WO2023041886A1 - Element de garniture pour moule de pneumatique - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to the manufacture of tires and in particular the molds and processes for vulcanizing the tire blank. It relates in particular to the manufacture of tires for civil engineering machinery such as those used in mines or that of tires for heavy goods vehicles.
- a tire blank which is made from elastomeric compounds in the uncured state, becomes a cured tire when it is subjected to vulcanization in a mold, at high values of temperature and pressure.
- the mold comprises two shells located axially on either side of several molding sectors extending in the circumferential direction and a cooking membrane located in the center of the mold.
- the molds are also fitted with vents or valves connecting the internal cavity of the mold to the outside of the mold and which allow the air trapped between the tire blank and the mold to be expelled, when the blank is pushed by the cooking membrane in contact with the walls of the mould.
- vents or valves allow the residual air to be discharged outside the mold before baking.
- These vents or valves are placed in so-called last molding locations of the tire blank, such as grooves located radially furthest outside the mold.
- An object of the invention is to remedy the drawbacks of the aforementioned documents and to facilitate the demolding of this type of tire.
- a trim element for a tire mold comprising a body defining a molding surface intended to mold at least in part the outer surface of the tread of a tire, said molding surface comprising a last molding zone comprising venting devices to expel residual air when the mold is closed, a first tire release zone, characterized in that the lining element further comprises a device vent located in the part of the lining element intended to mold the said first stripping zone and produced in such a way as to allow the molding of the tire when the mold is closed and, as soon as the mold is opened, to ensure an arrival of air on the molding surface of the first stripping zone of the tire.
- the last molding zone means the zone of the mold lining element which is last occupied by the tire blank when the mold is closed. Indeed, unlike the first molding zone which is the one with which the raw rubber comes first into contact with the cavity of the mold, in particular in the zone which is intended to mold a block of rubber, the last molding zone is that of the cavity of the mold which are furthest from the first, in particular the zone intended to mold the grooves which define the walls of the contour of a block of rubber. Venting devices (we include valves or orifices putting the inside of the mold in communication with the outside) are arranged in this zone in order to expel the air during molding and to obtain a tire without air inclusions.
- a block of rubber in a tire tread is an element in relief.
- first release zone means the zone of the lining element where separation between the cured tire and the lining element takes place first as soon as the mold is opened.
- this first stripping zone is the zone intended for molding a block of rubber, as opposed to that for molding the grooves or sculptures which define its outline.
- the invention proposes a lining element for a tire mold comprising a vent placed in the first stripping zone and which allows an air inlet between the outer surface of the tire and that of the lining element. of the mold so as to create a primer on the first stripping zone and this as soon as the mold is opened.
- This venting is therefore located in a zone different from that of the venting devices (arranged in the last molding zones) and it has the role of bringing ambient air into the first stripping zone, which is different from that of the last planned, them, to expel the air.
- Such venting makes it possible to bring air into the lining element, which thus makes it possible to create a decohesion between the surface of the lining element and that of the tire with a supply of natural air.
- said vent device can be made in such a way as to put the part of the trim element intended for molding the first demolding zone in communication with air. from outside the mould.
- said vent device can be made in such a way as to place the part of the trim element intended for molding the first demolding zone in communication with air coming from a cavity belonging to the mould.
- Said first stripping zone may be intended to mold the outer surface of a rubber block of the tread of a tire, the contour of said rubber block being delimited by grooves in the tread.
- Said vent device can be located inside the contour of the first stripping zone, at a predetermined distance from it.
- Said vent device can be located in the center of the first stripping zone.
- Said first stripping zone may comprise a hollow part and said vent device is located on the first stripping zone, at a predetermined distance from said hollow part.
- said vent device may be a valve.
- Said valve may comprise a casing intended to be inserted into an orifice of the trim element, a valve stem comprising a valve head inserted into a central through-hole of the casing, a spring surrounding the valve stem to submit the valve stem has a predefined elastic force and a stopper located at the end of the valve stem which determines the displacement stroke of the valve in the longitudinal direction.
- valve head may have an outer surface of convex shape.
- valve head may have an outer surface of concave shape.
- a mold for a tire of the type comprising a tread and two side blanks, the mold comprising a first shell and a second shell intended to mold the side walls and a plurality of circumferential sectors intended to mold the tread, each sector comprising a trim element according to the invention.
- Another subject of the invention is a process for molding a tire using a mold comprising a first shell and a second shell intended for molding the sidewalls of the tire as well as a plurality of circumferential sectors. intended for molding the tread of the tire, each sector comprising a lining element according to the invention, in which the mold is closed and the tire blank is brought into contact with the walls of the mold by expelling the air residual during the closing of the mold via vent devices arranged in the last molding zone of said lining element, the blank is vulcanized and in which, during the opening of the mold, ambient air is brought into the zone of first demolding of said lining element before complete demolding of the tire.
