Brevet FR2000207A1 — publié le 19690829

La présente invention concerne des bandages pneumatiques. On a constaté que l'adhérence d'un bandage pneumatique à une route humide diminue, avec une rapidité croissante, lorsque 5 la bande de roulement a été usée au-delà d'environ la moitié de la profondeur de la sculpture, et que lorsque la sculpture a été usée sur environ 60 % de sa profondeur, l'adhérence du pneumatique approche; dans certaines conditions d'humidité, celle d'un pneumatique pratiquement lisse. 10 On sait qu'il est possible d'améliorer l'adhérence en utilisant un caoutchouc synthétique approprié pour la confection de la bande de roulement en remplacement, par exemple, d'un caoutchouc naturel, mais les pneumatiques en caoutchoucs synthétiques développent fréquemment en fonctionnement une température 15 plus élevée que les pneumatiques dont la bande de roulement est en caoutchouc naturel, la raison en étant une perte plus élevée par hystérésis. La présente invention a pour but de réaliser van bandage pneumatique présentant une meilleure adhérence à la route dans 20 des conditions d'humidité après une usure relativement importante de la bande de roulement. Selon la présente invention, la bande de roulement d'un bandage pneumatique est pourvue, à un emplacement situé radialement à l'intérieur par rapport h la surface de contact avec le sol de 25 la bande de roulement à l'état non usé, d'une zone contenant un mélange de caoutchouc pour bande de roulement ayant un coefficient de freinage plus élevé que- celui du mélange de caoutchouc situé radialement à l'extérieur de ladite zone, en vue de conférer au pneumatique,, après une usure partielle de la bande dg roulement, 30 une meilleure propriété d'adhérence à l'état humide. Suivant un mode de réalisation de l'invention qui convient spécialement pour les pneumatiques géants, le mélange de caoutchouc à coefficient de freinage plus élevé est disposé dans une zone qui débute, par exemple, à une distance de 30 à 50 % de 35 la profondeur des rainures de la bande de roulement, mesurée à partir du fond de chaque rainure dans Je sens radial vers 1'extérieur, et cette zone peut s'étendre radialement vers l'intérieur par rapport aux fonds des rainures. Ce mélange peut ou bien s'étendre symétriquement sur pratiquement la totalité de la lar-40 geur de la bande de roulement et avoir taie épaisseur uniforme ou 69 00371 2000207 une épaisseur accrue au voisinage de chaque épaulement de la bande de roulement, ou bien ce mélange peut ne couvrir que chaque zone d'épaulement. En variante, ledit mélange peut être placé asymétriquement par rapport aux épaulements de la bande de rou-5 lement ou par rapport à la bande de roulement toute entière, de sorte que, par exemple, un seul épaulement de la bande de roulement sera muni d'un tel mélange. L'expression "coefficient de freinage" utilisée dans le présent mémoire désigne le coefficient de frottement que l'on 10 obtient entre le caoutchouc s'étendant sur la totalité de la surface de la bande de roulement du pneumatique, quand celui-ci est monté sur la roue d'un véhicule, et une surface mouillée avec laquelle le pneumatique vient en contact lorsqu'on freine la roue, dans un état de blocage ou de dérapage par rapport à ladite 15 surface, le dérapage à l'état freiné étant le dérapage qui provoque le retard maximum que l'on mesure, par exemple, à l'aide d'un décéléromètre installé dans le véhicule, la roue progressant suivant une ligne droite et la vitesse du véhicule étant comprise entre 24 et 80 km/h. De plus, l'expression "coefficient 20 de freinage plus élevé" doit être interprêtée comme une comparaison entre a) le coefficient de freinage que l'on obtient, au cours d'un premier essai dans les conditions définies plus haut, entre le type de caoutchouc qui fait partie de la zone de la bande de roulement lorsque la totalité de cette dernière est 25 formée avec ce caoutchouc et ladite surface mouillée, et b) le