Brevet FR2195534A1 — publié le 19740308

la présente invention a pour objet une chambre à air de bandage pneumatique d'un type permettant à la roue munie d'un tel bandage pneumatique de rouler à plat notamment à la suite d'une crevaison. L'invention concerne également les éléments constitutifs d'une telle chambre à air ainsi qu'un procédé de fabrication de ces éléments constitutifs. En outre, l'invention a pour objet des dispositifs de moulage permettant la mise en oeuvre du procédé de fabrication ci-dessus. On a déjà proposé différents arrangements permettant à un bandage pneumatique de rouler à plat, notamment à la suite d'une crevaison, dans des conditions acceptables, du moins à faible vitesse et sur une très courte distance. Cependant, ces arrangements sont tout à fait inadaptés pour rouler sur une distance relativement importante, par exemple de l'ordre d'au moins plusieurs dizaines de kilomètres , et/ou à une vitesse non exagérément lente. La présente invention apporte une solution satisfaisante à ce problème. La chambre à air selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une pluralité de chambres à air élémentaires ou poches d'air, en élastomère, juxtaposées circonférentiellement à l'intérieur du logement déterminé par l'enveloppe de bandage pneumatique associée et par la jante de la roue sur laquelle ce bandage est adapté, chacune desdites poches d'air étant de forme générale cylindrique, à l'état non contraint, et comportant des soufflets transversaux, de préférence annulaires, de telle sorte qu'en cas de dégonflage et/ou crevaison d'une poche, les poches voisines puissent s'expanser insola fraction de logement initialement réservée à la poche dégonflée et/ou crevée , ladite chambre à air comportant en outre des moyens individuels de gonflage dont chacun coopère avec une ouverture correspondante de la jante. Ainsi, en cas de dégonflage et/ou crevaison d'une poche ou chambre élémentaire, les poches ad'jacentes peuvent s'expanser d'une manière importante, en raison de la présence des soufflets qu'elles comportent, tandis que la poche dégonflée et/ou crevée peut etre comprimée d'une manière régAière par resserrement de ses soufflets. De plus, en raison de la présence même des soufflets qui confèrent aux poches non seulement une possibilité d'expansion longitudinale importante, mais aussi une possibilité d'expansion transversale, des poches de dimensions données peuvent être utilisées avec des enveloppes dont le logement précité correspondant peut être de section transversale relativement variable. En outre, en raison de la mise en oeuvre dlune pluralité de poches, on peut utiliser un type déterminé de poches, de dimensiors données pour constituer la chambre à air d'enveloppes de différents diamètres, soit en utilisant le même nombre de poches mais en permettant à celles-ci une expansion différente , soit en utilisant un nombre différent de telles poches, par exemple sept ou neuf poches au lieu de huit poches juxtaposées à l'intérieur de ltenveloppe. La mise en oeuvre de poches d'air à soufflets selon la présente invention permet essentiellement à la chambre à air de l'enveloppe de perdré un pourcentage relativement faible de la pression initiale lors d'une crevaison, cette perte de pression étant au plus de l'ordre de 1/8 de la valeur initiale dans le cas de la crevaison d'une seule poche si la chambre à air possède huit poches; même si par malchance une deuxième poche vient à crever, la perte de pression est encore relativement faible et la roue du véhicule peut rouler sans avoir à subir un aSaissement ou déformation importante, ce qui lui permet précisément de rouler relativement vite et sur une vitesse relativement grande, sans risque de détérioration de l'enveloppe du bandage pneumatique. En outre, en raison même de la structure de chaque poche d'air, la poche dégonflée et/ou crevée ne peut pas détériorer les poches voisines et entraîner leur crevaison, car chaque poche dégonflée et/ou crevée se referme progressivement d'une manière saine grâce aux soufflets. Par ailleurs, ces soufflets permettent d'enrober et/ou de fixer l'élément responsable de la crevaison, tel