- FIG. 1 is a schematic sectional view of a trim element according to the invention provided with a sensor for measuring the stripping force
- FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a trim element of the state of the art fitted with a sensor for measuring the stripping force
- FIG. 3 is a comparative graph illustrating the force required for demolding in different scenarios
- Figure 4 is a sectional view of a valve of the trim element of the invention in the open position
- Figure 5 is a view similar to that of Figure 4, the valve being in the closed position
- Figure 6 is an exploded view of the valve of Figures 4 and 5
- FIGS. 7, 8 and 9 schematically illustrate different shapes of tire rubber block which are molded with a lining element of the invention
- FIG. 10 schematically illustrates, in a front view and a cross-sectional view, another example of a rubber block molded with the lining element of the invention
- FIGS. 11 to 16 illustrate different variants of valves used in a trim element of the invention
- Figure 17 illustrates an example of a lining element of the invention and Figure 18 the tire part obtained with the lining element of Figure 17.
- Figures 1 and 2 show, schematically, a test device with the aid of which the stripping force was measured of a tire rubber block molded using a lining element of the invention, in FIG. 1, and, in FIG. 2, using a lining element of the state of the technical.
- FIG. 1 there is a trim element 1 of the invention having an inner face 2 in contact with a rubber block 10.
- the inner face 2 corresponds to a first stripping zone 7 of the rubber block 10.
- the trim element 1 of the invention comprises, on the inner face 2, a vent device 20 in communication with an air inlet channel 21 .
- a force sensor 30 is fixed on the outer face 3, opposite the first, of the trim element 1, this sensor can be of the strain gauge type. In operation, the trim element 1 ensures the baking of the rubber block 10 when the mold is in the closed state.
- the mold is opened, by exerting a tensile force on the outer part 3, a force of value equal to that of the demolding force, as represented at the level of the rubber block 10 by the arrow D
- the values of the stripping force are measured from the beginning of the opening of the mold and up to the end of the opening stroke of the latter.
- Two test devices were used: a first in which the air inlet channel 21 is closed (the channel is a blind orifice or communicates with a closed cavity) and a second in which the air inlet channel 21 communicates with the outside of the mold.
- FIG. 1 In parallel, a test device having the same geometry and the same dimensions as that of FIG. 1 was used to mold a block of rubber 10 with a lining element 1a without a vent device. The values of the stripping force D were also recorded for the same values of the opening stroke of the mold comprising the trim element 1a.
- Figure 3 illustrates by a graphic representation the values of the force D measured with the devices of Figures 1 and 2 where, on the ordinate, the values of the demolding force have been entered in N and, on the abscissa, those of the movement of the trim element, in mm.
- curve A represents the evolution of the stripping force measured with the device of FIG.
- curve A' represents the stripping force measured with the device of FIG. 1, but in which the air inlet channel 21 is closed and curve B represents the evolution of the stripping force measured with the device of FIG. 2.
- FIGS 4 to 5 illustrate a vent device 20 according to a preferred embodiment of the invention.
- This device is a valve comprising a casing 22 of generally tubular shape introduced into an orifice of the trim element 1, by placing the central channel 23 of the casing 22 in communication with the air inlet channel 21.
- valve 24 and a spring 25 are arranged in the housing 22, the spring 25 surrounding the valve stem 24 to subject the stem to a predefined elastic force.
- the valve stem comprises, at one of its ends, a valve head 26 inserted into a central opening 28 of the housing 22 and, at the opposite end, a stop piece 28 located at which determines the stroke of displacement "e" of the valve in the longitudinal direction, or that of the longitudinal axis X-X' of the valve.
- the tire blank comes into contact with the walls of the lining element 1 and pushes the head of the valve stem so that it assumes the position illustrated in FIG. the valve and prevents gum from getting inside the valve.
- the spring 25 pushes the valve stem 24 in the direction of the cured tire which exerts less force on the valve head and the air can arrive from the conduit 21 via the orifice 27 of the valve to thus help the demolding .
- the vent device 20 is located in the part of the trim element 1 intended to mold a first stripping zone.
- the first mold release zone is intended to mold the outer surface of a block of rubber from the tread of a tire, the outline of said block of rubber being delimited by grooves in the tread.
- the lining element 1 comprises a body 4 delimiting a molding surface 5 intended to mold at least in part the outer surface 101 of the tread of a tire 100 (fig. 18).
- the molding surface 5 comprises last molding zones 6 and first mold release zones 7 of the tire.
- the last molding zones 6 are raised parts intended to mold grooves 60 on the outer surface 101 of the unwinding strip of the tire.
- the last molding zones 6 comprise, in known manner, vents 6' allowing the residual air to escape outside the mould. Molding burrs 66 are present on tire 100 at the location of vents 6'.
