Brevet FR3131240A1 — publié le 20230630

L’invention concerne une plaque chauffante (10) pour le durcissement de pneus, qui inclut un chemin d’écoulement (20) qui a une entrée (22) et une sortie (24) et s’étend entre elles. Une paroi supérieure (26), une paroi inférieure (28) et une paroi latérale (30) définissent au moins partiellement le chemin d’écoulement. La paroi supérieure et la paroi inférieure sont espacées l’une de l’autre dans la direction axiale (14). Le chemin d’écoulement a des extensions intérieures (32) et extérieures (34) dans la direction radiale (16), et des extensions circonférentielles (36) dans la direction circonférentielle (18). Les extensions circonférentielles sont situées entre les extensions intérieures et extérieures. Les extensions intérieures et extérieures ont des longueurs (38, 40) plus longues dans la direction radiale que les extensions circonférentielles. La paroi latérale a une pluralité de sections concaves (48) qui sont plus proches d’une extrémité radialement intérieure (44) du chemin d’écoulement que d’une extrémité radialement extérieure du chemin d’écoulement dans la direction radiale. Plaque chauffante de moule à pneu Domaine technique de l’invention La présente invention concerne une plaque chauffante pour un moule à pneu qui peut fournir de la chaleur pour durcir le pneu pendant sa production. Plus particulièrement, la présente demande concerne une plaque chauffante qui a des caractéristiques d’écoulement de fluide et d’autres propriétés géométriques pour faciliter un transfert de chaleur optimisé à partir de la plaque chauffante. Arrière-plan technique La production de pneus inclut l’étape consistant à placer un pneu non durci dans un moule, moment auquel de la chaleur et de la pression sont appliquées au pneu non durci afin de changer son état en un état durci. Pendant le processus de durcissement, le pneu non durci est placé à l’intérieur d’un moule métallique qui entoure l’extérieur du pneu non durci. Une vessie en caoutchouc expansible est positionnée à l’intérieur du pneu non durci, lorsqu’il se trouve dans le moule, et est expansée pour appliquer une pression sur la surface intérieure du pneu non durci. La pression appliquée par la vessie expansible force le pneu non durci contre le moule pour amener le pneu non durci à être sous des forces de pression. De la chaleur est appliquée simultanément, et la combinaison de la chaleur et de la pression appliquées pendant une durée particulière a un effet sur le processus de durcissement. Le pneu durci est ensuite extrait du moule et transporté en aval pour un traitement ultérieur. Une enceinte à vapeur peut être utilisée pour fournir de la chaleur à transférer dans le pneu pendant le processus de durcissement. Cependant, de telles conceptions consomment inutilement de grandes quantités d’énergie et souffrent d’un chauffage inefficace. Ces agencements d’enceintes à vapeur ont été remplacées par des plaques chauffantes qui transfèrent de la chaleur dans le pneu par conduction. Un fluide chaud est transféré à travers la plaque chauffante et sa chaleur est transférée à partir de cette plaque chauffante dans le pneu pour le durcissement. L’utilisation de plaques chauffantes a amélioré la consommation d’énergie et l’efficacité du processus de durcissement des enceintes à vapeur. Des plaques chauffantes pour des moules à pneus ont été pourvues d’une pluralité de déflecteurs qui dirigent l’écoulement du fluide chauffant à travers la plaque chauffante. Les déflecteurs sont agencés de manière à obtenir un profil de chauffage souhaité sur la surface de la plaque chauffante pour un transfert ultérieur dans le moule ou le pneu. Cependant, la canalisation du fluide chauffant à travers la plaque chauffante résulte en des pertes de pression au niveau des virages, ce qui nécessite alors une augmentation de l’énergie pour accomplir le chauffage et conduit donc à un chauffage inefficace. Le canal d’écoulement de l’air dans certaines plaques chauffantes peut présenter une variation importante de la taille de la section transversale, ce qui conduit à une perte de pression et une nouvelle inefficacité. De plus, le condensat peut s’accumuler dans le canal d’écoulement d’air et entraver l’écoulement du fluide chauffant à travers la plaque chauffante. Cette accumulation de condensat résulte également en des inefficacités dans le processus de transfert de chaleur. En tant que tel, il reste de la place pour des variations et des améliorations dans l’état de la technique. Une divulgation complète et habilitante de la présente invention, y compris le meilleur mode de réalisation de celle-ci, destinée à l’homme du métier, est exposée plus particulièrement dans le reste de la description, qui fait référence aux figures annexées dans lesquelles : la est une vue schématique d’un moule avec des plaques chauffantes en contact avec des pièces du moule. la est une vue schématique d’un moule avec des plaques chauffantes situées à l’intérieur de pièces du moule. la est une vue de dessus d’une plaque chauffante. la est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne 4-4 de la . la est une vue en perspective d’une première pièce de la plaque chauffante. la est une vue de dessus de la première pièce de la . la est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne 7-7 de la . la est une vue en perspective d’une deuxième pièce de la plaque chauffante. la est une vue de dessus de la deuxième pièce de la la est une vue en coupe transversale prise le long de la ligne 10-10 de la . la est une vue de dessus d’une plaque chauffante selon un mode de réalisation exemplaire différent. la est une vue de dessus rapprochée d’une portion d’une première pièce de la plaque chauffante représentant le