Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
L.a prés~nte i.nv~ntion ~st r~lative à un nouv~au appareillage
pour la fabric~tion de chambres moulées po~r pneumatiques increvabl~s du
type constitué par un coussin toriqu~ en matériau élastom~re comportant
des alvéoles indép~ndants e~tre eu~ dont chac~ln conti~nt un gaz so~ls une
pression cléterminée.
Cette demande est une demande divisionelle de d~mande 362,184
du 10 octobre 1980.
On connait, conformément à l'Art antérieur, des
pièces pneumatiques qui permettent d'éviter la deterio-
ration rapide de l'enveloppe desdites pieces pneumatiques
en cas de roulage a plat consecutif a une perforation,
grâce a la disposition, dans ladite enveloppe, d'un cous-
sin torique en materiau elastomere, qui comporte des
alveoles cylindriques independants les uns des autres,
gonfles a une pression predeterminee au moment de la
fabrication, a l'ai.de d'un gaz approprié. L'on connait
egalement des pieces pneumatiques du type dit "increva-
ble" dans l.esquelles les alveoles cylindrigues du coussin
to.ri.que sont toujours ~on~lës a une pression prédétermi-
née, mais le coussin torique est agencé de telle manière
dans l'enveloppe qu'il est loge à la base de l'enveloppe,
sur les flancs de laquelle il s'applique pour assurer
l'étancheite ae celle-ci, laissant libre la partie supe-
rieure de l'enveloppe qui peut etre gonflee a l'aide d'une
valve qui traverse le coussin, a des pressions ajustables
en fonction des besoins d'utilisation. Alors que les pie-
ces pneumatiques connues decrites en premier lieu sont a
pression preaeterminee, on peut faire varier a volonte
la pression des pieces pneumatiques decrites en second
lieu.
~ outefois, du fait de leur structure alveolaire,
les chambres dites increvables constituees par un coussin
torique pourvu d'alvéoles indépendants les un~s des
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autres, proposees conformément à l'Art anterieur, présen-
tent des dif~icultes de ~abrication : un procedé classi-
que de fabrication de ces chambres consiste à realiser des
moities de tronçons de chambres, de ~orme sensiblement
semi-torique, par boudinage par exemple, puis à réunir
deux demi-tron~ons symetriques ainsi obtenus, entre eux,
par leurs faces planes respectives, par assemblage à
l'aide d'un solvant, après c~oi les multiples tronçons
ainsi obtenus, necessaires à la realisation du coussin
torique - de 3 à 4 (3,5 en dessous, 3,5 en dessus) selon
le diametre du pneumatique - sont rapportes les uns aux
autres, generalement egalement a l'aide d'un solvant. La
fabrication d'un coussin torique a alveoles, conformement
a l'Art anterieur, necessite donc une multiplicite d'ope-
rations tant au niveau de la fabrication proprement dite
qu'au niveau des operations d'assemblage par collager ce
qui rend cette fabrication longue, grande conso~natrice
de main-d'oeu~re et onereuse. De plus, la multiplicite
des joints d'assemblage represente un ris~ue de fuite du
gaz sous pression contenu dans les alveoles et, par voie
de consequence, un risque d'alteration des caracteristi-
ques propres a ce type de chambres a air dont la valeur
reside precisement dans le fait que la presence dlun gaz
-- sous pression constante dans les alveoles devrait rendre
ces chambres a air insensibles aux per~orations.
On a tenté de remedier a ce-s difficultes en propo-
sant de realiser des chambres dites increvables par juxta-
position de deux elements annulaires en forme de demi-
tores, par leurs faces planes symetriques, ces elements
annulaires devant comporter des trous borgnes constituant
des alveoles cylindriques obtenus par moulage en m@me temps
que les elements annulaires semi-toriques eux-m@mès.
Il s'est toutefois avere que le proce$sus de mou-
lage preconise conformement a l'Art anterieur ne permet-
tait pas~ dans la pratique, l'obtention d'alveoles,
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ceux-ci se refermant dès qu'on était parvenu à extraire
les projections du moule correspondantes, de la masse
moulee.
