Brevet FR3014351A1 — publié le 20150612

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT MOULANT D'UN MOULE POUR LA VULCANISATION D'UN PNEUMATIQUE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]L'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. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002]La fabrication des pneumatiques en grandes séries fait appel à un processus industriel particulièrement complexe et coûteux, impliquant de nombreuses machines, des procédés complexes et de multiples phases préparatoires. La complexité du processus a pour corollaire une grande rigidité, réduisant les possibilités de modifications de configuration ou d'agencement après la mise en place d'une ligne de fabrication. Cette rigidité s'applique particulièrement aux moules prévus pour les phases de vulcanisation et moulage. [0003]Or, de plus en plus de véhicules sont produits à des séries limitées, avec des particularités rendant ces véhicules uniques et attrayants par 25 rapport à ceux fabriqués en plus grande série. Parmi les spécificités offertes, les pneumatiques constituent souvent un des points forts de démarcation. [0004]11 existe donc un besoin important et croissant pour améliorer la souplesse des processus de fabrication des pneumatiques. En outre, il existe P1 0-3205frtext dep.doc un besoin croissant pour simplifier et faciliter la préparation de pneumatiques pourvus de spécificités attrayantes. EXPOSE DE L'INVENTION [0005]Un objet de l'invention consiste à prévoir un procédé de fabrication permettant de faciliter la modification des caractéristiques visuelles des pneumatiques. [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 caractéristiques visuelles des pneumatiques. [0007]Encore un autre objet consiste à prévoir un procédé permettant 15 d'optimiser la fabrication des pneumatiques, en particulier au niveau de la phase de préparation des moules. [0008]Pour ce faire, l'invention prévoit un procédé de fabrication d'éléments moulants pour moules destinés au moulage de pneumatiques pourvus d'une 20 bande de roulement comportant un agencement circonférentiel de motifs de sculpture, le procédé comportant : a) une étape consistant à aligner une pluralité de garnitures de base en matériau souple pour former une portion de base de circonférence de bande de roulement ; 25 b) une étape consistant à générer, à partir de la portion de base de circonférence de bande de roulement, un support intermédiaire, correspondant à la portion de circonférence de bande de roulement ; c) une étape d'obtention d'un élément moulant brut à partir du support intermédiaire ; 30 chacune des garnitures de base correspondant à un motif de l'agencement circonférentiel de la bande de roulement du pneumatique à mouler. P10-3205frtext dep.doc [0009]Ce procédé permet une grande souplesse dans la configuration des moules. Du fait que chaque garniture de base correspond à un motif de la bande de roulement du pneumatique à mouler, les éléments moulants résultants bénéficient de cette même caractéristique. 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. En fonction des besoins de types de moules et des quantités requises pour chaque type d'éléments moulants, les quantités produites pour chaque type sont facilement ajustables puisque le moule intermédiaire permet de loger les garnitures de base selon les besoins de production de ces différents types d'éléments moulants, en favorisant par exemple un type plutôt qu'un autre [0010]La fabrication simultanée d'une pluralité d'éléments moulants permet 15 d'optimiser le processus de fabrication, avec une simplification de l'outillage et une réduction des pertes de matière. [0011 ]Selon un mode de réalisation avantageux, le support intermédiaire étant réalisé dans un moule intermédiaire. [0012]Le moule intermédiaire permet de regrouper les garnitures de base de façon simple, rapide, avec un positionnement précis. L'étape de moulage du support intermédiaire est de ce fait optimisée, avec une optimisation de l'espace global et une précision de réalisation particulièrement avantageuse. [0013]Selon un mode de réalisation avantageux, les parties souples s'étendent les unes à la suite des autres dans le moule intermédiaire. [0014]Cette disposition permet de limiter les espaces libres ou non productifs 30 entre les motifs. P I 0 -3205frtext dep.doc 20 25 [0015]Dans une variante avantageuse, les parties souples dans le moule intermédiaire sont calées à l'aide d'une cale, cette cale présentant une dureté plus élevée que celle du matériau souple, permettant ainsi de transmettre les efforts de compression sans dégrader les garnitures de base. [0016]La cale facilite la mise en place et confère une excellente précision de positionnement. [0017]Selon une autre variante avantageuse, le procédé comporte par 10 ailleurs une étape consistant à découper l'élément brut pour former une pluralité de secteurs ou élément découpés, ces derniers étant aptes à être assemblés selon un ordre