Brevet FR2111886A1 — publié le 19720609

La présente invention se rapporte aux pneumatiques pour roues de véhicules et elle concerne plus particulièrement les bandages pneumatiques munis d'une carcasse radiale, c'est-à-di-re d'une carcasse dans laquelle les câbles sont contenus dans 5 des plans méridiens ou forment de petits angles avec ces plans. Il est connu que les pneumatiques à carcasse radiale sont très flexibles dâns la zone des flancs de sorte que, sous l'action de la charge, ils sont également capables de se déformer considérablement dans le sens vertical. 10 Les flexions répétées provoquées en fonctionnement par le roulement du pneumatique., ajoutées aux efforts auxquels les i flancs sont soumis, occasionnent des détériorations prématurées dans la zone comprise entre l'extrémité du rebord de la jante et la partie inférieure du flanc. 15 Ces détériorations consistent essentiellement en des ruptures ou séparation des nappes ou encore en des abrasions du caoutchouc par frottement sur le rebord de la jante, et elles sont principalement dues à la transition entre une zone rigide, qui est constituée par le talon, et une zone flexible 20 comme le flanc. Pour remédier à ces inconvénients, on renforce normalement la zone qui est sujette à ces inconvénients ; à cet effet, les talons sont constitués de manière à comprendre, en dehors de la tringle métallique et des nappes de la carcasse 25 qui sont rabattues autour de cette tringle, des renforcements de divers genres tels qu'un remplissage de caoutchouc rigide, qui se prolonge également dans la partie inférieure du flanc, ou des bandes de tissu de câblés textiles ou métalliques, disposées dans la zone axial&ment extérieure du talon, ou encore 30 des bandes de caoutchouc de forte rigidité disposées dans la zone la plus extérieure du talon et destinée à entrer en contact avec le rebord de la jante. Dans le présent mémoire, on entendra par "zone axiale-ment extérieure du talon", la zone comprise entre le rabat des 55 nappes de la carcasse et la surface extérieure du talon, qui est dirigée vers le rebord de la jante. Lorsqu'on recourt à des bandes de tissu de câblés métalliques disposées dans la zone axialement extérieure du talon, il convient de prolonger les bandes jusqu'à un niveau supérieur 1,0 à la hauteur du rebord de la jante, justement pour protéger la 71 38612 2 2111886 zone du pneumatique qui est comprise entre l'extrémité du rebord et le flanc, et dans laquelle se produisent les détériorations mentionnées plus haut. Dans un tel cas, lorsque le pneumatique est soumis 5 à l'action de la charge, les bandes sont sollicitées par un effort exercé en bout, de sorte qu'elles tendent à s'infléchir en présentant leur concavité vers le rebord de la jante. L'effet de cette sollicitation en bout (ou contrainte de flambage) peut être de nature à provoquer des séparations 10 entre les zones terminales les plus hautes desdites bandes de tissu de câblés métalliques et le caoutchouc qui les entoure, séparations qui, une fois amorcées, se propagent de plus en plus le long de la direction de la sollicitation, et provoquent finalement la destruction du talon. 15 Lorsque, au contraire, on recourt à un remplissa ge de caoutchouc du type indiqué plus haut, placé dans la plupart des cas entre les nappes de la carcasse et leurs rabats, ou même axialement à l'extérieur de ces rabats, disposition qui donne certes de bons résultats dans les utilisations normales 20 du bandage pneumatique, il peut se présenter des inconvénients dans les utilisations particulièrement sévères. En effet, lorsque le pneumatique est soumis à l'action de la charge et que la zone inférieure du flanc est trop fortement déformée, il peut se produire des séparations 25 entre la carcasse et le remplissage qui sont provoquées par la différence de rigidité en flexion entre les deux parties. Le but de l'invention est de réaliser un pneumatique à carcasse radiale dans lequel les talons, sans présenter les inconvénients mentionnés plus haut, offrent une rësis-30 tance supérieure à celle des talons déjà connus. L'invention a pour objet un pneumatique pour roues de