Par suite, la seule technique actuellement exis-
tante pour realiser dans les demi-tronçons, des ~rous hor-
gnes cylindriques qui donnent lieu a des alveoles cylin-
driques lors de l'assembla~e de deux demi-tronçons symé-
triques par leurs faces planes, consiste a percer des
trous cylindriques dans la masse d'elastomère. Une telle
technique requiert une interventi.on manuelle et est donc
consommatrice de main-d'oeuvre ; de plus, la realisation
manuelle des trous borgnes limite la géometrie de ceux-ci
à la forme cylindrique , en outre, elle nuit à la regula-
rite de la forme et de la répartition des alvéoles, et
elle ne permet pas une repetition ri.~oureusement constante
du produit, entraînant ainsi des variations du poids, des
dimensions et des caracteristi.ques mecaniques des chambr~s
obtenue s .
La présente invention s'est en conséquence donné
pour but de pourvoir à des chambres du type dit increvable
qui répondent mieux aux nécessités de la pratique que les
chambres de ce type précédemment connues, notamment en ce
qu'elles présentent des alvéoles de toutes foxmes adaptées
-- aux utilisations les plus diverses et les plus étendues
de ces chambres, qu'elles soient destinées a assurer des
fonctions de portage de masses mobiles ou des fonctions
de guidage en tant qu'elles sont montées sur des engins
militaires, des camions, des véhicules tractés ou des voi-
tures automobiles, en ce que les chambres increvables con-
formes a l'invention comportent des alvéoles dont la forme,la répartition, l'épaisseur de parois et les dimensions
sont rigoureusement controlées, en ce que ces chambres in-
crevables présentent entre elles une grande ~onstance de
poids, de dimensions, de caractéristiques mécaniques,
c'est-a-dire une reproductibilité optimale, et en ce gue
- 3 -
-
;
~L~L716Z~
le comportement des pneumatiques équipés de ces chambres
à air est considérablement amélioré en cas de roulage
à plat consecutif à une perforation. En outre, les cham-
bres increvables conformes à l'invention, dont les alveo-
les contiennent du gaz sous une pression predetermineesensiblement constante, conviennent à l'usage aussi bien
en association avec des pneumatiques à pression constante
qu'avec des pneumatiques à pression variable. Les buts
ci-dessus sont attei~ts grace au nouveau procedé de fabri-
cation auquel pourvoit egalement la presente invention,qui permet de fabriquer des chambres à air increvables du
type precite, à des cadences sensiblement plus rapides
que dans l'Art anterieur, avec une main-d'oeuvre reduite
et dans des conditions de rentabilite économique très net-
tement améliorées, et qui permet d'obtenir des chambresà air increvables dont le nombre ae joints d'assemblaye
est considérablement réduit par rapport à l'Art anterieur
et dont le poids, les dimensions, les caractéristiques
mécaniques sont constants.
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731~2~
La presente invention a pour objet une appareillage
pour la ~abrication des chambres moulées pour pneumatiques
increvables du type constitué par un coussin torique en
matériau é~astomè}e comportant des alvéoles indépendants èntre eux dont
chacun contient un ga~ sous une pression déterminée, lequel appareillage
est caractérisé en ce qu'il comprend, en combination, un moule à circuit
de chauffage incorporé pour le préformage et la première opération de
vulcanisation d'un élément semi-torique, et un moule de raccordement de
deux éléments semi-toriques en regard l'un de l'autre, extraits du moule
de préformage et de vulcanisation..susdit, et de vulcanisation finale d'un
élément torique ainsi raccordé, lequel moule de raccordement comprend une
admission pour des gaz sous pression et des moyens de chaufiage, e~ en
ce que le moule de préformage et de vlllcanisation comprend une partie
femelle en demi-coquille dont le remplissage est réalisé d'une manière
connue par des canaux de transfert, une plaque de fermeture de la face
de la demi-coquille, une partie male qui porte des doigts de moulage de
cavités dans la masse du matériau élastomère qui remplit la demi-coquille
femelle, un réseau de chauffage incorporé d'une part dans la partie
femelle du moule et d'autre part dans les doigts de.moulage des cavités,
à l'exclusion de la plaque de fermeture, la coopération entre la partie
femelle, la plaque de fermeture et la partie mâle qui forment le moule
de préformage et de vulcanisation étant assurée par guidage sur une presse
au plateau de laquelle sont fixées respectivement ladite femelIe et
ladite partie mâle du moule.