que par exemple un clou, tandis que les faces d'appui de la poche d'air dégonflée et/ou crevée sur les poches d'air voisines ne sont pas modifiées. Un autre avantage de la chambre à air selon la présente invention consiste en une diminution du volume des stocks, notamment dans les garages et magasins, puisqu'on ne change quine poche à la fois, au lieu de changer l'ensemble de la chambre à air; d'autre part, l'utilisateur peut lui-meme se munir d'une poche d'air, d'enccmbiement très réduit. La chambre à air selon la présente invention peut être aisément montée et ne rend pas plus difficile la mise en place de 11 enveloppe; il est aussi à signaler que toute poche crevée peut être non seulement remplacée mais aussi simplement retirée sans être remplacée et permettre néanmoins au véhicule de rouler dans des conditions tout à fait acceptables. La fabrication des poches d'air peut se faire de différentes façonset et l'on indiquera ci-après deux modes de réalisation d'un procédé de fabrication par moulage. Selon un premier mode de réalisation, on confectionne d'abord la paroi latérale à soufflets de ladite poche par moulage au moyen de deux demi-moules dont la cavité, formée des deux demi-cavités desdits deux demi-moules, reproduit , en creux, le dessin de ladite paroi,et d'un noyau ou mandrin, de forme générale cylindrique et traversant la zone centrale de ladite cavité, la surface externe dudit mandrin reprod Z nt en relief le dessin de ladite paroi à soufflets,puis on fixe, de manière étanche deux pièces d'extrémité aux extrémités de ladite paroi latérale à soufflets pour fermer celle -ci et obtenir la poche d'air dans sa forme définitive. Selon le second mode de réalisation du procédé de fabrication de la poche, on confectionne d'abord, dans une première étape de moulage, des moitiés de poches sans soufflets, ces moitiés ayant une forme qui peut être définie comme celle obtenue par partage de la poche d'air finale suivant un de ses plans médians axiaux, on réunitde manière étanche deux moitiés de poches suivant leurs bords et on forme lesdits soufflets, sur l'ébauche complète ainsi obtenue , dans une seconde étape de moulage, en utilisant deux demi-moules dont les demi-cavités respectives reproduisent en creux ie le'dessin des soufflets et en injectant un fluide sous pression à l'intérieur de ladite ébauche. D'une manière avantageuse, la substance constitutive de la paroi de la poche d'air qui est initialement placée dans le moule unique (premier mode de réalisation) ou dans le second moule (deuxième mode de réalisation) est à l'état cru ou non complètement vulcanisé de façon à permettre la mise en forme définitive, la vulcanisation s'effectuant dès la formation des soufflets, à l'intérieur même du moule correspondant, afin que, lors du démoulage ou après démoulage, il n'y ait plus de déformation plastique ou collage des soufflets; dans ces conditions, dans le premier mode de réalisation précité, les deux pièces d'extrémité devront donc être fixées dans la paroi latérale déjà munie de soufflets et déjà vulcanisée, par un processus de fixation autre qu'un simple pressage, ce processus impliquant la mise en oeuvre de tout moyen approprié tel que par exemple l'emploi d'une dissolution de gomme dans un solvant convenable. Conformément à la présente invention, les su soufflets transversaux s'étendent de préférence sur toute la longueur des poches d'air, mais peuvent également s'étendre sur seulement une partie de celles-ci, sans sortir du cadre de la présente invention. De plus, bien que ces soufflets transversaux soient de préférence de type annulaire, ils peuvent également être de type hélicoïdal ou de tout autre type approprié, la profondeur desdits soufflets et/ou leur écartement étant en général compris entre le 1/6 et le 1/3 de la dimension transversale totale de la poche d'air. Bien entendu, bien que l'on ait utilisé ici les expressions "chambre à air" et "poche d'air", on peut, sans sortir du cadre de la présente invention, prévoir pour le gonflage des poches du type précité, un fluide quelconque, notamment un gaz autre que l'air qui soit inerte vis-à-vis de l'élastomère constitutif desdites