Brevet FR2013291A1 — publié le 19700327

La présente invention se rapporte au domaine des bandages pour véhicules remplis d'élastomères contenant des alvéoles et elle concerne plus particulièrement de nouvelles structures utiles pour des roues utilisant de tels bandages et un procédé pour les fabriquer. Depuis de nombreuses années, il est connu que des bandages pour véhicules peuvent être pourvus d'un remplissage élastique pour fournir un amortissement quand le véhicule roule. Beaucoup des premiers bandages d'automobiles utilisaient cette construction; et bien que la plupart des bandages d'automobiles utilisent actuellement une structure remplie d'air, des remplissages en mousse ou en éponge sont encore désirables pour certaines applications et peuvent trouver une plus large utilisation avec de nouvelles matières de remplissage. Par exemple, le brevet français N0 1.547.028 décrit une construction de bandage indégonflable pour véhicule utilisant des matières de remplissage contenant des alvéoles que l'on peut utiliser sur les routes à grande vitesse. la fabrication de bandages qui comprennent des matières de remplissage élastiques contenant des alvéoles a été jusqu'à présent essentiellement un procédé de remplissage à la main. Il est connu aussi de tasser la matière de remplissage sous une forme toroïdale ou en segments dans une enveloppe classique de bandage pneumatique et de placer une matière polymère non vulcanisée dans des enveloppes classiques. Pour une production en série, ces procédés laissent beaucoup à désirer. Les frais de main-d'oeuvre qu'ils impliquent sont actuellement élevés et l'uniformité du produit est difficile à obtenir. Selon la présente inven-tion, il est prévu une nouvelle construction de roue utilisant une matière de remplissage elastomère alvéolaire pour l'amortissement et un procédé de fabrication de ces roues éliminant la majeure partie de la main-d'oeuvre qui était nécessaire jusqu'ici pour la fabrication de bandages remplis de mousse ou d'éponge. De plus, la construction de la présente invention permet une économie- de matière en fournissant, pour des dimensions données, une résistance Illécanique très supérieure à ce qui était connu jusqu'à présent. La nouvelle construction de roue de la présente invention comprend essentiellement un corps toroïdal d'une matière élastomère alvéolaire, le corps toroïdal étant entouré d'un bobinage d'un cà- blé de renforcement. Si on le désire, une courroie supplémentaire de renforcement peut etre prévue autour de la périphérie extérieure du toroide. Une matière pour bande de roulement est moulée sur la périphérie exterieure du torde embobiné, et la périphérie inté- rieure est serrée entre les flasques divergents de deux portions de jante. Pour une plus grande stabilité, un ou plusieurs anneaux rigides de renforcement peuvent eAtre prévus dans la partie périphérique intérieure du torride pour maintenir la forme et l'équilibre de la roue. La configuration résultante peut être fabriquée économiquement en ce qui concerne la main-d'oeuvre, parce que ltopération de bobinage et les étapes de moulage peuvent être effectuées sur un matériel automatisé. GrAce à la présente invention les problèmes d'équilibrage de la roue et du pneumatique sont réduits au minimum. Le renforcement interne du torolde alvéolaire donne une haute résistance mécanique à l'ensemble, réduisant ainsi au minimum les dimensions du bandage necessaire pour supporter une charge donnée quelconque de véhicule. Ceci, évidemment, entraîne des économies notables de matières et élimine certains des problèmes associés aux considérations de poids des bandages et des roues dans la conception des systèmes de suspension pour automobiles. D'autres particularités, buts et avantages de l'invention résulteront encore de la description ci-après. Aux dessins annexes, donnés à titre d'exemples non limita tifs la figure 1 est une vue en coupe d'un moule pour former un toroide en élastomère alvéolaire selon la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective d'un toroide produit dans le moule de la figure 1 et montrant les câblés de renforcement bobinés. La figure 3 est une vue en perspective d'une courroie en blé de renforcement prévue pour être placée sur la périphérie extérieure du torride embobiné de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe d'un moule pour former la bande de roulement sur le torride de la figure 2, montrant le toroide de la figure 2 en place dans ce moule. La figure 5 est une vue en coupe d'une roue terminée constituée par le torride embobiné de la figure 2, avec la courroie de la figure 3 et la bande de roulement moulée de la figure 4 en place sur lui, montée sur une jante de roue de véhicule. Sur les dessins, où le -m8mes références désignent-des éléments identiques ou correspondants sur toutes les - figures, on voit sur la figure 1 une section d'un moule qui peut être formé en deux parties, une partie superieure Il et une partie inférieure 12, comportant une seule cavité de moule de forme toroldale 13. Avant la fermeture du moule, un anneau de renforcement 14, qui est ajusté à la périphérie intérieure