Selon un mode de réalisation avantageux du appareillage qui
fait l'objet de la présente invention, le réseau du chauffage incorporé
dans le moule de préeormage et de vulcanisa~ion es~ cons~itué par un
circuit de fluide chauffé à une température pouvant atteindre 170 à 200 C.,
associé à un dipositif de régulation de la température.
Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
qui fait l'objet de la présente invention, le réseau du chauffage incorporé
dans le moule de préformage et de vulcanisation est constitué par un
réseau électrique par résistance.
Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
qui fait l'objet de la présente invention, le moule de raccordement et de
vulcanisation finale comprend: deux parties dans chacune desquelles est
ménagée en regard, une irr,preinte destinée à recevoir un élément semi-
torique; une admission de gaz sous pression, inerte à l'égard du materiau
élastomère dont sont constitlltés les élérnents semi-toriques; des moyerls
de fermeture étanche du moule, par serrage des deux parties du moule de
raccordement et de vulcanisation finale, et des
moyens de verrouillage du moule; et des moyens de chauffage de moule
pour assurer le raccordement des deux surfaces planes en regard des deux
éléments semi-toriques contenus dans les empreintes en regard susdites
des deux parties dudit moule, et la deuxième opération de vu].canisation
de l'élément torique obtenu.
- Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
qui fait l'objet de la présente invention, l'appareillage comprend, en
combinaison, un moule à circuit de chauffage incorporé pour le préformage
et la première opération de vulcanisation d'un élément semi-torique, et
un moule de deux éléments semi-toriques en regard l'un de l'autre,
extraits des moules de préformage et de vulcanisation susdits, èt de
vulcanisation finale d'un elément torique ainsi raccordé.~
Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
.~ - 6 - ~
-
.
qui fait l'objet de la présente invention, le moule de préformage et de
vulcanisation comprend une partie femelle en demi-coquille dont le
remplissage est réalisé d'une manière connue par des canaux de transfert,
une plaque de fermeture de la face plane de la demi-coquille, une partie
mâle qui porte des doigts de moulage de cavités dans la masSe du matériau
élastomère qui remplit la demi-coquille femelle, un réseau de chauffage
incorporé d'une part dans la partie femelle du moule et d'autre part dans
les doigts de moulage des cavités, à l'exclusion de la plaque de fermeture.
Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
qui fait l'objet de la présente invention, le réseau de chauffage
incorporé dans le moule de préformage et de vulcanisation est constitué
par un circuit de fluide chauffé à une température pouvant at:teindre
170 à 200 C., associé à un dispositif de régulation de la températurc.
Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
qui fait l'obJet de la présente invention, le réseau de chauffage
incorpoé dans le moule de préformage et de vulcanisation est constitué
par un réseau de chauffage électrique par résistance.
Selon un autre mode de réalisation avantageux du appareillage
qui fait l'objet de la présente invention, le moule de raccordement et
de vulcanisation finale comprend: deux parties dans chacune desquelles
est ménagée en regard, une empreinte destinée à recevoir un élément semi-
torique; une admission de gaz sous pression, inerte à 11 égard du
matériau élastomère dont sont constitués les éléments semi-toriques; des
moyens de fermeture étanche du moule, par serrage des deux parties du
moule de raccordement et de vulcanisation finale, et des moyens de
verrouillage du moule; et des moyens de chauffage de mo~le pour assurer
le raccordement des deux surfaces planes en regard, des deux éléments
- 6A -
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~ ~t7 ~
semi-toriques contenus dans les empreintes en regard susdites des deux
parties dudit moule et la deuxième opération de vulcanisation de
l'élément torique obtenu.