- the last molding zones 6 define, between them or with the edge of a trim element, the molding contour of a zone which is located radially further outside the mold, a zone which is that of the first stripping 7 and is intended to form a block of rubber 10.
- the last molding zones and the first stripping zones are different.
- the molding steps when closing the mold are spaced out in time for these areas and the same is true for demolding when opening the mold.
- the trim element of the invention comprises a vent device 20 which makes it possible to create a demolding primer which spreads over the area of first demolding and thus makes it possible to reduce the demolding effort as soon as the mold is opened. Traces of rubber 20' are visible on the block of rubber 10 of the outer surface of the tread 101 (FIG. 18).
- the vent device 20 is located inside the contour 8 of the first stripping zone 7, at a predetermined distance "d" from the latter.
- the first stripping zone 7 of FIG. 10 has a recessed zone 9 having a depth “h”.
- the vent device 20 must advantageously be arranged at a distance "d" from the outline 9' of the recessed zone 9 and at a distance "d” from the outline 8 of the first stripping zone 7 and/or in the center of the recessed zone 9.
- the distance “d” is approximately 10 mm.
- At least one vent device 20 is located in the center of the first stripping zone 7.
- center of the first stripping zone we understand the point of intersection medians of its sides.
- vent devices 20 are arranged on the first stripping zone 7, for example one in the center, or even several around the center, or even several vent devices can be distributed on the zone between the center and that located at a distance d from the contour 8 of the first stripping zone 7.
- FIG. 11 illustrates a valve comprising a flat valve head 26 in communication with an air inlet duct open to the outside
- FIG. 12 illustrates a similar valve placed in an air inlet duct 21 farm
- Figure 13 illustrates a valve with a valve head 26 of convex shape in communication with an air inlet 21 closed
- Figure 14 illustrates a similar valve placed in an air inlet 21 open towards outside
- Figure 15 illustrates a valve with a concave shaped valve head 26 in communication with a closed air inlet 21, while Figure 16 illustrates a similar valve placed in an air inlet 21 open to outside.
- vent devices 20 of Figures 13 to 16 allow a faster air supply than those of Figures 11 to 12, but leave more marks on the tire.
- the valve head has a diameter of 4 mm and the protruding part, respectively hollow of the valve head of FIGS. 13 to 16, has a value of 0.5 mm.
- the vent device can be constituted by a simple vent or blind orifice or an orifice which communicates with an air inlet duct coming from outside the mold.
- several vents or vent devices can be placed on a first demolding zone in order to facilitate demolding, while vents or vent devices can be arranged in the last molding zones to drive out the residual air when closing the mould.
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Abstract
Elément de garniture (1) pour moule de pneumatique comprenant un corps délimitant une surface de moulage destinée à mouler au moins en partie la surface extérieure de la bande de roulement d'un pneumatique, ladite surface de moulage comportant une zone de dernier moulage une zone de premier démoulage (7) du pneumatique, caractérisé en ce que l'élément de garniture (1) comprend en outre un dispositif d'évent (20) situé dans la partie de l'élément de garniture destinée à mouler ladite zone de premier démoulage (7) et réalisé de manière à permettre le moulage du pneumatique lors de la fermeture du moule et, dès l'ouverture du moule, à assurer une arrivée d'air sur la surface de moulage de la zone de premier démoulage du pneumatique.
Description
ELEMENT DE GARNITURE POUR MOULE DE PNEUMATIQUE
[0001] L'invention concerne la fabrication des pneumatiques et en particulier les moules et procédés de vulcanisation de l’ébauche du pneumatique. Elle concerne en particulier la fabrication des pneumatiques pour des engins de génie civil tels que ceux utilisés dans les mines ou celle des pneumatiques pour les poids lourds.
[0002] De manière connue, une ébauche de pneumatique, qui est réalisée à base de mélanges élastomériques à l’état cru, devient un pneumatique cuit lorsqu’elle est soumise à une vulcanisation dans un moule, à des valeurs élevées de température et de pression. Le moule comprend deux coquilles situées axialement de part et d’autre de plusieurs secteurs de moulage s’étendant dans le sens circonférentiel et une membrane de cuisson située au centre du moule. Les moules sont par ailleurs munis d’évents ou de soupapes reliant la cavité intérieure du moule à l’extérieur du moule et qui permettent de chasser l’air emprisonné entre l’ébauche de pneumatique et le moule, lorsque l’ébauche est poussée par la membrane de cuisson au contact des parois du moule. Ces évents ou soupapes permettent de décharger vers l’extérieur du moule l’air résiduel avant la cuisson. Ces évents ou soupapes sont placés dans des endroits dits de dernier moulage de l’ébauche de pneumatique, tels des rainures situées radialement le plus à l’extérieur du moule.
