Brevet FR2244153A1 — publié le 19750411

La présente invention, due à Ilya Volfovich VEXSLMAN, Leonid Davydovich SLJUDIKOY, Alexandr Grigorievich XETILIN, Oleg Mikhailovich KALEGIN, concerne 1'équipement utilisé dans la production de pneus et notamment-les installations pour mesurer l'usure des pneus. I1 est avantageux d'appliquer la présente invention pour mesurer l'usure de la sculpture de l'enveloppe des pneus des véhicules automobiles. En outre, la présente invention peut hêtre appliquée tant pour les essais visant à apprécier la ré- sistance à l'usure des pneus et l'influence de différents facteurs sur l'usures que pour observer efficacement l'usure des pneus pendant la période de leur utilisation. Dans 1' état actuel de la technique, on utilise largement la méthode de mesure de l'usure des pneus à l'aide de jauge de profondeur. On mesure à la main la profondeur des rainures de la sculpture de l'enveloppe du pneu et on estime I 1usure d après la réduction de la hauteur de la sculpture. La jauge de profondeur ne permet de mesurer d'une façon sûre l'usure des pneus qu'après le parcourt de 15.000 à 20.000 kilomètres.Une telle jauge de profondeur présente une mauvaise précision pour la e- sure qui s' évalue à + 0,4 m. Cette mauvaise précision de mesure de l'usure de la sculpture des enveloppes des pneus à l'aide de la jauge de profondeur est due principalement, en prier lieu à l'absence d'endroits fixes des mesures, en second lieu à ce qu'il est difficile de poser précisément la jauge de profondeur perpendiculairement à la sculpture de 1tenveloppe, et en troisième lieu, à la valeur différente de la déformation du caoutchouc sous l'action de la jauge de profondeur. On connais encore un autre dispositif pour mesurer l'usure des pneus, dont le fonctionnement est basé sur l'absorption d'une irradiation radioactive. Ce dispositif connu comporte des sources radio-actives fabriquées à base de thallium radio-actif sous forme de fil métallique de 0,3 mm de diamètre, et un dosimètre. A l'aide d'une seringue médicale, on introduit les sources radio-actives aux endroits différents de la sculpture de l'enveloppe du pneu à la profondeur de 1,5 mm. En se servant du dosimètre, on mesure 1'activité de l'irradiation. D'après les indications du dosimètre, on estime l'usure de la couche au-dessus de la source radio-active. Le dispositif susmentionné présente une grande précision de mesure, atteignant + 0,01 mm.Cependant, ledit dispositif n'a pas rencontré une large application, du fait que les -sources radio-actives nécessitent l'observation de règles particulières pour leur utilisation, ce qutil est difficile de respecter-dans les conditions de l'essai des pneus, et que les appareils conçus pour cet objectif sont compliqués et encombrants et qu'il est difficile d'interpréter les résultats obtenus. Dans de nombreux pays, on pratique l-argement la mesure de l'usure des pneus d'après le poids. Le pneu est en ce cas soigneusement décrassé et lavé, ensuite séché dans une étuve. La valeur de l'-usure du pneu est appréciée d'après la différence des poids. Les inconvénients de la méthode de mesure de l'usure des pneus d'après le poids résident en ce qu'elle nécessite un équipement coûteux pour le décrassage, le lavage, le séchage soigneux et beaucoup de main-d'oeuvre ; de plus elle ne permet d'estimer que l'usure intégrale de la sculpture de l'enveloppe du pneu et ne donne pas la possibilité d'obtenir la topographie de la répartition de 1'usure au point déterminé. On connait en plus une autre installation pour mesurer l'usure des pneus. L'installation connue comporte un corps dans lequel est logé le dispositif de mesure. Ce dernier est relié à l'enveloppe du pneu à l'aide d'un moteur électrique monté sur un support. Le support est raccordé au moyeu, fixé sur le pneu à mesurer. Le dispositif de mesure est réalisé en ce cas sous forme d'indicateur qui est fixé sur la tige et poussé par un ressort. La tige de l'indicateur est reliée à la tige de mesure coulissant librement dans le corps. En se servant