FR3157262A1 - Outillage à surface de réception comprenant une pluralité de passages pour la fabrication d’un objet moulé sur ladite surface de réception - Google Patents
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Abstract
Outillage (1) destiné à la fabrication d’un bandage (100) toroïdal comprenant un sommet (101), un premier bourrelet (102) annulaire et un second bourrelet (103) annulaire, ainsi qu’un premier flanc (104) et un second flanc (105), ledit outillage (1) comprenant un noyau (10) pourvu de rainures (15) destinées à recevoir des éléments de renfort (108) conçus pour intégrer à demeure la structure du bandage (100) et s’étendre chacun dans la cavité (107) du bandage en reliant un point d’ancrage sommital (109) situé dans le sommet (101) du bandage à un point d’ancrage latéral (110) situé dans l’un des flancs (104, 105) ou des bourrelets (102, 103) du bandage (100).
L’outillage (1) comprend un système anti-pénétration (30) comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les rainures (15) du noyau (10) et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson du bandage (100).
Figure pour l’abrégé : Fig 2A
Description
La présente invention concerne le domaine général de la fabrication d‘objet moulé sur une surface de réception d’un outillage.
Plus particulièrement, la surface de réception de l’outillage est ajourée et comprend une pluralité de passages ou orifices.
Selon une application particulière, l’invention concerne le domaine de la fabrication de bandages toroïdaux, et plus particulièrement de bandages pneumatiques destinés à équiper des roues d’un véhicule.
Par « pneumatique », on entend un bandage destiné à former une cavité en coopérant avec un support de montage, par exemple une jante, cette cavité étant apte à être pressurisée à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Un pneumatique selon l’invention présente une structure de forme sensiblement toroïdale de révolution autour d’un axe principal du pneumatique, cet axe principal étant confondu avec l’axe de rotation du pneumatique.
De façon générale, un pneumatique comprend un sommet ayant deux extrémités axiales prolongées chacune, radialement vers l’intérieur, par un flanc puis par un bourrelet destiné à entrer en contact avec une jante. L’ensemble délimite une cavité torique intérieure.
Plus précisément, le sommet comprend, radialement de l’extérieur vers l’intérieur, une bande de roulement, destinée à entrer en contact avec le sol par l’intermédiaire d’une surface de roulement, et une armature de sommet destinée à assurer le renforcement du sommet du pneumatique. Une armature de carcasse relie les deux flancs entre eux et est ancrée, dans chaque bourrelet, à un élément circonférentiel de renforcement, le plus souvent de type tringle.
Dans le but d’améliorer le comportement, notamment la tenue en dérive, des bandages pneumatiques, la Demanderesse a eu l’idée de mettre d’implanter une structure de rigidification au sein de la cavité de gonflage torique que délimite le bandage.
On peut se référer à cet égard aux documents WO 2019/115917 – A1 et WO 2020/128225 – A1.
Le pneumatique décrit dans ces documents comprend un sommet prolongé radialement vers l’intérieur respectivement de chaque côté du plan médian du pneumatique par des premier et deuxième flancs puis par des premier et deuxième bourrelets destinés à entrer en contact avec un support de montage, par exemple une jante. Chaque premier et deuxième bourrelet comprend un élément de renforcement circonférentiel destiné à permettre l’accrochage du pneumatique sur le support de montage.
Le pneumatique comprend une surface interne délimitant une cavité torique de gonflage du pneumatique une fois ce dernier monté sur le support de montage.
Le pneumatique décrit dans ces documents comprend une structure de rigidification comprenant des premiers éléments filaires de rigidification s’étendant continûment dans la cavité torique depuis le premier bourrelet jusqu’au sommet et des deuxièmes éléments filaires de rigidification s’étendant continûment dans la cavité torique depuis le deuxième bourrelet jusqu’au sommet.
Chaque premier et deuxième élément de rigidification filaire est solidaire de chaque bourrelet depuis lequel il s’étend par une interface de bourrelet entre l’élément de rigidification filaire et une partie de la surface interne du bourrelet. De façon analogue, chaque premier et deuxième élément de rigidification filaire est solidaire du sommet du pneumatique par une interface de sommet entre l’élément de rigidification filaire et une partie de la surface interne du sommet.
Ces éléments filaires de rigidification sont usuellement appelés « haubans ». L’intérêt d’utiliser des éléments filaires de rigidification est d’avoir une structure de rigidification ayant une faible masse et peu hystérétique. L’utilisation d’éléments filaires de rigidification identiques permet d’avoir une répartition homogène des efforts entre les éléments de rigidification.
Toutefois, afin de réaliser de tels bandages à haubans, la Demanderesse a développé un outillage de fabrication spécifique.
On peut se référer à cet égard au document FR 3 120 814 – A1 qui propose un outillage à noyau rainuré pour la fabrication de bandages pneumatiques renforcés par des haubans qui traversent la cavité de gonflage.
L’outillage décrit dans ce document comprend un noyau pourvu de passages de type rainures destinés à recevoir des éléments de renfort, dits « haubans » qui sont conçus pour intégrer à demeure la structure du bandage et s’étendre chacun dans la cavité du bandage en reliant un point d’ancrage sommital situé dans le sommet du bandage à un point d’ancrage latéral situé dans l’un des flancs ou bourrelets du bandage.
L’utilisation d’un tel noyau permet de positionner les haubans aux emplacements désirés au sein du volume réservé par le noyau et par conséquent dans la région de l’espace qui deviendra par la suite la cavité du bandage après que l’on aura constitué ledit bandage et retiré le noyau.
Toutefois, lors de l’étape de cuisson du bandage, lors de laquelle les composants de la paroi dudit bandage sont vulcanisés, le bandage vient s’insérer dans les rainures du noyau lors de la montée en pression dans le moule de cuisson.
Le volume intérieur du moule de cuisson disponible pour loger le bandage devient alors plus important que souhaité, le bandage a donc plus de place pour se dilater librement et la pression interne dans le moule de cuisson ne peut pas atteindre la pression nécessaire à la fabrication du pneumatique.
En effet, la pression de moulage est obtenue par dilation du noyau de l’outillage de fabrication et du bandage lors de l’étape de cuisson.
Il est donc essentiel que le volume du bandage soit parfaitement adapté au volume du moule de cuisson afin d’atteindre une pression de moulage nécessaire comprise entre 50bars et 60bars, de préférence égale à 55bars.
Sans une telle pression de moulage, le bandage n’est pas plaqué au moule et peut présenter des défauts d’aspect. Par ailleurs, les différents segments de bandage ne seront pas suffisamment mis en contact les uns avec les autres, de sorte que l’adhérence entre les segments de bandage peut s’avérer insuffisant.
Au surplus, les appels de bandage à l’intérieur des rainures peuvent engendrer des problèmes esthétiques à l’intérieur de l’enveloppe, mais également structurels, tels que le déplacement des fils de carcasse.
Le document FR 3 120 814 – A1 propose une solution afin de boucher les rainures par des dispositifs mécaniques. Toutefois, une telle solution est difficilement applicable industriellement.
Il existe un besoin de remédier aux inconvénients précités et d’améliorer les solutions existantes pour éviter la pénétration de la gomme constituant le bandage dans les rainures d’un noyau rainuré d’un outillage de fabrication d’un pneumatique à haubans.
L’invention a pour objectif d’empêcher les matériaux constituant l’objet de fluer dans les passages pratiqués dans un outillage comprenant une surface de réception ajourée.
Plus particulièrement, l’invention a également pour objectif d’empêcher les composants constituant le bandage cru ou la gomme de fluer dans les rainures de la partie intérieure moulante, dite « PIM » ou noyau du pneumatique.
L’invention a pour objet un outillage destiné à la fabrication d’un objet comprenant une paroi présentant une surface interne qui délimite une cavité, l’outillage comprenant une surface de réception possédant une forme conjuguée à la surface interne de la paroi de l’objet et comprenant une pluralité de passages qui s’étendent sous la surface de réception, et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception, l’objet étant destiné à être moulé sur la surface de réception de l’outillage.
L’outillage comprend un système anti-pénétration configuré pour contrôler le fluage du matériau constitutif de l’objet dans les passages, le système anti-pénétration comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les passages et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson de l’objet.
Un tel outillage permet de mouler des objets sur des surfaces de réception ou surfaces moulantes comprenant des passages ou orifices.
Selon un mode particulier de l’invention, l’objet est bandage toroïdal d’un pneumatique formant l’objet et l’outillage est configuré pour fabriquer ledit un bandage toroïdal.
Selon un mode de réalisation, le bandage toroïdal comprend un sommet destiné à former une bande de roulement, un premier bourrelet annulaire et un second bourrelet annulaire conçus pour permettre l’accrochage du bandage sur un support de montage, tel qu’une jante, ainsi qu’un premier flanc et un second flanc qui relient le sommet respectivement au premier bourrelet et au second bourrelet, le sommet, les premier et second flancs et les premier et second bourrelets formant dans leur ensemble une paroi présentant une surface interne concave qui délimite une cavité du bandage.
Ledit outillage comprend un noyau toroïdal présentant, autour de son axe central, une surface externe convexe dite « surface de réception»qui possède une forme conjuguée à la surface interne de la paroi du bandage et qui comprend à cet effet une zone sommitale, radialement externe, destinée à recevoir des composants constitutifs du sommet du bandage, et, de part et d’autre axialement de ladite zone sommitale, une première zone latérale rabattue vers l’axe central et destinée à recevoir des composants constitutifs du premier flanc et du premier bourrelet ainsi qu’une seconde zone latérale rabattue vers l’axe central et destinée à recevoir des composants constitutifs du second flanc et du second bourrelet, de sorte que le noyau matérialise un volume, dit « volume réservé », qui est délimité extérieurement par la surface de réception et qui correspond à la cavité du bandage.
Le noyau comprend une pluralité de passages qui s’étendent à l’intérieur du volume réservé, sous la surface de réception, et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception de manière que chacun desdits passages relie la zone sommitale de la surface de réception à l’une des première et seconde zones latérales afin que le noyau puisse recevoir, à l’intérieur desdits passages, des éléments de renfort, dits « haubans », qui sont conçus pour intégrer à demeure la structure du bandage et s’étendre chacun dans la cavité du bandage en reliant un point d’ancrage sommital situé dans le sommet du bandage à un point d’ancrage latéral situé dans l’un des flancs ou des bourrelets du bandage.
L’outillage comprend un système anti-pénétration qui coopère avec le noyau pour faire obstacle à une pénétration des composants constitutifs du sommet, des flancs ou des bourrelets du bandage dans les passages du noyau dans lesquels sont engagés les haubans.
Le système anti-pénétration comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les passages du noyau et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson du bandage.