[0003] On connaît du document WO 2011/001095 aux noms des demanderesses un moule de cuisson d’une ébauche de pneumatique comprenant des coquilles supérieure et inférieure mobiles à coulissement en direction l'une de l'autre et servant à mouler les flancs du pneumatique, ainsi que des secteurs latéraux mobiles en direction radiale à l’axe du moule et servant à mouler la bande de roulement. Lors de l'ouverture du moule, le coulissement vers le haut du plateau portant la coquille inférieure entraîne le coulissement radial des secteurs par rapport à la coquille afin de libérer le pneumatique. À cette fin, à chaque secteur est associé un levier articulé au secteur, relié au bâti du moule et en appui sur une rampe du plateau formant une face orientée en direction de l'axe. Le mouvement de coulissement radial des secteurs permet le démoulage des sculptures de la bande de roulement.
[0004] La fabrication des pneumatiques d'engins de génie civil ou en général ceux des pneumatiques d’assez grandes dimensions qui comportent des sculptures complexes avec des formes géométriques en contre-dépouille soulève des problèmes particuliers. En effet, les efforts de démoulage sont de plus en plus importants. Afin de pouvoir démouler ce type de pneus, il est nécessaire de diminuer ces efforts.
[0005] Une solution à ce problème a été proposée dans le document US 4,812,281 qui décrit l’utilisation d’un circuit d’air sous pression pour faciliter le démoulage. Le moule décrit dans ce document est en deux parties, chaque partie comportant un circuit complexe de canaux d’arrivée d’air qui communiquent avec des cheminées d’arrivée d’air connectées à un circuit externe d’arrivée d’air sous pression. Le circuit d’air envoie de l’air sous pression à l’intérieur du moule pendant la cuisson afin d’éviter que le caoutchouc de l’ébauche ne bouche les orifices lors du moulage, ainsi qu’à la fin de la cuisson afin d’aider le démoulage du pneumatique cuit. Apportant, certes, une aide au démoulage, une telle solution s’avère toutefois complexe, le moule nécessitant de multiples usinages et, de surcroît, cette solution est difficilement adaptable à une presse existante, car elle nécessite des modifications importantes de celle-ci.
[0006] Un objectif de l’invention est de remédier aux inconvénients des documents précités et de faciliter le démoulage de ce type de pneumatique.
[0007] Cet objectif est atteint par l’invention qui propose un élément de garniture pour moule de pneumatique comprenant un corps délimitant une surface de moulage destinée à mouler au moins en partie la surface extérieure de la bande de roulement d’un pneumatique, ladite surface de moulage comportant une zone de dernier moulage comprenant des dispositifs d’évents pour chasser l’air résiduel lors de la fermeture du moule, une zone de premier démoulage du pneumatique, caractérisé en ce que l’élément de garniture comprend en outre un dispositif d’évent situé dans la partie de l’élément de garniture destinée à mouler ladite zone de premier démoulage et réalisé de manière à permettre le moulage du pneumatique lors de la fermeture du moule et, dès l’ouverture du moule, à assurer une arrivée d’air sur la surface de moulage de la zone de premier démoulage du pneumatique.
[0008] Par zone de dernier moulage on comprend la zone de l’élément de garniture du moule qui est occupée en dernier par l’ébauche de pneumatique lors de la fermeture du moule. En effet, à la différence de la zone de premier moulage qui est celle avec laquelle la
gomme crue vient la première au contact de la cavité du moule, notamment dans la zone qui est destinée à mouler un pain de gomme, la zone de dernier moulage est celle de la cavité du moule qui sont les plus éloignées de la première, notamment la zone destinée à mouler les sillons qui définissent les parois du contour d’un pain de gomme. Des dispositifs d’évents (on comprend des soupapes ou des orifices mettant en communication l’intérieur du moule avec l’extérieur) sont agencés dans cette zone afin de chasser l’air lors du moulage et obtenir un pneumatique sans inclusions d’air. Un pain de gomme dans une bande de roulement de pneumatique est un élément en relief. On l'oppose aux éléments en dépression ou en creux que l'on appelle des sculptures ou des sillons. De manière connue, des évents peuvent être situés dans cette zone de dernier moulage afin de chasser l’air résiduel avant la cuisson. Par zone de premier démoulage, on comprend la zone de l’élément de garniture où la désolidarisation entre le pneumatique cuit et l’élément de garniture a lieu en premier dès l’ouverture du moule. En l’espèce, cette zone de premier démoulage est la zone destinée au moulage d’un pain de gomme, par opposition à celle de moulage des sillons ou sculptures qui définissent son contour. Selon l’invention, il a été constaté de manière surprenante qu’on arrivait faciliter le démoulage en plaçant un dispositif d’évent ou éventation à un endroit spécifique de la zone de premier démoulage de l’élément de garniture, dispositif qui permet d’amener de l’air ambiant en premier dans cette zone.