de la cavité du moule et qui sera décrit plus en détail ci-après, est placé dans le moule Une quantité mesurée de mélange de remplissage en mousse lastomère vulcanisable par la chaleur, à l'état non gonflé et non vulcanisé, contenant un agent gonflant activable par la-chaleur, est introduite dans la cavité du moule. Ce mélange peut entre, par exemple, l'une des matières décrites dans le brevet français N 1.547.028. On chauffe ensuite le moule pour activer l'agent gonflant et faire prendre au mélange de remplissage en mousse la forme de la cavité du moule et remplir complètement cette cavité, On continue à chauffer le moule pour vulcaniser la matière de remplissage en mousse au moins dans une mesure telle qu'elle puisse être enlevée-faci- -lement du moule et manipulée sans effets nuisibles sur la forme moulée. Le toroïde 15 résult-ant peut alors être enlevé du moule et post-vuleanisé; ou en variante la post-vulcanisation peut être dif- fériée jusqu'à la vulcanisation de la matière-constituant la bande de roulement, comme on le décrira plus loin. Le torride 15 ainsi formé est alors entouré d'-un bobinage de câblé de renforcemeint 16, soit en un seul brin soit sous la forme me dwun ruban contenant une multiplicité de câblés qui peuvent. si ta le désire, être impregnés à l'avance d'une matière caoutchouteu- se. Sinon le désire, plusieurs couches de câblés bobinés peuvent 8tre formées autour de la circonférence entière du torolde, Des machines du type utilisé pour la formation des bobinages des appas reils électriqués à induction peuvent être utilisées pour Cette opération de bobinage pour fournir un bobinage uniforme avec-unmini- mum de main-d'oeuvre. Bien que le torride embobiné 15 ait une résistance 'n--'oanique suffisante pour utilisation avec certains types de véhicules, il est avantageux dans beaucoup- de cas de fournir une résistanoe méoanique supplémentaire à la partie du bandage qui est en contact avec la route afin de réduire au minimum les dommages par les obstacles. Sur la figure 3, on a représenté une courroie 17 de matière ren forçante qui est prévue pour être placée autour de -la périphérie extérieure du toroïde 15. Avantageusement-, la=courroie.est sensi blement plate, et la périphérie extérieure du torpide est comprimée comme représenté sur la figure 4 pour permettre la mise en place de la courroie sur elle. Bien qu'une courroie formée à l'avance soit avantageuse, il est possible aussi d'obtenir l'équivalent de la courroie 17 en enroulant des ciblés ou des rubans formés à l'avance circonférentiellement autour de la circonférence du torride. L'aplatissement de la périphérie extérieure du torride 15 par la courroie 17 est avantageux pour fournir au bandage une surface à peu près plate de contact avec la route pour une meilleure traction et une usure plus uniforme de la bande de roulement. Le torride embobiné est ensuite placé dans un moule 23 (figure 4) pour moulage de la bande de roulement et des flancs du bandage. La cavité du moule comportant la configuration de la bande de roulement s'étend autour des parties périphériques du torolde bobiné 15. Une fois le torride placé dans le moule, une matière appropriée pour bandes de roulement de bandages est moulée autour de la périphérie extérieure du torride bobiné. La matière pour bandes de roulement peut etre inJectée dans le moule ou, en variante, il est possible aussi de former la bande de roulement du bandage sur la périphérie du torride par des procédés comme ceux couramment utilisés dans le rechapage des pneus d'automobiles, en utilisant des bandes de caoutchouc brut. On peut appliquer des agents appropriés pour obtenir une liaison plus tenace entre le ciblé et la bande de roulement, si on le désire. Une fois la matière pour bande de roulement 24 moulée autour de la périphérie extérieure du torride 15, cette matière est vulcanisée par application de chaleur. Il est avantageux de vulcaniser au moins partiellement la matière pour bande de roulement avant l'enlèvement du moule -pour des raisons de facilité de manipulation. Après enlèvement du moule, le bandage terminé est placé dans un four de vulcanisation pour vulcanisation complète de la matière pour bande de roulement et de la matière de remplissage élastomère, si la matière de renplissage n'a pas été vulcanisée précédemment, Pour monter le bandage terminé sur un véhicule, les parties périphériques intérieures du bandage sont serrées (figure 5) entre les flasques divergents 1ô et 19 de deux portions de jante par des moyens comme un boulon 21. Les portions de Jante, évidemment, comprennent des moyens comme un trou 22 pour monter la roue terminée sur un véhicule. L'écartement des flasques 18 et 19 doit être assez petit pour qu'ils compriment le torride 15 entre eux quand le boulon ou autre dispositif de fixation est serré afin d'empêcher un mouvement relatif entre le bandage et la jante. De plus, comme les surfaces de la bande de roulement du bandage Ont une plus grande rigidité que les flancs, la compression provoque une compression de la matière de remplissage et ajuste sa fermeté. Dans un mode de réalisation préféré, les flasques