véhicules, comprenant une ou plusieurs nappes de carcasse qui s'étendent d'un talort à l'autre, les câblés des nappes de la carcasse étant contenus dans des plans radiaux ou formant 35 de petits angles avec ces plans, les nappes de la carcasse se rabattant autour des tringles en direction du côté extérieur, chaque talon comprenant au moins un remplissage de caoutchouc placé au-dessus de la tringle, au moins une bande de tissu de câblés métalliques qui s'étend de la zone de la tringle jus-40 qu'à un point radialement extérieur par rapport au rebord de 71 38612 3 2111886 la janoe de la roue associée à ce pneumatique, et au moins un feuillet de mélange de grande dureté placé dans la position axialement la plus extérieure du talon, ce pneumatique étant caractérisé en ce que : 5 a) le remplissage de caoutchouc comprend deux pro filés qui ont en section une forme allongée, qui sont adjacents entre eux et se prolongent jusqu'à une zone radialement. extérieure à ladite bande de tissu de câblés métalliques ; b) le premier profilé est constitué par un mélan-10 ge de faible dureté et le deuxième par un mélange de grande dureté ; c) le premier profilé est dirigé vers les nappes de la carcasse et le deuxième vers la zone axialement extérieure du talon ; 15 d) la partie radialement extérieure de la bande de tissu de câblés métalliques est insérée entre le deuxième profilé et ledit feuillet de mélange de grande dureté ; e) ledit feuillet de mélange de grande dureté s'étend de la base du talon jusqu'à une zone radialement exté-20 rieure par rapport à ladite bande de tissu de câblés métalliques . On entend, dans le présent mémoire, par "mélange de faible dureté" un mélange dont la dureté n'est pas supérieure à 70° Shore tandis que par "mélange de grande dureté", on 25 entend un mélange d'une dureté supérieure à 70° Shore. L'un des avantages de la présente invention résulte du fait que la partie radialement extérieure de la bande de tissu de câblés métalliques, c'est-à-dire la partie qui se prolonge radialement au-delà du rebord de la jante, est entiè-30 rement entourée de mélange de grande dureté qui, justement èn raison de cette caractéristique, peut coopérer étroitement avec cette bande pour supporter les sollicitations en bout ou de flambage auxquelles cette dernière est soumise. En effet, plus la dureté du mélange est grande, 35 plus son module d'élasticité est élevé, la valeur de ce module tendant ainsi à se rapprocher de celui de la bande du tissu de câblés métalliques, pour tendre à réduire les déplacements relatifs qui se produisent éventuellement entre le mélange et la bande lorsque cette dernière est soumise à la charge en bout 1,0 mentionnée plus haut. 71 38612 4 2111886 La réduction de ces déplacements relatifs résulte en l'élimination des séparations entre la bande et le mélange dont elle est entourée. Un autre avantage de l'invention résulte du fait 5 que le remplissage comprend un profilé de caoutchouc de faible dureté qui, en séparant les nappes de la carcasse du profilé de caoutchouc dur, et par conséquent de la bande de tissu de câblés métalliques, réduit notablement le risque de séparation des couches à l'intérieur du talon. 10 En effet, compte tenu de la disposition des di vers éléments qui composent le talon suivant l'invention, l'axe neutre de l'ensemble de la structure passe par une zone comprise, dans le sens axial, entre les nappes de la carcasse et la bande de tissu de câblés métalliques. 15 II en résulte que, lorsque le pneumatique est sou mis à l'action de la charge, la zone qui se trouve entre ledit axe neutre et la surface intérieure de l'enveloppe, et qui est dirigée vers la concavité de cette enveloppe, subit un accroissement de tension, tandis que la zone qui se trouve entre cet 20 axe neutre et la surface extérieure de l'enveloppe, et qui est dirigée vers la convexité de cette enveloppe, subit une diminution de tension, l'état de tension pouvant même s'annuler et se transformer en un état de compression. Etant donné que les diverses matières qui composent 25 le talon possèdent des modules d'élasticité différents, le résultat en est que les deux zones