Brevet FR2003969A1 — publié le 19691114

i 2003969 Les pneumatiques du type comprenant des cordes orientées ra-dialement afin de renforcer la carcasse, doivent être munis d'une ceinture disposée sur la couronne de la carcasse et qui est destinée à restreindre l'expansion périphérique de la carcasse et à 5 renforcer la bande de roulement. Le but de la ceinture est de restreindre l'expansion périphérique de la couronne de la carcasse et, additionnellement, de renforcer la structure de la bande de roulement du pneumatique. Toutefois, un problème des pneumatiques de ce type est que la ceinture de renforcement a tendance à se sé-10 parer des toiles radiales de la carcasse. Ce phénomène se manifeste généralement à proximité des bords axiaux de la ceinture. Outre cette difficulté, la fabrication des pneumatiques à cordes radiales est actuellement difficile et, de ce fait, coûteuse, é-tant donné qu'il faut prévoir un tambour expansible ou bien qu'il 15 faut enlever la carcasse du tambour non-expansible et la dilater ou "soulever" à sa forme toroîdale avant de pouvoir appliquer la ceinture qui restreint la carcasse et renforce la bande de roulement, Ce processus est nécessaire, étant donné que les constructions actuelles requises pour obtenir 1'inextensibilité nécessai-20 re de la ceinture, ne permettent pas une action pantographique suffisante de "'l'angle en biais" des cordes pour que le pneumatique achevé puisse se dilater du diamètre du tambour jusqu'à sa formqèntièrement toroîdale. La présente invention procure une solution des problèmes ci-25 tés plus haut en utilisant une ceinture pour restreindre la carcasse et renforcer la bande de roulement et dans laquelle sont prévues des cordes de renforcement ayant un pouvoir d'extension limité et prédéterminé, de manière que la ceinture puisse être appliquée sur le pneumatique construit sous la forme de bande plate 30 sur un tambour courant et qui est ensuite dilaté au diamètre requis lorsque le pneumatique est achevé, toute expansion ultérieure étant empêchée. En outre, les toiles de la céinture conforme à la présente invention sont disposées entre les toiles de la carcasse, de manière à obtenir une structure dans laquelle la sépara-35 tion entre les toiles de la carcasse et les bords axiaux de la ceinture est considérablement réduite. En outre, tout "dérapage latéral" indésirable du pneumatique lors de son utilisation est éliminé du fait que les cordes extérieures radiales des toiles sont disposées essentiellement à angle droit par rapport au sens 40 de rotation. Ceci est en opposition aux pneumatiques courants à 69 06907 2 2003969 cordes radiales dans lesquels les angles en biais des cordes dans la toile radiale extérieure de la ceinture se situent à proximité immédiate de la base de la bande de roulement et tendent à produire une force latérale ou de dérapage latéral lorsque le pneuma-5 tique roule sous une charge normale. Ainsi que dit plus haut, les pneumatiques à cordes radiales ne pouvaient antérieurement pas être construits entièrement sous la forme de bande plate pour être dilatés ensuite à la forme toroîdale, et ce, du fait que la ceinture de renforcement ne pouvait PcLS 10 /se dilater au diamètre plus élevé requis. Ce fait a empêché jusqu'à présent la production commerciale de pneumatiques radiaux dans lesquels la ceinture se situe entre les toiles radiales. La présente invention non seulement permet d'obtenir une carcasse perfectionnée et renforcée, mais elle procure également un 15 procédé perfectionné pour la construction de pneumatiques et qui permet que le pneumatique non-vulcanisé puisse être entièrement assemblé sur un tambour courant non-expansible.' Ceci est possible du fait que, pour la ceinture de restriction, on utilise des cordes qui sont initialement extensibles mais qui, après un allon-20 gement prédéterminé, passent brusquement à un état où elles sont essentiellement inextensibles, par la suite, ces cordes maintiennent la carcasse du pneumatique à la dimension et à la forme voulues . Deux formes d'exécution, données à titre d'exemple non limi-25 tatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels : La fig. 1 est une vue en perspective d'une partie d'un pneumatique, la bande de roulement et la paroi latérale étant partiellement découpées afin d'illustrer les cordes de renforcement. La fig. 2 est une coupe axiale partielle d'un tambour ser-30 vant à la construction du pneumatique et elle illustre le pneumatique de la fig. 1 avant son expansion et sa vulcanisation. La fig. 3 est à plus grande échelle, une Vue en perspective de la corde de renforcement à l'état non étendu et telle qu'utilisée pour le pneumatique de la fig. 1. 