coefficient de freinage que l'on obtient, au cours d'un second essai exécuté dans les mêmes conditions, entre le type de caoutchouc qui constitue une autre partie de la zone de la bande de roulement, quand la totalité de la surface de cette bande de rou-30 lement est formée avec ce caoutchouc, et la jnême surface mouillée, les vitesses de progression des deux catouehouos par rapport à ladite surface étant sensiblement égales, les vitesses du véhicule et les charges supportées par les pneumatiques étant sensiblement les mêmes et les températures des surfaces de frottement des deux 35 caoutchoucs étant sensiblement égales au cours des deux essais. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en coupe axiale 40 partielle d'un bandage pneumatique selon un mode de réalisation é-9 00371 2000207 de l'invention. La figure 2 est une vue schématique en coupe axiale-partielle d'un bandage pneumatique selon une première variante de ce mode de réalisation. 5 La figure 3 est une vue schématique en coupe axiale partielle d'un bandage pneumatique selon une seconde variante de ce mode de réalisation. La figure 4 est une vue schématique en coupe axiale partielle d'un bandage pneumatique selon une troisième variante 10 de ce mode de réalisation. La figure 5 est une vue schématique en coupe axiale partielle d'un bandage pneumatique selon une quatrième variante de ce mode de réalisation. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 1, 15 on fabrique un bandage pneumatique de format 9*00 - 20 destiné à équiper un camion, ce bandage présentant dans sa bande de roulement ime sculpture formée de rainures ayant une profondeur de 14 mm mesurée radialement vers l'intérieur à partir de la surface du pneumatique non usé venant en contact avec le sol. 20 La bande de roulement 1 comprend trois régions radia lement adjacentes 3» 4 et 5 de compositions différentes, et elle est appliquée à une carcasse 6 faite de plis noyés dans un mélange de caoutchouc naturel. On va maintenant étudier plus en détail les trois mé-25 langes que l'on utilise pour former les régions 3* 4 et 5 respectivement . Le premier mélange sert à confectionner la couche externe de la bande de roulement, cette couche possédant une plus forte résistance à l'abrasion que le restant du caoutchouc de 30 la bande de roulement. Cette couche externe 3 s'étend à partir de la surface 7 qui vient en contact avec le sol, lorsque le pneumatique n'est pas usé, et se poursuit radialement vers l'intérieur sur une distance de 10 mm, c'est-à-dire jusqu'à un niveau situé à 4 mm du fond de chacime des rainures circonférentielles 2 35 qui sont moulées dans la bande de roulement 1. La composition de ce mélange de couche externe est la suivante. 4 69 00371 2000207 EXEMPLE 1 : Couche externe Caoutchouc naturel Parties en poids 100,0 5 Soufre "Santocure MOR" (produit de Monsanto) Acide stéarique Antioxydant "Nonox ZA" (produit de 2,5 0,6 2,0 I.C.I. Limited) 1,5 5,0 5,0 50,0 ^ Huile de traitement Oxyde de zinc Noir de carbone ISAP 166,6 Le second mélange de caoutchouc qui sert à confectionner 15 la couche intermédiaire 4 et qui possède un coefficient de freinage élevé à l'état humide, est interposé entre le mélange de la couche externe 3 (ayant une résistance élevée à l'usure) et un troisième mélange 5 qui est disposé dans la zone interne (sous-couche) de la bande de roulement 1. Le second mélange intermé-20 diaire 4 est façonné de manière que sa surface radialement extérieure présente des ondulations et il est disposé radialement à l'intérieur par rapport au fond des rainures 2 mais s'étend néanmoins radialement vers l'extérieur dans les zones entre les rainures 2. La surface radialement intérieure de ce caoutchouc 25 intermédiaire 4 est sensiblement lisse, tous les points de cette surface étant sensiblement à la même distance de la surface non usée venant en contact avec le sol de la bande de roulement. La composition de ce second mélange intermédiaire est la suivante. EXEMPLE 2 : 30 Mélange intermédiaire - Porte adhérence Parties en poids SBR riche en styrène ("Intol M401", produit de I.S.R. en Grande-Bretagne) SBR 1500 . 