacent d'est plus assuré. [8] Le document VVO 2010/049960 palie à l'inconvénient d'une solution comportant des ressorts entre les secteurs moulants en proposant de munir chaque secteur moulant d'un doigt de guidage radial par rapport au secteur porteur. Le doigt de guidage est amené, en phase de fermeture du moule, à s'insérer une rainure de guidage réalisée dans une plaque solidaire du plateau inférieur de la presse et à se désengager de la rainure en phase d'ouverture. Pour ceci, le doigt de guidage est muni d'un talon apte à passer à travers une ouverture élargie de la rainure de guidage puis à la suivre le long de la course de coulissement radial du secteur tout en empêcher le doigt de sortir de celle-ci. Un tel guidage nécessite une exécution très précise de ses composants et est sujet à des frottements importants en fonctionnement. De surcroît, comme le guidage circonférentiel de chaque secteur moulant se fait à l'aide d'une rainure circonférentielle en forme de T située dans la partie centrale de l'interface entre les secteurs moulants et un secteur porteur, cette solution présente de difficultés d'usinage des secteurs et risque de poser des problèmes d'arc-boutement en fonctionnement. [9] L'invention a pour objet d'apporter une solution originale à ces problèmes. [10] Le moule destiné à la vulcanisation des pneumatiques selon l'invention comprend : - un plateau supérieur et un plateau inférieur aptes à se mouvoir l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale et portant respectivement une coquille supérieure et une coquille inférieure destinées à mouler les flancs du pneumatique et un ensemble de secteurs résistants en forme d'arc, mobiles radialement, chaque secteur résistant supporte une pluralité de secteurs moulants aptes à coulisser librement dans la direction circonférentielle par rapport audit secteur résistant, entre une position de fermeture du moule dans laquelle les secteurs moulants sont adjacents circonférentiellement et une position d'ouverture du moule dans laquelle ils sont écartés, et dans lequel chaque secteur moulant comporte des moyens de guidage radial aptes à lui conférer une trajectoire radiale propre lors du mouvement radial du secteur résistant sur lequel il est monté. [11] Ce moule se caractérise en ce que lesdits moyens de guidage radial sont formés par un pion de guidage orienté axialement, disposé sur la face axiale externe du secteur moulant et coulissant dans une rainure radiale placée sur la face axialement interne du plateau adjacent, ladite rainure et ledit pion étant réalisés de manière à ce que le pion ne se désengage pas de la rainure lors du mouvement des secteurs moulants entre la position d'ouverture et celle de fermeture du moule. [12] Cette configuration permet déjà de multiplier le nombre de secteurs moulants par rapport au nombre de secteurs résistants, lequel peut alors rester limité au nombre de mécanismes de translation radiale disponible dans l'enceinte de vulcanisation, tout en permettant à chaque secteur moulant de suivre une trajectoire radiale. Selon l'invention, le pion reste toujours engagé dans la rainure radiale du plateau adjacent, de manière à ce que chaque secteur moulant soit toujours bien guidé, dans toutes les positions de son déplacement radial. Ceci permet aussi de réaliser des pions et des rainures plus simples, avec des tolérances de fabrication mieux maitrisées, tout en éliminant le risque de décalage et de mauvais positionnement, voire les frottements, entre la rainure et le pion avant de débuter une nouvelle course de fermeture ou pendant celle-ci, comme dans l'état de la technique exposé. [13] Avantageusement, les secteurs résistants se déplacent dans la direction axiale en même temps que le plateau supérieur entre la position d'ouverture et celle de fermeture du moule et ladite rainure radiale est placée sur la face interne du plateau supérieur. [014] Ainsi, dans une réalisation avantageuse de l'invention, le seul mouvement relatif qui existe entre les secteurs et le plateau supérieur du moule étant un mouvement de déplacement radial, le pion de guidage a seulement besoin d'être protubérant à l'intérieur de la rainure du plateau au sein de laquelle il se déplace. De ce fait, il favorise une construction simplifiée et robuste de l'ensemble de guidage. [15] De préférence, le pion de guidage est disposé à proximité de l'extrémité radiale interne du secteur moulant et coopère en position fermée du moule avec l'extrémité interne de la rainure radiale, celle-ci s'étendant radialement vers l'extérieur du plateau supérieur sur une longueur supérieure à celle de la