35 La fig. 4 est une vue similaire à celle de la fig. 3 et il lustre la corde à l'état étendu. La fig. 5 est une coupe partielle d'une autre forme d'exécution du pneumatique conforme à l'invention. A la fig. 1, le pneumatique 10 conforme à la forme d'exécu-40 tion préférée de l'invention, est représenté à l'état vulcanisé. 69 06907 3 2003969 La carcasse est formée par au moins une toile initiale 11 en un élastomère muni de cordes de renforcement d'une matière textile inextensible et s'étendant axialement jusqu'aux talons 17, espacés l'un de l'autre. La toile radiale intérieure 11 de la car-5 casse présente une couronne qui est surmontée par une ceinture périphérique comprenant au moins deux, mais de préférence quatre toiles 12, 13, 14 et 15 formées par des cordes revêtues d'élastomère et qui, initialement sont extensibles, mais qui, après la vulcanisation, sont essentiellement inextensibles, ces toiles é-10 tant disposées les unes sur les autres et s'étendant axialement sur la largeur de la couronne du pneumatique. Au moins une toile de carcasse 16, munie de cordes inextensibles s'étendant axialement, est disposée sur les couches 12, 13, 14 et 15 de la ceinture, de manière que la toile 16 s'étende de part en part entre les 15 talons 17. La couronne de la couche de toile extérieure de la carcasse du pneumatique est surmontée par une bande de roulement 19, tandis que les côtés de la carcasse sont recouverts par des parois latérales 18 en une matière élastomère. De ce fait, le pneumatique représenté à la fig. 1 est de 20 construction radiale et est muni d'une ceinture de renforcement et de restriction qui est disposée radialement entre les toiles de cordes radiales de la carcasse. La restriction est obtenue du fait que les cordes de renforcement des toiles 12, 13, 14 et 15 de la ceinture sont disposées sois un faible angle en biais par rap-25 port au plan de rotation du pneumatique, les cordes formant des angles identiques mais opposés dans les couches voisines superposées. Le pneumatique représenté à la fig. 1 est muni de quatre toiles de ceinture, cependant, en cas de besoin et lorsque la résistance du pneumatique éoit être accrue, il est également possi-30 ble de prévoir des couches additionnelles de toiles de ceinture, En outre, il est possible de prévoir des couches additionnelles de toiles 11 et 16 de la carcasse, afin de se conformer aux sollicitations auxquelles le pneumatique sera soumis. Les cordes de renforcement des toiles 12, 13, 14 et 15 de la 35 ceinture sont réalisées en une matière présentant un pouvoir d'allongement limité et prédéterminé. Dans la forme de réalisation préférée de l'invention, les cordes peuvent s'allonger jusqu'à un maximum de 70 % de leur longueur initiale, à ce moment les cordes passent brusquement à un module de traction essentiellement plus 40 élevé pour être ensuite essentiellement non-extensibles. 69 06907 2003969 Les figs. 3 et 4 représentent en détail la corde de renforcement 30 qui est utilisée pour les toiles de ceinture 12, 13, 14 et 15, La corde comprend un noyau 31 en une matière élastique vulcanisée recouverte de fils 32 en une matière textile essentiellement inex-5 tensible, fils qui sont enroulés hélicoïdalement autour du noysiï en étant espacés longitudinalement les uns des autres. A la £ig0 3, la corde est représentée à l'état relâché ou non-allongé. La fig. 4 représente la corde 30 à l'état allongé, après son passage au module de traction plus élevé. A l'état allongé, les fils Zex^ 10 tiles 32 sont étendus jusqu'à une forme approximativement linéni» re, le noyau 31 étant enroulé hélicoïdalement fermement autour Ses fils 32. Cependant, l'invention n'est pas limitée aux cordes tensibles particulières décrites ci-dessus. Le pneumatique peut être réalisé avec des cordes appropriées quelconques qui peuveatï 15 être allongées d'au moins 30 I, mais généralement pas plus de 7G % de leur longueur initiale pour devenir ensuite inextensibles, tea® dis que lorsque la traction est relâchée, les cordes retournent essentiellement à liur longueur initiale. La fig. 5 représente une autre forme d'exécution de l'invm=> 20 tion, une partie de la ceinture de renforcement de la carcasse s3 étendant jusque dans les parois latérales du pneumatique. Le pm-iZ" matique 40 de la fig. 5 présente une carcasse se terminant par tas© paire de talons 41 espacés l'un de l'autre, et des parois latë2,e.