Brevet FR3086199A1 — publié le 20200327

Procédé de marquage d'un pneumatique, notamment par impression couleur La présente invention concerne les domaines des pneumatiques pour véhicules. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé de marquage d'un pneumatique, notamment par impression couleur. Un pneumatique présente une grande quantité de marquages destinés à donner des informations techniques, légales ou à permettre aux consommateurs de distinguer la marque du produit, ou encore à donner des informations pour identification de stock, d'un numéro de série individuel, etc. Par ailleurs, les marquages peuvent être aussi utilisés pour donner un aspect original au pneumatique, ou encore pour masquer des déformations locales générées lors de la fabrication du pneumatique et pouvant être visibles au niveau des flancs, notamment sous certaines conditions d'éclairage. De tels marquages peuvent par exemple être colorés et apposés sur le flanc du pneumatique. Il est par exemple possible d'obtenir de tels marquages colorés par impression par jet d'encre ou encore par dépose d'une couche de peinture après vulcanisation du pneumatique. Pour plus de détail, on pourra par exemple se référer au brevet US 5, 015, 505 qui traite d'une telle dépose de couche de peinture sur le flanc du pneumatique. Il est aussi possible de réaliser des marquages colorés par transfert d'un film de couleur. Toutefois, avec de tels marquages colorés, il se pose généralement un problème de tenue à la fissuration. Des fissurations de surface peuvent par exemple être observées sur les marquages des pneumatiques livrés aux consommateurs. Par ailleurs, lors de l'utilisation des pneumatiques, de telles fissures de surface peuvent également apparaître et se propager rapidement par exemple en cas de chocs ou de frottements contre les trottoirs, ou encore lors du vieilli ssement. 2 La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L'invention concerne un procédé de marquage d'un pneumatique du type comprenant une bande de roulement et deux flancs délimitant ladite bande de roulement. 5 Le procédé comprend une étape de gonflage du pneumatique monté sur une jante, et une étape de réalisation, sur au moins un des flancs du pneumatique, d'au moins un marquage qui est au moins en partie coloré sur ledit flanc audit état gonflé dudit pneumatique. Selon une caractéristique générale de l'invention, lors de 10 l'étape de gonflage, le pneumatique est gonflé à une pression supérieure à la pression de gonflage nominale dudit pneumatique. Par « pneumatique », on entend tous les types de bandages élastiques. On entend par « matériau caoutchoutique », un élastomère 15 diénique, c'est-à-dire de manière connue un élastomère issu d'au moins en partie (c'est-à-dire homopolymère ou un copolymère) de monomères diènes (monomères porteurs de deux doubles liaisons carbone-carbone, conjuguées ou non). Par « bande de roulement » d'un pneumatique, on entend une 20 quantité de matériau caoutchoutique délimitée par des surfaces latérales et par deux surfaces principales dont l'une, appelée surface de roulement, est destinée à entrer en contact avec une chaussée lorsque le pneumatique roule. La bande de roulement comprend une pluralité de découpures se prolongeant sur au moins une des surfaces 25 latérales. Par « flanc » d'un pneumatique, on entend une partie de la surface latérale du pneumatique disposée entre la bande de roulement du pneumatique et un bourrelet de ce pneumatique, débutant à partir des extrémités des découpures de la bande de roulement et se 30 prolongeant jusqu'au bourrelet. Par « marquage au moins en partie coloré », on entend tout élément ou revêtement au moins en partie coloré qui est prévu sur le flanc du pneumatique. Le terme « coloré » est entendu ici comme excluant la couleur noire, c'est-à-dire toutes les couleurs y compris le blanc. Autrement dit, le marquage présente au moins une couleur qui est différente de la couleur globalement noire du matériau caoutchoutique du pneumatique. L'étape de gonflage et l'étape de réalisation du marquage sont 5 effectuées après vulcanisation du pneumatique. Par « pression de gonflage nominale » d'un pneumatique, on entend la pression de gonflage recommandée par le constructeur du véhicule devant être équipé du pneumatique pour son usage normal, cette pression pouvant être différente entre l'essieu avant et l'essieu 10 arrière d'un même véhicule. Réaliser le marquage lorsque le pneumatique est soumis à une pression interne supérieure à la pression de gonflage nominale présente l'avantage de mettre en légère compression le marquage lorsque cette pression interne est par la suite réduite, par exemple 15 avant la livraison du pneumatique au consommateur, pour