d'un dispositif de pivotement et d'un dispositif à crémaillère, on place l'endroit à mesurer sous la tige de mesure. Ensuite, à l'aide du moteur électrique, on fait déplacer le dispositif de mesure jusqu'à ce que les tiges de mesure entrent en contact avec la surface du pneu. La hauteur de la sculpture de l'enveloppe du pneu est déterminée d'après l'indicateur. La différence entre les mesures de l'indicateur avant et après l'essai détermine la valeur de l'usure du pneu. L'inconvénient de cette installation pour mesurer l'usure des pneus réside en ce qu'elle nécessite le démontage des pneus du véhicule automobile pour chaque mesure de son usure. Cette opération est assez difficile surtout en cas d'essais des pneus des camions. L'autre inconvénient de l'installation est qu'elle présente une précision insuffisante de la mesure, du fait que le dispositif de mesure est déplacé vers le point prescrit de la sculpture de l'enveloppe, à l'oeil, sans faire appel aux dispositifs de centrage. Encore un autre inconvénient de l'installation réside dans le fait qu'il est impossible de mesurer,à l'aide d'une seule installation,l'usure des pneus dont les diamètres extérieurs et les rayons de courbure de la bande de roulement sont différents, par exemple les pneus des véhicules automobiles de tourisme et des camions. Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients susmentionnés. L'on se propose de mettre au point une installation universelle pour mesurer l'usure des pneus, qui assurerait une haute précision de mesure de l'usure de la sculpture de l'enve- loppe du pneu, et qui permettrait de mesurer l'usure des pneus, dont les bandes de roulement ont des diamètres et des rayons de courbure différents, tel par exemple que des pneus de véhicules de tourisme et de camions. Le problème posé est résolu par le fait que, dans l'installation pour mesurer l'usure des pneus comportant un dispositif de mesure déplacé vers l'enveloppe du pneu, et conformément à l'invention, le dispositif de mesure est monté sur un corps pivotant sur lequel est monté un viseur optique de manière que l'axe de mesure et l'axe optique soient parallèles et équidistants de l'axe de pivotement du corps pivotant. L'installation précitée assure une grande ffprécision de la mesure s'évaluant à 0,01 mm qui est obtenue grâce au fait que le viseur optique permet de placer précisément le dispositif de mesure aux mêmes points prédéterminés de la sculpture de l'en- veloppe du pneu pour réaliser plusieurs mesures consécutives. Ce corps de pivotement à console est alors posé sur une bride encerclant le diamètre extérieur du pneu à mesurer et dotée d'un dispositif destiné à déplacer ladite bride suivant le diamètre extérieur du pneu, ce dispositif comportant deux tiges, une extrémité desdites tiges étant raccordée à la bride tandis que l'autre extrémité est fixée sur l'arbre monté avec possibi lité de rotation par rapport au moyeu de la roue. Une chaîne cinématique de ce type permet de déplacer le dispositif de mesure dans les limites de toute la zone de la bande de roulement, la rigidité de la construction étant en ce cas respectée, ce qui est important pour assurer une haute précision de la mesure. Il est alors possible de déplacer le dispositif de mesure vers le point prédéterminé de la bande de roulement. En plus, l'installation à mesurer l'usure des pneus est compacte et légère, ce qui permet son utilisation pour mesurer l'usure de la sculpture de l'enveloppe immédiatement sur le véhicule automobile. Il est avantageux de réaliser chaque tige suivant une conception télescopique. Grâce à l'emploi des tiges télescopiques, on a réussi à réaliser une installation quasi universelle. L'installation permet de mesurer l'usure des pneus dont les bandes de roulement ont des diamètres et des rayons de courbure différents ; autrement dit, il est possible d'appliquer l'installation proposée pour mesurer l'usure des pneus de véhicules de tourisme et de camions. Les autres objectifs et les avantages de l'invention ressortiront de