° les 42 surmontées d'une bande de roulement 43. La carcasse dts 25 pneumatique est formée par une toile 44 de cordes de renforceciszEÉ inextensibles revêtues d'élastomère et s'étendant axialement de talon à talon. Lorsque le pneumatique est démuni de chambre à ai?3 on peut incorporer une doublure étanche à l'air 50, radialemeet £ l'intérieur de la/toile de carcasse 44. Radialement à l'extérieur 30 de la toile 44, à savoir à l'endroit de la couronne du pneumatique est prévue une ceinture de restriction et de renforcement formé® par des cordes initialement extensibles, mais ensuite inextensi^ bles, revêtues d'une matière élastomère, ces cordes étant similai» res à la corde 30 des figs. 3 et 4. La ceinture de cordes exten-35 sibles comprend quatre toiles 45, 46, 47 et 48, les cordes extensibles des toiles voisines formant des angles aigûs identiques mais opposés par rapport au plan de rotation du pneumatique. Dans la forme d'exécution de la fig. 5, la paire de toiles radiales intérieures 45 et 46 de la ceinture s'étend jusque dsms 40 les parois latérales, à savoir la zone qui est axialement la plus 6AD ORIGINAL 69 06907 2003969 large du pneumatique, permettant d'obtenir ainsi un renforcement et une protection de la toile radiale intérieure 44 de la carcasse. La paire de toiles radiales extérieures 47 et 48 ne s'étend axialement que de la largeur de la bande de roulement afin d'obtenir la 5 restriction de la careasse et le renforcement de la couronne du pneumatique. Une toile radiale extérieure 49 de la carcasse et formée par des cordes textiles inextensibles revêtues d'élastomère, recouvre les toiles de ceinture en cordes extensibles, les cordes de la toile de carcasse 49 s'étendant axialement en continu de ta-10 Ion à talon 41. Ainsi que représenté à la fig. 5, les deux paires de toiles de ceinture 45, 46 et 47, 48 présentent des bords axiaux inclinés, afin de permettre d'obtenir un contour plus lisse de la toile, extérieure 49 de la carcasse. Dans la forme de réalisation de la fig. 5, on utilise deux paires de toiles de cordes ex-15 tensibles; cependant, il est également possible d'incorporer plus de paires de toiles de ceinture afin d'accroître la résistance des pneumatiques destinés à supporter des charges lourdes. En vue de la vulcanisation, le pneumatique de la fig. 5 est réalisé entièrement dans une opération à phase unique, sur un tam-20 bour courant et de la même manière que celle décrite plus haut pour la forme de réalisation des figs. 1 et 2. Le pneumatique est entièrement assemblé sur un tambour courant et est ensuite dilaté à la forme toroîdale et il est vulcanisé à l'état dilaté. A la fig. 2, le pneumatique non-vulcanisé est représenté pen-25 dant son assemblage sur un tambour courant 20 muni des moyens u-suels pour plier le tambour en vue de l'enlèvement du pneumatique non-vulcanisé. Le pneumatique est construit en plaçant la toile intérieure radiale 11 de la carcasse, formée par une matière élastomère non-vulcanisée renforcée de cordes(périphériquement sur le 30 tambour, les cordes de renforcement inextensibles étant disposées essentieliement axialement, parallèlement à l'axe du tambour et s'étendant au-delà des extrémités de ce dernier. En cas de besoin, une couche de doublure 21 en un élastomère étanche à l'air peut être appliquée sur le tambour avant l'application de la toile de 35 la caracasse 1}., afin de permettre de gonfler le pneumatique sans chambre à air. La première toile 12 des toiles de la ceinture de restriction et de renforcement, est ensuite appliquée périphériquement sur la toile de carcasse 11, de manière à être centrée axialement sur le 40 tambour, entre les extrémités de ce dernier. Les autres toiles 13, 14 et 15 de la ceinture sont ensuite appliquées périphériquement 6 2003969 69 06907 sur la couche initiale 12 et sont centrées axialement sur cette dernière. Les toiles de ceinture 12, 13, 14 et 15 sont munies de cordes extensibles qui sont initialement relâchées