chemin d’écoulement à travers une extension intérieure et une extension circonférentielle. la est une vue en coupe latérale d’une portion intérieure d’une plaque chauffante représentant une inclinaison vers le bas du chemin d’écoulement. L’utilisation répétée de caractères de référence dans la présente description et les dessins est destinée à représenter les mêmes caractéristiques ou éléments de l’invention ou des caractéristiques ou éléments analogues. Plaque chauffante (10) pour le durcissement de pneus, comprenant : un axe central (12) qui s’étend dans une direction axiale(14), une direction radiale (16) qui s’étend perpendiculairement à l’axe central (12), et une direction circonférentielle (18) qui s’étend autour de l’axe central (12) ; un chemin d’écoulement (20) qui a une entrée (22) et une sortie (24) et s’étend de l’entrée (22) à la sortie (24), une paroi supérieure (26), une paroi inférieure (28) et une paroi latérale (30) définissant au moins partiellement le chemin d’écoulement (20), dans laquelle la paroi supérieure (26) et la paroi inférieure (28) sont espacées l’une de l’autre dans la direction axiale (14); dans laquelle le chemin d’écoulement (20) a des extensions intérieures (32) dans la direction radiale (16) et a des extensions extérieures (34) dans la direction radiale (16), dans laquelle le chemin d’écoulement (20) a des extensions circonférentielles (36) dans la direction circonférentielle (18) ; dans laquelle les extensions circonférentielles (36) sont situées entre les extensions intérieures (32) et extérieures (34), dans laquelle les extensions intérieures (32) et les extensions extérieures (34) ont des longueurs (38, 40) plus longues dans la direction radiale (16) que les extensions circonférentielles (36); dans laquelle le chemin d’écoulement (20) a une extrémité radialement intérieure et une extrémité radialement extérieure, et dans laquelle la paroi latérale (30) a une pluralité de sections concaves (48) qui sont plus proches d’une extrémité radialement intérieure (44) que d’une extrémité radialement extérieure (46) dans la direction radiale (16). Plaque chauffante (10) selon la revendication 1, dans laquelle les extensions intérieures (32) et extérieures (34) ont des composantes d’extension à la fois dans la direction radiale (16) et circonférentielle (18). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle l’entrée (22) et la sortie (24) sont espacées l’une de l’autre de 20 degrés ou moins autour de l’axe central (12) dans la direction circonférentielle (18). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la paroi latérale (30) a une première surface plane (52) et une deuxième surface plane (54) adjacente, dans laquelle la première surface plane (52) est orientée selon un angle (56) par rapport à la deuxième surface plane (54) de telle sorte que l’angle (56) est supérieur à 180 degrés et inférieur à 270 degrés tel que mesuré entre les surfaces planes (52, 54) depuis l’intérieur du chemin d’écoulement (20). Plaque chauffante (10) selon la revendication 4, dans laquelle une transition convexe (58) est située entre la première surface plane (52) et la deuxième surface plane adjacente (54). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le chemin d’écoulement (20) est le seul chemin dans la plaque chauffante (10) qui est configuré pour recevoir un fluide pour le transfert de chaleur. Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle deux de la pluralité de sections concaves (48) sont séparées l’une de l’autre par une section convexe (60) de la paroi latérale (30). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les extensions circonférentielles (36) ont des composantes d’extension à la fois dans la direction radiale (16) et dans la direction circonférentielle (18), et dans laquelle les extensions circonférentielles (36) s’étendent sur une distance plus longue dans la direction circonférentielle (18) que dans la direction radiale (16). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la paroi inférieure (28) est inclinée de telle sorte que la paroi inférieure (28) présente une composante d’extension dans la direction axiale (14) lors de l’extension du chemin d’écoulement (20) de l’entrée (22) à la sortie (24). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle une distance entre la paroi inférieure (28) et la paroi supérieure (26) dans la direction axiale est de 8 à 30 millimètres inclus. Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle la plaque chauffante (10) est située à l’intérieur d’une pièce de moule supérieure (64) ou inférieure (66) d’un moule (72). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant en outre de 6 à 30 déflecteurs (68) inclus qui définissent au moins partiellement la paroi latérale (30), dans laquelle tous les déflecteurs (68) s’étendent sur la même longueur dans la direction circonférentielle (18). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, comprenant en outre de 6 à 30 déflecteurs (68) inclus qui définissent au moins partiellement la paroi latérale (30), dans laquelle certains des déflecteurs (68) s’étendent sur une longueur différente dans la direction circonférentielle (18) que d’autres déflecteurs (68). Plaque chauffante (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans laquelle le matériau composant la plaque chauffante (10) a une conductivité thermique supérieure ou égale à 35 watts par mètre - Kelvin, dans laquelle une surface extérieure de la plaque chauffante (10) configurée pour agir sur un moule (72) a une rugosité de surface de 3,2 micromètres, et dans laquelle une surface (26, 28, 30) de la plaque chauffante configurée pour entrer en contact avec le fluide pour le transfert de chaleur a une rugosité de surface de 6,3 micromètres.