Le système anti-pénétration empêche les matériaux, et notamment les compositions à base de caoutchouc, présents dans les composants du bandage de pénétrer dans les rainures par fluage, et ce afin d’empêcher la formation de bavures de caoutchouc qui viendraient coller les haubans aux parois des rainures, et qui créeraient donc un risque d’arrachement des haubans au moment de l’extraction des secteurs angulaires du noyau.
L’injection sous pression d’un fluide dans les rainures permet d’empêcher, ou freiner sensiblement, la pénétration dans la rainure des matériaux constitutifs des composants du bandage, et en particulier des mélanges à base de caoutchouc non vulcanisé.
En cuisson sur un noyau dur de l’outillage de fabrication, la pression de moulage est obtenue par la différence entre le volume moulant et les composants du bandage contenus. Cet équilibre évolue en fonction des dilatations. En pratique, l'augmentation de la température de la partie intérieure moulante et des composants du bandage provoque une augmentation de la pression. Les fuites des composants du bandage par les évents tempèrent cette montée en pression, mais les rainures des haubans proposent des ouvertures trop larges et la perte de volume occasionnée fait chuter la pression. Pour la maintenir à un niveau satisfaisant les exigences de la cuisson, il est indispensable d'injecter un fluide au niveau des rainures à une pression progressive augmentant jusqu’à atteindre une pression comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de façon linéaire pour atteindre une première pression comprise entre 20 bars et 35 bars pendant une première durée comprise entre 50s et 100s, par exemple égale à 60s, puis suivant une seconde pente pendant une deuxième durée comprise entre 120s et 200s, par exemple égale à 150s, pour atteindre une pression de moulage comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de préférence entre 50 bars et 55 bars.
Dès la fermeture du moule, un volume des composants du bandage pénètre les rainures et forment un bouchon, dans le même temps l'injection de fluide sous pression commence pour contenir la pénétration des composants du bandage dans lesdites rainures. Le pilotage progressif de la montée en pression de fluide sous pression associé à l'effet de bouchon évite une fuite de fluide sous pression entre la partie intérieure moulante et le Cru. Ce pilotage permet également de laisser le temps aux composants du bandage de pénétrer les renforts et de se compacter, cela évite l’apparition de soufflure en sortie presse.
Avantageusement, les passages pour haubans sont formés par des rainures, de préférence borgnes, qui sont creusées depuis la surface de réception dans l’épaisseur du volume réservé de sorte à présenter une ouverture continue le long du profil de la surface de réception, depuis la zone sommitale jusqu’à la zone latérale concernée.
Selon un mode de réalisation, le noyau comprend un assemblage de plusieurs secteurs angulaires monoblocs agencés en azimut autour de l’axe central de l’outillage, selon une alternance de secteurs dits « clefs », de préférence conçus pour être accessibles par abord radialement interne et pour être retirés en premier lors du désassemblage du noyau, et de secteurs dits « voûtes », soutenus et bloqués en position par les clefs, et de préférence conçus pour devenir manœuvrables après qu’ils ont été libérés par le retrait des clefs. Les voûtes forment des secteurs complémentaires aux clefs.
Un tel agencement en secteurs monoblocs facilitera le démoulage, et permettra en outre de faire passer localement les haubans du côté radialement externe du noyau, sur la surface de réception qui recevra les composants de la paroi du bandage, ce qui permettra d’intégrer facilement la portion correspondante des haubans dans la paroi et donc d’assurer l’ancrage desdits haubans dans le sommet du bandage.
De préférence, chaque clef ou segment de clef et chaque voute ou segment de voute comprend son propre circuit d’amenée du fluide sous pression. Ainsi, on peut réaliser une injection séparée dans chaque segment de clef et de voute.
Par exemple, chaque clef comprend une pluralité de rainures de clefs réparties, de préférence équiréparties, en azimut autour de l’axe central selon un pas angulaire de répétition, les rainures de clefs étant, par exemple, générées suivant des plans radiaux contenant l’axe central.
De préférence, chaque clef comprend un logement s’étendant radialement depuis une surface radialement interne radialement vers l’extérieur, sans déboucher sur la surface de réception, le circuit d’amenée d’un fluide comprend deux conduits principaux de clef prenant naissance dans le logement d’amenée correspondant et s’étendant axialement respectivement vers les zones latérales et deux conduits secondaires de clef s’étendant circonférentiellement depuis l’extrémité de chaque conduit principal dans la clef correspondante, les conduits secondaires de clef de la clef correspondante reliant les rainures de clef pratiquées dans la clef correspondante.
Par exemple, chaque voute comprend une pluralité de rainures de voutes réparties, de préférence équiréparties, autour de l’axe central selon un angle d’inclinaison formant un angle non nul par rapport à un axe radial.
Par exemple, les rainures de voute sont générées suivant des plans inclinés par rapport aux plans radiaux contenant l’axe central.
De préférence, chaque voute comprend un logement s’étendant radialement depuis une surface radialement interne radialement vers l’extérieur, sans déboucher sur la surface de réception, le circuit d’amenée d’un fluide comprend deux conduits principaux de voute prenant naissance dans le logement d’amenée correspondant et s’étendant axialement respectivement vers les zones latérales et deux conduits secondaires de voute s’étendant circonférentiellement depuis l’extrémité de chaque conduit principal dans la voute correspondante, les conduits secondaires de voute de la voute correspondante reliant les rainures de voute pratiquées dans la voute correspondante.
Avantageusement, les rainures de voutes ne sont pas parallèles aux rainures de clefs.
Un tel agencement permet d’améliorer l’extraction du noyau hors du bandage après l’étape de cuisson.
De manière générale, les rainures sont agencées selon un angle d’inclinaison variable qui dépend de la dimension du noyau.
En variante, on pourrait prévoir que les rainures soient toutes identiques et inclinées selon une même direction.
On entend par la rainure, l’ensemble comprenant les rainures de clefs et les rainures de voutes.
Selon un mode de réalisation, chaque clef comprend deux faces latérales opposées formant des plans de joint de ladite clef avec les deux voûtes adjacentes à ladite clef, lesdites faces latérales étant inclinées selon deux pentes formant un V ou chevron l’une par rapport à l’autre et par rapport au plan méridien sagittal de la clef considérée.
En variante, lesdites faces latérales peuvent être parallèles entre elles et au plan méridien sagittal, tel que décrit dans le brevet FR 3 120 814 - A1.
Selon un mode de réalisation, chaque voute comprend deux faces latérales opposées formant des plans de joint de ladite voute avec les deux clefs adjacentes à ladite voute, lesdites faces latérales étant inclinées selon deux pentes formant un V inversé ou chevron inversé l’une par rapport à l’autre et par rapport au plan méridien sagittal de la voute considérée.
Avantageusement, chaque clef et voute est délimitée par un flanc latéral présentant chacun, en section dans un plan radial, un profil extérieur bombé, convexe, qui assure une transition incurvée entre la zone sommitale et la zone latérale correspondante de la surface de réception, et dont la courbure épouse la courbure du creux de la cavité du bandage, et plus particulièrement la courbure de la surface interne de la paroi du bandage à la transition entre le sommet et le flanc, ainsi que dans les zones où la paroi dessine les points axialement les plus externes des flancs.
De la sorte, les flancs latéraux latéral des clefs et voutes forment chacun un lobe qui peut occuper, remplir provisoirement et donc conformer, le creux de la cavité du bandage, pendant la fabrication dudit bandage.
On notera à ce titre que, en raison de la concavité de la cavité et du resserrement axial que forment les bourrelets par rapport aux flancs, lesdits bourrelets se trouvent radialement au droit des flancs latéraux latéral des clefs et voutes.
De préférence, le fluide utilisé est choisi dans le groupe comprenant de l’azote, de l’hélium, de l’argon, du dioxyde de carbone, tout gaz inerte non caloporteur. En variante, le fluide utilisé pourrait être de l’eau. Toutefois, un gaz a l’avantage de ne pas laisser de dépôt.
Selon un second aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication par moulage d’un objet comprenant une paroi présentant une surface interne qui délimite une cavité, l’outillage comprenant une surface de réception possédant une forme conjuguée à la surface interne de la paroi de l’objet et comprenant une pluralité de passages qui s’étendent sous la surface de réception, et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception.
L’objet étant destiné à être moulé sur la surface de réception de l’outillage.
L’outillage comprend un système anti-pénétration configuré pour contrôler le fluage du matériau constitutif de l’objet dans les passages, le système anti-pénétration comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les passages et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson de l’objet.
Ledit procédé comprend :
- une étape de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage tel que décrit précédemment ;
- une étape de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception les matériaux constitutifs de l’objet sur la surface de réception de l’outillage, afin de construire la paroi de l’objet,
- une étape de cuisson ; et
- une étape de démoulage de l’objet.
- une étape de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage tel que décrit précédemment ;
- une étape de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception les matériaux constitutifs de l’objet sur la surface de réception de l’outillage, afin de construire la paroi de l’objet,
- une étape de cuisson ; et
- une étape de démoulage de l’objet.
Lors de l’étape de cuisson, le procédé comprend une étape de soutien de la montée en pression, au cours de laquelle on injecte un fluide sous pression dans l’outillage afin de remplir provisoirement, au moins pendant l’étape (S5) de cuisson le volume de chaque passage.
Selon un mode particulier de l’invention, l’objet est un bandage toroïdal d’un pneumatique comprenant un sommet destiné à former une bande de roulement, un premier bourrelet annulaire et un second bourrelet annulaire conçus pour permettre l’accrochage du bandage sur un support de montage tel qu’une jante, ainsi qu’un premier flanc et un second flanc qui relient le sommet respectivement au premier bourrelet et au second bourrelet, le sommet, les premier et second flancs et les premier et second bourrelets formant dans leur ensemble une paroi présentant une surface interne concave qui délimite une cavité du bandage.
Ledit bandage comprenant des éléments de renfort, dits « haubans », qui s’étendent chacun dans la cavité du bandage en reliant un point d’ancrage sommital situé dans le sommet du bandage à un point d’ancrage latéral situé dans l’un des flancs ou des bourrelets du bandage.
