Brevet FR2204510A1 — publié le 19740524

On sait outil est habituel de transporter des charges au moyen d'engins munis de roues garnies par un pneumatique ou un bandage plein réalisé en un matériau élastique La longévité et les performances d'un bandage plein sont limitées par le fait que l'effort dans le bandage plein élastique n'est pas également réparti dans la masse du matériau et par le fait que la chaleur dégagée au sein de la matière peut amener une détérioration rapide et accidentelle du bandage. la présente invention a pour objet une nouvelle forme de bandage plein qui donne un moyen de modifier la répartition de l'effort dans la masse du matériau et d'améliorer l'évacuation de la chaleur engendrée par le travail, -Te moyen de modification de ces éléments par la présente invention consiste à créer dans la masse du bandage plein des rainures longitudinales, cgest-à-dire pratiquement dans des plans perpendiculaires à l'axe de la roue, ces rainures débouchant jusqu'à la surface du bandage plein, Cela se traduit géométriquement par un certain dessin de la section droite du bandage plein par un plan passant par l'axe de la roue destinée à recevoir le bandage0 Sous charge, les lignes de force dans la matière sont modifiées, ce qui permet, suivant le nombre et la forme des rainures, de soulager les endroits fortement sollicités et de faire travailler les endroits normalement moins sollicités. L'invention a un deuxième effet qui est l'augmentation de la surface de contact entre le bandage plein et l'air ambiant, de telle sorte que la chaleur dégagée au sein de la matière peut mieux titre évacuée0 On décrira maintenant plus en détail des formes d'exécution préférées mais non limitatives de l'invention en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une coupe axiale d'une roue destinée à rouler sur un chemin de roulement plat et garnie d'un bandage plein ; la figure 2 représente à plus grande échelle la coupe axiale. partielle d'un bandage plein classique destiné à garnir la roue de la figure 1 la figure 3 représente de façon analogue un bandage plein modifié selon l'invention et destiné à remplacer le bandage classique de la figure 2 la figure 4 est une coupe axiale d'une roue destinée à rouler sur un câble et garnie d'un bandage plein la figure 5 représente, à plus grande échelle, la-coupe axiale partielle d'un bandage plein classique pour une roue telle que celle de la figure 4 la figure 6 représente de façon analogue un bandage plein modifié selon l'invention et destiné à remplacer le bandage plein classique de la figure 5 ; et les figures 7 et 8 sont des diagrammes représentant les efforts transmis à la jante de roue par le bandage plein classique et par un bandage plein selon l'invention ; et les figures 9 à 11 montrent, en coupe axiale partielle, quelques profils de bandages pleins selon l'invention. Sur les figures 1 à 3, on a indiqué en 1 le corps de roue et-en 2 la jante recevant le bandage plein. Bes figures 1 et 2 montrent un bandage plein classique 3, tandis que la figure 3 montre un bandage plein 4 selon l'invention, dans lequel on a donné au bandage un profil en section axiale présentant des rainures 5, pratiquement dans des plans perpendiculaires à l'axe de la roue. Sur les figures 4 à 6, on a indiqué en il le corps de roue et en 12 la jante qui présente un profil arque avec concavité vers l'extérieur0 Tandis que les figures 4 et 5 montrent un bandage plein classique 13 pour la roue 11-12, la figure 6 montre un bandage 14 selon l'invention présentant dans cet exemple une rainure médiane profonde 15 et deux rainures latérales symétriques moins profondes 16. Sur les figures 7 et 8, on a porté en abscisses la largeur de la jante ou sa développée ramenée à une droite dans le cas des bandages des figures 5 et 6, tandis qu'on a porté en ordonnées les efforts transmis par le bandage à la jante pour les sections droites successives faites perpendiculairement à l'axe de la roue d'un bord à l'autre de la jante. Ges diagrammes sans échelle mettent en évidence le premier effet obtenu par l'invention et qui consiste dans la modification de la répartition des efforts transmis. On voit en effet d'après la figure 7 que, pour un bandage classique, il y a concentration maximale de l'effort dans le plan médian perpendiculaire à l'axe de la roue où le diagramme de l'effort 6 présente une crête 7. La figure 8 montre un