être ajustée à la pression de gonflage nominale. Au contraire, avec un procédé dans lequel le marquage est réalisé sur le flanc à l'état non gonflé du pneumatique ou à l'état gonflé à une pression interne inférieure à la pression de gonflage 20 nominale, le marquage ainsi obtenu serait mis en extension lorsque la pression interne du pneumatique est augmentée ultérieurement à la pression de gonflage nominale. Avec le procédé de marquage de l'invention, le marquage réalisé est donc mis en compression lorsque la pression interne du 25 pneumatique est ramenée à la pression de gonflage nominale de celui- ci, ce qui réduit sensiblement le risque de fissuration du marquage avant livraison au consommateur par rapport à un marquage qui est mis en extension à cette pression de gonflage nominale. Par ailleurs, lors de l'utilisation du pneumatique, avec un marquage ainsi 30 comprimé, la vitesse d'apparition de fissures de surface dudit marquage et la vitesse de propagation de ces fissures sont aussi réduites. A titre indicatif, lors de l'étape de gonflage, le pneumatique peut être gonflé à une pression comprise entre 105 % et 300 `)/0 de la 4 pression de gonflage nominale dudit pneumatique, et préférentiellement à une pression comprise entre 120 % et 1 8 0 % de la pression de gonflage nominale dudit pneumatique. Dans un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux, 5 l'étape de gonflage du pneumatique est réalisée sur la jante finale du pneumatique. Par « jante finale », on entend la jante du pneumatique qui est destinée à être montée sur le véhicule sans aucune opération de démontage du pneumatique entre le marquage et ce montage sur le 10 véhicule. Un avantage de marquer le pneumatique déjà monté sur sa jante finale est de limiter les déformations du flanc supportant le marquage, et donc les déformations de ce marquage, dans la mesure où le pneumatique n'a pas besoin d'être démonté de sa jante à la fin du 15 procédé de marquage. Dans un mode de mise en oeuvre alternatif, il reste cependant possible de monter le pneumatique sur une jante dite industrielle, i.e. qui est utilisée uniquement durant le procédé de marquage sur la machine de marquage associée, et de réaliser le marquage lorsque le 20 pneumatique est monté sur cette jante. Une telle jante industrielle peut être réalisée en une ou plusieurs parties. Par exemple, les machines industrielles devant reprendre des pneus cuits pour une opération peuvent être composées de deux demi-jantes mobiles axialement l'une par rapport à l'autre et permettant de monter et démonter le 25 pneumatique, de manière extrêmement rapide. Pour le gonflage, l'air est injecté entre les deux demi-jantes. L'étape de gonflage du pneumatique peut donc être réalisée sur une jante composée de deux demi-jantes. Toutefois, un autre avantage du marquage du pneumatique 30 monté sur la jante finale est de permettre au marquage de sécher et de durcir avec une pression interne constante à l'intérieur du pneumatique sans qu'il soit forcément nécessaire de réaliser cette phase de séchage et de durcissement sur la machine de marquage. 5 Cela permet donc d'économiser le temps nécessaire pour réaliser le séchage et le durcissement du marquage directement sur la machine. Or, une phase complète de séchage et de durcissement du marquage peut durer entre plusieurs minutes et plusieurs heures selon 5 la nature des produits utilisés pour le marquage. Par ailleurs, dans les phases qui suivent le marquage du pneumatique, par exemple lors de son acheminement vers la chaine de montage du véhicule, la pression de gonflage interne à laquelle est soumis le pneumatique monté sur sa jante finale permet de conserver 10 le maintien en position du flanc supportant le marquage avec très peu de déformation, même lorsque le pneumatique est manipulé. De préférence, le marquage est réalisé à l'aide d'au moins une tête d'application de produit de marquage. Dans un mode de mise en oeuvre particulier, le marquage peut 15 être réalisé par impression couleur sur ledit flanc. Dans ce cas, la ou les têtes d'application sont des têtes d'impression, notamment par impression couleur par jet d'encre. En variante, le marquage peut être réalisé par dépose d'une ou plusieurs couches de peinture et/ou de vernis. Alternativement, le marquage peut encore être réalisé par 20 transfert à froid ou à chaud d'un film de couleur. Le pneumatique peut être entrainé en rotation lors de l'étape de réalisation dudit marquage. Alternativement ou en combinaison, ladite tête peut être entrainée en rotation lors de l'étape de réalisation dudit marquage. De préférence, ladite tête et/ou le pneumatique sont 25 entrainés en rotation à vitesse constante lors de cette étape. Dans