Brevet FR2095204A1 — publié le 19720211

La présente invention est relative aux pneumatiques, et en particulier aux pneumatiques à carcasse métallique radiale destinés aux véhicules "tout terrain". Les pneumatiques à carcasse métallique radiale à un ou plusieurs 5 plis conviennent tout particulièrement pour les engins de terrassement de grandes dimensions qui sont utilisés hors route. Ils sont, grâce à leur résistance et à la souplesse de leurs flancs, parfaitement adaptés au transport de lourds chargements sur de mauvais terrains. Cependant, ils sont exposés aux coupures par les pierres et 10 autres corps tranchants. Lorsqu'un de ces corps pénètre dans le flanc d'un pneumatique, l'humidité et le contact de l'air peuvent provoquer l'attaque ou la détérioration de la couche de fils métalliques. Les pierres ou les corps tranchants peuvent même rompre quelques uns des câblés de la carcasse radiale. Lorsque cette situation 15 se présente, la réparation est difficile, sinon impossible. Un premier but de l'invention est de réaliser un pneumatique à carcasse métallique radiale dont les flancs possèdent une résistance accrue aux meurtrissures et à la pénétration après coupure, sans que leur souplesse soit diminuée. 20 Un second but de l'invention est de proposer un pneumatique à carcasse radiale, dont les flancs puissent être réparés après détérioration par des pierres ou autres corps tranchants. D'autres buts de l'invention seront, les uns évidents, les autres soulignés au cours de la description qui suit. 25 Au dessin annexé : la Fig. 1 est une vue partielle d'un pneumatique suivant l'invention, en coupe par un plan passant par l'axe de rotation; la Fig. 2 est une vue d'une partie du pneumatique dé la Fig. 1, en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; 30 la Fig. 3 est une vue d'une partie du flanc du pneumatique de la Fig. 1, en coupe par un plan passant par l'axe de rotation. La Fig. 1 représente une portion d'un pneumatique 10 suivant l'invention; une moitié seulement de la section du pneumatique a été figurée, étant entendu que l'autre moitié, non représentée, est 35 identique, mais symétrique. Le pneumatique comprend une bande de roulement 11 formant la périphérie du pneumatique 10, et un flanc 12 qui s'étend radialement vers le centre à partir de chaque bord latéral 13, ou épaulement, de la bande de roulement, jusqu'au talon 71 20556 2 2095204 14. Une carcasse 15 se développe circonférentiellement sous la bande de roulement 11, et s'étend en direction radiale jusqu'au talon 14. l'extrémité radialement interne 16 de la carcasse est repliée vers l'extérieur et entoure une tringle inextensible 17 du talon 14. Dans 5 la forme particulière de réalisation représentée, la portion repliée 16 de la carcasse est toute entière écartée axialement du reste de la carcasse 15. Autrement dit, la portion repliée 16 ne s'incurve jamais axialement vers la partie principale de la carcasse qui supporte les efforts et ne vient donc ni au contact ni a proximité im-10 médiate de cette partie. Lorsque le pneumatique 10 est en service normal, le talon 14 est monté sur une jante 18. Celle-ci comporte une base 19 qui supporte à son contact la face terminale du talon 14 et un rebord 20 partant de la base 19 vers l'extérieur en direction radiale, et sur 15 lequel s1 appuie la face externe du talon 14. La rive externe du rebord 20 s'incurve vers l'extérieur à partir du talon 14 en formant une lèvre arrondie 21. Dans la forme d'exécution représentée, la carcasse 15 comporte une seule couche de câblés radiaux de fils métalliques qui font un 20 angle d'environ 90° dans le plan moyen du pneumatique, avec ce plan. Dans les limites de l'invention un pneumatique à carcasse radiale peut comporter des câblés qui font un angle compris entre 80° et 90°, dans le plan moyen avec ce plan. Ce plan moyen est un plan perpendiculaire à l'axe de rotation, et passant au milieu de l'intervalle sé-25 parant les épaulements 13 de la bande de roulement 11. Quatre plis de ceinture 22 font le tour du pneumatique sous la bande de roulement 11, mais à l'extérieur de la carcasse 15. Le talon 14 comporte un noyau annulaire 17, ou tringle qui comprend plusieurs fils métalliques inextensibles 23 noyés dans un en-30 robage 24 de caoutchouc dur. Le talon se termine sur son bord axial interne le plus voisin du plan moyen par une pointe 25, et sur son bord axial externe par vin arrondi 26. Une première bandelette de talon 27, disposée circonférentiellement dans le pneumatique autour de la tringle 17, part de la pointe 25, suit le bord arrondi. 