définies plus haut subissent des efforts de cisaillement qui se traduisent par des déplacements relatifs, lesquels sont cependant en grande partie absorbés par le profilé de mélange de faible dureté, ce qui annule 30 le risque de séparation entre les divers éléments qui composent le talon. Suivant une forme préférée de réalisation de l'invention, le remplissage comprenant les deux profilés composés respectivement, l'un d'un mélange de faible dureté et l'autre 35 dTun mélange de grande dureté, présente une section transversale qui s'amincit en direction du flanc, la partie du remplissage possédant la plus grande largeur de section étant directement appuyée sur la tringle et étant de préférence constituée - par ,1e deuxième profilé en mélange dur. ^ L'avantage de cette forme de réalisation consiste 71 38612 5 2111886 dans la simplicité de sa construction, et par conséquent dans son économie -, en effet, le remplissage se trouve compris entre les nappes de la carcasse et les rabats de ces nappes, dans la position normale des remplissages déjà connus. 5 Suivant une autre forme de réalisation, le remplis sage est séparé de la tringle par les rabats des nappes de la carcasse qui s'enroulent autour de cette tringle, et par une couche de caoutchouc, du type habituellement utilisé dans les remplissages déjà connus et de section à peu près triangulaire, 10 ladite couche de caoutchouc étant placée directement au-dessus de la tringle, les extrémités de ces rabats étant comprises entre la nappe de carcasse la plus extérieure et le premier profilé de mélange de faible dureté. Cette forme d'exécution est particulièrement avan-15 tageuse pour les pneumatiques qui comprennent un grand nombre de nappes de carcasse ou qui doivent être montés sur des jantes présentant un rebord de faible hauteur. Dans ce cas, il est connu que les rabats doivent être décalés entre eux pour présenter une rigidité progressi-20 vement décroissante de la base du talon vers la zone dans laquelle ces rabats rejoignent le flanc de l'enveloppe ; lorsqu'il est nécessaire de soustraire les extrémités les plus élevées des rabats aux sollicitations de compression, on* préfère donc prolonger ces rabats au-delà de la tringle pour les réunir aux 25 nappes de la carcasse en les faisant ainsi participer aux sollicitations de traction auxquelles les nappes de la carcasse sont elles-mêmes soumises. Suivant une variante préférée de la présente invention, le premier profilé de mélange de faible dureté s'étend 30 de la zone radialement extérieure à la tringle vers la zone des flancs, sur une distance dont le milieu de la longueur est situé à la hauteur de la zone radialement extérieure de la bande de tissu de câblés métalliques. Suivant une autre variante de l'invention, le deu-35 xième profilé de mélange de grande dureté se prolonge radialement au moins jusqu'à 1/4 de la hauteur de section du pneumatique. Cette forme d'exécution apporte l'avantage de donner lieu à un pneumatique particulièrement résistant aux ef-40 forts transversaux qui se manifestent pendant son utilisation. 71 38612 6 2111886 Suivant une autre variante préférée, la dureté du premier profilé est comprise entre 55° et 65° Shore, tandis que la dureté du deuxième profilé est comprise entre 85° et 95° Shore. 5 Les figures du dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif,feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale d'un talon de pneumatique à carcasse radiale suivant l'invention ; 10 la figure 2 représente une première variante de réalisation de l'invention ; la figure 3 représente une autre variante de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté en coupe trans-15 versale un talon de pneumatique sans chambre de format 11 R- 22,5 s dont la carcasse 1 est composée d'une seule nappe de câblés métalliques radiaux, qui est rabattue autour d'une tringle 2 de l'intérieur vers l'extérieur. Le rabat 3 de cette nappe de carcasse s'étend dans 20 la zone du talon, dans une position comprise entre l'axe neutre et le rebord d'une jante 4 associée au bandage. Dans une position axialement extérieure par rapport au rabat 3 est disposée