Ledit procédé comprend :
- une étape de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage tel que décrit précédemment ;
- une étape de pré-garnissage au cours de laquelle on pose sur les zones latérales et sur la zone sommitale de la surface de réception du noyau, en vis-à-vis des points d’ancrage prévus pour attacher les renforts à la paroi du bandage, des structures d’ancrage qui sont conçues pour recueillir les extrémités des renforts qui émergent des passages du noyau et pour venir adhérer aux composants constitutifs des flancs ou des bourrelets, respectivement aux composants constitutifs du sommet, en prenant en sandwich lesdites extrémités des renforts entre les structures d’ancrage et lesdits composants, afin d’assurer la fixation des renforts aux points d’ancrage prévus ;
- une étape de mise en place de renfort, au cours de laquelle on passe un fil de renfort, destiné à former un hauban, à travers chaque passage du noyau, de préférence en utilisant un fil de renfort continu que l’on dispose en serpentin à travers les passages successifs en faisant aller puis revenir d’un seul tenant ledit fil de renfort continu d’une zone latérale du noyau à l’autre zone latérale en passant par la zone sommitale,
-une étape de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception les composants constitutifs du sommet, des flancs et des bourrelets du bandage, afin de construire la paroi du bandage, de préférence par enroulement desdits composants sur le noyau mis en rotation, afin de construire la paroi du bandage,
- une étape de cuisson ; et
- une étape de démoulage au cours de laquelle on dégage le noyau du bandage en laissant les renforts en place dans la cavité dudit bandage.
- une étape de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage tel que décrit précédemment ;
- une étape de pré-garnissage au cours de laquelle on pose sur les zones latérales et sur la zone sommitale de la surface de réception du noyau, en vis-à-vis des points d’ancrage prévus pour attacher les renforts à la paroi du bandage, des structures d’ancrage qui sont conçues pour recueillir les extrémités des renforts qui émergent des passages du noyau et pour venir adhérer aux composants constitutifs des flancs ou des bourrelets, respectivement aux composants constitutifs du sommet, en prenant en sandwich lesdites extrémités des renforts entre les structures d’ancrage et lesdits composants, afin d’assurer la fixation des renforts aux points d’ancrage prévus ;
- une étape de mise en place de renfort, au cours de laquelle on passe un fil de renfort, destiné à former un hauban, à travers chaque passage du noyau, de préférence en utilisant un fil de renfort continu que l’on dispose en serpentin à travers les passages successifs en faisant aller puis revenir d’un seul tenant ledit fil de renfort continu d’une zone latérale du noyau à l’autre zone latérale en passant par la zone sommitale,
-une étape de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception les composants constitutifs du sommet, des flancs et des bourrelets du bandage, afin de construire la paroi du bandage, de préférence par enroulement desdits composants sur le noyau mis en rotation, afin de construire la paroi du bandage,
- une étape de cuisson ; et
- une étape de démoulage au cours de laquelle on dégage le noyau du bandage en laissant les renforts en place dans la cavité dudit bandage.
Lors de l’étape de soutien de la montée en pression, on injecte un fluide sous pression dans le noyau afin de remplir provisoirement, au moins pendant l’étape de cuisson le volume de chaque passage qui est laissé libre entre l’élément de renfort engagé dans ladite passage.
Ainsi, lors de l’étape soutien de la montée en pression, on met en œuvre le système anti-pénétration qui, pendant l’étape de cuisson, coopère avec le noyau pour faire obstacle à une pénétration des composants constitutifs du sommet, des flancs ou des bourrelets du bandage dans les rainures du noyau dans lesquels sont engagés les renforts.
Au cours de l’étape de cuisson, on place le noyau et le bandage cru porté par ledit noyau dans un moule de cuisson, afin de vulcaniser les composants du bandage à base de caoutchouc. A cet effet, la température du moule, et plus particulièrement du bandage, sera de préférence portée à une valeur comprise entre 120°C et 200°C.
C’est la pression du gaz qui, en bloquant les composants constituant le bandage hors des rainures, donne effectivement la pression de moulage.
Sans injection de gaz sous pression lors de l’étape de cuisson, les composants du bandage cru vont pénétrer dans les rainures et la pression de moulage ne pourrait pas être atteindre la pression de moulage nécessaire comprise entre 50bars et 60bars, de préférence égale à 55bars.
Une telle solution ne nécessite pas d’interrompre la confection pour installer un dispositif d’obturation mécanique des rainures. Il n’y a pas non plus de matériel à retirer après le démontage du noyau.
Selon un mode de réalisation, le noyau comprend un assemblage de plusieurs secteurs angulaires monoblocs agencés en azimut autour d’un axe central de l’outillage, selon une alternance de secteurs dits « clefs », et de secteurs dits « voûtes », soutenus et bloqués en position par les clefs, les voûtes formant des secteurs complémentaires aux clefs et chaque clef ou segment de clef et chaque voute ou segment de voute comprenant son propre circuit d’amenée du fluide sous pression.
Plus particulièrement, lors de ladite étape de préparation, on assemblera les segments de clefs et de voûtes pour former le noyau.
Lors de l’étape de soutien de la montée en pression, le fluide sous pression est injecté dans le circuit d’amenée de chaque clef et chaque voute.
Ainsi, on peut réaliser une injection séparée dans chaque segment de clef et de voute.
Avantageusement, le fluide est injecté à une pression progressive augmentant de façon linéaire jusqu’à atteindre une pression comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de façon linéaire pour atteindre une première pression comprise entre 20 bars et 35 bars pendant une première durée comprise entre 50s et 100s, par exemple égale à 60s, puis suivant une seconde pente pendant une deuxième durée comprise entre 120s et 200s, par exemple égale à 150s, pour atteindre une pression de moulage comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de préférence entre 50 bars et 55 bars.
Par exemple, la durée de l’étape de cuisson est comprise entre 500s et 800s à une température comprise entre 150 °C et 200°C, préférentiellement 170 °C.
Avantageusement, l’injection du gaz sous pression réalisée à l’étape de soutien de la montée en pression démarre directement ou après la fermeture du moule.
L’injection de fluide sous pression à une pression faible au départ a pour effet de laisser pénétrer une faible quantité de composants formant le bandage dans les rainures afin d’assurer une étanchéité entre le noyau et le bandage cru, permettant au fluide sous pression d’être contenu dans les rainures sans fuite dans le bandage.
D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
illustre une vue en coupe dans un plan radial un exemple de bandage haubané réalisé selon l’invention ;
illustre une vue en perspective partielle du bandage haubané de la
illustrent, selon des vues en perspective respectivement éclatée et assemblée, un sous-ensemble annulaire formant un noyau d’un outillage selon l’invention, ledit étant subdivisé angulairement en secteurs, qui forment en alternance des secteurs dits « voûtes » et des secteurs dits « clefs » conçus pour verrouiller les voûtes en position ; lesdits secteurs étant destinés à recevoir chacun les composants constitutifs d’un flanc de bandage et qui contiennent des passages pour les haubans ;
est une vue de détail en coup dans un plan radial de l’outillage illustré sur la
illustrent en détails en perspective, respectivement pleine et en coupe d’une clef du noyau de l’outil des figures 2A et 2B ;
illustrent en détails en perspective, respectivement pleine et en coupe d’une voute du noyau de l’outil des figures 2A et 2B ;
illustre, selon une vue de détail en coupe dans un plan méridien passant par le milieu des rainures, du noyau de l’outillage des figures 2A e t2B, la mise en place des haubans au sein dudit noyau, avant la réalisation de la paroi du bandage ;
représente une étape de cuisson lors du procédé de fabrication du pneumatique ;
représente un organigramme d’un procédé de fabrication d’un pneumatique à haubans avec l’outillage des figures 2A à 6 ;
représente la courbe de montée en pression du fluide à injecter lors de l’étape de soutien de la montée en pression ; et
illustre un exemple de construction des clefs et voûtes de l’outillage des figures 2A et 2B.
Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation
Les figures 2A, 2B et 3 illustrent un outillage 1 destiné à la fabrication d’un bandage toroïdal 100, tel qu’illustré sur les figures 1A et 1B. Plus généralement, l’outillage 1 pourrait être destiné à la fabrication de tout objet destiné à être moulé sur une surface moulante de l’outillage comprenant une pluralité de passages ou d’orifices.
Un tel bandage 100 constitue, de préférence, un bandage pneumatique destiné à équiper une roue d’un véhicule, pour assurer la liaison dudit véhicule avec le sol.
Le bandage 100 présente une forme de révolution autour d’un axe dit « axe central » X1-X1 qui correspond sensiblement, en pratique, à l’axe de rotation de la roue.
Cet axe central X1-X1 définit trois directions classiquement utilisées par l’homme du métier : une direction axiale, une direction radiale et une direction circonférentielle.
Par « direction axiale », on entend une direction colinéaire à l’axe central X1-X1 du bandage 100, c’est-à-dire colinéaire à l’axe de rotation du bandage 100.
Par « direction radiale », on entend une direction qui s’étend selon un rayon du bandage 100, c’est-à-dire une direction quelconque qui est sécante et perpendiculaire à l’axe central X1-X1.
Par « direction circonférentielle », on entend une direction qui est perpendiculaire à la fois à la direction axiale et à un rayon du bandage 100, et qui correspond, dans un plan normal à l’axe central X1-X1, à la tangente à un cercle dont le centre est sur l’axe de rotation du bandage 100.
Le bandage 100 comprend, de façon connue en soi, un sommet 101 destiné à former une bande de roulement, un premier bourrelet 102 annulaire et un second bourrelet 103 annulaire conçus pour permettre l’accrochage du bandage 100 sur un support de montage, tel qu’une jante.
Le bandage 100 comprend en outre un premier flanc 104 et un second flanc 105 qui relient le sommet 101 respectivement au premier bourrelet 102 et au second bourrelet 103.
Par simple convention, on pourra considérer que, dans un plan méridien P_Mer, la limite entre le sommet 101 et le flanc 104, 105 considéré correspond au point axialement le plus extérieur de la surface externe du bandage 100 pour lequel l’angle entre la tangente à la surface externe du bandage 100 et une droite parallèle à l’axe central X1-X1 est égal à 30°.
Par « plan méridien » P_Mer, ou plan radial, on entend un plan parallèle à, et contenant, l’axe central X1-X1. Un tel plan méridien est normal à la direction circonférentielle.
Par « plan équatorial » P_Eq, on entend un plan normal à l’axe central X1-X1 et qui passe par le point radialement le plus externe du bandage, lequel est, de préférence, situé axialement à mi-distance entre les points axialement les plus externes du bandage 100.
Ledit plan équatorial P_Eq divise donc axialement le bandage 100 en deux moitiés toroïdales, de préférence sensiblement égales, dites, par analogie avec le globe terrestre, « hémisphères ».
Le sommet 101, les premier et second flancs 104, 105 et les premier et second bourrelets 102, 103 forment dans leur ensemble une paroi 106 présentant une surface interne 106_in concave qui délimite une cavité interne 107 du bandage 100.
En pratique, la cavité interne 107 du bandage 100 est torique, et forme avantageusement la cavité de gonflage du bandage 100, qui est destinée à recevoir un fluide sous pression, tel que de l’air, pour soutenir le sommet 101 du bandage 100 pneumatique par rapport à la jante.