prédéterminé pour former un secteur du moule. [0018]Une seule phase de moulage permet donc l'obtention de plusieurs 15 secteurs ou éléments moulants. [0019]Selon une autre variante de réalisation, les éléments découpés comportent au moins une surépaisseur de matière et sont usinés pour mise en forme finale des dimensions avant assemblage dans le moule. [0020]Cette étape permet d'optimiser la précision des éléments moulants. [0021]Selon une autre variante de réalisation, le support intermédiaire est réalisé en matériau destructible. [0022]Selon encore une autre variante de réalisation, l'élément moulant brut est réalisé en matériau réutilisable. [0023]Selon encore un mode de réalisation avantageux, le procédé 30 comporte une étape préalable de réalisation d'une matrice de base (ou gabarit) permettant l'obtention de garnitures de base correspondantes. P 1 0-3205fr_text dep.doc 20 25 [0024]Dans une autre variante, la garniture de base est constituée de silicone, et de préférence de silastène. On obtient ainsi la possibilité de réutiliser la garniture de base pour d'autres productions. [0025]Selon diverses variantes de réalisation, l'étape (a) d'alignement des garnitures de base peut être effectuée sur un support plat ou concave. [0026]Le procédé s'adapte ainsi aux différents types de moules. [0027]L'invention prévoit également un moule comportant un support sur lequel une pluralité d'éléments moulants obtenus par le procédé préalablement décrit sont alignées circonférentiellement. 15 [0028]L'invention prévoit aussi un pneumatique obtenu par moulage et vulcanisation à l'aide d'un moule comportant une pluralité de garnitures/secteurs circonférentiels obtenus par le procédé de fabrication préalablement décrit. 20 [0029]Dans une variante avantageuse, le pneumatique comporte une bande de roulement pourvue d'une pluralité de motifs disposés en alternance circonférentielle, chacun des motifs de l'agencement circonférentiel correspondant à un motif d'une garniture de base utilisée dans le procédé de fabrication décrit ci-dessus. 25 DESCRIPTION DES FIGURES [0030]D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en 30 regard des dessins annexés sur lesquels : P10-3205frtext dep.doc 10 - la figure 1 représente schématiquement les principaux éléments permettant de réaliser un support intermédiaire à partir d'un alignement de garnitures de base ; - la figure 2 est une représentation schématique en perspective d'un exemple de garniture de base ; la figure 3 illustre une représentation schématique en perspective d'un exemple d'élément de moulage semi-fini ; - la figure 4 illustre une représentation schématique en perspective d'un exemple de secteur 6 après découpage ; la figure 5 illustre une représentation schématique en perspective d'un exemple de secteur 6 après usinage ; la figure 6 est une représentation schématique en perspective d'un exemple de matrice de base. [0031]Dans la description qui va suivre, des éléments sensiblement identiques ou similaires seront désignés par des références identiques. DESCRIPTION DETAILLE DE L'INVENTION DEFINITIONS [0032]Par « pneumatique », on entend tous les types de bandages élastiques soumis à une pression interne ou non. [0033]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 le pneumatique roule. P10-3205frtext dep.doc [0034] Par « matériau destructible », on entend un matériau facile à enlever après moulage de l'élément prévu, par destruction, comme par exemple en le cassant ou en le découpant. [0035]Par « matériau réutilisable » on entend un matériau dont les caractéristiques mécaniques permettent la réutilisation à plusieurs reprises dans un procédé de moulage industriel de pneumatiques. [0036]La figure 2 illustre un exemple de garniture de base 1 réalisée en matériau souple comme par exemple en silicone, et de préférence en silastène. La garniture a un profil sensiblement allongé, avec, à chacune de ses extrémités, un membre de fixation de préférence en forme de queue d'aronde. [0037]Tel que montré à la figure 1, une pluralité de garnitures de base 1 sont alignées transversalement les unes contre les autres de façon à former une portion de base de circonférence de base de roulement 2. Pour maintenir les garnitures de base bien assemblées les unes contre les autres, un ou plusieurs appuis tels que des cales, en matériau de dureté plus élevée que celui des garnitures, sont prévues, par exemple de chaque côté des garnitures disposées aux extrémités latérales. [0038]Un moule intermédiaire 4, en forme de berceau, sert de support pour les garnitures. L'ensemble résultant permet de mouler un support intermédiaire 3, correspondant à la portion de circonférence de bande de roulement. Ce support intermédiaire 3 est avantageusement réalisé en matériau destructible tel que du plâtre. [0039]La figure 3 illustre le résultat de l'étape suivante, consistant à réaliser un élément moulant brut 5 pour moule de pneumatique. Un support Pl 0-3205fr_text dep.doc intermédiaire 3 est utilisé