et disposées sous en biais par rapport à l'axe du tambour, les cordes des 5 couches radiales voisines formant des angles identiques mais opposés par rapport à l'axe du tambour. En cas de besoin, chacune des toiles de ceinture peut s'étendre axialement d'une largeur légèrement supérieure à celle de la couche suivante, afin que les bords de la ceinture soient en gradins pour faciliter l'application des 10 couches de toiles de carcasse. Dans le pneumatique représenté à la fig. 2 on utilise quatre toiles 12, 13, 14 et 15. Cependant! lorsque la résistance du pneumatique doit être accrue, il est possible d'appliquer, à ce moment de la construction, des toiles de ceinture supplémentaires avant de continuer l'assemblage du pneu-15 matique. Alternativement, lorsque le pneumatique doit être moins résistant, il est possible de n'utiliser que deux couches de toiles de ceinture. Après achèvement de l'application des toiles constituant la ceinture destinée à restreindre la carcasse et munies de cordes 20 extensibles, les noyaux des talons 17, portant des pattes, sont appliqués aux extrémités du tambour. Ensuite une ou plusieurs couches de toiles de carcasse 16, munies de cordes inextensibles, sont appliquées sur les toiles disposées antérieurement en étant périphériquement superposées aux cordes disposées axialement et s'éten-25 dant au-delà des extrémités du tambour. Ensuite les extrémités des couches de toiles de carcasse sont repliées alternativement autour des talons. Une matière élastomère non-vulcanisée est ensuite appliquée périphériquement sur la carcasse afin de former les parois latérales 18 et la bande de roulement 19 du pneumatique. Enfin, 30 le pneumatique non-vulcanisé est enlevé du tambour 20, il est dilaté à la forme toroîdale et il est vulcanisé dans un moule afin d'obtenir le pneumatique achevé. La nature extensible des cordes 30 des toiles de ceinture permet qu'un pneumatique radial soit entièrement assemblé en une ban-35 de plate, étant donné que les cordes 30 des toiles de ceinture ne s'allongent qu'avec une faible action pantographique lorsque le pneumatique est dilaté à sa forme définitive. Les caractéristiques d'allongement des cordes 30 sont choisies de manière que les cordes soient allongées de la valeur où elles sont essentiellement inex-40 tensibles et où elles empêchent que le pneumatique se dilate u 69 06907 2003969 davantage lorsque ce dernier adopte sa forme finale et qu'il est vulcanisé, A l'état vulcanisé du pneumatique, les cordes extensibles sont allongées de leur valeur maximum, de manière que les fils textiles 5 se placent essentiellement linéairement, alors que le noyau en caoutchouc entoure fermement ces fils, La masse d'élastomère vulcanisé de la bande de roulement et des parois latérales du pneumatique vulcanisé est suffisamment rigide lors d'une compression pour empêcher que les cordes de la ceinture de la carcasse ne se 10 rétractant à leur état initial. De ce fait, les cordes extensibles restent entièrement allongées dans le pneumatique vulcanisé. 69 06907 2003969 REVEND ICATIONS 1.- Pneumatique comprenant une carcasse surmontée par una bande de roulement et muni d'une paire de parois latérales se minant dans des talons espacés l'un de l'autre, la carcasse ceEps1®" nant au moins deux toiles formées par des cordes de renforcera: \ 5 orientées axialement et une ceinture périphérique formée par plusieurs toiles de cordes de renforcement, tandis les cordes toiles voisines s'étendent sous des angles aigus cpp^sés par r ^ port au plan axial médian du pneumatique, alors que la ceintura est disposée radialement entre les toiles difcarcasse du pneumatique. 10 caractérisé en ce que les cordes constituant la ceinture sont formées à partir d'une matière extensible qui, avant d'être montée dans un pneumatique, présente un faible module de traction initie! qui, à la suite de l'allongement d'une valeur prédéterminée cos1" respondant à 30-70 % de la longueur initiale, passe brusquement 15 à un module de traction suffisamment élevé de manière que la c©£®= ture soit essentiellement inextensible. 2.- Pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé gk ce que la ceinture comprend quatre toiles en cordes de renforcemeEï extensibles, la paire radiale intérieure des toiles de ceintui1 20 s'étendant jusque dans les parois latérales du pneumatique, à savoir jusqu'à la partie axiale la plus large de ce dernier, tar/.v que la paire radiale extérieure de toiles de ceinture s'étend axialement de la largeur de la bande de roulement. 