Brevet FR3127154A1 — publié le 20230324

L'invention concerne une enceinte de vulcanisation de pneumatique comprenant des éléments porteurs filaires disposés dans la cavité interne et délimité par un plateau supérieur de manoeuvre et un plateau inférieur, dont les deux bourrelets sont fixés à la circonférence desdits plateaux, l’intérieur de l’enceinte d’axe vertical XX’ et horizontal YY’ passant par le centre, et comprenant au moins un moyen de chauffage, un ventilateur de circulation d’un fluide caloporteur, et un moyen d’orientation du flux de fluide caloporteur . Figure pour l’abrégé : figure 2 Enceinte de vulcanisation de pneumatique L'invention concerne une enceinte de vulcanisation de pneumatique. Il est connu du document WO 2013/164282 A1 une enceinte de vulcanisation de pneumatique comprenant un plateau supérieur, un plateau inférieur, une membrane de cuisson un ventilateur de fluide caloporteur (azote) et des moyens de canalisation du flux de fluide. Malheureusement de telles enceintes de vulcanisation ne peuvent pas être utilisées pour vulcaniser des pneumatiques comprenant des éléments porteurs indépendants, et de type filaire, régulièrement disposés de manière continue dans la cavité intérieure du pneumatique, du sommet du pneumatique jusqu’à une semelle flexible encrée au bourrelet du pneumatique, comme ceux décrits dans WO2019/092343A1. Par ailleurs, une telle enceinte de vulcanisation dépourvue de membrane pour vulcaniser ces pneumatiques occasionne une traversée inefficace de l’azote au travers des éléments porteurs filaires, et par voie de conséquence une vulcanisation de mauvaise qualité du pneumatique. On rappelle ci-après les définitions utilisées dans la présente invention : « direction axiale » : direction parallèle à l’axe de rotation du pneumatique, « direction radiale » : direction coupant l’axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire à celui-ci, « direction circonférentielle » : direction perpendiculaire à un rayon et comprise dans un plan perpendiculaire à l’axe de rotation du pneumatique, « coupe radiale » : coupe selon un plan qui contient l’axe de rotation du pneumatique, « plan équatorial » : plan perpendiculaire à l’axe de rotation et qui passe par le milieu de la bande de roulement Aussi il subsiste le besoin d’une enceinte qui permette la vulcanisation efficace, rapide et parfaitement homogène d’un pneumatique comprenant dans sa cavité interne des éléments porteurs de type filaire. L’invention a pour objet une enceinte de vulcanisation de pneumatique comprenant des éléments porteurs filaires disposés dans la cavité interne et délimité par un plateau supérieur de manoeuvre et un plateau inférieur, dont les deux bourrelets sont fixés à la circonférence desdits plateaux, l’intérieur de l’enceinte d’axe vertical XX’ et horizontal YY’ passant par le centre et comprenant au moins un moyen de chauffage, un ventilateur de circulation d’un fluide caloporteur, et un moyen d’orientation du flux de fluide caloporteur. L’enceinte se caractérise en ce que le ventilateur de circulation est disposé au centre de l’enceinte à l’intersection des axes XX’ et YY’ de manière à orienter le flux de fluide caloporteur selon l’axe YY’, en ce que le moyen d’orientation du flux de fluide caloporteur est disposé en sortie du ventilateur, ledit moyen d’orientation comprenant une première partie comprenant des déflecteurs, ayant chacun une extrémité d’entrée et une extrémité de sortie, lesdits déflecteurs déviant chacun le flux de fluide caloporteur selon un angle α, ledit angle α étant le résultat de la tangence d’un axe VV’ passant par l’extrémité d’entrée d’un déflecteur et par le centre de l’enceinte et d’un axe DD’ tangent à l’extrémité d’entrée du même déflecteur, et une seconde partie séparant en deux demi flux sensiblement égaux ledit flux dévié selon un angle β, ledit angle β étant le résultat de la tangence d’un axe ZZ’ passant par l’extrémité de sortie d’un déflecteur et le centre de l’enceinte, et d’un axe CC’ passant par l’extrémité de