[0009] Autrement dit, l’invention propose un élément de garniture pour moule de pneumatique comportant une éventation placée dans la zone de premier démoulage et qui permet une arrivée d’air entre la surface externe du pneu et celle de l’élément de garniture du moule de manière à créer une amorce sur la zone de premier démoulage et cela dès l’ouverture du moule. Cette éventation se trouve donc dans une zone différente de celle des dispositifs d’éventations (agencés dans les zones de dernier moulage) et elle a un rôle d’amener de l’air ambiant dans la zone de premier démoulage, ce qui est différent de celui des derniers prévus, eux, pour chasser l’air. Une telle éventation permet d’amener l’air dans l’élément de garniture ce qui permet ainsi de créer une décohésion entre la surface de l’élément de garniture et celle du pneumatique avec un apport d’air naturel. La propagation de cette amorce est accélérée au fur et à mesure du démoulage, ce qui réduit de manière significative les efforts de démoulage.
[0010] Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, ledit dispositif d’évent peut être réalisé de manière à mettre en communication la partie de l’élément de garniture destinée au moulage de la zone de premier démoulage avec de l’air en provenance de l’extérieur du moule. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, ledit dispositif d’évent peut être réalisé de manière à mettre en communication la partie de l’élément de garniture destinée au moulage de la zone de premier démoulage avec de l’air en provenance d’une cavité appartenant au moule.
[0011] Ladite zone de premier démoulage peut être destinée à mouler la surface externe d’un pain de gomme de la bande de roulement d’un pneumatique, le contour dudit pain de gomme étant délimité par des rainures dans la bande de roulement.
[0012] Ledit dispositif d’évent peut être situé à l’intérieur du contour de la zone de premier démoulage, à une distance prédéterminée de celui-ci.
[0013] Ledit dispositif d’évent peut être situé au centre de la zone de premier démoulage.
[0014] Ladite zone de premier démoulage peut comprendre une partie en creux et ledit dispositif d’évent est situé sur la zone de premier démoulage, à une distance prédéterminée de ladite partie en creux.
[0015] Dans un mode préféré de réalisation de l’invention, ledit dispositif d’évent peut être une soupape.
[0016] Ladite soupape peut comprendre un carter destiné à être inséré dans un orifice de l’élément de garniture, une tige de soupape comprenant une tête de soupape insérée dans un orifice débouchant central du carter, un ressort entourant la tige de soupape pour soumettre la tige de soupape à une force élastique prédéfinie et une pièce d’arrêt située à l’extrémité de la tige de soupape qui détermine la course de déplacement de la soupape en direction longitudinale.
[0017] Dans une variante de réalisation de l’invention, la tête de soupape peut présenter une surface externe de forme convexe.
[0018] Dans une autre variante de réalisation de l’invention, la tête de soupape peut présenter une surface externe de forme concave.
[0019] L’objectif de l’invention est également atteint avec un moule pour pneumatique de type comprenant une bande de roulement et deux flans latéraux, le moule comportant une première coquille et une deuxième coquille destinées à mouler les flancs latéraux et une pluralité de secteurs circonférentiels destinés à mouler la bande de roulement, chaque secteur comportant un élément de garniture selon l’invention.
[0020] L’invention a également pour objet un procédé de moulage d’un pneumatique à l’aide d’un moule comportant une première coquille et une deuxième coquille destinées au moulage des flancs latéraux du pneumatique ainsi qu’une pluralité de secteurs circonférentiels destinés au moulage de la bande de roulement du pneumatique, chaque secteur comportant un élément de garniture selon l’invention, dans lequel, on ferme le moule et on met en contact l’ébauche de pneumatique avec les parois du moule en chassant l’air résiduel lors de la fermeture du moule via des dispositifs d’évents agencés dans la zone de dernier moulage dudit élément de garniture, on vulcanise l’ébauche et dans lequel, lors de l’ouverture du moule on amène de l’air ambiant dans la zone de premier démoulage dudit élément de garniture avant le démoulage complet du pneumatique.
[0021] L’invention sera mieux comprise grâce à la suite de la description, qui s’appuie sur les figures suivantes : la figure 1 est une vue schématique en coupe d’un élément de garniture selon l’invention muni d’un capteur de mesure de l’effort de démoulage; la figure 2 est une vue schématique en coupe d’un élément de garniture de l’état de la technique muni d’un capteur de mesure de l’effort de démoulage; la figure 3 est un graphique comparatif illustrant la force nécessaire au démoulage dans différents cas de figure ; la figure 4 est une vue en coupe d’une soupape de l’élément de garniture de l’invention en position ouverte ; la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, la soupape étant en position fermée ; la figure 6 est une vue explosée de la soupape des figures 4 et 5 ; les figures 7, 8 et 9 illustrent de manière schématique différentes formes de pain de gomme de pneumatique qui sont moulés avec un élément de garniture de l’invention ; la figure 10 illustre, de manière schématique, par une vue de face et une vue en coupe, un autre exemple de pain de gomme moulé avec l’élément de garniture de l’invention ;
les figures 11 à 16 illustrent différentes variantes de soupapes utilisées dans un élément de garniture de l’invention ; la figure 17 illustre un exemple d’élément de garniture de l’invention et la figure 18 la partie de pneu obtenue avec l’élément de garniture de la figure 17.