3.- Pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé er/es 25 que chacune des cordes extensibles comprend : un noyau en une tière élastomère vulcanisée et au moins un fil textile inextere^= ble enroulé hélicoïdalement autour du noyau en si"î'""/s5 espacées longitudinalement les unes.des autres lorsque les cordes se tre^-vent à l'état détendu. 30 4.- Procédé pour la réalisation d'un pneumatique comprenant une carcasse formée par des cordes de renforcement s'étendant 03= sentielîement radialement et par une ceinture périphérique congtfL 69 06907 9 2003969 de renforcement en une matière textile inextensible pour la carcasse proprement dite, ces cordes étant disposées parallèlement côte à côte et étant revêtues d'une matière élastomère non-vulcani-sée; ensuite on utilise des toiles formées par des feuilles consti-5 tuées par des cordes d'une matière extensible ayant initialement un faible module de traction et qui, à la suite de l'allongement d'une valeur prédéterminée comprise entre 30 et 70 % de la longueur initiale, passe brusquement à un module de tension suffisamment élevé pour que les cordes soient inextensibles, ces cordes étant 10 disposées parallèlement côte à côte en s'étendant sous un angle aigfl p*r rapport au sens longitudinal de la toile et étant revêtues d'un élastomère non-vulcanisé; une couche des toiles citées en premier lieu est appliquée sur un tambour usuel de manière que les cordes soient disposées axialement au tambour; au moins deux toi-15 les du type citS en second lieu sont appliquées sur la première couche de toile en étant centrées entre les extrémités du tambour, les cordes des toiles successives étant disposées dans des sens alternatifs de manière à former la ceinture périphérique; ensuite les noyaux des talons portant des pattes sont disposés à proximité 20 de chaque bord de la première couche de toile dont les extrémités sont enroulées axialement autour des dits noyaux de manière à former les talons espacés axialement l'un de l'autre; ensuite au moins une couche supplémentaire de la toile citée en premier lieu est appliquée de manière que ses extrémités s'étendent axialement 25 du tambour au-dessus de la première couche et la ceinture; ensuite les bords de cette couche sont enroulés autour des talons axialement au tambour; ensuite de l'élistomère non-vulcanisé est disposé annulairement sur les couches afin de former les parois latérales et la bande de roulement du pneumatique; ensuite le pneumatique 30 non-vulcanisé est enlevé du tambour en ayant une forme essentiellement cylindrique; enfin le pneumatique est moulé à sa forme toroîdale en dilatant la zone de la bande de roulement et en réduisant la zone de séparation axiale des talons et en vulcanisant le pneumatique dans un moule présentant un dessin permettant de former la 35 bande de roulement. 5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qti' une couche de doublure en un élastomère imperméable à l'air est appliquée sur le tambour avant l'application de la première des couches de cordes de renforcement. 40 6,- Procédé saivant la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des couches successives des toiles en cordes extensibles 69 06907 2003969 constituant la ceinture est axialement plus étroite en ce qui concerne sa largeur que la toile radiale intérieure précédente afin que la ceinture présente un bord axialement incliné^ 7.- Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que 5 la ceinture est formée par quatre toiles formées Çar des cordes extensibles, la paire intérieure de toiles de ceinture s'étendant jusque dans las parois latérales du pneumatique, à savoir jusqu'à la partie qui est axialement la plus large de ce dernier, tandis que la paire extérieure des toiles radiales ne s'étend axialement 10 que de la largeur de la bande de roulement. 8.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chacune des cordes extensibles comprend : un noyau en une matière élastomère vulcanisée et au moins un fil textile inextensibie enroulé hélicoïdalement autour du noyau, les spires du fil étant es- 15 pacées longitudinalement les unes des autres lorsque les cordes extensibles sont détendues.