26 et s' 35 étend jusqu'à un point se trouvant radialement à l'extérieur de la lèvre 21. Trois autres bandelettes de talon 28, 29 et 30 sont disposées successivement à l'extérieur de la première bandelette 27, en direction axiale et s'étendent radialement vers la périphérie à par 71 20556 3 2095204 tir du "bord arrondi 26. Chacune des bandelettes 28, 29, 30 se termine en un point radialement plus proche du talon que le point correspondant de la bandelette immédiatement adjacente disposée axialement vers l'intérieur. L'ensemble des quatre bandelettes est séparé 5 de la portion repliée 16, dans la partie de celle-ci située radialement à l'extérieur par rapport à la lèvre 21, par une languette 38 en caoutchouc de la même dureté que le flanc 12. Dans la forme d'exécution représentée, il n'est prévu qu'une seule couche de câblés radiaux en fil métallique s'étendant circon-10 férentiellement entre la bande de roulement et le talon 14. Les parties repliées 16 de la carcasse 15s'étendent radialement, en direction de la bande de roulement, notablement au-delà de la lèvre 21 de la jante 18. Suivant l'invention, plusieurs plis de protection 31 sont dis-15 posés dans l'épaisseur de chaque flanc, et s'étendent sensiblement, d'une part jusqu'au talon 14, et d'autre part jusqu'à l'épaulement 13- les plis de protection 31 sont placés à mi-distance entre la surface externe 32 de la couche de câblés de la carcasse 15 et la face externe 33 du flanc 12 du pneumatique. Dans la forme de mise 20 en oeuvre représentée, la couche de protection est formée de quatre plis, d'une nappe de câblés de Nylon non étirés, ces câblés faisant un angle d'environ 85°. Un câblé de Nylon pour pneumatique est obtenu normalement par filage de polymère fondu, sous forme de filaments qui sont ensuite 25 refroidis et assemblés pour former un fil. Ce fil est ensuite étiré d'environ 500 pour cent afin d'orienter les molécules, puis stabilisé var la chaleur pour régulariser la cristallinité. Une torsion lui est ensuite appliquée pour former un toron, et au moins deux torons sont retordus pour donner un câblé. Ce câblé brut est ensuite 30 normalement traité par le fabricant de pneumatique par étirage à température élevée. Dans le cadre de la présente invention, les câblés de Nylon non étirés sont des câblés "brut", c'est-à-dire qu'ils n'ont pas été étirés à température élevée après la mise sous forme de câblés. 35 Aux termes de la présente description, l'angle des câblés d'un pli de protection est défini comme l'angle aigu entre un câblé du pli de protection et une ligne coupant le câblé et tangente, au point d'intersection, à un cercle situé dans un plan perpendiculaire 71 20556 4 2095204 à l'axe de rotation du pneumatique et ayant son centre sur cet axe. Dans la couche de protection, les angles des câblés de deux plis successifs sont de sens contraire. Le câblé de Nylon, n'étant pas étiré, a un module d'élasticité faible. Cette caractéristique 5 physique de câblés élastiques ou extensibles, combinés avec un angle de câblé relativement élevé, fait que la couche de protection 31 n'a pas d'influence notable sur la souplesse du flanc. Par ailleurs, du fait que, dans la couche de protection,- les câblés d'un pli donné croisent les câblés du pli adjacent, il se forme une bar-10 rière efficace contre la pénétration de pierres ou autres corps tranchants dans la couche de protection. La haute résistance et la capacité d'extension de ces câblés rendent la barrière capable, d' une part d'absorber une quantité notable d'énergie, et d'autre part de résister à la pénétration d'éléments étrangers. 15 On voit sur la Fig. 3 une pierre tranchante ou un corps ana logue 34 entrant en contact avec le flanc 12 dans la région de la couche protectrice 31 et pénétrant dans la couche extérieure de caoutchouc 35 du flanc, entre la surface extérieure 33 et la couche protectrice 31. La pierre 34, arrivant au contact des câblés de 20 Nylon, repousse la couche protectrice 31 vers la carcasse radiale 15, et comprime le caoutchouc compris entre la couche protectrice de Nylon 31 et la carcasse 15. Le Nylon n'étant pas étiré est capable de prêter et d'absorber une partie del'énergie de l'impact sans se rompre ni claquer, comme logeraient des câblés pratiquement 25 inextensibles. Par ailleurs le Nylon, en raison de sa solidité, résiste à la pénétration ou à la coupure, sous l'effet de la pierre 34, comme le montre la Fig. 3. On voit donc que des câblés de Nylon, non étirés se croisant,sous un angle relativement élevé, à mi-distance entre la carcasse et la surface extérieure du pneumatique for-30 ment une couche d'arrêt absorbant l'énergie