course radiale du secteur moulant. Cette solution permet une construction compacte de l'ensemble de guidage. [16] Préférentiellement, chaque secteur moulant comporte sur sa face radialement externe des excroissances dirigées axialement vers l'extérieur du moule et destinées à coulisser dans des rainures circonférentielles disposées sur la face radialement interne du secteur résistant. Cette solution assure un bon guidage circonférentiel des secteurs moulants dans leur mouvement par rapport aux secteurs résistants. De par l'agencement des excroissances dirigées axialement vers l'extérieur du moule au moins sur la face du secteur moulant qui porte le pion de guidage et à côté de ce dernier, le guidage circonférentiel s'effectue sans risque de coincement par arc-boutement. Dans un même but, au cas où de telles excroissances radiales sont présentes sur les deux faces radialement externes axialement opposées des secteurs moulants, on s'arrange pour que la forme des excroissances et/ou les jeux de coulissement circonférentiel soient réalisés de manière à ce que l'excroissance située à côté du pion de guidage puisse assurer le positionnement axial et radial du secteur moulant alors que l'excroissance située sur la face axialement opposée à la première puisse assurer uniquement un positionnement radial du secteur moulant. [17] Selon une autre forme de réalisation, chaque secteur résistant comporte sur sa face radialement interne des excroissances dirigées axialement vers l'intérieur du moule, et destinées à coulisser dans des rainures circonférentielles disposées sur la face radialement externe des secteurs moulants. [18] Préférentiellement, pour des commodités de montage, les excroissances axiales sont portées par des cavaliers amovibles fixés sur les secteurs moulants ou sur les secteurs résistants. [19] Préférentiellement, pour faciliter le coulissement des secteurs moulants, les excroissances axiales sont disposées sur les parties axialement distales des secteurs moulants ou des secteurs résistants. [20] Préférentiellement, le pion de guidage est placé sensiblement au niveau du plan médian du secteur moulant. [21] Alternativement, les moyens de guidage radial de chacun des secteurs moulants peuvent aussi être formés par un pion de guidage orienté axialement vers l'intérieur du moule disposé sur une des faces axialement interne d'un plateau, et coulissant dans une rainure radiale placée sur la face axialement externe d'un des secteurs moulants. [22] Auquel cas, la rainure radiale est placée sensiblement au niveau du plan médian du secteur moulant. [23] Préférentiellement, pour éviter que les secteurs moulants échappent de leurs guides, il peut être utile de prévoir des moyens de limitation de la course circonférentielle des secteurs moulants. [24] Préférentiellement, les moyens de limitation de la course circonférentielle des secteurs moulants sont formés par un doigt de limitation de course circulant entre les deux extrémités circonférentielles d'une rainure circonférentielle de longueur donnée. [25] Préférentiellement, la rainure circonférentielle est placée sur le dos radialement externe d'un secteur moulant et le doigt de limitation de course est monté sur le secteur résistant correspondant. [26] Le moule comprend en outre un anneau de serrage dont le mouvement dans la direction axiale engendre le mouvement radial des secteurs résistants. [27] L'invention prévoit également un procédé de moulage d'un pneumatique à l'aide d'un moule tel que décrit précédemment, dans lequel, lors de l'ouverture ou de la fermeture du moule, on déplace radialement chacun des secteurs résistants de sorte que les secteurs moulants se déplacent chacun selon une direction radiale distincte de la direction radiale du secteur résistant sur lequel ils sont montés. [28] Selon ce procédé, lorsque les secteurs résistants se déplacent radialement, les secteurs moulants se déplacent circonférentiellement les uns par rapport aux autres. [29] La description qui suit, qui a pour objet une forme particulière de réalisation de l'invention, s'appuie sur les figures 1 à 5 dans lesquelles : la figure 1 représente une vue en coupe radiale d'un moule selon l'invention, la figure 2 représente une vue de détail en coupe de la partie supérieure d'un moule de l'invention illustré en position fermée, - la figure 3 représente une vue de détail en coupe de la partie supérieure du moule de la figure 2 en position ouverte, - la figure 4 représente une vue en coupe réalisée avec le plan A-A du moule en de la figure 1 en position fermée, - la figure 5 représente une vue en coupe réalisée avec le plan A-A