sortie du même déflecteur, et en ce que le fluide caloporteur est de l’azote ou de l’air. L’enceinte selon l’invention présente l’avantage de diviser le flux de fluide caloporteur en deux flux sensiblement identiques, permettant à chacun des deux flux d’atteindre simultanément et de manière optimale, la totalité du volume du pneumatique occultés par les éléments porteurs filaires, et donc d’effectuer une vulcanisation dans des durées équivalentes à celles connues jusqu’ici, et par conséquent sans surconsommation d’énergie. La division du flux de fluide caloporteur facilite et accélère son accès vers les éléments filaire Les enceintes de vulcanisation habituellement utilisées comprennent une membrane de vulcanisation destinées à mettre en contact la chaleur du fluide caloporteur avec toute la surface interne du pneumatique. Mais de tels modes de vulcanisation ne peuvent pas être utilisés avec un pneumatique comprenant des éléments porteurs filaires disposés dans la cavité interne. En effet, la membrane de vulcanisation ne peut pas se déployer dans la cavité de tel pneumatique lors de la vulcanisation, du fait de la présence des éléments filaires, au risque d’altérer la structure filaire, mais également la membrane de vulcanisation de l’enceinte de vulcanisation, et par voie de conséquence aboutir à la non vulcanisation du pneumatique. Les éléments filaires de ces pneumatiques sont régulièrement espacés dans la cavité interne du pneumatique, créant ainsi des couloirs de circulation figés du fluide caloporteur. La présence de ces couloirs nécessite une circulation homogène du fluide caloporteur pour une vulcanisation efficace des parties internes du pneumatique, partiellement obstruées par les éléments filaires. Mais ces couloirs créent des volumes mal desservis par le fluide caloporteur. Le moyen d’orientation du fluide caloporteur selon l’invention permet d’atteindre facilement et rapidement cesdits volumes, et ceci sans ralentissement de la vitesse du flux. Enfin, l’utilisation d’un fluide caloporteur, tel que l’azote selon l’invention permet, contrairement à la vapeur d’eau d’éviter, lors de la vulcanisation, l’endommagement des câbles constituant les éléments porteurs filaires. De préférence, la première partie du moyen d’orientation comprend entre 10 et 20 déflecteurs déviant le flux de fluide caloporteur. De préférence, l’angle α est compris entre 45 et 90 degrés, et l’angle β compris entre 5 et 45 degrés. De préférence, la seconde partie du moyen d’orientation présente une forme sensiblement circulaire ayant une première extrémité sensiblement circulaire D1 comprise ente environ 200 et 360mm, et une seconde extrémité sensiblement circulaire D2 comprise ente environ 300 et 470mm. De préférence, la seconde partie du moyen d’orientation présente une forme sensiblement circulaire ayant une première extrémité sensiblement circulaire de diamètre D1 égal à 220mm, et une seconde extrémité sensiblement circulaire de diamètre D2 égal à 360mm. De préférence, le flux de fluide caloporteur, choisi parmi les fluides connus pour la vulcanisation des pneumatiques, a une vitesse d’environ 20m/s à la sortie du ventilateur. De préférence, le flux de fluide caloporteur a une vitesse comprise entre environ 6 et 7m/s dans la cavité interne du pneumatique. Cette vitesse est la vitesse mesurée juste après le passage des éléments filaires, qui offrent une légère résistance. L’invention va être décrite à l’aide des figures suivantes, schématiques et non nécessairement à l’échelle, et dans lesquelles : La représente une vue schématique en coupe d’une enceinte de vulcanisation selon l’art antérieur, La représente une vue schématique en coupe d’une l’enceinte de vulcanisation selon l’invention, La représente une vue schématique en 3D du moyen d’orientation de l’enceinte de vulcanisation selon l’invention, les figures 4 et 5 représentent une vue schématique de dessus du moyen d’orientation de l’enceinte de vulcanisation selon l’invention, Comme le montre la de l’art antérieur, l’enceinte de