poches. D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe schématique, d'un bandage pneumatique comportant application d'une chambre à air selon la présente invention, le plan de coupe étant ici un plan approximativement équatorial; cette figure correspond à l'état gonflé normal des différentes poches d'air de la chambre à air; - la figure 2 représente une vue en perspective d'une des poches d'air de la chambre à air représentée sur la figure 1; - la figure 3 représente la même vue en coupe que celle de la figure 1, mais après dégonflage, par crevaison, d'une des poches d'air; - la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale axiale d'un dispositif de moulage pour la fabrication d'une poche d'air du type précité, selon un premier mode de réalisation du procédé de fabrication; - la figure 5 représente une vue schématique, en coupe longitudinale axiale, d'une poche d'air, dans l'étape de fabrication finale , consécutive au moulage à l'aide du dispositif de la figure 4;; - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale axiale dsun premier moule pour-le moulage d'une poche d'air du type précité, selon un second mode de réalisation du procédé de fabrication; - la figure 7 représente une vue en coupe transversale de l'ébauche obtenue à l'aide du moule de la figure 6; et - la figure 8 représente une vue enooupe longitudinale d'un second moule pour la deuxième étape de moulage de la poche d'air précitée, selonledit deuxième mode de réalisation du procédé de fabrication. les figures -1 à 3 montrent une chambre à air selon la présente invention qui comporte une pluralité, ici huit, de chambres à air élémentaires ou poches d'air telles que la, lb et jo, chacune desdites poches d'air, comme il apparatt à l'examen de la figure 2, étant de forme générale cylindrique et comportant, sur sa paroi latérale une pluralité de soufflets transversaux 2a, 2b etc qui sont ici annulaires (c'est-à-dire circonférentiels) et mais qui pourraient être éventuellement hélicosdaux; chaque poche d'air est terminée à ses deux extrémités par deux faces 3 et 4 de forme générale circulaire, le matériau constitutif de la paroi latérale de ladite poche d'air étant en un matériau élastomère tel que le caoutchouc naturel ou un caoutchouc synthétique; les faces d'extrémité 3 et 4 peuvent être en le meme matériau que la paroi latérale à soufflet ou en un matériau élastomère analogue ou bien encore elles peuvent être constituées éventuellement par une matière appropriée de type non élastomère; chaque poche d'air comporte des moyens individuels de gonflage, représentés par la référence 6a sur la figure 2, lesdits moyens de gonflage étant du type en soi connu traversant la jante 7 et comportant une valve ou analogue. En se reportant à nouveau à la figure 1, on voit que les différentes poches à air telles que la, lb, 1c etc sont juxtaposées circonférentiellement à l'intérieur du logement annulaire déterminé par la jante 7 et l'enveloppe 8 du bandage pneumatique; dans le mode de réalisation représenté, les poches d'air sont toutes identiques et elles ont été gonflées à la même pression finale ou à des pressions très peu différentes, c'est-à-dire qu'elles contiennent la meme quantité d'air ou à peu près la même quantité d'air. On voit sur la figure 9 qu'un clou 9 a pénétré à travers l'enveloppe 8 et à crevé la paroi latérale de la poche d'air 2b celle-ci s 'est donc dégonflée ur venir occuper la position représentée sur la figure 3, de telle sorte que les poches adjacentes 2a et 2c se sont expansées (essentiellement dans leur portion comprise entre les moyens de gonflage fixés sur la jante et la poche d'air dégonflée 2b), tandis que les autres poches d'air se sont expansées, dans une moindre mesure, en direction de ladite poche d'air 2b. On voit sur la figure 3 que le clou 9 se trouve litéralement enrobé dans les invaginations des soufflets de la poche d'air 2b, de telle sorte qu'il ne peut venir percer les poches d'air adjacentes 2a et 2c; on remarque que, lors du dégonflage de la poche d'air $, par suite de la crevaison, la rétraction de ladite poche d'air à pu s'effectuer d'une manière très progressive sans