du moule de la figure 1 en position ouverte. [30] Le moule illustré à la figure 1 comprend un plateau supérieur 10 et un plateau inférieur 20 se déplaçant l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale. Sur chacun des plateaux sont fixés les moyens destinés à mouler les flancs du pneumatique composés respectivement d'une coquille inférieure 61 et d'une coquille supérieure 60, complétées chacune d'une partie destinée à mouler la zone basse respectivement 62 et 63. [31] Chaque secteur résistant 40 supporte une pluralité de secteurs moulants 30 dont la partie radialement interne comprend l'élément moulant 31 proprement dit. [32] Dans le cas de la présente description, le nombre de secteurs moulants est limité à deux par secteur résistant, mais ce chiffre n'est aucunement limitatif et il est tout à fait envisageable de faire porter trois ou plusieurs secteurs moulants à chacun des secteurs résistants. [033] En position fermée du moule, comme cela est illustré à la figure 1, les éléments moulants sont disposés circonférentiellement en contact étroit avec chacune des coquilles pour former une surface de moulage continue. [034] Un anneau de serrage 80 portant une surface tronconique et se déplaçant dans la direction axiale commande le mouvement radial des secteurs résistants par l'intermédiaire d'un rail de guidage (non représenté) situé au dos de chacun des secteurs résistants 40. Lors de l'ouverture du moule, l'anneau 80 avance axialement et les secteurs résistants reculent radialement, puis ils sont entraînés axialement en même temps que le plateau supérieur 10 pour s'écarter du plateau inférieur 20. Lors de la fermeture du moule on exécute les mêmes mouvements en sens inverse. [035] Chaque secteur résistant 40 porte au niveau de ses deux extrémités axialement distales, un retour, respectivement 44 et 45, dirigé radialement vers l'intérieur et présentant chacun une face interne, 46, 47, sensiblement perpendiculaire à l'axe de symétrie du moule. Chaque secteur moulant porte sur sa partie radialement externe placée à ses deux extrémités axiales, des excroissances axiales 71 et 91, destinées à coulisser dans des rainures circonférentielles respectivement 41 et 43 pratiquées dans chacune des faces 46 et 47 du secteur résistant 40, comme cela est visible sur les figures 1, 2 et 3. [036] Pour une meilleure stabilité géométrique il est également possible de disposer à l'une des deux extrémités axiales du secteur moulant des excroissances radiales 72 destinées à coulisser librement dans une seconde rainure circonférentielle 42 placée sur la face interne du secteur résistant, tel que illustré en détail sur le médaillon situé en haut à droite de la figure 1. [037] Ces excroissances 71, 72 et 91 peuvent venir de matière avec le secteur moulant, tel qu'illustré aux figures 2 et 3, ou, pour des facilités de montage, peuvent être portées par un cavalier amovible, respectivement 70 et 90, fixé sur la tête du secteur moulant par un boulon, respectivement 73 et 93. [38] Alternativement, il est tout à fait envisageable de placer les excroissances axiales sur les faces radialement externes des secteurs porteurs, et les rainures dans les faces correspondantes des secteurs moulants. [39] Les formes d'exécution décrites ci-dessus ne sont bien sûr pas limitatives et l'homme du métier pourra envisager d'autres moyens équivalents permettant simultanément de maintenir et de guider la trajectoire dans la direction circonférentielle des secteurs moulants par rapport au secteur résistant. [40] De la sorte, les secteurs porteurs peuvent se déplacer librement dans la direction circonférentielle par rapport au secteur résistant sur lequel ils sont montés tout en étant maintenus mécaniquement par le secteur résistant pour supporter les forces radiales s'exerçant sur les parties moulantes lors de la pénétration ou lors de l'extraction des éléments moulants dans la sculpture du pneumatique. [41] Pour limiter la course circonférentielle des secteurs moulants et éviter que les excroissances 71, 91 ne sortent des guides formés par les entailles 41, 43 il est prévu de placer sur la face radialement interne du secteur résistant un doigt de limitation de course 49, coulissant dans une rainure circonférentielle 33 placée au dos radialement externe du secteur moulant. La longueur de la rainure circonférentielle 33 est ajustée de sorte que le doigt de limitation de course en venant en butée à chacune de ses deux extrémités limite la course circonférentielle du secteur moulant 30 par rapport au secteur résistant. [042] Cette forme d'exécution particulière peut aussi faire l'objet de