Brevet FR2001405A1 — publié le 19690926

i 2001405 La présente invention se rapporte au moulage d'objets renforcés, et elle concerne plus particulièrement le moulage centrifuge des bandages pneumatiques renforcés en partant de polymères liquides. 5 Selon l'invention, un procédé de moulage centrifuge d'un, objet muni d'au moins une couche de renforcement consiste à placer au moins un élément de matière à structure ouverte, dont la forme est capable de se laisser traverser par la matière à mouler, dans un moule en l'appliquant rigidement 10sur au moins une surface de moulage de ce moule, à introduire la matière liquide à mouler dans le moule, et à faire tourner le moule de façon à le remplir sensiblement totalement, y compris la structure ouverte dudit élément. Ledit élément peut être un élément de positionnement de 151a couche de renforcement; ou il peut constituer lui-même un renforcement. La matière à structure ouverte peut présenter la forme d'une mousse rigide, semi-rigide ou flexible, éventuellement réticulaire, ou d'une nappe de fibres disposées suivant un 20 motif régulier ou sans ordre déterminé. On peut citer, comme exemple d'unetelle nappe, une nappe aiguilletée composés de fibres continues frisées, telle que celle qui est décrite dans le brevet britannique N° 1 016 551» Lorsque la matière à structure ouverte constitue elle- 25 même vui renforcement, elle peut être constituée par une mousse de polyester polyuréthane réticulé ayant un espacement, moyen entre brins suffisamment petit pour que la résistance à la > 2 traction des brins individuels soit supérieure à 7 kg/mm , (voir Cellular Plastics Conférence Proc. du 13 âu 15 avril 1966 30 page 14-9, publié par National Àcademy of Science and National Research. Corporation, publication n° 1462, 1967). Suivant une variante, cette nappe peut comprendre une mousse réticulée doublée de'métal telle que les matières décrites dans les demandes de brevets britanniques N° 31145/66 et 2110/67 au 35 nom de Foam Métal Limited. Le renforcement séparé peut comprendre des rubans métalliques, des fils métalliques, une mousse métallique, des câblés textiles, ou des tissus textiles, et il peut être incorporé avec ou à l'intérieur de la matière à structure ouverte 40 avant la mise en place de cette dernière dans le moule. 69 02570 2 2001405 Lorsqu'on utilise un. renforcement séparé, ce renforcement est de préférence maintenu à une certaine distance de la ou des surfaces de moulage par la matière à structure ouverte. L'invention a également pour objet un objet renforcé fabri-5 qué par un procédé qui sera décrit dans la suite. En particulier, l'objet de l'invention peut être un objet dans lequel le constituant moulé et durci possède de la déformabilité élastique. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre 10 comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue partielle schématique en perspective d'une structure stratifiée destinée à être utilisée dans la construction d'un bandage pneumatique, suivant une première forme de réalisation de l'invention. 15 La figure 2 est une demi-coupe axiale schématique d'un cylindre formé d'une structure stratifiée et destinée à être utilisée dans la construction d'un bandage pneumatique, suivant la première forme de réalisation de l'invention. La figtire 3 est une vue en coupe axiale partielle schémati-20 que d'un moule préparé pour la confection d'un bandage pneumatique, suivant la première forme de réalisation de lrinvention. La figure 4- est une vue en coupe axiale schématique d'un cylindre de tissu de câblés destiné à être utilisé pour la construction d'un bandage pneumatique, suivant une deuxième forme de 25 réalisation de l'invention. Les figures 1, 2 et 3 représentent la construction d'un bandage pneumatique de 14-5 x 10. Le bandage est muni d'une carcasse à un seul pli dont les câblés sont disposés suivant un angle sensiblement égal à 90° avec le plan équatorial du bandage. Le bandage 30 sera désigné dans la suite par "bandage I". Une structure stratifiée simple représentée sur la figure 1 est construite en stratifiant des câblés séparés 1 constitués par des câblés en rayonne pour bandages pneumatiques "Super 2" (fabriqués par Courtaulds sous la marque "Tenasco Super 105% 35 espacés d'environ 3,2 mm, dans une disposition parallèle non tissée, entre deux couches 2a et 2b de 6,35 mm, comprenant une mousse de polyester polyuréthane réticulée à texture grossière, ayant un espacement moyen entre brins d'environ 2,5 mm. La mousse de polyester polyuréthane joue le rôle de moyens ' 40 d-e calage ou de positionnement du renforcement. Pour empêcher.la structure de se déranger.pendant les manipulations consécutives,. les câblés 1 sont revêtus d'un 69 02570 3 2001405 adhésifs comprenant environ 7 parties en poids d'un, adhésif à base de résine polychloroprène/phénolique, complétées à 100 parties en poids à l'aide d'un mélange d'hydrocarbures aliphatiques et aromatiques et d'acétate de butyle, 5 cet adhésif étant fabriqué par Dunlop Chemical Products et vendu sous la marque "LP adhésive". Lorsque l'adhésif est sec, on forme un cylindre 8 représenté sur la figure 2, de 254 mm de diamètre et 355,6 mm de largeur.