De préférence, tel que cela est visible sur les figures 1A et 1B, chaque bourrelet 102, 103 est situé axialement en retrait de la position axialement la plus saillante du flanc 104, 105 correspondant, c’est-à-dire que le bourrelet 102, 103 est plus proche du plan équatorial P_Eq que le flanc 104, 105 auquel ledit bourrelet est raccordé. Ainsi, le flanc 104, 105 forme, entre le sommet 101 et le bourrelet 102, 103 correspondant, en section dans le plan méridien P_Mer, un profil globalement bombé vers l’extérieur et dont l’extrémité formant le bourrelet 102, 103 est axialement rentrante, de sorte que la cavité 107 présente, en section dans ledit plan méridien, sensiblement une forme de Ω (Oméga majuscule).
Le bandage 100 comprend des éléments de renfort 108, dits « haubans », conçus pour intégrer à demeure la structure du bandage 100 et s’étendre dans la cavité interne 107 dudit bandage en reliant un point d’ancrage sommital 109 situé au sommet 101 du bandage 100 à un point d’ancrage latéral 110 situé dans l’un des flancs 104, 105 ou des bourrelets 102, 103 du bandage 100.
Tel qu’illustré sur les figures 1A, 1B, les points d’ancrage sommital 109 et latéral 110 de chaque hauban 108 sont situés à un même azimut autour de l’axe central X1-X1 du bandage 100, de sorte que les haubans 108 s’étendent suivant des plans radiaux contenant l’axe central X1-X1 du bandage 100.
Les haubans 108 pourront représenter différentes configurations, notamment une variété d’orientations, sans sortir du cadre de l’invention.
Chaque hauban 108 est de préférence contenu dans un seul hémisphère, en ceci qu’aucun hauban 108 ne traverse le plan équatorial P_Eq à l’intérieur de la cavité interne 107 du bandage 100.
Chaque hauban 108 est destiné à travailler en traction et donc à relier le point d’ancrage sommital 109 au point d’ancrage latéral 110 correspondant selon un segment de droite, c’est-à-dire en formant géométriquement une corde tendue ou quasi-tendue, sous l’arc qui est formé par la surface interne 106_in de la paroi 106 entre le point d’ancrage sommital 109 et le point d’ancrage latéral 110 dans le bandage 100 au repos, et ce afin que le hauban s’oppose à l’éloignement mutuel desdits points d’ancrage 109, 110 l’un par rapport à l’autre, et ainsi augmente la rigidité latérale du bandage 100.
Les haubans 108 sont, tel qu’illustré, répartis en azimut autour de l’axe central X1-X1, ici, de manière uniforme, selon un pas angulaire de répétition constant, par exemple compris entre 0.5° et 5°.
En variante, on pourrait prévoir une autre répartition des haubans 108, comme il sera décrit en référence avec l’outillage 1.
Selon l’invention, l’outillage 1 comprend un noyau 10 toroïdal présentant, autour de son axe central X2-X2, une surface externe 10_out, dite surface de réception, qui possède une forme conjuguée à la surface interne 106_in de la paroi 106 du bandage 100.
La surface externe 10 comprend une zone sommitale 11, radialement externe, destinée à recevoir des composantes constitutifs du sommet 101 du bandage 100, et, de part et d’autre axialement de ladite zone sommitale 11, une première zone latérale 12 rabattue vers l’axe central X2-X2 du noyau 10 et destinée à recevoir des composants constitutifs du premier flanc 104 et du premier bourrelet 102, ainsi qu’une seconde zone latérale 13 destinée à recevoir des composants constitutifs du second flanc 105 et du second bourrelet 103.
De la sorte, le noyau 10 matérialise un volume, dit « réservé », qui est délimité extérieurement par la surface de réception 10_out et qui correspond à la cavité interne 107 du bandage 100.
Le noyau 10 peut ainsi occuper, et donc réserver temporairement, pendant la fabrication du bandage 100, le volume dont la forme et les dimensions correspondent à la cavité interne 107, volume qui deviendra la cavité interne 107 du bandage lorsque le noyau 10 aura été retiré dudit bandage 100, lors de l’opération de démoulage qui terminera le cycle de fabrication du bandage 100.
On notera que, en pratique, l’axe central X2-X2 du noyau 10, autour duquel ledit noyau 10 forme un anneau, se confondra avec l’axe central X1-X1 du bandage 100 fabriqué sur le noyau 10. Par commodité de description, on pourra donc désigner indifféremment l’un ou l’autre par l’expression « axe central ».
Tel qu’illustré, le noyau 10 comprend une pluralité de passages 15 qui s’étendent à l’intérieur du volume réserve, sous la surface de réception 10_out, et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception 10_out de manière que chacun desdits passages 15 relie la zone sommitale 11 de la surface de réception 10_out à l’une des première et second zones latérales 12, 13 afin que le noyau 10 puisse recevoir, à l’intérieur desdits passages 15, les éléments de renfort 108 du bandage 100.
Les passages 15 correspondent ainsi à des espaces vides qui sont ménagés dans le noyau 10, à l’intérieur du volume réserve, pour pouvoir accueillir les haubans 108, et permettre ainsi à chaque hauban 108 de traverser la surface de réception 10_out, une première fois pour pénétrer dans le volume réservé, pour pouvoir accueillir les haubans 108, et permettre ainsi à chaque hauban 108 de traverser la surface de réception 10_out, une première fois pour pénétrer dans le volume réservé, ici à travers la zone latérale 12, 13, et une second fois pour ressortir du volume réservé, ici dans la zone sommitale 11, ou inversement.
Avantageusement, quelque soit la configuration des haubans 108, le noyau 10 selon l’invention permet d’implanter lesdits haubans 108 dans le volume réservé par le noyau 10, et donc dans l’espace qui deviendra la cavité interne 107 du bandage 100, préalablement à la constitution du bandage 100, selon une répartition et un agencement qui correspondront sensiblement, voire exactement, à la répartition et à l’agencement que présenteront lesdits haubans 108 au sein du bandage 100 fini, prêt à être monté sur la jante, puisque les haubans 108 restent en place à l’intérieur de la cavité interne 107, dans la position voulue, et solidaires du bandage 100, lorsque l’on retire le noyau 10.
Grâce à l’utilisation d’un noyau 10 selon l’invention, on est donc assuré que le bandage 100 présentera une configuration bien maitrisée et reproductible d’un bandage 100 à l’autre.
En outre, les haubans 108 se trouvant ainsi à l’abri dans les passages 15 du noyau 10 pendant la pose des composants constitutifs de la paroi 106 du bandage 100, il n’y a aucun risque de déplacer, d’arracher ou d’endommager accidentellement lesdits haubans 108 pendant le processus de fabrication de la paroi 106 du bandage 100.
De façon particulièrement préférentielle, on pourra choisir d’aménager les passages 15 selon des formes ouvertes démoulables, permettant la réalisation d’un noyau 10 permanent, réutilisable, que l’on peut extraire hors du bandage 100, après fabrication dudit bandage 100, sans dommage pour les haubans 108, puis réutiliser pour fabriquer le bandage suivant.
A ce titre, les passages 15 pour haubans 108 seront, de préférence, formés par des rainures creusées depuis la surface de réception 10_out dans l’épaisseur du volume réservé de sorte à présenter une ouverture continue le long du profil de la surface de réception 10_out, depuis la zone sommitale 11 jusqu’à la zone latérale 12, 13 concernée.
Avantageusement, puisque chaque rainure 15 crée, au niveau de la surface de réception 10_out, une ouverture de type fente qui s’étend sur toute la longueur de la surface de réception 10_out allant du point d’ancrage latéral 110 du hauban 108 concerné jusqu’au point d’ancrage sommital 109 dudit hauban 108, il est possible d’engager le hauban 108 dans le passage 15 avant la pose des composants constitutifs de la paroi 106 du bandage 100, simplement en glissant ledit hauban 108 dans la rainure 15 correspondante, depuis l’extérieur du noyau 10, de sorte que le hauban 108 traverse la surface de réception 10_out pour s’enfoncer dans le volume réservé, en direction de l’axe central X2-X2 du noyau 10.
Avantageusement, après que l’on aura posé sur la surface de réception 10_out, les composants constitutifs de la paroi 106 du bandage 100, de sorte que la paroi 106 couvrira les rainures 15, il sera possible d’extraire le noyau 10 par l’intérieur du bandage 100, en faisant progressivement sortir les haubans 108, désormais fixés à la paroi 106 et donc intégrés au bandage 100, à travers les ouvertures des rainures 15 du noyau 10 de l’on dégage, et en laissant ainsi les haubans 108 à leur place définitive dans la cavité interne 107 du bandage 100.
Par commodité de description, et pour ne pas surcharger les figures, on désignera par la même référence « 15 », les passages pour haubans 108 et les rainures qui constituent une forme spécifique préférée desdits passages pour haubans 108.
De préférence, les rainures 15 sont borgnes, c’est-à-dire que les rainures 15 présentent un fond plein 19, visible sur laFIG. 3 , situé sous la surface de réception 10_out, dans le volume réservé et qui s’étend depuis une première embouchure de la rainure 15, qui s’ouvre sur la zone latérale 12, 13 de ladite surface de réception 10_out, jusqu’à une second embouchure de la rainure 15, qui s’ouvre sur la zone sommitale 11 de ladite surface de réception 10_out.
Ainsi, lorsque le hauban 108 est en place dans la rainure correspondante 15, ledit hauban 108 se situe radialement, et plus particulièrement est contenu radialement, par rapport à l’axe central X2-X2 du noyau 10, entre le fond et l’ouverture de la rainure 15 située sur la surface de réception 10_out.
Le hauban 108 peut être soit décollé radialement au-dessus du fond de la rainure 15, c’est-à-dire situé à une distance radiale non nulle dudit fond, au-delà du fond 19 par rapport à l’axe central X2-X2, soit reposer en appui sur ledit fond 19, qui servira alors avantageusement de guide et de support audit hauban 108 pendant la fabrication du bandage 100.
De préférence, la profondeur des rainures 15, par rapport à la surface de réception 10_out, et donc plus particulièrement la distance qui sépare le fond 19 de la rainure 15 de la surface de réception 10_out, est suffisante pour que chacun desdites rainures 15 puisse permettre au hauban 108 de suivre, au sein de ladite rainure 15, un tracé qui relie de façon directe le point d’ancrage latéral 110 au point d’ancrage sommital 109 selon un segment de droite.
Ainsi, le hauban 108 pourra adopter au sein de la rainure 15 sa configuration fonctionnelle, sans interférer ni être déformé ou dévié par ladite rainure 15, configuration fonctionnelle selon laquelle ledit hauban 108 forme une corde qui relie par le plus court chemin les extrémités de l’arc que dessine la paroi 106 du bandage 100 entre le point d’ancrage latéral 110 et le point d’ancrage sommital 109, de sorte que ledit hauban 108 pourra, une fois le bandage 100 libéré du noyau 10, travailler efficacement en traction, à la manière d’un tirant, entre le point d’ancrage latéral 110 et le point d’ancrage sommital 109.