[0022] Sur les différentes figures, les éléments identiques ou similaires portent la même référence. Leur description n’est donc pas systématiquement reprise.
[0023] Le principe de l’invention sera d’abord expliqué en référence aux figures 1 à 3. Les figures 1 et 2 représentent, de manière schématique, un dispositif de test à l’aide duquel on a mesuré l’effort de démoulage d’un pain de gomme de pneumatique moulé à l’aide d’un élément de garniture de l’invention, en figure 1, et, en figure 2, à l’aide d’un élément de garniture de l’état de la technique.
[0024] A la figure 1 on observe un élément de garniture 1 de l’invention comportant une face interne 2 en contact avec un pain de gomme 10. La face interne 2 correspond à une zone de premier démoulage 7 du pain de gomme 10. L’élément de garniture 1 de l’invention comprend, sur la face interne 2, un dispositif d’évent 20 en communication avec un canal 21 d’arrivée d’air. Un capteur d’effort 30 est fixé sur la face externe 3, opposée à la première, de l’élément de garniture 1, ce capteur peut être du type à jauge de contrainte. En fonctionnement, l’élément de garniture 1 assure la cuisson du pain de gomme 10 lorsque le moule est à l’état fermé. A la fin de la cuisson, on ouvre le moule, en exerçant une force de traction sur la partie externe 3, force de valeur égale à celle de l’effort de démoulage, tel représenté au niveau du pain de gomme 10 par la flèche D. Les valeurs de l’effort de démoulage sont mesurées à partir du début de l’ouverture du moule et jusqu’à la fin de la course d’ouverture de celui-ci. Deux dispositifs de test ont été utilisés : un premier dans lequel le canal d’arrivée d’air 21 est fermé (le canal est un orifice borgne ou communique avec une cavité fermée) et un deuxième dans lequel le canal d’arrivée d’air 21 communique avec l’extérieur du moule.
[0025] En parallèle, un dispositif de test ayant la même géométrie et les mêmes dimensions que celui de la figure 1 a été utilisé pour mouler un pain de gomme 10 avec un élément de garniture la dépourvu de dispositif d’évent. Les valeurs de l’effort de démoulage D ont été également enregistrés pour les mêmes valeurs de la course d’ouverture du moule comportant l’élément de garniture la.
[0026] La figure 3 illustre par une représentation graphique les valeurs de l’effort D mesuré avec les dispositifs des figures 1 et 2 où, en ordonnée, on a inscrit les valeurs de l’effort de démoulage en N et, en abscisse, celles du déplacement de l’élément de garniture, en mm. Ainsi, la courbe A représente l’évolution de l’effort de démoulage mesuré avec le dispositif de la figure 1 dans lequel le dispositif d’évent 1 est mis à l’air extérieur, la courbe A’ représente l’effort de démoulage mesuré avec le dispositif de la figure 1, mais dans lequel le canal d’arrivée d’air 21 est fermé et la courbe B représente l’évolution de l’effort de démoulage mesuré avec le dispositif de la figure 2. On observe ainsi que les valeurs de l’effort de démoulage mesuré avec le dispositif comportant un élément de garniture 1 selon l’invention ont fortement diminué, d’environ 50%, par rapport à l’effort de démoulage d’un élément de garniture de l’état de la technique et cela, dès l’ouverture du moule.
[0027] Les figures 4 à 5 illustrent un dispositif d’évent 20 selon un mode préféré de réalisation de l’invention. Ce dispositif est une soupape comportant un carter 22 de forme générale tubulaire introduit dans un orifice de l’élément de garniture 1, en mettant en communication le canal central 23 du carter 22 avec le canal d’arrivée d’air 21. Une tige de soupape 24 et un ressort 25 sont agencés dans le carter 22, le ressort 25 entourant la tige de soupape 24 pour soumettre la tige à une force élastique prédéfinie. La tige de soupape comprend, à l’une de ses extrémités, une tête de soupape 26 insérée dans un orifice débouchant central 28 du carter 22 et, à l’extrémité opposée, une pièce d’arrêt 28 située à qui détermine la course de déplacement « e » de la soupape en direction longitudinale, ou celle de l’axe longitudinal X-X’ de la soupape. En fonctionnement, l’ébauche de pneumatique vient au contact des parois de l’élément de garniture 1 et pousse la tête de la tige de soupape de manière à ce qu’elle prend la position illustrée à la figure 5. Ceci permet la fermeture de la soupape et empêche la gomme de pénétrer à l’intérieur de la soupape. Lors du démoulage, le ressort 25 pousse la tige de soupape 24 en direction du pneumatique cuit qui exerce une force moindre sur la tête de soupape et l’air peut arriver du conduit 21 via l’orifice 27 de la soupape pour aider ainsi le démoulage.