50,0 50,0 1,8 ' 1,0 1,5 1,5 5,0 •3,0 55,0 168,8 35 Soufre "Santocure MOR" (Monsanto) Acide stéarique Antioxydant "Nonox ZA" (I.C.I.) Huile de traitement Oxyde de zinc 40 Noir ISAP 69 00371 5 2000207 Le troisième mélange 5 est un mélange de caoutchouc naturel à faible hystérésis, dont la valeur d'hystérésis, est plus, faible que celle des autres caoutchoucs de la bande de roulement, et permet de réduire l'échauffement du pneumatique en 5 fonctionnement par rapport à eelui qui se produirait si le mélange avait une valeur d'hystérésis plus élevée, telle que celle du second mélange. La composition du troisième mélange 5 est la suivante. EXEMPLE 3 : ' 10 Couche inférieure Parties en poids Caoutchouc naturel 100,0 Soufre 2,5 "Santocure MOR" (Monsanto) 0,6 15 Acide stéarique 2,0 "Nonox ZA" (I.C.I.) 1,5 Huile de traitement 6,0 Oxyde de zinc 5,0 Noir F.E.F. 45,0 20 162,6~ Dans une forme de construction d'un pneumatique selon ce mode de réalisation, on remplace le mélange indiqué plus haut pour la eouehe 3 par le mélange suivant. 25 EXEMPLE 4 : Couche externe Parties en poldr Caoutchouc naturel 50,0 Caoutchouc styrène-butadiène 5©* 0 30 (SBR 1500) Soufre 2,2 "Santocure MOR" (Monsanto) 0,8 Acide stéai-xqiïe 1->5 Antioxydant "Nonox 2A" 1,5 35 Huile de ti-aiteraent 5*0 Oxyde de zl~.z ~j>,0 Noir ISAF 50,0 164,0 4C r--.as une pï»eiaièr-e variante du moôe de- r-éalisation 69 00371 6 2000207 décrit, représenté à la figure 2, on confectionne un pneumatique du même type que précédemment mais, dans ce cas, le second mélange intermédiaire 4 ne s'étend pas symétriquement sur pratiquement la totalité de la bande de roulement 1 mais est reçu par deux zones 5 axialement espacées 4a et 4b au voisinage immédiat des épaule-ments 9 de la bande de roulement, ces deux zones 4a et 4b étant placées symétriquement par rapport au plan équatorial X-X du pneumatique, de manière à laisser la couronne 8 du pneumatique 1 dépourvue de ce mélange 4 à coefficient de freinage élevé à l'état 10 humide. La couronne 8 de la bande de roulement 1 ne comprend donc que deux mélanges, à savoir le mélange 3 Qui s'étend radialement vers l'intérieur à partir de la surface qui vient en contact avec le sol du pneumatique non usé, et le mélange 5 de la sous-couche qui est disposé radialement à l'intérieur par rapport au mélange 3. 15 Selon une seconde variante du mode de réalisation dé crit, représentée à la figure 3> on confectionne un pneumatique du mime type que précédemment, mais dans ce cas le second mélange intermédiaire 4 ne s'étend pas symétriquement sur pratiquement la totalité de la bande de roulement 1 mais seulement symétriquement 20 sur la couronne 8 de la bande de roulement, de manière à laisser les zones des îpaulements 9 démunies de ce second mélange intermédiaire 4. Selon une troisième variante du mode de réalisation décrit , représentée à la figure 4, on confectionne un pneumatique 25 du même type que dans la première variante mais, dans ce cas, non seulement le second mélange intermédiaire 4 est absent dans la zone de la couronne 8 de la bande de roulement 1S mais encore le pneumatique est dépourvu du troisième mélange 5 de couche interne a En conséquence, la zone de la couronne 8 de la bande de roule-30 ment 1 n'est formée qu'avec le mélange 3 de couche externe. Cependant, les zones des épaulements 9 de la bande de roulement contiennent les trois mélanges 3, 4 et 5. Selon une quatrième variante du mode de réalisation décrit;, représentée à la figure 5.» on confectionne un pneumatique 35 du même type que dans le mode de réalisation principal mais.? dans ce cas, la zone de la couronne 8 ne comporte pas de mélange Inférieur 5 et le second mélange intermédiaire 4 s'étend à partir du mélange supérieur 3 vers l'intérieur et jusqu'à la carcasse 6 dans toute la partie