Selon une caractéristique préférentielle qui peut s’appliquer quelle que soit la nature et la forme des passages 15 pour haubans 108, mais qui est plus particulièrement intéressante dans les cas où lesdits passages 15 pour haubans sont formés par des rainures 15, le noyau 10 comprend, tel que cela est notamment visible sur les figures 2A et 2B, un assemblage de plusieurs secteurs angulaires monoblocs agencés en azimut autour de l’axe central X2-X2, selon une alternance de secteurs dits « clefs » 20, conçus pour être accessibles par abord radialement interne et pour être retirés en premier lors du désassemblage du noyau 10, et de secteurs dits « voûtes » 21, soutenus et bloqués en position par les clefs 20, et conçus pour devenir manœuvrables après qu’ils ont été libérés par le retrait des clefs 20.
Le nombre de clefs 20, égal au nombre de voûtes 21, sera choisi suffisamment élevé pour permettre un fractionnement et un démontage aisé par extraction radiale centripète desdits secteurs 20, 21 constitutifs du noyau 20, et néanmoins suffisamment modéré pour ne pas multiplier inutilement les secteurs, et donc pour simplifier l’assemblage du noyau 20. A ce titre, le nombre de clefs 20, et donc le nombre de voûtes 21, sera de préférence compris entre 4 et 6, et plus préférentiellement égal à 5, comme c’est le cas sur les figures 2A et 2B.
Par souci de standardisation et par commodité d’assemblage, toutes les clefs 20 seront de préférence identiques entre elles, et donc interchangeables. De même, toutes les voûtes 21 seront de préférences identiques entre elles, et donc interchangeables.
De préférence, les faces latérales 20a, 20b qui délimitent chaque clef 20 et qui forment les plans de joint de ladite clef 20 avec les deux voûtes 21 adjacentes à ladite clef 20, sont ici inclinées selon deux pentes formant un V ou chevron l’une par rapport à l’autre et par rapport au plan méridien sagittal de la clef 20 considérée.
En variante, lesdites faces latérales peuvent être parallèles entre elles et au plan méridien sagittal, tel que décrit dans le brevet FR 3 120 814 - A1.
Les voûtes 21 formeront bien entendu des secteurs complémentaires aux clefs 20, et seront bloquées en position par lesdites clefs 20 au sein du noyau 20.
Les faces latérales 21a, 21b qui délimitent chaque voute 21 et qui forment les plans de joint de ladite voute 21 avec les deux clefs 20 adjacentes à ladite voute 21, seront inclinées selon deux pentes formant un V inversé ou chevron inversé l’une par rapport à l’autre et par rapport au plan méridien sagittal de la voute 21 considérée.
Par analogie avec le domaine architectural, les clefs 20, par ailleurs positionnées et maintenues par un support commun 22 annulaire, permettront donc d’empêcher l’effondrement des voûtes 21, et plus globalement de l’arc formé par la succession desdites clefs 20 et voûtes 21. Ce soutien procuré par les clefs 20 sera d’autant plus robuste et stable que l’angle de dépouille des faces latérales des clefs 20 sera élevé.
Pour démonter le noyau 20 et l’extraire hors du bandage 100 lors de l’opération de démoulage, on commencera donc par extraire les clefs 20, selon un mouvement d’extraction radial centripète, suivi d’un mouvement de dégagement axial, ce qui aura pour effet de libérer les voûtes 21, qui seront alors extraites à leur tour par un mouvement d’extraction radial centripète, puis un mouvement de dégagement axial.
En variante, on pourrait prévoir que le noyau 10 ne comprenne pas une pluralité de secteurs angulaires monoblocs mais une couronne centrale sur laquelle est montée des oreilles gauches et droites, tel que décrit dans le brevet FR 3 120 814 – A1.
Avantageusement, un tel agencement en secteurs monoblocs facilitera le démoulage, et permettra en outre de faire passer localement les haubans 108 du côté radialement externe du noyau 10, sur la surface de réception 10_out qui recevra les composants de la paroi 106 du bandage, ce qui permettra d’intégrer facilement la portion correspondante des haubans 108 dans la paroi 106 et donc d’assurer l’ancrage desdits haubans dans le sommet 101 du bandage 100.
De préférence, la portion sommitale du noyau 10 forme un cylindre droit, de base circulaire, centré sur l’axe central X2-X2.
En outre, de préférence, le plan équatorial P_EQ est contenu dans la plage axiale couverte par la portion centrale de la zone sommitale 11 du noyau 10, et plus particulièrement est situé au milieu de ladite plage axiale, de sorte à subdiviser la zone sommitale 11 en deux parties qui sont égales, voire symétriques l’une de l’autre, par rapport audit plan équatorial P EQ.
Chaque clef 20 et voute 21 est délimitée par un flanc latéral 20c, 20d, 21c, 21d présentant chacun, en section dans un plan radial, un profil extérieur bombé, convexe, qui assure une transition incurvée entre la zone sommitale 11 et la zone latérale 12, 13 correspondante de la surface de réception 10_out, et dont la courbure épouse la courbure du creux de la cavité 107 du bandage 100, et plus particulièrement la courbure de la surface interne 106_in de la paroi 106 du bandage à la transition entre le sommet 101 et le flanc 104, 105, ainsi que dans les zones où la paroi 106 dessine les points axialement les plus externes des flancs 104, 105.
De la sorte, les flancs latéraux latéral 20c, 20d, 21c, 21d des clefs 20 et voutes 21 forment chacun un lobe qui peut occuper, remplir provisoirement et donc conformer, le creux de la cavité 107 du bandage 100, pendant la fabrication dudit bandage 100.
On notera à ce titre que, en raison de la concavité de la cavité 107 et du resserrement axial que forment les bourrelets 102, 103 par rapport aux flancs 104, 105, lesdits bourrelets 102, 103 se trouvent radialement au droit des flancs latéraux latéral 20c, 20d, 21c, 21d des clefs 20 et voutes 21.
Les segments angulaires 20, 21 formant le noyau 10 seront de préférence réutilisables d’un cycle de fabrication à l’autre, et à cet effet réalisées dans un matériau durable, tel qu’un alliage d’aluminium.
A cet effet, on prévoira un agencement de l’outillage 1 qui sera adapté au démontage du noyau 10, et plus particulièrement au démontage des segments angulaires 20, 21, par l’intérieur du bandage 100.
Pour éviter que les parois des rainures 15 ne frottent excessivement contre les haubans 108 ou n’arrachent les haubans lors de l’extraction des secteurs angulaires 20, 21, et plus particulièrement lors de l’extraction des clefs 20, lesdits secteurs 20 couvriront chacun un secteur angulaire relativement plus restreint que les secteurs de voutes 21 autour de l’axe central X2-X2.
A titre d’exemple nullement limitatif, la construction des secteurs de clefs 20 et de voûtes 21 de l’outillage 1 peut être réalisée en référence à laFIG. 10 .
A partir d’un cercle de centre C, de diamètre par exemple égal à 159mm, on trace deux tangentes T1 et T2 au cercle, en pointillés gras, pour former les contours latéraux de la clef, ici en gras. Les deux tangentes T1, T2 forment entre elles un angle α1 compris entre 1° et 10°, préférentiellement à égal 3°.
Les deux contours latéraux de la clef comprennent, à leur extrémité radialement intérieure, un chanfrein formant un angle compris entre 3° et 10° avec la tangente T1, T2 associée. Un tel chanfrein permet de désassembler les segments de clefs en premier.
Pour construire le segment de voûte 21, on trace deux tangentes T3, T4 au cercle passant chacune par le chanfrein de la clef.
La surface radialement extérieure du segment de voûte forme un angle α2 compris entre 50° et 75°, préférentiellement égal à 75°.
On peut également prévoir, selon une caractéristique préférentielle, de réaliser un noyau 10 au sein duquel les secteurs 20, 21 contiennent des éléments chauffants, tels que des résistances électriques chauffantes, pour assurer une montée en température rapide et homogène de la surface de réception 10_out lors de l’opération de cuisson du bandage 100.
Tel qu’illustré, chaque segment de clef 20 comprend une pluralité de rainures 15a réparties, de préférence équiréparties, en azimut autour de l’axe central X2-X2 selon le pas angulaire de répétition souhaité pour les haubans 108. Les rainures 15a des segments de clef 20 sont ici radiales.
Les rainures de clefs 15a sont générées suivant des plans radiaux contenant l’axe central X2-X2, tel que cela est le cas sur les figures 3A et 3B de sorte à permettre la mise en place au sein du bandage 100 de haubans 108 s’étendant selon lesdits plans radiaux, comme c’est le cas du bandage des figures 1A et 1B.
En variante, on pourrait également prévoir que les rainures de clefs 15a s’entrecroisent de sorte à dessiner un quadrillage sur la surface de réception 10_out, afin de permettre la mise en place de haubans 108 croisés au sein du bandage 10.
Tel qu’illustré, chaque segment de voute 21 comprend une pluralité de rainures 15b réparties, de préférence équiréparties, autour de l’axe central X2-X2 selon un angle d’inclinaison formant un angle non nul par rapport à l’axe radial.
Les rainures de voute 15b sont générées suivant des plans inclinés par rapport aux plans radiaux contenant l’axe central X2-X2, tel que cela est le cas sur les figures 3A et 3B de sorte à permettre la mise en place au sein du bandage 100 de haubans 108 s’étendant selon lesdits plans inclinés par rapport aux plans radiaux.
Les rainures 15b des segments de voute 21 ne sont donc pas parallèles aux rainures 15a des segments de clefs 20. Un tel agencement permet d’améliorer l’extraction du noyau 10 hors du bandage 100 après l’étape de cuisson.
De manière générale, les rainures 15a, 15b sont agencées selon un angle d’inclinaison variable qui dépend de la dimension du noyau 10.
En variante, on pourrait prévoir que les rainures 15a, 15b soient toutes identiques et inclinées selon une même direction.
On entend par la rainure 15, l’ensemble comprenant les rainures de clefs 15a et les rainures de voutes 15b.