nombreuses variantes consistant par exemple à placer le doigts de limitation de course sur le dos du secteur moulant et la rainure circonférentielle sur la face radialement interne du secteur résistant. [043] Plus particulièrement selon l'invention, le guidage radial des secteurs moulants 30 est assuré par un pion de guidage 32, orienté dans la direction axiale et disposé sur une des faces axialement distale du secteur moulant, à l'extrémité radialement interne de celui-ci, et coulissant librement dans une rainure radiale 11 formée dans la face axialement interne du plateau supérieur 10 adjacent au pion de guidage. [44] Tel que mieux visible aux figures 2 et 3, le pion de guidage 32 présente une partie protubérante 50 de forme cylindrique et une partie de fixation 51 filetée moyennant laquelle il est monté à proximité de l'extrémité radiale interne du secteur moulant 30. Le diamètre de la partie protubérante 50 est tel que le pion de guidage 32 puisse coulisser librement à l'intérieur de la rainure radiale 11, par exemple avec un jeu de coulissement d'environ 1mm. [45] Le retour 44 de chaque secteur résistant 40 présente un épaulement 55 qui a une épaisseur moindre à sa partie radialement interne afin de permettre une longueur importante de la rainure radiale 11 du plateau supérieur 10, celle-ci s'étendant au-dessus de la partie radialement interne de l'épaulement 55. Ainsi, on obtient une rainure radiale 11 dont la longueur est supérieure à la course du secteur moulant 30 entre la position fermée et la position ouverte du moule de manière à ce que la partie protubérante 50 du pion de guidage 32 reste engagée dans la rainure radiale 11 pendant tout le déplacement de celui-ci, et ceci pour une construction compacte de l'ensemble. La hauteur de la partie protubérante 50 est choisie de manière à ce qu'elle soit saillante au-delà du bord inférieur des parois de la rainure 11, et ceci sur toute sa longueur. [46] Les figures 4 et 5 permettent de visualiser les positions respectives des secteurs moulants et des secteurs résistants en position ouverte et en position fermée selon la coupe A-A, l'anneau de serrage 80 étant omis pour plus de clarté. [47] La figure 4 représente le moule selon l'invention en position fermée. Chaque secteur résistant, respectivement 40,b, 40,d, 40,f etc.... porte deux secteurs moulants respectivement 30, et 30b, 30, et 30d, 30d et 30f, etc....Les secteurs résistants sont positionnés radialement vers l'intérieur du moule, et les secteurs moulants sont en contact les uns avec les autres. [48] En considérant maintenant le seul secteur résistant 40,f, et ses deux secteurs moulants 30, et 30f, les pions de guidage 32, et 32f disposés respectivement sur les secteurs moulants 30, et 30f sont positionnés sensiblement au niveau des plans médians desdits secteurs moulants. En position fermée ces pions de guidage sont situés du côté radialement interne des rainures de guidage 11, et 11f. Ces rainures de guidage sont alignées avec les rayons I-, et rf passant par les pions de guidage 32, et 32f. [49] Le rayon ref passant par le plan médian du secteur résistant 40,f passe également par le point de liaison entre le secteur résistant et le mécanisme apte à commander le mouvement radial dudit secteur (non représenté) placé entre le secteur résistant et l'anneau de serrage 80. [50] Lors de l'ouverture du moule, les secteurs résistants se déplacent radialement sue une ligne figurée sensiblement par le rayon ref. Le recul des secteurs résistants entraine également le recul des secteurs moulants 30, et 30f. Ces derniers, guidés par les doigts de guidage 32, et 32f glissant dans les rainures 11, et 11f, se déplacent respectivement sur des lignes figurées par les rayons I-, et rf., et s'écartent circonférentiellement l'un de l'autre en coulissant par rapport au secteur résistant 40,f. [51] En position ouverte, les pions de guidage 32, et 32f sont positionnés du côté radialement externe des rainures 11, et 1 i, mais restent engagés dans celles-ci. [52] En multipliant le nombre de secteurs moulants on réduit les effets de non radialité du déplacement des parties circonférentiellement distales des secteurs et on améliore sensiblement le moulage et le démoulage des pneumatiques fortement entaillés. REVENDICATIONS1) Moule destiné à la vulcanisation des pneumatiques comprenant - un plateau supérieur (10) et un plateau inférieur (20) aptes à se mouvoir l'un par rapport à l'autre dans la direction axiale (XX') et portant respectivement une coquille supérieure (60, 63) et une coquille inférieure (61, 62) destinées à mouler les flancs du pneumatique et - un