L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de
description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels:
la figure 1 est une vue en coupe suivant I-I de la figure 2
d'un moule de préformage et de vulcanisation d'éléments semi-toriques,
conformément à l'appareillage à la présente invention;
la figure 2 est une vue en plan d'un moule de préformage et
de vulcanisation d'éléments semi-~oriques, conforme à l'appareillage à la
présente invention;
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~.~'7~.~Z~
les figures 3 à 5 représentent, en coupe, le second moule
de raccordement et de vulcanisation finale d'une chambre à air torique
à alveoles conforme à l'appareillage à l'invention, et en particulier:
. la figure 3 représente un premier stade de fonctionne-
ment du second moule, à savoir le stade de mise en place
de deux elements semi-toriques extraits du premier mou-
le represente aux figures 1 et 2, clans chacune des par-
ties en regard dudit second moule ;
. la ~igure 4 represente un deuxième stade de fonctionne-
lo ment du second moule, a savoir le stade d'introduction
et de mise sous pression d'un gaz inerte dans ledit se
cond moule, et -
. la figure 5 represente le stade de raccorde~ent de deux
elements semi~'toriques en regard dans les deux parties
dud.it second moule.
~ Il doit etre bien entendu, toutefois, que ces des-
sins et les par,ties descriptives correspondantes, sont
donnes uniquement a titre d'illustration de l'objet de
l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière
une limitation.
L'outillage de moulage conforme à
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la presente invention permet~en~ d'obtenir une chambre
increvable en élastomère, comp~rtant des alvéoles isoles
les uns des autres, par moulage de deux eléments semi-
toriques ~ui sont ensuite raccordes uniquement au niveau
de leurs surfaces planes, c'est-à-dire que l'on evite
ainsi la realisation de demi-tron~ons assembles en un
tronçon par collage, puis le raccordement des multiples
tron~ons alnsi obtenus, bout-à bout pour obtenir la cham-
bre visée, et la presence resultante d'une multiplicite
de joints de raccordement. Cette simplification de la
technique de fabrication et l'amelioration des caracte-
ristiques des chambres realisees par cette technique sont
essentiellement obtenues grace a la combinaison d'un pro-
cessus de moulage avec un processus de première vulcani-
sation à une temperature pouvant atteindre 170 et même200~C/ qui est appliquee pendant quelques minutes a une
heure et qui est suffisante pour procurer la stabilisa~ion
dimensionnelle recherchee de la de.mi-coquille obtenue,
dans sa masse, et assurer une bonne planeite de la face
plane ae ladite demi-coquille, mais insuffisante pour
faire perdre à cette.face ses bonnes caracteristiques
de soudabilite.
Toutefois, la realisation d'une telle vulcanisa-
-- tion requiert des conditions de chauffage particulieres,
les modes classiques de chauffage des moules par plateau
ou en autoclave n'etant pas de nature à permettre le con-
trale precis de la vulcanisation requis par le procede
Le moule de préformage et de première vulcanisation n'est pas chauffé
de l'extérieur, mais comporte son propre réseau de chauffage incorporé
3~ qui intérësse la demi-coquille extérieure 2 du moule et les doigts 5
de moulage des cavités, mais exclut la plaque de fermeture 3 de la face
plane.
Le réseau de chauffage 7-8 incorporé dans~le
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~ ~L'716~
moule 1 est avantageusement constitué par une circulation
de fluide chauffant, de la vapeur d'eau ou de l'huile par
exemple, porté à une température qui peut atteindre 170 à
200~C, qui réalise la première vulcanisation voulue de
l'elas-tomère preforme dans le mou:Le 1. On peut, cependant,
obtenir des resultats equivalents en substituant à ce
reseau de chaufEage par circulation de fluide, un chauf-
fage electrique par resistance.
Le moule 1 de prefonnage et de premiere vulcanisa-
tion represente à titre d'exemple non limitatif aux figu-
res 1 et 2, comporte une partie femelle 2 qui comporte
une demi-coquille 2a dont la face plane est fermee par une
plaque 3 et une partie mâle 4 qui porte des doigts 5 de
moulage des demi-cavites 11 d'un element semi-torique 10.