La largeur de la rainure 15, c’est-à-dire la dimension considérée dans la direction circonférentielle, sera de préférence choisie en fonction d’un compromis entre i) en tenant compte de la largeur (diamètre) du hauban 108, la nécessité d’assurer un jeu fonctionnel entre le hauban 108 et les parois latérales qui délimitent la rainure 15, jeu fonctionnel qui soit suffisant pour permettre l’insertion du hauban 108 dans la rainure 15, puis l’extraction du noyau 10 hors du bandage 100, et donc l’extraction du hauban 108 hors de la rainure 15 sans coincement et sans dommage pour le hauban 108, et ii) le maintien d’une ouverture et d’une largeur de rainure qui soit suffisamment étroite pour ne pas fragiliser le noyau 10 et pour assurer un support de bonne qualité aux composants du bandage 100 posés sur la surface de réception 10_out, et limiter si possible la pénétration, et donc la déformation ou le fluage, des matériaux constitutifs desdits composants du bandage 100 dans les rainures 15.
A ce titre, la largeur de la rainure 15, et en particulier la largeur de l’ouverture de la rainure 15 à la surface de réception 10_out, sera de préférence comprise entre 1,01 fois et 1,5 fois la dimension correspondante de la section transverse dudit hauban 108, et plus préférentiellement la plus grande dimension de la section transverse du hauban. En pratique, si le hauban est formé par un fil, monobrin ou multibrin, de section sensiblement circulaire, alors la dimension considérée de la section transverse du hauban sera le diamètre de la section circulaire du fil.
De préférence, pour les mêmes raisons, et notamment si l’on envisage des haubans 108 dont la section présente un diamètre compris entre 0,25 mm et 2 mm, par exemple de l’ordre de 1 mm, on choisira une largeur de rainure 15 comprise, en particulier au niveau de l’ouverture à la surface de réception 10_out, entre 0,1 mm et 3 mm, de préférence entre 0,3 mm et 2,2 mm, et par exemple entre 1 mm et 1,8 mm.
De préférence, toutes les rainures 15 d’un même hémisphère du noyau 10, et plus préférentiellement toutes les rainures 15 du noyau 10, présenteront une largeur identique.
Par ailleurs, selon une caractéristique préférentielle qui peut constituer une invention à part entière, et qui peut s’appliquer à toute variante décrite dans ce qui précède, en particulier lorsque les passages 15 pour haubans 108 sont formés par des rainures 15, l’outillage 1 peut comprendre un système anti-pénétration 30 qui coopère avec le noyau 10 pour faire obstacle à une pénétration des composants constitutifs du sommet 101, des flancs 104, 105 ou des bourrelets 102, 103 du bandage 100 dans les passages 15 du noyau 10 dans lesquels sont engagés les haubans 108.
Plus particulièrement, le système anti-pénétration 30 empêche les matériaux, et notamment les compositions à base de caoutchouc, présents dans les composants du bandage 100 de pénétrer dans les rainures 15 par fluage, et ce afin d’empêcher la formation de bavures de caoutchouc qui viendraient coller les haubans 108 aux parois des rainures 15, et qui créeraient donc un risque d’arrachement des haubans 108 au moment de l’extraction des secteurs angulaires 20, 21 du noyau 10.
Le système anti-pénétration 30 comprend un logement 31, 32 pratiqué respectivement dans chaque segment de clef 20 et chaque segment de voute 21.
Chaque logement 31, 32 s’étend radialement dans chaque segment angulaire 20, 21 correspondant dans le plan équatorial P_EQ depuis une surface radialement interne 20e, 21e radialement vers l’extérieur, sans déboucher sur la surface de réception 10_out.
Le système anti-pénétration 60 comprend en outre un circuit 33, 34 d’amenée d’un fluide associé chacun à un segment angulaire de clef 20 et de voute 21.
Chaque circuit 33, 34 d’amenée d’un fluide comprend deux conduits principaux 35, 36 ; 37, 38 prenant naissance dans le logement 31, 32 d’amenée correspondant et s’étendant axialement respectivement vers les zones latérales 12, 13.
Les conduits principaux 35, 36 ; 37, 38 comprennent successivement une première partie 35a, 36a ; 37a, 38a radiale reliée au logement 31, 32 d’amenée correspondant, une partie coudée 35b, 36b ; 37b, 38b et une deuxième partie 35c, 36c ; 37c, 38c inclinée de manière oblique par rapport à l’axe axial parallèle à l’axe central X2-X2 selon un angle compris entre 0° et -10°, par exemple égal à -5°.
Le système anti-pénétration 30 comprend en outre deux conduits secondaires de clef 39 dont un est visible sur laFIG. 5 , s’étendant circonférentiellement depuis l’extrémité de chaque conduit principal 35, 36 dans le segment de clef 20 et deux conduits secondaires de voute 40, dont un est visible sur la figure 6B, s’étendant circonférentiellement depuis l’extrémité de chaque conduit principal 37, 38 dans le segment de voute 21.
Les conduits secondaires de clef 39 des segments de clef 20 relient les rainures 15a pratiquées dans les segments de clef 20 et les conduits secondaires de voute 40 relient les rainures 15b pratiquées dans les segments de voute 21.
Les conduits principaux de clef 35, 36 et les conduits secondaires de clef 39 forment ensemble un circuit de clef interne indépendant à chaque segment de clef 20 permettant d’amener un fluide à l’intérieur des rainures 15a dans chaque segment de clef 20.
Les conduits principaux de voute 37, 38 et les conduits secondaires de voute 40 forment ensemble un circuit de voute interne indépendant à chaque segment de voute 21 permettant d’amener un fluide à l’intérieur des rainures 15b dans chaque segment de voute 21.
Ainsi, on peut réaliser une injection séparée dans chaque segment de clef et de voute.
Le système anti-pénétration 20 comprend un système d’injection (non représenté) d’un fluide pour remplir les circuits d’amenée de gaz et ainsi les rainures 15, respectivement 15a, 15b, ainsi sensiblement obturer l’espace interstitiel qui reste vacant au sein des passage 15 après mise en place des haubans 108 dans lesdits passages 15.
L’injection sous pression d’un fluide dans les rainures 15 permet d’empêcher, ou freiner sensiblement, la pénétration dans la rainure 15 des matériaux constitutifs des composants du bandage, et en particulier des mélanges à base de caoutchouc non vulcanisé.
Le fluide utilisé est choisi dans le groupe comprenant de l’azote, de l’hélium, de l’argon, du dioxyde de carbone, tout gaz inerte non caloporteur. En variante, le fluide pourrait être de l’eau.
Bien entendu, l’invention concerne également un procédé S de fabrication d’un bandage 100 haubané sur un noyau 10.
Un tel procédé revient en pratique de préférence à utiliser un outillage 1 tel que décrit dans ce qui précède.
Ainsi, l’invention porte également sur un procédé S de fabrication d’un bandage 100 toroïdal comprenant un sommet 101 destiné à former une bande de roulement, un premier bourrelet 102 annulaire et un second bourrelet 104 annulaire conçus pour permettre l’accrochage du bandage sur un support de montage tel qu’une jante, ainsi qu’un premier flanc 104 et un second flanc 105 qui relient le sommet 101 respectivement au premier bourrelet 102 et au second bourrelet 103, le sommet 101, les premier et second flancs 104, 105 et les premier et second bourrelets 102, 103 formant dans leur ensemble une paroi 106 présentant une surface interne 106_in concave qui délimite une cavité 107 du bandage 100, ledit bandage 100 comprenant des éléments de renfort 108, dits « haubans » 108, qui s’étendent chacun dans la cavité 107 du bandage en reliant un point d’ancrage sommital 109 situé dans le sommet 101 du bandage à un point d’ancrage latéral 110 situé dans l’un des flancs 104, 105 ou des bourrelets 102, 103 du bandage.
Ledit procédé S, décrit en référence à laFIG. 8 , comprend une étape (S0) de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage 1 selon l’invention.
Plus particulièrement, lors de ladite étape (S0) de préparation, on assemblera les segments de clefs 20 et de voûtes 21 pour former le noyau 10, tel que cela est illustré sur les figures 2A et 2B.
Le procédé S comprend ensuite une étape (S2) de mise en place de haubans 108, au cours de laquelle on passe au moins un fil de renfort, destiné à former un hauban 108, à travers chaque passage 15 du noyau 10.
De préférence on utilise un seul et même fil de renfort continu, monobrin ou multibrin, pour former plusieurs haubans 108, de préférence plus de 25 %, plus de 50 %, voire la totalité du nombre des haubans 108 du bandage 100.
Pour ce faire, on dispose de préférence le fil de renfort continu en serpentin à travers les passages 15 successifs, ici en insérant ledit fil de renfort dans les rainures 15, sous la surface de réception 10_out, et en faisant ressortir ledit fil de renfort par-dessus la surface de réception 10_out dans la zone sommitale 11 et dans les zones latérales 12, 13, au niveau des points d’ancrage 109, 110 souhaités, en faisant ainsi aller puis revenir d’un seul tenant ledit fil de renfort continu d’une zone latérale 12 du noyau 10 à l’autre zone latérale 13 en passant par la zone sommitale 11, de sorte à former des ondulations, par exemple d’amplitude sensiblement symétrique par rapport au plan équatorial P_EQ.
De préférence, suite à l’étape (S0) de préparation, et avant l’étape (S2) de mise en place de haubans 108, ledit procédé S comprend une étape (S1) de pré-garnissage au cours de laquelle, tel que cela est illustré sur laFIG. 6 , on pose sur les zones latérales 12, 13 et sur la zone sommitale 11 de la surface de réception 10_out du noyau 10, en vis-à-vis des points d’ancrage 110, 109 prévus pour attacher les haubans 108 à la paroi 106 du bandage, des structures d’ancrage 71, 72 qui sont conçues pour recueillir les extrémités des haubans 108 qui émergent des passages 15 du noyau 10 et pour venir adhérer aux composants constitutifs des flancs 104, 105 ou des bourrelets 102, 103, respectivement aux composants constitutifs du sommet 101, en prenant en sandwich lesdites extrémités des haubans 108 entre les structures d’ancrage 71, 72 et lesdits composants, afin d’assurer la fixation des haubans 108 aux points d’ancrage 110, 109 prévus.
De préférence, les structures d’ancrage 71, 72 seront formées en matériau à base de caoutchouc non vulcanisé, éventuellement renforcé au moyen de fils ou de fibres de renfort. Les structures d’ancrage 71, 72 pourront par exemple prendre la forme de bandes ou de spires de renfort enroulées sur le noyau 10.
Les structures d’ancrage 71, 72 étant positionnées en attente sur la face de réception 10_out, hors des portions rainurées, au niveau des points d’ancrage 110, 109 souhaités, on mettra en place les haubans 108 dans les passages 15 en faisant en sorte que les portions desdits haubans 108 qui émergent des passages 15 viennent se positionner par-dessus lesdites structures d’ancrage 71, 72, de sorte que lorsque l’on pose ensuite les composants de la paroi 106 du bandage, lesdits composants adhèrent aux structures d’ancrage déjà en place sur le noyau 10, et lesdites structures d’ancrage 71, 72 intègrent donc la paroi 106 du bandage 100, en pinçant ainsi les extrémités des haubans 108 à l’intérieur de la paroi 106, au niveau des points d’ancrage 110, 109 prévus.