ensemble de secteurs résistants (40, 40,b, 40,d, 40,f) en forme d'arc, mobiles radialement, - chaque secteur résistant (40, 40,b, 40,d, 40,f) supporte une pluralité de secteurs moulants (30, 30,, 30b, 30,, 30d, 30,, 30f) aptes à coulisser librement dans la direction circonférentielle par rapport audit secteur résistant, entre une position de fermeture du moule dans laquelle les secteurs moulants sont adjacents circonférentiellement et une position d'ouverture du moule dans laquelle ils sont écartés, et dans lequel chaque secteur moulant comporte des moyens de guidage radial (32, 11, 32,, 11,, 32f, 11f) aptes à lui conférer une trajectoire radiale (re, rf) propre lors du mouvement radial du secteur résistant sur lequel il est monté, caractérisé en ce que lesdits moyens de guidage radial (32, 11, 32,, 11,, 32f, 11f) sont formés par un pion de guidage (32, 32,, 32f) orienté axialement, disposé sur la face axiale externe du secteur moulant (30, 30,, 30b, 30,, 30d, 30,, 30f), et coulissant dans une rainure radiale (11, 11,, 11f) placée sur la face axialement interne du plateau adjacent, ladite rainure et ledit pion étant réalisés de manière à ce que le pion ne se désengage pas de la rainure lors du mouvement des secteurs moulants entre la position d'ouverture et celle de fermeture du moule. 2) Moule selon la revendication 1, dans lequel les secteurs résistants (40, 40,b, 40,d, 40,f) se déplacent dans la direction axiale (X-X') en même temps que le plateau supérieur (10) entre la position d'ouverture et celle de fermeture du moule et ladite rainure radiale (11, 11,, 11f) est placée sur la face interne du plateau supérieur (10). 3) Moule selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le pion de guidage (32, 32,, 32f) est disposé à proximité de l'extrémité radiale interne du secteur moulant (30, 30,, 30b, 30,, 30d, 30,, 30f) et coopère en position fermée du moule avec l'extrémité interne de la rainure radiale (11, 11,, 11f), celle-ci s'étendant radialement versl'extérieur du plateau supérieur (10) sur une longueur supérieure à celle de la course radiale du secteur moulant (30, 30,, 30b, 30,, 30d, 30,, 30f). 4) Moule selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel chaque secteur moulant (30, 30,, 30b, 30,, 30d, 30,, 30f) comporte sur sa face radialement externe des excroissances (71, 91) dirigées axialement vers l'extérieur du moule, et destinées à coulisser dans des rainures circonférentielles (41, 43) disposées sur la face radialement interne du secteur résistant (40, 40,b, 40cd, 40ef). 5) Moule selon la revendication 4, dans lequel les excroissances axiales (71, 91) sont portées par des cavaliers amovibles (70, 90) fixés sur les secteurs moulants (30, 30,, 30b, 30,, 30d, 30e, 30f) ou sur les secteurs résistants (40, 40,b, 40cd, 40ef). 6) Moule selon l'une des revendications 4 à 5, dans lequel les excroissances axiales (71, 91) sont disposées sur les parties axialement distales des secteurs moulants ou des secteurs résistants. 7) Moule selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le pion de guidage (32, 32e, 32f) est placé sensiblement au niveau du plan médian du secteur moulant. 8) Moule selon l'une des revendications 1 à 7, comprenant des moyens de limitation de la course circonférentielle des secteurs moulants. 9) Moule selon la revendication 8, dans lequel les moyens de limitation de la course circonférentielle des secteurs moulants sont formés par un doigt de limitation de course (49) circulant entre les deux extrémités circonférentielles d'une rainure circonférentielle (33) de longueur donnée. 10) Moule selon la revendication 9, dans lequel la rainure circonférentielle (33) est placée sur le dos radialement externe d'un secteur moulant et le doigt de limitation de course (49) est monté sur le secteur résistant correspondant. 11) Moule selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant en outre un anneau de serrage (80) dont le mouvement dans la direction axiale engendre le mouvement radial des secteurs résistants (40). 12) Procédé de moulage d'un pneumatique à l'aide d'un moule selon l'une des revendications 1 à 11, dans lequel lors de l'ouverture ou de la fermeture du moule on déplace radialement chacun des secteurs résistants de sorte que les secteurs moulants se déplacent chacun selon une direction radiale (re, rf) distincte de la direction radiale (ref) du secteur résistant sur lequel ils sont montés. 13) Procédé de moulage selon la revendication 12, dans lequel, lorsque les secteurs résistants se déplacent radialement, les secteurs moulants se déplacent circonférentiellement les uns par rapport aux autres.