un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux, uniquement le pneumatique est entrainé en rotation lors de l'étape de réalisation dudit marquage. Cela permet de garantir la coaxialité entre le marquage et le 30 crochet de jante de la jante qui est présent au niveau de la couronne de la jante. Ceci est particulièrement avantageux lorsque le marquage se présente sous la forme d'une surface annulaire, notamment lorsque cette surface est située en zone basse du flanc du pneumatique. Un marquage en zone basse du flanc du pneumatique cherche à augmenter 6 visuellement le diamètre de roue et donne l'illusion que le pneumatique est du type taille basse. Par « pneumatique à taille basse », on entend un pneumatique dont la hauteur de flanc est assez faible en regard de la largeur de la bande de roulement. 5 Avantageusement, le pneumatique peut être entrainé en rotation par l'intermédiaire de l'alésage du moyeu de la jante lors de l'étape de réalisation dudit marquage. Ceci favorise encore l'obtention d'une bonne coaxialité entre le marquage et le crochet de jante. Le pneumatique peut être en position horizontale, ou en 10 position verticale, lors de l'étape de réalisation dudit marquage. Le procédé peut aussi comprendre en outre une étape de dégonflage spécifique du pneumatique à la pression de gonflage nominale après l'étape de réalisation du marquage. Dans un mode de mise en oeuvre particulier, le procédé 15 comprend une étape de séchage et de durcissement dudit marquage réalisé sur ledit flanc du pneumatique à l'aide d'un dispositif pour le séchage et le durcissement. Ce dispositif peut par exemple être une lampe ultraviolet ou une lampe infrarouge ou encore un moyen de soufflage d'air chaud. 20 L'étape de séchage et de durcissement peut être réalisée de sorte à obtenir un séchage et un durcissement partiels ou complets du marquage sur la machine de marquage associée. Comme indiqué précédemment, lorsque le pneumatique est monté sur sa jante finale, la phase de séchage et de durcissement du 25 marquage peut être réalisée que partiellement sur la machine de marquage associée, voire être réalisée entièrement hors de la machine de marquage. Si le procédé comprend une étape de dégonflage spécifique du pneumatique à la pression de gonflage nominale, cette étape de 30 dégonflage peut être réalisée après la fin de la phase de séchage et de durcissement dudit marquage. Le procédé peut également comprendre une étape de montage du pneumatique sur la jante. est également possible de réaliser 7 l'étape de gonflage et l'étape de réalisation du marquage sur un pneumatique qui est déjà à l'état monté sur une jante. Dans un mode de mise en oeuvre particulier, ledit marquage est réalisé sur une surface dudit flanc qui présente une rugosité de surface 5 de paramètre Ra inférieure ou égale à 30 jim. Ainsi, cette surface du flanc à colorer est globalement lisse. Cela permet de favoriser l'obtention d'un marquage de bonne qualité. Dans ce but, la rugosité de surface de paramètre Ra est de préférence inférieure ou égale à 15 pm, et notamment inférieure ou égale à 5 pm, 10 et supérieure ou égale à 3µm. Dans un mode de mise en oeuvre particulier, la surface dudit marquage réalisé peut être au moins égale à ô cm2. Ledit marquage peut comprendre une unique zone au moins en partie colorée ou être constituée de plusieurs zones au moins en partie colorées et espacées 15 les unes par rapport aux autres. Dans une variante de réalisation, ledit marquage forme globalement une surface annulaire sur ledit flanc du pneumatique. De sorte à être particulièrement visible, ledit marquage peut être situé sensiblement au niveau de l'équateur du flanc du pneumatique, c'est-à-dire à l'endroit où il est le plus large. 20 Ledit marquage peut comprendre des lettres, et/ou des signes, et/ou des chiffres pour indiquer des informations techniques du pneumatique. Ledit marquage peut également comprendre des informations légales ou distinctives de la marque du pneumatique ou encore des codes à barres pour identification de stock, un numéro de 25 série individuel dudit pneumatique, etc. Afin de limiter les coûts de fabrication du pneumatique, ledit marquage est de préférence réalisé uniquement sur le flanc extérieur du pneumatique, i.e. le flanc destiné à être positionné du côté extérieur du véhicule. 30 Dans un mode de mise en oeuvre particulier, ledit marquage peut être réalisé sur la surface latérale dudit flanc du pneumatique. Alternativement, ledit marquage peut être réalisé à l'intérieur d'un logement en creux formé sur cette surface latérale dudit flanc. 