divergents ont des formes telles qu ils déforment le bandage en donnant une forme générale triangulaire comme celle représentée sur la figure 4, au bandage terminé; La configuration triangulaire fournit une stabilisation contre le mouvement de roulis du véhicule et fournit aussi une surface maximale de contact avec la route. En réglant l'écartement des flasques divergents, on peut obtenir un moyen de réglage de la fermeté des bandages comparable à une variation de la pression d'air dans les pneus classiques. Anneau rigide de renforcement 14 sert à maintenir la circonférence intérieure du torolde 15 durant la compression et sert aussi à augmenter la rigidité du torride durant la manipulation avant le montage. Sans l'anneau, il y aurait une tendance à ce que le bandage sorte de la Jante quand le bandage est comprimé. De plus, comme l'eanneau est rigide et placé à l'intérieur du etblé, il empuche aussi le torolde de se déJanter lors d'un virage sévère. Bien que l'anneau ait été représenté comme ayant une section en forme de U aplati, il y a lieu de noter que d'autres formes peuvent être utilisées aussi. Si on le désire, on peut utiliser des anneaux multiples au lieu d'un anneau unique. Les flasques peuvent comporter des renfoncements pour centrer et maintenir 1'anneau en place d'une manière plus sûre. Des cales de réglage peuvent être placées à l'intérieur des flasques pour permettre d'exercer une pression plus forte sur la matière de remplissage du bandage. En variante, un écartement variable peut être prévu entre les deux moitiés de la jante dans le même but. Il est évident que l'invention ntest pas limitée aux modes de réalisation décrits et qu'on peut y apporter toutes variantes. REVENDU CRIONS 1. Une roue élastique indégonflable pour véhicule, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps toroidal en matière élastomère comportant une multiplicité d'alvéoles, ce corps toroïdal ayant une couche de renforcement en câblé enroulée autour de lui sur sa circonférence, une bande de roulement en une matière élastomère autour de la périphérie extérieure du corps toroldal et recouvrant la couche de renforcement, deux portions de jante ayant des flasques divergents à leur périphérie extérieure, le diamètre de ces portions de Jante étant plus grand que le diamètre intérieur du corps toroldal, et des moyens pour attacher ensemble les portions de jante de manière à comprimer les parties périphériques intérieures du corps toroidal et à le fixer. 2. Une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un anneau rigide de renforcement placé entre les flasques divergents des portions de Jante pour maintenir uniforme la circonférence intérieure du corps toroïdal. 3. Une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 1, carctrisée en ce qu'elle comprend, en outre, une courroie circonférentielle de renforcement entre la couche de renforcement et la bande de roulement. 4. Une roue élastique indégonflable pour véhicule selon l be- vendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, un anneau rigide de renforcement placé entre les flasques divergents des portions de Jante pour maintenir uniforme la circonférence intérieure du corps toroïdal. 5. Une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'anneau est placé sur la périphérie intérieure du corps toroïdal sous la couche de renforcement, et en ce que les flasques de la Jante comprennent des renfoncements en contact avec l'anneau. 6. Une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 4, caractérisée en ce que le corps toroldal est comprimé à une forme générale triangulaire. 7. Un procédé de fabrication d'une roue élastique indégonfiable pour véhicule, caractérisé en ce qu'on forme un corps toroldal en matière élastomère comportant une multiplicité d'alvéoles, on enveloppe ce corps toroïdal diun câblé de renforcement en enroulant ce cablé de façon à former un bobinage autour de la circonfé rence entière du torolde, on moule une bande de roulement pour contact avec la route autour de la périphérie extérieure du torride embobiné, on vulcanise la matière pour bande de roulement moulée et on serre les parties périphôriques intérieures du torride enveloppé entre deux flasques divergents de deux portions de Jante, l'écarte- ment des flasques sur les portions de jante étant assez petit pour qu'ils compriment entre eux le corps toroidal embobiné. 8. Un procédé de fabrication d'une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pendant la formation du corps toroïdal, on moule un anneau rigide de renforcement dans le corps toroïdal dans ses parties périphériques intérieures. 9. Un procédé de fabrication d'une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que, en outre, après le bobinage du câblé, on enveloppe la partie périphérique extérieure de ce câblé avec une courroie circonférentielle de cablé de renforcement. 10. Un procédé de fabrication d'une roue élastique indégonflable pour véhicule selon la revendication 9, caractérise en celle, pendant la formation du corps toroïdal, on moule un anneau rigide de renforcement dans le corps toroïdal dans ses parties périphériques intérieures.