d'impact et résistant à la pénétration. Comme la couche de protection 31 empêche les coupures et les dégradations de pénétrer dans le flanc jusqu'à la carcasse 15, un pneumatique comportant cette couche de protection peut être réparé si le flanc a été endommagé, et n'a pas à être mis au 35 rebut. Pour qu'un pneumatique possède une résistance suffisante aux coupures et aux dépradations, la couche de protection 31 doit de préférence s'étendre à partir d'un point situé dans la languette ou 71 20556 " 2095204 coin de caoutchouc 38, à mi-distance entre la partie repliée 16 de la carcasse et le bord extérieur des bandelettes de talon, et s'élever dans l'épaisseur du flanc jusque dans l'épaulement 13. L'étendue de la couche protectrice 31 est, bien entendu, fixée par le techni-5 cien chargé de l'étude du pneumatique, en fonction de la protection à prévoir contre la pénétration des coupures et des dégradations. L'un au moins des plis de la couche de protection 31 doit, toutefois, s'étendre à partir de la partie repliée 16 de la carcasse 15 jusqu' en un point de la région supérieure du flanc où l'épaisseur de caout-10 chouc extérieure à la carcasse est supérieure d'un, tiers à l'épaisseur minimale en un point quelconque du flanc. La couche de protection 31 ne doit pas recouvrir les plis de ceinture 22, ni aller jusqu'au voisinage du rebord 20. Comme il a été dit plus haut, le matériau utilisé pour la cou-15 che de protection dans l'exemple décrit est du Nylon non étiré. D' autres matériaux peuvent toutefois lui être substitués. L'important est que le matériau employé présente une résistance élevée à la traction tout en étant susceptible de prêter et de s'étirer dans ime certaine mesure. Il a été trouvé que la couche de protection doit 20 être formée de câblés parallèles disposés sous un angle compris entre 80° et 88°. Le taux de travail pour un allongement de 7 % doit être au moins égal à 1,0 g par denier, mais non supérieure à 2,5 g par denier. La résistance à la traction du matériau est, bien entendu, un paramètre fixé par le technicien qui fait l'étude du pneu-25 matique. Toutefois, plus la résistance à la traction du câblé est élevée, meilleure est la résistance de la couche de protection à la pénétration des coupures et des dégradations. Il est d'autre part important que les câblés soient relativement élastiques, de telle sorte qu'ils puissent prêter sous un choc et absorber l'énergie d' 30 impact du pneumatique contre une pierre. Dans la forme d'exécution représentée, la couche de protection comporte quatre plis de câblés. On peut toutefois utiliser deux plis ou davantage. Bien qu'on ait adopté pour l'illustration de l'invention certaines formes d'exécution et des détails représentatifs, il est évi-35 dent pour les spécialistes que diverses variantes et modifications peuvent être prévues, à l'intérieur des limites de l'invention. 71 20556 6 2095204 Revendications 1 - Pneumatique comportant une carcasse radiale en câblés métalliques, une bande de roulement disposée circonférentiellement autour de la carcasse, une paire de talons aux extrémités radiales 5 de cette carcasse, et une paire de flancs s'étendant entre les talons et la bande de roulement, caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur de chaque flanc plusieurs plis de câblés textiles s' étendant sensiblement de la région des talons jusqu' à la bande de roulement et disposés environ à mi-distance entre la face externe 10 de la carcasse et la surface extérieure du flanc, avec un angle de câblés compris environ entre 80° et 88°. 2 - Pneumatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte également au moins un pli de câblés de ceinture disposés circonférentiellement autour de la carcasse et au-dessous de 15 la bande de roulement, et en ce que le pli de carcasse est replié vers l'extérieur autour du talon, l'un au moins des plis de câblés textiles recouvrant la partie repliée du pli de carcasse. 3 - Pneumatique suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les plis de câblés textiles comprennent des câblés 20 qui ont, pour un allongement de 7 pour cent, un taux de travail compris entre 1,0 et 2,5 grammes par denier. 4 - Pneumatique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le textile utilisé pour les plis enrobés dans les flancs est du Nylon. 25 5 - Pneumatique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les câblés formant les plis disposés dans les flancs sont en Nylon. 6 - Pneumatique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plis disposés dans les flancs comprennent 30 au moins quatre plis de câblés de Nylon non étirés.