modification des zones d'appui entre les faces d'extrémité en regard des poches d'air 2a et 2b d'une part et 2b et 2c d'autre part. On remarque en outre que, dans le cas de la figure 3, la pression moyenne après dégonflage de la poche d'air 2k se situe aux environs des 7/8 de la pression initiale de la chambre à air, ce qui permet au véhicule ayant subi une crevaison de continuer à rouler sur des distances importantes et à une vitesse non exagérément lentes, du fait de l'absence de toute déformation importante de l'enveloppe 8. les figures 4 et 5 sont relatives à un premier mode de fabrication d'une poche à air telle que celle de la figure 2. Selon ce mode de réalisation, on utilise le dispositif de moulage de la figure 4 qui comprend deux demi-moules l0A et 103 ayant chacun une demi-cavité de forme générale cylindrique mais dont la paroi latérale reproduit en creux le dessin du soufflet de la paroi latérale de la poche d'air à constituer, ce dispositif de moulage comportant en outre le mandrin ou noyau 11, de forme générale cylindrique et dont la surface latérale externe reproduit, en relief, le dessin des soufflets de ladite poche à air; on remarque que le demi-moule 10A comporte un canal transversal 12 permettant le passage du conduit 13 des moyens de gonflage de la poche d'air, lequela été préalablement fixé, de manière étanche, sur l'ébauche d'élastomère non vulcanisés en forme de manchon cylindrique, introduite entre le mandrin 11 et les deux demi-moules 10A et 102; le moulage s'effectue sous l'action combinée de la pression et de la chaleur. L'ébauche obtenue à l'aide du dispositif de moulage de la figure 4 est représenté par la référence 14 sur la figure 5; on fixe ensuite de manière étanche sur celle-ci les deux pièces d'extrémité 15 et 16, ceci permettant de constituer les faces d'extrémité 3 et 4 de la figure 2; ces pièces d'extrémité, en élastomère déjà vulcanisé ., sont adaptées en utilisant par exemple une dissolution de caoutchouc dans un solvant approprié; l'une, 15, de ces pièces d'extrémité a été représentée avant fixation sur la paroi latérale à soufflets 14 tandis que l'autre, 16, a été représentée après fixation sur ladite paroi latérale Dans le mode de réalisation des figures 6 à 8, on utilise un premier moule constitué de deux demi-moules 17A et 17B dont l'un 17A possède une cavité 18 et l'autre 17B un bossage ou partie en relief 19, de profil correspondant, cette cavité ou ce bossage ayant substantiellement la forme d'une moitié de poche d'air sans soufflets, cette moitié pouvant etre définie comme résultant du partage d'une telle poche à air sans soufflets (ébauche complète) suivant un plan médian axial de la poche d'air.On conçoit que, de cette façon, on puisse obtenir par moulage par compression à froid ou à température inférieure à la température de vulcanisation des moitiés des poches complètes (moitiés de poches lisses , c'est-à-dire sans soufflets). La demie-ébauche obtenue après démoulage a alors la forme représentée en coupe sur la figure 7 et elle se trouve à l'état non vulcanisé, de telle sorte que sa forme peut encore être fortement modifiée, par formation de soufflets, au cours d'une deuxième étape de moulage. Avant de procéder à cette seconde étape de moulage, on assemble, par tout moyen en soi connu, par exemple par emploi d'une dissolution de caoutchouc dans un solvant approprié, deux demi-ébauches sur l'une seulement desquelles a été adapté un conduit tel que 13. L'ébauche complète ainsi obtenue, qui possède les facesd'extrémité 3 et 4 référéncée sur la figure 2, est alors mise en place à l'intérieur de deux demi-moules 20A et 20B tout à fait similaires aux deux demi-moules 10A et 10B de la figure 4; on injecte alors,par le canal 12 du demi-moule 20A et le conduit 13 des moyens de gonflage,un fluide chaud sous pression, ce qui a pour effet de faire reflex l'élastomère de l'ébauche à l'intérieur des zones en creux des deux demi-moules, en réalisant ainsi simultanément la mise en forme définitive et la vulcanisation thermique de la poche d'air qui, après démoulage, est prête pour l'emploi. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution décrits et représentés qui nsont été donnés qu'à titrd'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon 11 esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E VE ND I C A T I O N S REVENDICATIONS 1. Chambre à air de bandage pneumatique permettant à une roue de rouler à la suite d'une crevaison, du type constitué d'une pluralité de chambres à air élémentaires ou poches d'air, en élastomère, Juxtaposées circonférentiellement à l'intérieur du logement déterminé par l'enveloppe dudit bandage et par la Jante de la roue et comportant des moyens individuels de gonflage dont chacun coopère avec une ouverture correspondante de la jante, cette chambre à air étant caractérisée en ce que ces poches sont complètement indépendantes les unes des autres, chacune desdites poches d'air étant de forme générale cylindrique, à l'état non contràint, et comportant des soufflets transversaux, de préférence annulaires, de telle sorte que, en cas de dégonflage et/ou de crevaison d'une poche, les poches voisines puissent s'expanser dans la fraction de logement initialement réser vée à la poche dégonflée et/ou crevée et que, chaque poche d'air crevée puisse être individuellement remplacée. 2. Chambre à air selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites poches d'air sont toutes identiques et destinées à être gonflées avec la même quantité d'air. 3. Chambre à air selon la revendication 1 ou 2, carac térisée en ce que le nombre desdites poches est compris entre six et dix. 4. Poche d'air, utilisable pour constituer une chambre à air selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est en élastomère, possède une forme générale cylindrique à l'état non contraint et comporte, sur sa paroi latérale, des soufflets transversaux, de préférence annulaires, ainsi que des moyens de gonflage. 5. Procédé de fabrication d'une poche d'air selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte la confection de la paroi latérale à soufflets de ladite poche par moulage au moyen de deux demi-moules dont la cavité, formée des deux demicavités desdits demi-moules, reproduit en creux le dessin de ladite paroi, et d'un noyau ou mandrin de forme générale cylindrique et traversant la zone centrale de ladite cavité, la surface latérale externe dudit mandrin reproduisant en relief le dessin de ladite paroi latérale à soufflets, puis la fixation, de manière étanche, de deux pièces d'extrémité aux extrémités de la paroi latérale à soufflets obtenue par moulage, pour fermer celle-ci. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vulcanisation de l'élastomère utilisé pour constituer ladite paroi latérale à soufflets s'effectue lors du moulage, réalisé par compression à chaud, tandis que les pièces d'extrémité sont déjà vulcanisées lors de leur fixation aux extrémités de ladite paroi latérale. 7.- Procédé de fabrication d'une poche d'air selon IL revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte la confection séparée, dans une première étape de moulage, de moitiés de poches sans soufflets, la forme desdites poches étant définie comme celle résultant du partage de la poche suivant un plan médian axial, la réunion étanche de deux moitiés de poches suivant leurs bords, et la formation desdits soufflets, sur l'ébauche complète ainsi obtenue, dans une seconde étape de moulage au moyen de deux demi-moules dont les demi-cavités respectives reproduisent en creux le dessin des soufflets, à l'aide d'une injection de fluide sous pression à l'intérieur de ladite ébauche. 8.- Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la vulcanisation de l'élastomère utilisé pour constituer ladite ébauche complète s'effectue lors de la seconde étape de moulage précitée, le fluide précité étant chauffé en conséquence. 9.- Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'injection du fluide précité s'effectue par le conduit destiné à servir de corps de valve, ce conduit ayant été préalablement fixé sur la moitié correspondante de la poche d'air. 10.- Dispositif de moulage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6 ou 7. 11.- Dispositif de moulage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 7 à 9.