vulcanisation comprend un plateau supérieur 51 et un plateau inférieur 52, reliés par une membrane élastique 10 de vulcanisation dont les deux bourrelets 53 et 54 du pneumatique P sont ancrés à la circonférence desdits plateaux 51, 52, et viennent se plaquer sur la partie interne du pneumatique sous l’effet de la pression du fluide caloporteur. L’enceinte interne collabore de façon connue avec un moule rigide destiné à conférer sa forme géométrique définitive audit pneumatique, et formée notamment de deux coquilles (non représentées) destinées à mouler les flancs et la bande de roulement du pneumatique. Cette enceinte selon l’art antérieur comprend par ailleurs des moyens de chauffage et un ventilateur de circulation 40 de fluide caloporteur, agencés à l’intérieur. Cette enceinte est délimitée par la membrane de cuisson 10 lorsqu’elle est déployée par le fluide caloporteur sous pression, et par les parties internes d’un plateau supérieur 51 et d’un plateau de manœuvre 52. Dans cette représentation de l’art antérieur, l’enceinte comprend un moyen d’orientation 60 du fluide caloporteur disposé en sortie immédiate du ventilateur de circulation 40. L’enceinte illustrée sur la selon l’invention se distingue de l’enceinte de l’art antérieur entre autres par le fait qu’elle ne comprend aucune membrane élastique, et que le fluide caloporteur est de l’azote. Le ventilateur de circulation 40 est disposé au centre de l’enceinte, à l’intersection des axes XX’ et YY’. Il est désolidarisé du plateau inférieur 52. Une telle disposition du ventilateur 40 permet de recentrer le flux d’azote afin de l’envoyer de manière plus homogène vers l’ensemble de la paroi interne du pneumatique. La sortie du ventilateur 40 comprend un moyen d’orientation 60 de l’azote constitué d’une première partie 70 destiné à dévier le flux d’azote à la sortie du ventilateur 40 selon un angle α d’environ 30 degrés. Cette première déviation du flux d’azote facilite la projection du flux vers les deux épaules du pneumatique. Le moyen d’orientation 60 comprend, par ailleurs, une seconde partie 80 destiné à séparer le flux d’azote dévié en deux flux sensiblement égaux de manière à ce que chaque demi flux d’azote optimise sa traversée dans les lignées d’éléments porteurs filaires, et par conséquent chauffe correctement le pneumatique. Un tel agencement des première 70 et seconde 80 parties 70 du moyen d’orientation 60 permet d’atteindre des temps de vulcanisation très proches de ceux obtenus pour des pneumatiques classiques. . Cette répartition en deux flux équivalents du fluide caloporteur permet une répartition optimale de la chaleur, et par conséquent une vulcanisation correcte. Ainsi la diffusion optimale du flux d’azote est effectuée grâce à un moyen d’orientation 60 disposé à la sortie immédiate du ventilateur de circulation afin de permettre un accès correct et efficace du flux de fluide caloporteur dans l’espace délimité par la surface radialement interne 4 de la nappe carcasse et la surface radialement extérieure 5 des éléments filaires 2, et par conséquent évite d’endommager les éléments filaires 2 du pneumatique lors de la vulcanisation. Comme le montre la , le moyen d’orientation 60 de fluide caloporteur comprend une première partie 70 de déviation, disposée juste à la sortie d’un ventilateur (non représenté), et une seconde partie 80 disposée à la sortie de ladite première partie 70. La seconde partie 80 présente une forme circulaire, de section sensiblement de forme tronconique. La seconde partie 80 comprend une première extrémité 10 sensiblement circulaire de diamètre D1 environ égale à 360mm, et une seconde extrémité 11 sensiblement circulaire de diamètre D2 environ égale à 470mm. La seconde partie 80 est constituée en un matériau choisi notamment parmi l’acier ou tout autre matériau adapté. La seconde partie 80 est une structure pleine ou creuse. Le flux du fluide caloporteur a une vitesse de propagation d’environ 20m/s à la sortie du ventilateur 40, et une vitesse de propagation de chacun des deux flux