de couronne 8 de la bande de roulement 1„ 40 Au cours de l'usure de la bande de roulement,, le 69 00371 7 2000207 caoutchouc à coefficient de freinage élevé à l'état humide sera exposé lorsque la profondeur restante des rainures n'est plus que de 4 mm environ de sorte qu'à ce stade, au moment où l'élimination de l'eau à l'aide des rainures est devenue nettement 5 rlus difficile, par rapport aux possibilités de drainage qui existent quand la bande de roulement est neuve, le caoutchouc à coefficient de freinage élevé à l'état humide adhérera à la route pour assurer ainsi une meilleure adhérence lors du freinage et lors de l'accélération et ceci jusqu'au moment où la bande de 10 roulement est usée au point de ne plus être utilisable. Etant donné que le caoutchouc à coefficient de freinage élevé à l'état humide ne constitue qu'une petite partie de l'ensemble de la bande de roulement, l'échauffement dû à la haute hystérésis d'un tel caoutchouc est rigoureusement limité et, par 15 conséquent, l'échauffement de la bande de roulement toute entière, pendant le fonctionnement du pneumatique, n'est pas notablement plus important que celui d'une bande de roulement entièrement en caoutchouc naturel, dans les mêmes conditions de fonctionnement. 69 00371 2000207 REVENDICATIONS 1.- Bandage pneumatique muni d'une bande de roulement, caractérisé en ce que cette bande de roulement est pourvue, à un emplacement situé radialement à l'intérieur par rapport à la sur- 5 face de contact avec le sol de la bande de roulement à l'état non usé, d'une zone contenant un mélange de caoutchouc pour bande de roulement ayant un coefficient de freinage plus élevé que celui du mélange de caoutchouc situé radialement à l'extérieur de ladite zone, en vue de conférer au pneumatique, après une usure 10 partielle de la bande de roulement, une meilleure propriété d'adhérence à l'état humide. 2.- Bandage pneumatique selon la revendication 1 caractérisé en ce que le mélange de caoutchouc à coefficient de fret*» nage plus élevé s'étend dans une ou plusieurs zones à partir 15 d'un niveau qui correspond à 50 à 50 # de la profondeur des rainures de la bande de roulement, mesurée à partir des fonds des rainures dans le sens radialement extérieur. 3.- Bandage pneumatique selon l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange de 20 caoutchouc à coefficient de freinage plus élevé s'étend radialement vers l'intérieur à partir des fonds des rainures. 4.- Bandage pneumatique selon 1'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange à coefficient de freinage plus élevé s'étend symétriquement sur 25 pratiquement toute la largeur de la bande de roulement. 5«- Bandage pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le mélange à coefficient de freinage plus élevé est uniquement disposé dans chaque zone d'épaulement de la bande de roulement, la zone de la couronne 30 de la bande de roulement étant dépourvue d'un tel mélange. 6.- Bandage pneumatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mélange à coefficient de freinage plus élevé est disposé dans chaque zone d'épaulement symétriquement par rapport au plan équatorial du pneumatique. 35 7.- Bandage pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3* caractérisé en ce que le mélange à coefficient de freinage plus élevé n'est disposé que dans une zone d'épaulement de la bande de roulement. 8.- Bandage pneumatique selon l'une quelconque des 40 revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie ra- 69 00371 9 2000207 radialement extérieure de la bande de roulement est formée en un mélange dont la résistance à lfabrasion est plus élevée que celle des autres caoutchoucs formant la bande de roulement. 9«- Bandage pneumatique selon la revendication 8, 5 caractérisé en ce que la partie radialement intérieure de la bande de roulement est formée en un mélange dont la valeur d'hystérésis est plus faible que celle des autres caoutchoucs formant la bande de roulement.