à cet effet pour réaliser un élément moulant brut par moulage. Après ce moulage, le support intermédiaire 3 utilisé est détruit afin de libérer la pièce nouvellement moulée. S'agissant d'un élément sujet à être utilisé à de nombreuses reprises dans des phases de production, l'élément brut est réalisé en « matériau réutilisable » en alliage métallique léger tel qu'en aluminium. Ce matériau présente également l'avantage d'être usinable. [0040]La figure 4 montre le résultat de l'étape subséquente consistant à découper l'élément de moulage semi-fini en une pluralité de secteurs 6 ou éléments moulants découpés. La découpe est avantageusement effectuée à l'aide d'une découpeuse à jet d'eau à très haute pression. Pour effectuer cette découpe, on prévoit dans la conception des pièces une surépaisseur de matière sur le bord de la garniture. Cette surépaisseur est éliminée lors de la découpe au jet d'eau et/ou lors d'une phase ultérieure d'usinage dans laquelle les pièces sont usinées en fonction des formes et dimensions finales requises. [0041 ]La figure 5 illustre les secteurs usinés 8 obtenus lors de l'étape d'usinage des secteurs. A cette étape, chacun des secteurs 6 est usiné de façon à enlever les zones de matière inutiles pour les opérations suivantes et/ou pour ajouter des motifs ou détails additionnels utiles pour le moulage des pneumatiques. [0042]La figure 6 montre une étape préalable consistant à réaliser une matrice de base 7 ou gabarit de préférence à l'aide de résine. Cette étape est réalisée de façon connue en soit, et sert à constituer une pièce de forme inverse à celle d'un des secteurs 6. P 1 0-3205fr_text dep.doc REVENDICATIONS1. 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, le procédé comportant : a) une étape consistant à aligner une pluralité de garnitures de base (1) en matériau souple pour former une portion de base de circonférence de bande de roulement (2) ; b) une étape consistant à générer, à partir de la portion de base de circonférence de bande de roulement (2), un support intermédiaire (3), correspondant à la portion de circonférence de bande de roulement ; c) une étape d'obtention d'un élément moulant brut (5) à partir du support intermédiaire ; caractérisé en ce que chacune des garnitures de base (1) correspond à un 15 motif de l'agencement circonférentiel de la bande de roulement du pneumatique à mouler. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support intermédiaire (3) est réalisé dans un moule intermédiaire (4). 20 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les garnitures de base (1) s'étendent les unes à la suite des autres dans le moule intermédiaire (4). 25 4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les garnitures de base (1) dans le moule intermédiaire (4) sont calées à l'aide d'une cale, cette cale présentant une dureté différente du matériau souple. 30 5. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 4, comportant par ailleurs une étape consistant à découper l'élément brut (5) pour former PI 0-3205frtext dep.docune pluralité d'éléments découpés (6), les éléments découpés étant aptes à être assemblés selon un ordre prédéterminé pour former une portion de moule. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, les éléments découpés comportant au moins une surépaisseur de matière, caractérisé en ce que les éléments découpés sont usinés pour mise en forme finale des dimensions avant assemblage dans le moule. 7. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support intermédiaire (3) est réalisé en matériau destructible. 8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, 15 caractérisé en ce que l'élément moulant brut (5) est réalisé en matériau réutilisable. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, comportant une étape préalable de réalisation d'une matrice de base (7) en résine permettant 20 l'obtention de garnitures de base correspondantes. 10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la garniture de base (1) est constituée de silicone, et de préférence de silastène. 25 11. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (a) d'alignement des garnitures de base (1) est effectuée sur un support plat ou concave. 30 12. Moule comportant un support sur lequel une pluralité d'éléments moulants (8) obtenus par le procédé selon l'une des revendications 1 à 11 P10-3205fr rev amend_elean.doesont alignées circonférentiellement. 13. Pneumatique obtenu par moulage et vulcanisation à l'aide d'un moule comportant une pluralité d'éléments moulants (8) obtenus par le procédé de 5 fabrication selon l'une des revendications 1 à 11. 14. Pneumatique selon la revendication 13, comportant une bande de roulement pourvue d'une pluralité de motifs disposés en alternance circonférentielle, chacun des motifs de l'agencement circonférentiel 10 correspondant à un motif d'une garniture de base (1) utilisée dans le procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 11. P 1 0-3205fr_rev amend_elean.doc