De préférence, ce sont les boucles formant les extrêmes des ondulations du serpentin de fil de renfort continu, et qui correspondent donc au zones de transition entre deux haubans successifs appartenant à un même hémisphère, qui forment les portions des haubans 108 qui se retrouveront captives des structures d’ancrage 71 latérales placées sur les zones latérale 12, 13, pour former les points d’ancrage latéraux 110 des haubans, tandis que les portions intermédiaires du fil de renfort continu qui relient deux haubans 108 successifs appartenant à deux hémisphères différents, en émergeant de la rainure 15 du premier hauban afin de parcourir la zone sommitale 11 de la surface de réception 10_out et traverser le plan équatorial P_EQ puis replonger dans la rainure 15 du second hauban 108, se retrouveront captives de la structure d’ancrage 72 sommitale.
Le procédé comprend ensuite une étape (S3) de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception 10_out les composants constitutifs du sommet 101, des flancs 104, 105 et des bourrelets 102, 103 du bandage, afin de construire la paroi 106 du bandage 100.
Lesdits composants comprendront de préférence des bandes ou des nappes à base de caoutchouc, éventuellement renforcées par des fils de renforts longitudinaux, en textile, en polymère, ou en métal. D’autres composants de renfort pourront être prévus, tels que des bandes composites à base de fibre de verre et de résine.
Tout ou partie desdits composants pourront de préférence être posés par enroulement sur le noyau 10 mis en rotation.
Le procédé comprend ensuite une étape (S5) de cuisson.
Au cours de celle-ci, on place le noyau 10 et le bandage cru porté par ledit noyau 10 dans un moule de cuisson M, visible sur laFIG. 7 , afin de vulcaniser les composants du bandage 100 à base de caoutchouc. A cet effet, la température du moule, et plus particulièrement du bandage, sera de préférence portée à une valeur comprise entre 120°C et 200°C.
Lors de l’étape de cuisson (S4), le procédé comprend une étape (S5) de soutien de la montée en pression, au cours de laquelle on met en œuvre un système anti-pénétration 30 qui, pendant l’étape (S4) de cuisson, coopère avec le noyau 10 pour faire obstacle à une pénétration des composants constitutifs du sommet 101, des flancs 104, 105 ou des bourrelets 102, 103 du bandage 100 dans les passages 15 du noyau 10, ici dans les rainures 15, dans lesquels sont engagés les haubans 108.
Lors de l’étape (S5) de soutien de la montée en pression, on injecte un fluide sous pression dans le noyau 10 afin de remplir provisoirement, au moins pendant l’étape (S5) de cuisson le volume de chaque passage 15 qui est laissé libre entre le hauban 108 engagé dans ledit passage 15 et la ou les ouvertures dudit passage 15 qui débouchent sur la surface de réception 10_out.
Tel qu’illustré sur laFIG. 9 , le fluide est injecté à une pression progressive augmentant jusqu’à atteindre une pression comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de façon linéaire pour atteindre une première pression P1 comprise entre 20 bars et 35 bars pendant une première durée T1 comprise entre 50s et 100s, par exemple égale à 60s, puis suivant une seconde pente pendant une deuxième durée T2 comprise entre 120s et 200s, par exemple égale à 150s, pour atteindre une pression de moulage P2 comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de préférence entre 50 bars et 55 bars.
La durée de l’étape (S5) de cuisson est comprise entre 500s et 800s à une température comprise entre 150 °C et 200°C, préférentiellement 170 °C.La montée en pression de la pression de moulage dans le moule permet une dilatation suffisante du noyau 10 et les composants du bandage afin que le bandage remplisse la totalité de la cavité du moule.
Avant la fin de la deuxième durée, les composants du bandage cru sont flués et après la fin de la deuxième durée, les composants du bandage cru sont vulcanisés, c’est dire solides.
C’est la pression du gaz qui, en bloquant les composants constituant le bandage hors des rainures 15, donne effectivement la pression de moulage.
Sans injection de gaz sous pression lors de l’étape de cuisson (S4), les composants du bandage cru vont pénétrer dans les rainures 15 et la pression de moulage ne pourrait pas être atteindre la pression de moulage nécessaire comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de préférence égale à 55bars.
L’injection du gaz sous pression réalisée à l’étape de soutien de la montée en pression (S5) démarre après une durée comprise entre 0s et 10s après le début de l’étape de cuisson (S4). Cela a pour effet de laisser pénétrer une faible quantité de composants formant le bandage dans les rainures 15 afin d’assurer une étanchéité entre le noyau 10 et le bandage cru, permettant au fluide sous pression d’être contenu dans les rainures 15 sans fuite dans le bandage 100.
Une telle solution ne nécessite pas d’interrompre la confection pour installer un dispositif d’obturation mécanique des rainures. Il n’y a pas non plus de matériel à retirer après le démontage du noyau.
Le procédé comprend ensuite une étape (S6) de démoulage au cours de laquelle on dégage le noyau 10 du bandage 100 en laissant les haubans 108 en place dans la cavité 107 dudit bandage 100.
Si une partie du noyau 10 est à usage unique, on pourra la détruire par le procédé approprié (fusion, dissolution, délitement, choc, sublimation, etc.) pour libérer la cavité 107 et les haubans 108.
Si, comme c’est de préférence le cas, le noyau 10 est réutilisable, et donc formé d’un assemblage modulaire de pièces démontables, on procédera au démontage et à l’extraction progressive desdites pièces pour libérer le bandage 100.
De préférence, le noyau 10 comprenant une pluralité de segments angulaires alternativement de clefs 20 et de voute 21, contenant chacun les passages 15 de haubans 16 sous forme de rainures 15 qui sont ouvertes sur la surface de réception 10_out, l’étape (S6) de démoulage comprend d’abord une première sous-étape de retrait des segments de clefs 20, puis des segments de voûtes 21 hors de la cavité 107 du bandage, afin de libérer la portion de cavité 107 correspondante et les haubans 108 qui se trouvent dans ladite portion de cavité 107 correspondante, ici donc les haubans 108 qui occupent les deux hémisphères du bandage 100.
Quelle que soit la trajectoire initialement empruntée pour le mouvement d’extraction, une fois le secteur angulaire 20, 21 dégagé des haubans 108, la séquence d’extraction dudit secteur angulaire 20, 21 peut s’achever librement par l’intérieur du bandage 100, par exemple en suivant un mouvement radial qui rapproche le secteur angulaire 20, 21 concerné de l’axe central X2-X2, pour franchir radialement le seuil formé par le bourrelet 102, 103, suivi d’un mouvement axial qui fait sortir complètement ledit secteur angulaire 20, 21 hors de l’enveloppe que délimite axialement le bandage 100.
Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée aux seules variantes de réalisation décrites dans ce qui précède, l’homme du métier étant notamment à même d’isoler ou de combiner librement entre elles les caractéristiques susmentionnées, ou de leur substituer des équivalents.
Claims (20)
- Outillage (1) destiné à la fabrication par moulage d’un objet (100) comprenant une paroi (106) présentant une surface interne (106_in) qui délimite une cavité (107), l’outillage (1) comprenant une surface de réception (10_out) possédant une forme conjuguée à la surface interne (106_in) de la paroi (106) de l’objet (100) et comprenant une pluralité de passages (15) qui s’étendent sous la surface de réception (10_out), et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception (10_out), l’objet étant destiné à être moulé sur la surface de réception (10_out) de l’outillage (1),caractérisé en ce quel’outillage (1) comprend un système anti-pénétration (30) configuré pour contrôler le fluage du matériau constitutif de l’objet (100) dans les passages (15), le système anti-pénétration (30) comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les passages (15) et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson de l’objet (100).
- Outillage (1) selon la revendication 1, dans lequel l’objet (100) est un bandage toroïdal d’un pneumatique.
- Outillage (1) selon la revendication 2, dans lequel le bandage (100) toroïdal comprend un sommet (101) destiné à former une bande de roulement, un premier bourrelet (102) annulaire et un second bourrelet (103) annulaire conçus pour permettre l’accrochage du bandage (100) sur un support de montage, ainsi qu’un premier flanc (104) et un second flanc (105) qui relient le sommet (101) respectivement au premier bourrelet (102) et au second bourrelet (103), le sommet (101), les premier et second flancs (104, 105) et les premier et second bourrelets (102, 103) formant dans leur ensemble la paroi (106) présentant la surface interne (106_in) concave qui délimite la cavité (107) du bandage (100), ledit outillage (1) comprenant un noyau (10) toroïdal présentant, autour de son axe central (X2-X2), la surface de réception (10_out) qui possède une forme conjuguée à la surface interne (106_in) de la paroi (106) du bandage et qui comprend à cet effet une zone sommitale (11), radialement externe, destinée à recevoir des composants constitutifs du sommet (101) du bandage (100), et, de part et d’autre axialement de ladite zone sommitale (11), une première zone latérale (12) rabattue vers l’axe central (X2-X2) et destinée à recevoir des composants constitutifs du premier flanc (104) et du premier bourrelet (102) ainsi qu’une seconde zone latérale (13) rabattue vers l’axe central (X2-X2) et destinée à recevoir des composants constitutifs du second flanc (105) et du second bourrelet (103), de sorte que le noyau (10) matérialise un volume qui est délimité extérieurement par la surface de réception (10_out) et qui correspond à la cavité (107) du bandage, le noyau (10) comprenant la pluralité de passages (15) qui s’étendent à l’intérieur du volume réservé, sous la surface de réception (10_out), et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception (10_out) de manière que chacun desdits passages (15) relie la zone sommitale (11) de la surface de réception à l’une des première et seconde zones latérales (12, 13) afin que le noyau (10) puisse recevoir, à l’intérieur desdits passages (15), des éléments de renfort (108), qui sont conçus pour intégrer à demeure la structure du bandage (100) et s’étendre chacun dans la cavité (107) du bandage en reliant un point d’ancrage sommital (109) situé dans le sommet (101) du bandage à un point d’ancrage latéral (110) situé dans l’un des flancs (104, 105) ou des bourrelets (102, 103) du bandage (100),et dans lequell’outillage (1) comprend un système anti-pénétration (30) qui coopère avec le noyau (10) pour faire obstacle à une pénétration des composants constitutifs du sommet (101), des flancs (104, 105) ou des bourrelets (102, 103) du bandage dans les passages (15) du noyau (10) dans lesquels sont engagés les éléments de renfort (108), le système anti-pénétration (30) comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les passages (15) du noyau (10) et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson du bandage (100).