8 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue partielle de côté d'un pneumatique 5 qui comprend un marquage réalisé sur un flanc du pneumatique selon un exemple de réalisation de l'invention, et - la figure 2 est un organigramme d'un procédé de marquage du pneumatique selon un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Sur la figure 1 est représenté schématiquement un pneumatique 10 10 comprenant une bande de roulement 12 et des flancs 14 latéraux entourant de part et d'autre la bande de roulement, un seul étant visible sur la figure. La bande de roulement 12 comprend une surface de roulement destinée à venir en contact avec une chaussée lors du roulage. Le pneumatique 10 est monté sur une jante 16, qui est de 15 préférence la jante finale ou définitive destinée à être montée sur le véhicule. La jante 16 comprend un moyeu 16a, une couronne 16b extérieure et une pluralité de rayons 16c reliant le moyeu à la couronne. Le flanc 14 comprend un marquage 18 coloré. Sur la figure 1, 20 le marquage 18 a été représenté en couleur grise. Dans l'exemple de réalisation illustré, le marquage 18 forme sur le flanc 14 du pneumatique, une surface globalement annulaire en forme d'anneau continu centré sur l'axe de rotation du pneumatique. Alternativement, il est possible de prévoir d'autres formes et/ou d'autres dispositions 25 par rapport à l'axe de rotation du pneumatique. Le marquage 18 peut par exemple être discontinu dans le sens circonférentiel. Dans ce cas, le marquage 18 peut être composé d'une pluralité de zones colorées qui sont espacées les unes aux autres sur le flanc dans le sens circonférentiel et/ou dans le sens radial. Les zones colorées peuvent 30 présenter une forme extérieure identique ou des formes différentes. Les zones colorées peuvent par exemple présenter des formes carrées, hexagonales, rectangulaires ou encore en parallélogramme. Le marquage 18 peut avantageusement être réalisé sur le flanc 14 après vulcanisation du pneumatique par impression couleur à l'aide 9 d'une ou plusieurs têtes d'impression comme cela sera décrit plus en détail par la suite. En variante, il est possible de réaliser différemment le marquage 18 coloré, par exemple par dépose de peinture, de vernis, ou encore par transfert à froid ou à chaud. 5 Le marquage 18 présente au moins une couleur qui est différente de la couleur globalement noire du matériau caoutchoutique du pneumatique. Le marquage 18 peut présenter plusieurs couleurs. Comme indiqué précédemment, pour réaliser le marquage 18, il est possible de prévoir une impression couleur par jet d'encre sur le 10 flanc 14 du pneumatique. Dans ce cas, il peut être utilisé une machine de marquage (non représentée) comprenant des têtes d'impression par jet d'encre, un moyen de support du pneumatique et un moyen d'entrainement en rotation dudit moyen de support. Le moyen de support peut être prévu pour permettre le maintien du pneumatique en 15 position verticale ou en position horizontale pendant l'étape d'impression. La machine de marquage comprend également une unité de commande pour commander le fonctionnement des têtes d'impression qui peut par exemple se présenter sous la forme d'une carte de circuit 20 imprimé. La machine de marquage comprend encore un dispositif pour le séchage et le durcissement de la ou des couches d'encre déposées sur le flanc, par exemple une lampe ultraviolet ou une lampe infrarouge ou encore un moyen de soufflage d'air chaud. Pour plus de détails sur ce type de machine de marquage, on pourra par exemple se 25 référer au brevet EP-B1-2 639 053. Le marquage du flanc 14 du pneumatique peut être obtenu selon le procédé de marquage de la figure 2. Dans une première étape référencée 20, le pneumatique équipé de sa jante est gonflé à une pression de gonflage supérieure à la 30 pression de gonflage nominale recommandée dudit pneumatique. Le pneumatique est par exemple gonflé à une pression comprise entre 105 % et 300 % de la pression de gonflage nominale dudit pneumatique. Préférentiellement, la pression de gonflage est comprise entre 120 % et 180 % de la pression de gonflage nominale du pneumatique. 10 Ensuite, dans une seconde étape référencée 22, le pneumatique gonflé équipé de sa jante est monté sur la machine de marquage. Lors de cette étape, les têtes d'impression et le dispositif de séchage et de durcissement sont amenés en regard du flanc à marquer. 