une bande de tissu de câblés métalliques 5 qui s'étend de la zone de la tringle 2 jusqu'à une 25 hauteur comprise entre l'extrémité du rebord de la jante et la partie inférieure du flanc | plus précisément, la bande 5 s'élève à environ 35 mm au-dessus du rebord de la jante. Les câblés de cette bande 5 sont parallèles entre eux et inclinés d'un angle de 30° par rapport au plan méridien 30 du pneumatique. Dans la zone du talon qui est axialement la plus extérieure est disposé un feuillet 6 de mélange possédant une dureté de 90° Shore ; ce feuillet s'étend de la base du talon jusqu'à environ 15 mm au-dessus du niveau de la bande 5 de tis-35 su de câblés métalliques. Pour la- clarté de la représentation, les divers éléments du talon ont été dessinés détachés les uns des autres, tandis qu'en réalité ils sont étroitement en contact. Au-dessus de la tringle 2 est disposé., un remplis-sage_,7. c-omposé de deux prof i 1 as- de?" mélange--8 et 9 ; le mélange 71 38612 7 2111886 du profilé 8 possède une dureté faible, plus précisément de 60° Shore tandis que le mélange du profilé 9 possède une dureté beaucoup plus grande, de 90° Shore. Le profilé 8 s'étend de la zone située directe-5 ment au-dessus de la tringle en direction du flanc du pneumatique, sur une distance de 100 mm, de façon que la zone médiane de cette distance se trouve à hauteur du bord terminal supérieur de la bande 5 de tissu de câblés métalliques. Le profilé S, qui constitue la base du remplissais ge 7» et qui s'appuie sur la tringle 23 s'étend en direction du flanc jusqu'à un niveau supérieur de 20 mm à celui atteint par le bord terminal de la bande 5 de tissu de câblés métalliques. De cette façon, la partie radialement extérieure 15 de cette bande 5 est entièrement enveloppée d'un mélange de grande dureté et elle est donc mieux en mesure de résister aux efforts en bout à laquelle elle est soumise. Sur la figure 2, on a représenté une première variante d'exécution de la présente invention : cette figure mon-20 tre en coupe transversale un talon de pneumatique du même format que celui représenté sur la figure 1. Ce talon comprend une tringle 11 au-dessus de laquelle est disposée une couche de caoutchouc 12 du type communément utilisé dans les remplissages connus et qui présente en 25 section transversale une forme approximativement triangulaire. La carcasse 10 est composée de quatre nappes de câblés radiaux en rayonne ; pour la simplicité du dessin, la figure 2 ne représente qu'une seule de ces nappes. Les nappes de la carcasse 10 sont rabattues au-30 tour de la tringle 11, de l'intérieur vers l'extérieur, et les rabats 13 de ces nappes s'étendent dans la zone du talon, en enveloppant entièrement également la couche de caoutchouc 12 pour se réunir à la carcasse 10 avec un échelonneme.nt approprié. Deux bandes 14 et 15 de tissu de câblés métalli-35 ques sont placées dans une position axialement extérieure par rapport aux rabats 13- La bande 14 s'étend de la façon qui a été indiquée dans la description de la figure 1, tandis que la bande 15, située dans la partie inférieure, intéresse également la base du ^0 talon. 71 38612 8 2111886 La partie supérieure de la bande 15 est située à environ 10 mm plus bas que la partie supérieure de la bande 14, ceci pour réaliser un échelonnement approprié. Dans ..la zone du talon qui est axialement la plus 5 extérieure est disposé un feuillet 16 de mélange possédant une dureté de 90° Shore ; ce feuillet s'étend de la base du talon à un niveau supérieur d'environ 15 mm à celui de la bande 14. Entre les rabats 13 des nappes de la carcasse et la bande 14 de tissu de câblés métalliques est interposé un • 10 remplissage 17 composé de deux profilés 18 et 19 en mélange. Le mélange du profilé 18 possède une dureté de 60° Shore tandis que le mélange du profilé 19 possède une dureté de 90° Shore. Le profilé 18 s'étend sur une distance de 90 mm 15 de sorte que la zone médiane de cette distance se trouve S peu près au niveau du bord terminal supérieur de la bande 14 de câblés métalliques. Le profilé 19 s'étend de la zone du talon vers le flanc en débordant d'environ 25 mm au-dessus de la hauteur 20 du bord terminal de la bande 14. La figure 3 représente un talon d'un pneumatique de format 9.00R20, dont la structure est analogue â celle représentée sur la figure 1, sauf que le profilé 20 de caoutchouc qui possède une grande dureté s'étend sur une hauteur supérieu-25 re à 1/4 de la hauteur de la section du pneumatique, et plus précisément jusqu'à un niveau H » 100 mm, la hauteur de la section étant de 250 mm. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, 30 notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans pour cela sortir du cadre de la présente invention. 71 38612 9 2111886 REVENDICATIONS 1. Pneumatique pour roues de véhicules, comprenant une ou plusieurs nappes de carcasse qui s'étendent d'un talon à l'autre, les câblés des nappes de la carcasse 5 étant contenus dans des plans radiaux ou formant de petits angles avec ces plans, les nappes de la carcasse se rabattant autour des tringles en direction du côté extérieur, chaque talon comprenant au moins un remplissage de caoutchouc placé au-dessus de la tringle, au moins une bande de tissu de câblés métal-10 liques qui s'étend de la zone de la tringle jusqu'à un point radialement extérieur par rapport au rebord de la jante de la roue associée à ce pneumatique, et au moins un feuillet de mélange de grande dureté placé dans la position axialement la plus extérieure du talon, ce pneumatique étant caractérisé en 15 ce que le remplissage de caoutchouc comprend deux profilés qui ont en section une forme allongée, qui sont adjacents entre eux et se prolongent jusqu'à une zone radialement extérieure à ladite bande de tissu de câblés métalliques s le premier profilé est constitué par un mélange de faible dureté et le 20 deuxième par un mélange de grande dureté ; le premier profilé est dirigé vers les nappes de la carcasse et le deuxième vers la zone axialement extérieure du talon : la partie radialement extérieure de la bande de tissu dé câblés métalliques est insérée entre le deuxième profilé et ledit feuillet de mélange 25 de grande dureté ; ledit feuillet de mélange de grande dureté s'étend de la base du talon jusqu'à une zone radialement extérieure par rapport à ladite bande 4e tissu de câblés métalliques. 2. Pneumatique selon la revendication 1, caracté-30 risé en ce que le remplissage possède une section transversale qui s'amincit en se dirigeant vers le flanc, la partie qui possède la plus grande largeur de section étant appuyée directement sur la tringle. 3- Pneumatique selon la revendication 1 ou 2, ca-35 ractérisé en ce que la partie du remplissage de caoutchouc qui possède la plus grande largeur de section est constituée par le deuxième profilé de mélange qui est de grande dureté. 4. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit remplissage est séparé de la tringle par 40 les rabats des nappes de la carcasse qui s'enroulent autour de 71 38612 10 2111886 ladite tringle et autour d'une couche de caoutchouc du type communément utilisée dans les remplissages connus, et qui possède une section de forme approximativement triangulaire, cette couche de caoutchouc étant placée directement au-dessus 5 de la tringle, les extrémités des rabats étant interposées entre la nappe la plus extérieure de la earcasse et le premier profilé de mélange, qui est de faible dureté. 5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le premier profilé de 10 mélange à faible dureté s'étend de la zone radialement extérieure à la tringle vers la zone des flancs, sur une distance dont le point milieu est situé à la hauteur de la zone radialement extérieure de la bande de tissu de câblés métalliques. 6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendi- 15 cations 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième profilé de mélange, qui est de grande dureté, s'étend radialement jusqu'à au moins 1/4 de la hauteur de la section du pneumatique. 7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la dureté du premier 20 profilé est comprise entre 55° et 65° Shore. 8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la dureté du deuxième profilé est comprise entre 85° et 95° Shore. 25