•Dans le cylindre 8 ainsi formé, les câblés de 10 rayonne 1 sont disposés parallèlement à l'axe, la couche radialement extérieure 2a de mousse a une largeur de 254 mm, tandis que les câblés 1 et la couche radialement intérieure 2b de ; mousse débordent axialement de 50,8 mm de chàque côté. On enfile une tringle de talon 3a munie d'un rem--15 plissage 17 sur une extrémité du cylindre 8, jusqu'à environ 25 mm du bord circonférentiel de ce cylindre et on retourne radialement vers l'extérieur la couche radialement intérieure de mousse 2b et les câblés 1 autour de la tringle, de sorte que le bord 4b de la couche 2b se trouve juxtaposé au bord 4a 20 de la couche radialement extérieure 2a, les deux bords juxtaposés étant fixés par couture et collage. Il va de soi que, étant donné que les câblés 1 sont fixés par adhérence à la couche radialement intérieure 2b de mousse, cette opération de retournement ancre efficacement les câblés autour de la tringle 25 de talon 3a, les parties superposées des câblés 1 étant également assemblées par collage. On assemble à l'intérieur du cylindre 8 un noyau de moule segmenté 5 représenté sur la figure 3 (décrit dans le brevet français N° 1 470 691) en partant de ses seg-30 ments séparés, en distendant de cette façon la partie centrale équatoriale de ce cylindre, puis on enfile une deuxième tringle de talon 3b sur l'extrémité du cylindre qui ne portait pas encore de talon et on la fixe de la même façon que la première tringle. On insère l'ensemble formé d^1 noyau 5 de 35 moule, du cylindre 8 et des tringles 3a et 3b dans un moule approprié 7 et on obtient le bandage terminé en faisant tourner le moule 7 et le noyau 5 et en introduisant simultanément un polyuréthane liquide C&àiprène L-420" fabriqué par Du Pont) pour mouler le polyuréthane par centrifugation autour des 40 câblés 1 à 11 intérieur du moule 7» puis on durcit le bandage. 69 02570 4 2001405 Pendant l'opération de moulage, le polyuréthane pénètre dans les espaces compris entre les brins de la mousse réticulés pour remplir totalement cette mousse, et également dans les régions vides 6 et 9 du moule qui correspondent à la 5 bande de roulement, aux flancs et aux talons du bandage terminé. Suivant la deuxième forme de réalisation de l'invention» qui est représentée sur la figure 4, on construit un bandage pneumatique de 145x10. le bandage est muni d'une carcasse à 10 deux plis comprenant une seule nappe de tissu de renforcement de câblés dont les câblés sont disposés suivant un angle sensiblement égal à 90* avec le plan équatorial du bandage. Le bandage sera désigné dans la suite par "bandage II". On construit un élément de renforcement auto-calant 14 15 pour un bandage pneumatique en partant d'une matière à structure ouverte comprenant une nappe de filaments continus frisés de "nylon 6", les fibres ayant un titre de 20 deniers. L'élément est de forme rectangulaire et présente une longueur d'environ 820 mm et une largeur d'environ 790 mm. Les fibres sont 20 disposées sensiblement parallèlement à la largeur de l'élément.. On agence deux tringles 10 de talon munies chacune d'un remplissage 18 et ayant chacune un diamètre d'environ 254 mm à un écartement axial d'environ 330 mm. Les tringles 10 son£ disposées de façon à être centrées sur le même axe de révolution X-Z} les plans 25 dans lesquels les tringles se trouvent étant parallèles entre eux. On enroule l'élément de renforcement rectangulaire 14 autour des tringles 10 de talon de telle façon que le petit côté de cet élément soit disposé sensiblement parallèlement à l'axe des cercles tringles, poux envelopper pratiquement 30 totalement les tringles et former un cylindre 15 autour de ces dernières. Chaque bord circonférentiel débordant drune tringle a une longueur d'environ 230 mm. On fixe ensuite chacune des tringles en position par des points de couture exécutés au moyen de câblés pour bandages pneumatiques. 35 On rabat chaque bord circonférentiel du cylindre 15 ainsi formé autour d'une tringle 10 de talon, radialement vers l'intérieur du cylindre 15» les parties rabattues 11 et 12 du cylindre se recouvrant mutuellement dans une bande circonfé-rentielle 16 d'environ 127 mm cLe largeur, disposée au milieu 40 du cylindre mais radialement à l'intérieur de ce cylindre. On 69 02570 5 2001405 coud la bande circonférentielle de recouvrement 16 au moyen de 16 points de couture 13 noués individuellement, formés le long d'une ligne circonférentielle qui est disposée sea--siblement à mi-chemin entre les deux tringles 10. 5 II est visible que le renforcement cylindrique 15 ainsi formé comprend trois couches de l'élément de renforcement dans une région 16 disposée en position centrale entre les deux tringles 10 et deux couches dans les autres régions entre les tringles. 