5 Ensuite, lors d'une troisième étape référencée 24, le pneumatique est entrainé en rotation à vitesse constante par l'intermédiaire du moyen d'entrainement de la machine de marquage. Dans une quatrième étape référencée 26, les têtes d'impression sont positionnées relativement au flanc du pneumatique selon une 10 position déterminée. Cette étape de positionnement des têtes d'impression est contrôlée par l'unité de commande. Pour réaliser le positionnement des têtes d'impression, il est par exemple possible de déterminer la position d'un repère prévu sur le flanc du pneumatique. A titre indicatif, ce repère peut par exemple 15 être prévu en saillie ou en creux sur le flanc du pneumatique et se présenter sous la forme d'une texture venue de matière avec ledit flanc et faisant contraste avec celui-ci. Dans ce cas, la machine de marquage comprend un système de mesure de la luminosité, par exemple un spectro-colorimètre, pour déterminer la position de ce repère sur le 20 flanc du pneumatique en fonction de mesures de la luminosité réalisées sur le flanc. Pour ce faire, les mesures de la luminosité sont transmises par le système de mesure à l'unité de commande qui comprend tous les moyens matériels et logiciels pour déterminer la position du repère sur le flanc à partir de ces mesures. L'unité de commande pilote le 25 positionnement des têtes d'impression relativement au flanc du pneumatique. Puis, dans une cinquième étape référencée 28, l'impression couleur par les têtes d'impression est commandée pour obtenir le marquage prédéterminé sur le flanc du pneumatique. L'étape de 30 réalisation du marquage est donc réalisée à l'état gonflé du pneumatique à la valeur de pression de gonflage appliquée à l'étape 20 qui est supérieure à la valeur de pression de gonflage nominale dudit pneumatique. 11 Ensuite, lors d'une sixième étape référencée 30, la mise en marche du dispositif de séchage et de durcissement est commandée pour obtenir le séchage et le durcissement de l'encre déposée sur le flanc. Le pilotage des têtes d'impression et le fonctionnement du 5 dispositif de séchage et de durcissement sont contrôlés par l'unité de commande. Lors des cinquième et sixième étapes, le pneumatique est toujours entrainé en rotation à vitesse constante. Enfin, lors d'une septième étape référencée 32, la rotation du pneumatique est arrêtée et le pneumatique équipé de sa jante est 10 démonté de la machine de marquage. Après démontage de la machine de marquage et après la fin de la phase de séchage et de durcissement du marquage, il peut être possible de dégonfler le pneumatique pour le ramener à la pression de gonflage nominale. 15 Dans le procédé de marquage précédemment décrit, le marquage est réalisé sur le pneumatique par impression couleur. Comme indiqué précédemment, il reste possible de prévoir d'autres modes d'obtention du marquage sur le flanc du pneumatique. Grâce au procédé de l'invention dans lequel le ou les 20 marquages sont réalisés à l'état gonflé du pneumatique à une pression de gonflage supérieure à la pression de gonflage nominale de celui-ci, on améliore la qualité du ou des marquages à la livraison du pneumatique au consommateur et on réduit l'apparition REVENDICATIONS1. Procédé de marquage d'un pneumatique du type comprenant une bande de roulement et deux flancs délimitant ladite bande de roulement, le procédé comprenant : -une étape de gonflage (20) du pneumatique monté sur une jante, et -à l'état gonflé du pneumatique, une étape de réalisation (28), sur au moins un des flancs dudit pneumatique, d'au moins un marquage qui est au moins en partie coloré, caractérisé en ce que, lors de l'étape de gonflage (20), le pneumatique est gonflé à une pression supérieure à la pression de gonflage nominale dudit pneumatique. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le pneumatique est gonflé à une pression comprise entre 105 % et 300 ?Ô de la pression de gonflage nominale dudit pneumatique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le pneumatique est gonflé à une pression comprise entre 120 % et 180 ?Ô de la pression de gonflage nominale dudit pneumatique. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de gonflage (20) du pneumatique est réalisée sur la jante finale du pneumatique. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'étape de gonflage (20) du pneumatique est réalisée sur une jante composée de deux demi-jantes. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit marquage est réalisé par impression couleur à l'aide d'au moins une tête d'impression, notamment par impression couleur par jet d'encre. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pneumatique est entrainé en rotation lors de l'étape de réalisation (28) dudit marquage par l'intermédiaire de l'alésage du moyeu de la jante. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le pneumatique est entrainé en rotation à vitesse constante. 13 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le pneumatique est en position horizontale ou en position verticale lors de l'étape de réalisation (28) dudit marquage. 5 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de dégonflage du pneumatique à la pression de gonflage nominale après l'étape de réalisation (28) dudit marquage.