- Outillage selon la revendication 3, dans lequel les passages (15) pour éléments de renfort (108) sont formés par des rainures (15), de préférence borgnes, qui sont creusées depuis la surface de réception (10_out) dans l’épaisseur du volume réservé de sorte à présenter une ouverture continue le long du profil de la surface de réception (10_out), depuis la zone sommitale (11) jusqu’à la zone latérale (12, 13) concernée.
- Outillage selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le noyau (10) comprend un assemblage de plusieurs secteurs angulaires monoblocs agencés en azimut autour d’un axe central (X2-X2) de l’outillage (1), selon une alternance de secteurs dits « clefs » (20), et de secteurs dits « voûtes » (21), soutenus et bloqués en position par les clefs (20), les voûtes (21) formant des secteurs complémentaires aux clefs (20).
- Outillage selon la revendication 5, dans lequel chaque clef (20) et chaque voute (21) comprend son propre circuit (33, 34) d’amenée du fluide sous pression.
- Outillage selon la revendication 5 ou 6, dans lequel chaque clef (20) comprend une pluralité de rainures de clefs (15a) réparties en azimut autour de l’axe central (X2-X2) selon un pas angulaire de répétition.
- Outillage selon les revendications 6 et 7, dans lequel chaque clef (20) comprend un logement (31) s’étendant radialement depuis une surface radialement interne (20e) radialement vers l’extérieur, sans déboucher sur la surface de réception (10_out), le circuit (33) d’amenée d’un fluide comprend deux conduits principaux de clef (35, 36) prenant naissance dans le logement (31) d’amenée correspondant et s’étendant axialement respectivement vers les zones latérales (12, 13) et deux conduits secondaires de clef (39) s’étendant circonférentiellement depuis l’extrémité de chaque conduit principal (35, 36) dans la clef (20) correspondante, les conduits secondaires de clef (39) de la clef correspondante (20) reliant les rainures de clef (15a) pratiquées dans la clef (20) correspondante.
- Outillage selon l’une quelconque des revendications 6 à 8 dans lequel chaque voute (21) comprend une pluralité de rainures de voutes (15b) réparties autour de l’axe central (X2-X2) selon un angle d’inclinaison formant un angle non nul par rapport à un axe radial.
- Outillage selon la revendication 9, dans lequel chaque voute (21) comprend un logement (32) s’étendant radialement depuis une surface radialement interne (21e) radialement vers l’extérieur, sans déboucher sur la surface de réception (10_out), le circuit (34) d’amenée d’un fluide comprend deux conduits principaux de voute (37, 38) prenant naissance dans le logement (32) d’amenée correspondant et s’étendant axialement respectivement vers les zones latérales (12, 13) et deux conduits secondaires de voute (40) s’étendant circonférentiellement depuis l’extrémité de chaque conduit principal (37 , 38) dans la voute (21) correspondante, les conduits secondaires de voute (40) de la voute correspondante (21) reliant les rainures de voute (15b) pratiquées dans la voute (21) correspondante.
- Outillage selon les revendications 7 et 9 prises en combinaison avec l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les rainures de voutes (15b) ne sont pas parallèles aux rainures de clefs (15a).
- Outillage selon l’une quelconque des revendications 8à 11, dans lequel chaque clef (20) comprend deux faces latérales (20a, 20b) opposées formant des plans de joint de ladite clef (20) avec les deux voûtes (21) adjacentes à ladite clef (20), lesdites faces latérales (20a, 20b) étant inclinées selon deux pentes formant un V l’une par rapport à l’autre et par rapport au plan méridien sagittal de la clef (20) considérée.
- Outillage selon la revendication 12, dans lequel chaque voute (21) comprend deux faces latérales (21a, 21b) opposées formant des plans de joint de ladite voute (21) avec les deux clefs (20) adjacentes à ladite voute (21), lesdites faces latérales (21a, 21b) étant inclinées selon deux pentes formant un V inversé l’une par rapport à l’autre et par rapport au plan méridien sagittal de la voute (21) considérée.
- Outillage selon l’une quelconque des revendications 5 à 13, dans lequel chaque clef (20) et voute (21) est délimitée par un flanc latéral (20c, 20d, 21c, 21d) présentant chacun, en section dans un plan radial, un profil extérieur bombé, convexe, qui assure une transition incurvée entre la zone sommitale (11) et la zone latérale (12, 13) correspondante de la surface de réception (10_out), et dont la courbure épouse la courbure du creux de la cavité (107) du bandage (100).
- Outillage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fluide utilisé est un gaz inerte choisi dans le groupe comprenant de l’azote, de l’hélium, de l’argon, du dioxyde de carbone, tout gaz inerte non caloporteur.
- Procédé (S) de fabrication par moulage d’un objet (100) comprenant une paroi (106) présentant une surface interne (106_in) qui délimite une cavité (107), l’outillage (1) comprenant une surface de réception (10_out) possédant une forme conjuguée à la surface interne (106_in) de la paroi (106) de l’objet (100) et comprenant une pluralité de passages (15) qui s’étendent sous la surface de réception (10_out), et qui s’ouvrent sur ladite surface de réception (10_out), l’objet étant destiné à être moulé sur la surface de réception (10_out) de l’outillage (1),caractérisé en ce quel’outillage (1) comprend un système anti-pénétration (30) configuré pour contrôler le fluage du matériau constitutif de l’objet (100) dans les passages (15), le système anti-pénétration (30) comprenant un circuit d’amenée d’un fluide sous pression dans les passages (15) et un système d’injection dudit fluide sous pression lors d’une étape de cuisson de l’objet (100).Un tel outillage permet de mouler des objets sur des surfaces de réception ou surfaces moulantes comprenant des passages ou orifices , ledit procédé comprenant :
- une étape (S0) de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 14 ;
- une étape (S3) de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception (10_out) les matériaux constitutifs de l’objet (100) sur la surface de réception (10_out) de l’outillage (1), afin de construire la paroi (106) de l’objet (100),
- une étape (S4) de cuisson ; et
- une étape (S6) de démoulage de l’objet (100),caractérisé en ce quelors de l’étape de cuisson (S4), le procédé comprend une étape (S5) de soutien de la montée en pression, au cours de laquelle on injecte un fluide sous pression dans l’outillage (1) afin de remplir provisoirement, au moins pendant l’étape (S5) de cuisson le volume de chaque passage (15). - Procédé (S) selon la revendication 16, dans lequel l’objet (100) est un bandage toroïdal d’un pneumatique comprenant un sommet (101) destiné à former une bande de roulement, un premier bourrelet (102) annulaire et un second bourrelet (103) annulaire conçus pour permettre l’accrochage du bandage (100) sur un support de montage, ainsi qu’un premier flanc (104) et un second flanc (104) qui relient le sommet (101) respectivement au premier bourrelet (102) et au second bourrelet (103), le sommet (101), les premier et second flancs (104, 105) et les premier et second bourrelets (102, 103) formant dans leur ensemble la paroi (106) présentant la surface interne (106_in) concave qui délimite la cavité (107) du bandage, ledit bandage (100) comprenant des éléments de renfort (108), qui s’étendent chacun dans la cavité (107) du bandage en reliant un point d’ancrage sommital (109) situé dans le sommet (101) du bandage à un point d’ancrage latéral (110) situé dans l’un des flancs (104, 105) ou des bourrelets (102, 103) du bandage, ledit procédé (S) comprenant :
- une étape (S0) de préparation, au cours de laquelle on prépare un outillage (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 14 ;
- une étape (S1) de pré-garnissage au cours de laquelle on pose sur les zones latérales (12, 13) et sur la zone sommitale (11) de la surface de réception (10_out) du noyau (10), en vis-à-vis des points d’ancrage (110, 109) prévus pour attacher les éléments de renfort (108) à la paroi (106) du bandage, des structures d’ancrage (71, 72) qui sont conçues pour recueillir les extrémités des éléments de renfort (108) qui émergent des rainures (15) du noyau (10) et pour venir adhérer aux composants constitutifs des flancs (104, 105) ou des bourrelets (102, 103), respectivement aux composants constitutifs du sommet (101), en prenant en sandwich lesdites extrémités des renforts (108) entre les structures d’ancrage (71, 72) et lesdits composants, afin d’assurer la fixation des renforts (108) aux points d’ancrage (110, 109) prévus ;
- une étape (S2) de mise en place des éléments de renfort (108), au cours de laquelle on passe un fil de renfort, destiné à former un élément de renfort (108), à travers chaque passage (15) du noyau (10),
- une étape (S3) de garnissage au cours de laquelle on dépose sur la surface de réception (10_out) les composants constitutifs du sommet (101), des flancs (104, 105) et des bourrelets (102, 103) du bandage, afin de construire la paroi (106) du bandage (100),
- une étape (S4) de cuisson ; et
- une étape (S6) de démoulage au cours de laquelle on dégage le noyau (10) du bandage (100) en laissant les éléments de renfort (108) en place dans la cavité (107) dudit bandage (100)
dans lequellors de l’étape (S5) de soutien de la montée en pression, on injecte un fluide sous pression dans le noyau (10) afin de remplir provisoirement, au moins pendant l’étape (S5) de cuisson le volume de chaque passage (15) qui est laissé libre entre l’élément de renfort (108) engagé dans ladite passage (15). - Procédé selon la revendication 17, dans lequel le noyau (10) comprend un assemblage de plusieurs secteurs angulaires monoblocs agencés en azimut autour d’un axe central (X2-X2) de l’outillage (1), selon une alternance de secteurs dits « clefs » (20), et de secteurs dits « voûtes » (21), soutenus et bloqués en position par les clefs (20), les voûtes (21) formant des secteurs complémentaires aux clefs (20) et dans lequel chaque clef ou segment de clef (20) et chaque voute ou segment de voute (21) comprend son propre circuit (33, 34) d’amenée du fluide sous pression, lors de l’étape (S5) de soutien de la montée en pression, le fluide sous pression est injecté dans le circuit (33, 34) d’amenée de chaque clef (20) et chaque voute (21).
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 16 à 18, dans lequel le fluide est injecté à une pression progressive augmentant jusqu’à atteindre une pression comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de façon linéaire pour atteindre une première pression (P1) comprise entre 20 bars et 35 bars pendant une première durée (T1) comprise entre 50s et 100s, par exemple égale à 60s, puis suivant une seconde pente pendant une deuxième durée (T2) comprise entre 120s et 200s, par exemple égale à 150s, pour atteindre une pression de moulage (P2) comprise entre 35 bars et 80 bars, de préférence entre 50 bars et 70 bars, de préférence entre 50 bars et 55 bars.
- Procédé selon l’une quelconque des revendications 16 à 19, dans lequel l’injection du fluide sous pression réalisée à l’étape (S5) de soutien de la montée en pression démarre après une durée comprise entre 0s et 10s après le début de l’étape de cuisson (S4).
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