[0028] Plus particulièrement selon l’invention, le dispositif d’évent 20 est situé dans la partie de l’élément de garniture 1 destinée à mouler une zone de premier démoulage. La zone de premier démoulage est destinée à mouler la surface externe d’un pain de gomme de la
bande de roulement d’un pneumatique, le contour dudit pain de gomme étant délimité par des rainures dans la bande de roulement.
[0029] Tel que mieux visible en référence à la figure 17, l’élément de garniture 1 comprend un corps 4 délimitant une surface de moulage 5 destinée à mouler au moins en partie la surface extérieure 101 de la bande de roulement d’un pneumatique 100 (fïg. 18). La surface de moulage 5 comprend des zones de dernier moulage 6 et des zones de premier démoulage 7 du pneumatique.
[0030] Dans la partie moule, visible à la figure 17, les zones de dernier moulage 6 sont des parties en relief destinées à mouler des rainures 60 sur la surface extérieure 101 de la bande déroulement du pneumatique. Les zones de dernier moulage 6 comprennent, de manière connue, des évents 6’ permettant à l’air résiduel de s’échapper à l’extérieur du moule. Des bavures de moulage 66 sont présentes sur le pneu 100 à l’emplacement des évents 6’.
[0031] Les zones de dernier moulage 6 définissent, entre elles ou avec le bord d’un élément de garniture, le contour de moulage d’une zone qui se trouve radialement plus à l’extérieur du moule, zone qui est celle de premier démoulage 7 et est destinée à former un pain de gomme 10. Pour les gros pneus, les zones de dernier moulage et les zones de premier démoulage sont différentes. Les étapes de moulage lors de la fermeture du moule sont espacées dans le temps pour ces zones et il en est de même pour le démoulage lors de l’ouverture du moule.
[0032] Ainsi, lors de l’ouverture du moule, les zones de premier démoulage doivent permettre au pneumatique cuit de se détacher rapidement du moule afin que les autres zones puissent s’en détacher également. Or, les efforts de démoulage de ces zones sont très importants pour les pneus de grand diamètre et de formes complexes. L’élément de garniture de l’invention comporte un dispositif d’évent 20 qui permet de créer une amorce au démoulage qui se propage sur la zone de premier démoulage et permet de diminuer ainsi l’effort de démoulage dès l’ouverture du moule. Des traces de gomme 20’ sont visibles sur le pain de gomme 10 de la surface extérieure de la bande de roulement 101 (fïg. 18).
[0033] On va expliquer en référence aux figures 7 à 10 la position que peut prendre le dispositif d’évent 20. Dans les figures 7 à 9 où la zone de premier démoulage 7 est une
surface continue, légèrement convexe, de forme polygonale, le dispositif d’évent 20 est situé à l’intérieur du contour 8 de la zone de premier démoulage 7, à une distance prédéterminée « d » de celui-ci. La zone de premier démoulage 7 de la figure 10 présente une zone en creux 9 ayant une profondeur « h ». Dans ce cas, le dispositif d’évent 20 doit avantageusement être agencé à une distance « d » du contour 9’ de la zone en creux 9 et à une distance « d » du contour 8 de la zone de premier démoulage 7 et/ou au centre de la zone en creux 9. A titre d’exemple, pour une soupape dont le diamètre externe D du carter 22 est d’environ 4 mm, la distance « d » est d’environ 10 mm.
[0034] Dans une variante préférée de réalisation de l’invention, au moins un dispositif d’évent 20 est situé au centre de la zone de premier démoulage 7. Par centre de la zone de premier démoulage, on comprend le point d’intersection des médianes de ses côtés.
[0035] Dans une autre variante de l’invention, plusieurs dispositifs d’évent 20 sont agencés sur la zone de premier démoulage 7, par exemple un au centre, voire plusieurs autour du centre, ou encore plusieurs dispositifs d’évent peuvent être répartis sur la zone comprise entre le centre et celle située à une distance d du contour 8 de la zone de premier démoulage 7.
[0036] Les figures 11 à 16 illustrent différents types de soupape formant dispositif d’évent 20 de l’invention. Ainsi, la figure 11 illustre une soupape comportant une tête de soupape 26 plate en communication avec un conduit d’arrivée d’air ouvert vers extérieur, alors que la figure 12 illustre une soupape similaire placée dans un conduit d’arrivée d’air 21 fermé. La figure 13 illustre une soupape à tête de soupape 26 de forme convexe en communication avec un conduit d’arrivée d’air 21 fermé, alors que la figure 14 illustre une soupape similaire placée dans un conduit d’arrivée d’air 21 ouvert vers extérieur. La figure 15 illustre une soupape à tête de soupape 26 de forme concave en communication avec un conduit d’arrivée d’air 21 fermé, alors que la figure 16 illustre une soupape similaire placée dans un conduit d’arrivée d’air 21 ouvert vers extérieur. Les dispositifs d’évent 20 des figures 13 à 16 permettent une arrivée d’air plus rapide que celles des figures 11 à 12, mais laissent plus de traces sur le pneu. Dans l’exemple représenté aux figures, la tête de soupape a un diamètre de 4 mm et la partie protubérante, respectivement en creux de la tête de soupape des figures 13 à 16, une valeur de 0,5 mm.