Le materiau elastomère est injecte dans la demi-
coquille 2a par les canaux de transfert 6, de préference
sous un vide qui est obtenu à l'aide d~ collecteur de
vide 9.
En rendant la plaque inferieure 12 de la partie ma-
le 4 du moule 1 indépendante des doigts 5, on facilitele demoulage de la pièce préformée 10, par extraction mé-
canique des doigts 5, puis separation de l'ensemble 3-4
et de la partie femelle 2, la piece preformee 10 restant
sur la plaque 3, puis separation de la plaque 3 et de la
partie mâle 4, la demi-coquille preformée.l0 reposant
simplement sur la plaque 3.
Après extraction de deux demi-coquilles 10, 10a,
des moules 1 dans lesquels elles ont été preformees et
ont subi une premiere vulcanisation, elles sont intro-
duites dans un deuxième outillage désigné d'une façongénérale par la référence 13, constitué par deux parties
14 et 15 disposées en regard l'une de l'autre, dans les-
quelles est me~nagée une empreinte 16-17, d~stinée à re-
cevoir une demi-coquille 10,10a, respectivement, dont
chacune comporte des cavités 11, lla.
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~ ~'71tj~
La fermeture de ce moule 13 se fait de préference
en deux temps :
- dans un premie.r temps, on procède a sa fermeture incom-
plete sur un joint permettant l'introduction en 18, d'un
gaz inerte sous pression, tel que l'azote, par exemple,
pour mettre les demi-coquilles 10, lOa, et les demi-
cavités 11, lla, sous pression ;
- une fois cette mise sous pression réalisée, on ferme
c~mpletement le moule, en serrant et comprimant les faces
de soudu.re, tout en controlant le maintien de la pres-
sion d'azote.
Le traitement de deuxieme vulcanisation est réali-
se d'une maniere connue en elle-même a des températures
qui peuvent atteindre 170 a 200~C, en utilisant des appa-
reillages connus, tels ~ue plateal1x chauffants, presse
autoclave, étuve, chauffage direct par de la vapeur intro-
duite dans des cavités du moule, application d'energie
haute frequence ou ultra-haute fréquence ou en utilisant
tous autres moyens é~uivalents propres a réaliser la
deuxieme vulcanisation recherchée, pour assurer la stabi-
lisation dimensionnelle des deux demi-tores assemblés
pour former une structure 20 comportant des alvéoles 19.
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-- Le matériau élastomère utilisé po~lr la réalisation des
~5 chambres increvables doit présenter des caractéristiques mécaniques
adaptées aux utilisations auxquelles sont destinés les
ensembles pneumatiques équipés desdites chambres,et notam-
ment a la pressi~on du gonflage des alveoles et/ou de
l'enveloppe. Il doit donc etre choisi de préférence parmi
les matériaux elastomères à structure compacte ou cellu-
laire.
Il resulte de ce qui precède que quels que soient
les modes de mise en oeuvre, de réalisation 'et d'applica-
tion adQptes, l'on obtient un procéde de fabrication de
chambres increvables du type comportant des alvéoles
' ''; -- 10 -- .
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2~
isoles les uns des autres contenant un gaz sous une pres-
sion predeterminee, qui necessite sensiblement moins de
manipulations que les procedes connus dans l'Art anté-
rieur, et permet une réduction notable des frais de .
main d'oeuvre, ce procédé permettant dlobtenir des cham-
bres increvables qui présentent une gamme tres etendue
d'uti.lisations, assurent un comportement bien meilleur
du pneumatique auquel elles sont associees, du fait de
leur plus grande ~iabilité due, d'une part a l'elimination
pratiquement totale des risques de fuite du gaz occlus
dans les alvéoles,et dlautre part a une meilleure repar-
tition des masses, liee à l'homogeneité de la forme et
des dimensions des alvéoles qui resulte de la tec~lnique
mise en oeuvre, à savoir la combinaison du moulage e-t
d'un processus de vulcanisation, qui garanti.t la cons-
tance de la pression du gaz dans les alveoles.
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