déviés d’environ 6 m/s dans la cavité interne d’un pneumatique de dimension 245/45 R18. La durée de cuisson pour un tel pneumatique dure environ 10 minutes. Ce moyen d’orientation 60 de l’enceinte selon l’invention permet de séparer en deux flux le fluide caloporteur de manière à ce que la chaleur accède de manière optimale sur la paroi interne du pneumatique et, donc de permettre une vulcanisation dans le délai de cuisson requis pour la dimension du pneumatique choisi, sans dégradation causée par une température trop élevée et/ou une durée de cuisson trop longue. La représente l’emplacement de l’angle α par rapport aux axes VV’ et DD’. L’axe VV’ passe par l’extrémité de sortie 72 d’un déflecteur 71 de la première partie 70 et par le centre de l’enceinte. L’axe DD’, tangent à l’extrémité d’entrée du déflecteur, passe par l’extrémité d’entrée 73 d’un déflecteur 71 de la première partie 70. La représente l’emplacement de l’angle β par rapport aux axes ZZ’ et CC’. L’axe ZZ’ passe par le centre de l’enceinte et par l’extrémité de sortie 72 d’un déflecteur 71. L’axe CC’ passe par l’extrémité de sortie 72 d’un déflecteur 71 et la tangente de l’extrémité d’entrée 73 du même déflecteur. Enceinte de vulcanisation de pneumatique comprenant des éléments porteurs filaires disposés dans la cavité interne et délimité par un plateau supérieur (51) de manoeuvre et un plateau inférieur (52), dont les deux bourrelets (53,54) sont fixés à la circonférence desdits plateaux, l’intérieur de l’enceinte d’axe vertical XX’ et horizontal YY’ passant par le centre, et comprenant au moins un moyen de chauffage, un ventilateur de circulation (40) d’un fluide caloporteur, et un moyen d’orientation (60) du flux de fluide caloporteur, caractérisé en ce qu e le ventilateur de circulation (40) est disposé au centre de l’enceinte à l’intersection des axes XX’ et YY’ de manière à orienter le flux de fluide caloporteur selon l’axe YY’, en ce que le moyen d’orientation (60) du flux de fluide caloporteur est disposé en sortie du ventilateur, ledit moyen d’orientation (60) comprenant un e première partie (70) comprenant des déflecteurs, ayant chacun une extrémité d’entrée et une extrémité de sortie, lesdits déflecteurs déviant chacun le flux de fluide caloporteur selon un angle α, ledit angle α étant le résultat de la tangence d’un axe VV’ passant par l’extrémité d’entrée d’un déflecteur et par le centre de l’enceinte et d’un axe DD’ tangent à l’extrémité d’entrée du même déflecteur, et un e seconde partie (80) séparant en deux demi flux sensiblement égaux ledit flux dévié selon un angle β, ledit angle β étant le résultat de la tangence d’un axe ZZ’ passant par l’extrémité de sortie d’un déflecteur et le centre de l’enceinte, et d’un axe CC’ passant par l’extrémité de sortie du même déflecteur, et en ce que le fluide caloporteur est de l’azote ou de l’air. Enceinte selon la revendication 1 dans laquelle la première partie (70) du moyen d’orientation (60) comprend entre 10 et 20 déflecteurs déviant le flux de fluide caloporteur. Enceinte selon la revendication 1 dans laquelle l’angle α est compris entre 45 et 90 degrés, et l’angle β compris entre 5 et 45 degrés. Enceinte selon la revendication 1 dans laquelle la seconde partie (80) du moyen d’orientation (60) présente une forme circulaire ayant une première extrémité circulaire D1 comprise ente environ 200 et 360mm, et une seconde extrémité circulaire D2 comprise ente environ 300 et 470mm Enceinte selon la revendication 1 dans laquelle la seconde partie (80) du moyen d’orientation (60) présente une forme sensiblement circulaire ayant une première extrémité sensiblement circulaire de diamètre D1 égal à 220mm, et une seconde extrémité sensiblement circulaire de diamètre D2 égal à 360mm. Enceinte selon la revendication 1 dans laquelle le flux de fluide caloporteur a une vitesse de 20m/s à la sortie du ventilateur. Enceinte selon la revendication 1 dans laquelle le flux de fluide caloporteur a une vitesse comprise entre 6 et 7m/s dans la cavité interne du pneumatique.