exemple de diagramme obtenu avec un bandage plein selon l'invention tel que ceux des figures 3 -et 6 et on voit que les rainures longitQdinales 5, 15 et 16 modifient considérablement le diagramme des forces transmises à la jante. En effet, le diagramme 8 de la figure 8 montre que 11 effort varie d'un plan à un autre en présentant une succession de crêtes 9 et de vallées 10 et que le maximum de l'efort indiqué par les crêtes 9 reste bien au-dessous du maximum observé dans le cas de la figure 7. On comprend que par le moyen ae la presenté-invelltior, en modifiant 'le nomDre, la taille et la position des rainures longitudinales, Le constructeur peut à volonté modifier le diagramme de répartition des forces. Il peut donc pour une roue donnée augmenter la performance--ou la charge que cette roue peut supporter en faisant transmettre des efforts importants par des parties du bandage qui normalement en transmettent peu. Cela est le remisier avantage de la présente invention Le deuxième effet, lui aussi très bénéfique, concerne la répartition de la chaleur à llintérieur de la masse du bandage plein. On sait que, quand on fait "travailler" un matériau élastique, une partie de lteffort transmis est transformée en calories au sein de la matière. Ce dégagement de calories est, toutes choses égales par tailleurs, proportionnel à l'effort transmis. Le diagramme de la figure 7 qui représente l'effort transmis représente donc aussi la valeur de l'effet thermique engendré par le travail. Bes utilisateurs savent qu'un effet thermique excessif peut entraner la destruction rapide et accidentelle de la roue par fusion ou dégradation de la matière du bandage plein en son point le plus chaud. Ta présente invention remédie à ce phénomène premièrement en répartissant mieux la chaleur comme elle répartit mieux 1' effort et deuxièmement en améliorant considérablement l'évacuation des calories engendrées. Dans ce r81e, les rainures longitudinales 5, 15 et 16 dans le bandage plein ont l'effet d'ailettes de refroidissement en multipliant la surface d'échange thermique entre le bandage plein et l'air ambiant0 Les rainures peuvent par exemple présenter une profondeur comprise entre 1/3 et 2/3 de l'épaisseur du bandage et la figure 9 montre un exemple de bandage plein 21 dans lequel sont ménagées des rainures 22 qui sont toutes dé même profondeur, La figure 10 montre un autre exemple de bandage plein 23 avec rainures identiques 24 dont la profondeur dépasse les 2/3 de l'épaisseur du bandage dans lequel elles sont mnnagées. Enfin, la figure il montre un exemple de bandage plein 25 dans lequel on a fait alterner des rainures profondes 26 avec des rainures moins profondes 27. tes rainures peurrent entre obtenues par usinage, moulage ou tout autre procédé. On comprendra que les exemples de profils plus particulièrement décrits ci-dessus et représentés au dessin annexé n'ont aucun caractère limitatif et que'on pourrait, sans sortir du cadre de l'invention, prévoir des profils différents selon les applications particulières. R E V E N D I C A T I O N Be 1 Bandage plein élastique annulaire pour roues servant au transport de charges sur le sol, sur un chemin de roulement ou sur câble, caractérisé par des rainures longitudinales établies dans la matière du bandage sur une fraction de l'épaisseur de ce bandage et pratiquement dans des plans perpendiculaires à l'axe de la roue destinée à recevoir le bandage, de façon à modifier la répartition de l'effort dans la masse du matériau du bandage et à améliorer l'évacuation de la chaleur engendrée par le travail, 2. Bandage plein selon la revendication 1 dont les rainures s' étendent sur tout le pourtour du bandage et présentent une profondeur comprise entre 1/3 et 2/3 de l'épaisseur du bandage. 30 Bandage plein selon la-revendication 1, ayant des~rainures dont la profondeur dépasse les 2/3 de l'épaisseur du bandage sans atteindre la totalité de son épaisseur. 40 Bandage plein selon la revendication 1 ayant des rainures dont les profondeurs et la répartition sur la largeur du bandage sont choisies en fonction de l'effort à transmettre et de la chaleur à évacuer 50 Bandage plein selon la revendication 4, présentant des rainures de profondeurs différentes, qui comprennent à la fois des rainures moins profondes que les 2/3 de ltépaisseur du bandage et des rainures plus profondes que cette fraction-de l'épaisseur du bandage0