[0037] D’autres variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être envisagés dans le cadre de l’invention telle que revendiquée. Ainsi, le dispositif d’évent peut être constitué par un simple évent ou orifice borgne ou un orifice qui communique avec un conduit d’arrivée d’air en provenance de l’extérieur du moule. [0038] Par ailleurs, plusieurs évents ou dispositifs d’évents peuvent être disposés sur une zone de premier démoulage afin de faciliter le démoulage, alors que des évents ou dispositifs d’évents peuvent être agencés dans les zones de dernier moulage pour chasser l’air résiduel à la fermeture du moule.
Claims
Revendications Elément de garniture (1) pour moule de pneumatique comprenant un corps délimitant une surface de moulage destinée à mouler au moins en partie la surface extérieure de la bande de roulement d’un pneumatique, ladite surface de moulage comportant une zone de dernier moulage (6) comprenant des dispositifs d’évents pour chasser l’air résiduel lors de la fermeture du moule, une zone de premier démoulage (7) du pneumatique, caractérisé en ce que l’élément de garniture (1) comprend en outre un dispositif d’évent (20) situé dans la partie de l’élément de garniture destinée à mouler ladite zone de premier démoulage (7) et réalisé de manière à permettre le moulage du pneumatique lors de la fermeture du moule et, dès l’ouverture du moule, à assurer une arrivée d’air sur la surface de moulage de la zone de premier démoulage du pneumatique. Elément de garniture selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d’évent (20) est réalisé de manière à mettre en communication la partie de l’élément de garniture destinée au moulage de la zone de premier démoulage (7) avec un conduit d’air (21) en provenance de l’extérieur du moule. Elément de garniture selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite zone de premier démoulage (7) est destinée à mouler la surface externe d’un pain de gomme (10) de la bande de roulement d’un pneumatique, le contour (8) dudit pain de gomme étant délimité par des rainures (60) dans la bande de roulement. Elément de garniture selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit dispositif d’évent (20) est situé à l’intérieur du contour (8) de la zone de premier démoulage (7), à une distance prédéterminée de celui-ci. Elément de garniture selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit dispositif d’évent (20) est situé au centre de la zone de premier démoulage (7). Elément de garniture selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ladite zone de premier démoulage (7) comprend une partie en creux (9) et en ce que ledit dispositif d’évent (20) est situé sur la zone de premier démoulage, à une distance prédéterminée de ladite partie en creux (9).
Elément de garniture selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit dispositif d’évent (20) est une soupape. Elément de garniture selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite soupape comprend un carter (22) destiné à être inséré dans un orifice de l’élément de garniture (1), une tige de soupape (24) comprenant une tête de soupape (26) insérée dans un orifice débouchant central (27) du carter (22), un ressort (25) entourant la tige de soupape (24) pour soumettre la tige de soupape à une force élastique prédéfinie et une pièce d’arrêt (28) située à l’extrémité de la tige de soupape (24) qui détermine la course de déplacement de la soupape en direction longitudinale. Elément de garniture selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tête de soupape (26) présente une surface externe de forme convexe. Elément de soupape selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tête de soupape (26) présente une surface externe de forme concave. Moule pour pneumatique de type comprenant une bande de roulement et deux flans latéraux, le moule comportant une première coquille et une deuxième coquille destinées à mouler les flancs latéraux et une pluralité de secteurs circonférentiels destinés à mouler la bande de roulement, chaque secteur comportant un élément de garniture (1) selon l’une des revendications précédentes. Procédé de moulage d’un pneumatique à l’aide d’un moule comportant une première coquille et une deuxième coquille destinées au moulage des flancs latéraux du pneumatique ainsi qu’une pluralité de secteurs circonférentiels destinés au moulage de la bande de roulement du pneumatique, chaque secteur comportant un élément de garniture (1) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel, on ferme le moule et on met en contact l’ébauche de pneumatique avec les parois du moule en chassant l’air résiduel lors de la fermeture du moule via des dispositifs d’évents agencés dans la zone de dernier moulage dudit élément de garniture, on vulcanise l’ébauche et dans lequel, lors de l’ouverture du moule on amène de l’air ambiant dans la zone de premier démoulage (7) dudit élément de garniture avant le démoulage complet du pneumatique.
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