10 On assemble à l'intérieur du cylindre un noyau de mou le segmenté pour bandages pneumatiques analogue à celui que l'on utilise dans la première forme de réalisation de l'invention pour galber le cylindre et lui donner sa forme toroïdale. On enlève les points de couture formés autour des tringles de 15 talon et insère l'ensemble du noyau de moule, du cylindre et des tringles de talons dans un moule approprié. On- obtient le bandage terminé en faisant tourner le moule et le noyau et en introduisant simultanément du polyuréthane liquide ("Adiprène L-4-20" fabriqué par Du Pont) pour mouler le poly-20 uréthane par centrifugation autour des diverses fibres du " renforcement. Dans une variante de 11une ou 1'autre des formes de réalisation décrites ci-dessus, on peut faire varier la nuance de 1'uréthane d'une région à l'autre pendant le moulage des ban-25 dages pneumatiques, de façon à faire varier les propriétés physiques du bandage entre ces diverses régions. Ce procédé est décrit dans le brevet français ÏT° 1 4-70 691. Les avantages des bandages pneumatiques fabriqués par les procédés décrits dans la première et la deuxième 30 forme de réalisation de l'invention, comparativement à un bandage pneumatique témoin en polyuréthane, que l'on appelle dans la suite "bandage III" et qui ne comportent pas de renforcement de tissu, sont illustrés par le tableau suivant. On munit chacun des bandages d'une chambre à air, on le monte 35 sur une roue et on le gonfle à des pressions progressivement croissantes. On mesure le pourcentage d'accroissement des dimensions du bandage, comparativement à ses dimensions à la pression de gonflage de référence de 0,7 kg/cm , à diverses pressions supérieures à la pression"de référence et on porte 4-0 les résultats sur le tableau comme suit. ; 69 02570 6 2001405 Accroissement de dimensions en pourcentage, comparativement aux dimensions de chaque bandage mesurées à la o pression de gonflage de 0,7 kg/cm . 5 Pression de gonflage 1,05 1,4 1,75 2,1 (kg/cm ) Largeur du profil 0,075 0,125 0,1 0,25 Ban Circonférence 0,515 1,01 1,64 2,14 10 dage Distance entre talons 0,0 0,0 1,67 1,67 X Distance talon à 0,0 0,0 2,1 4,2 épaulement Largeur du profil 0,65 1,1 1,8 2,4 15 Circonférence 0,3 0,9 T,3 1,84 Ban- Distance entre talons 0,6 0,6 0,6 0,6 dj|e Distance talon à 0,0 0,0 0,2 0,2 épaulement 20 25 Largeur du profil 0,7 1,35 2,55 3,8 Circonférence 0,7 1,22 2,33 2,85 Ban Distance entre talons 0,56 1,1 1,66 2,76 dage III Distance talon à épaulement 0,0 2,1 2,1 12,5 Bien que l'on ait décrit dans le présent mémoire l'utilisation d'une couche d'une matière à structure ouverte comme moyen de calage ou positionnement d'un renforcement séparé, qui sert à fixer la position du renforcement par rap-30 port à une surface de moulage, l'invention a également pour objet l'utilisation d'une matière à structure ouverte pour fixer les positions relatives de couches de renforcement superposées de façon à permettre à la matière de moulage de passer à travers la matière à structure ouverte pour venir 35 entourer et noyer les renforcements à l'intérieur d'un objet, en dépit.des forces engendrées entre les couches pendant le moulage centrifuge. 69 02570 7 2001405 revendications 1.- Procédé de moulage centrifuge d'un objet muni d'au moins une couche de renforcement, caractérisé en ce qu'on place dans un moule au moins un élément de matière à structure 5 ouverte d'une forme telle qu'elle laisse la matière de moulage la traverser, en la fixant rigidement contre au moins une surface de moulage de ce moule, on introduit une matière de moulage liquide dans le moule et on fait tourner le moule de façon à remplir sensiblement ce moule, y compris la structure 10 ouverte dudit élément» 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément est un moyen de calage ou de positionnement d'une couche de renforcement. 3.- Procédé suivant la revendication 2, caractérisé 15 en ce que ledit élément comprend une mousse de polyester polyuréthane réticulée à texture grossière, ayant un écartement moyen entre brins de 2,5 mm. 4-.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément constitue lui-même un élément de renfor— 20 cernent. 5.- Procédé suivant la revendication 4-, caractérisé en ce que ledit élément comprend une mousse de polyester polyuréthane réticulée dans laquelle la résistance à la traction des brins individuels est supérieure à 7 kg/mm . 25 6.- Procédé suivant la revendication 4-, caractérisé en ce que ledit élément est constitué par unenappe de filaments continus frisés de "nylon 6". 7.- Procédé suivant la revendication 4-, caractérisé en ce que ledit élément comprend une mousse réticulée métallisée. 30 8.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la couche de renforcement est composée de câblés disposés dans des positions sensiblement parallèlesi 9.- Procédé suivant la revendication 8, caractérisé 35 en ce que les câblés sont disposés dans une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation de l'objet. 10.- Objet construit par application du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes. 11.- Bandage pneumatique construit par application 4-0 du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.