l'exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel est représenté schématiquement l'installation à mesurer l'usure des pneus conformément à l'invention. L'installation à mesurer l'usure des pneus est constituée par un dispositif de mesure 1 avancé vers l'enveloppe du pneu 2 à l'aide de l'entraînement 3 qui est fixé sur la bride 4. Le pneu à mesurer 2 est monté sur le véhicule automobile, cependant il est possible de monter le pneu à mesurer 2 sur un support approprié (non représenté sur la figure). Le dispositif de mesure 1 est réalisé sous forme d'une tête "révolver". Sur son corps de pivotement 5 sont montés le dispositif de mesure, par exemple un indicateur à ressort 6, et un viseur optique 7 de manière que l'axe a-a de la mesure et l'axe optique b-b soient parallèles et équidistants par rapport à l'axe de rotation c-c du corps 5. Le corps de pivotement 5 est fixé par un montage à console sur la bride 4 au moyen de l'entraînement 3. La bride 4 encercle le diamètre extérieur du pneu à mesurer 2 et elle est dotée d'un dispositif assurant son déplacement suivant le diamè tre extérieur du pneu 2. Ce dispositif est réalisé sous forme de tiges télescopiques 8 et 9. Une extrémité desdites tiges est articulée à la bride 4 tandis que l'autre extrémité est fixée sur l'arbre 10 qui est monté avec possibilité de rotation par rapport au moyeu 11 de la roue. La roue tangentielle 12 est emmanchée sur l'arbre 10. Le moyeu est fixé à la jante (non représentée sur la figure) de la roue à l'aide d'écrous (non représentés sur la figure).Lorsqu'on fait tourner la vis sans fin 13 à l'aide d'un volant 14, la roue tangentielle 12 tourne d'un angle imposé, conjointement avec l'arbre 10 et les tiges 8 et 9 par rapport au diamètre extérieur. L'extrémité de la tige 8, qui est plus voisine du dispositif de mesure 1, est raccordée à la bride 4 à l'aide d'une vis 15. L'extrémité de la tige 9 est raccordée à la bride 4 à l'aide d'une articulation 16. Cette liaison cinématique des extrémités des tiges 8 et 9 avec la bride 4 assure son déplacement dans la direction parallèle à l'axe du pneu 2. En cas de mesure d'un autre pneu 2, présentant un autre diamètre, il est nécessaire de modifier la disposition réciproque de l'articulation 16 et de la tige 9, et de modifier aussi la disposition réciproque du dispositif de mesure 1 et de la tige 8.A cet effet, l'articulation 16 est montée sur la douille 17 coulissant suivant un guide 18 rigidement accouplé à la tige 9 tandis que le dispositif de mesure 1 est relié à un guide 19 qui coulisse dans une douille 20 fixée sur la bride 4. L'installation à mesurer l'usure des pneus fonctionne de la manière suivante. Selon les dimensions du pneu à mesurer, pneu de véhicule automobile ou de camion, on établit la longueur des tiges télescopiques 8 et 9 et la position des douilles 17 et 20, de manière que le jeu entre la bride 4 et la bande de roulement du pneu 2 soit compris entre 1 et 2 cm. En faisant tourner le volant 14, on tourne la transmission à vis sans fin composée de la vis sans fin 13 et de la roue tangentielle 12. Cette dernière, conjointement avec l'arbre 10 et avec les tiges 8 et 9, fait déplacer le dispositif de mesure 1 suivant le diamètre extérieur, soit suivant la bande de roulement du pneu à mesurer 2 vers l'endroit à mesurer.Ensuite, en tournant la vis 15, on déplace le dispositif de mesure 1 suivant la largeur de la bande de roulement vers le point à mesurer sur l'enveloppe du pneu 2. En se servant du viseur optique 7, on obtient la position à laquelle le point marqué à mesurer sur le pneu 2,dans la rainure de la sculpture de l'enveloppe, se trouve dans la croisée du viseur optique 7. Puis en pivotant le corps 5 on amène l'indicateur 6 à la place du viseur 7. A l'aide de l'entraînement 3, on descend l'indicateur 6 jusqu'à ce qu'il entre en contact avec le pneu 2. Après les essais sur route, le pneu 2 est mesuré au même endroit. D'après la différence entre les indications de l'indicateur, on évalue l'usure au point donné du pneu. L'installation à mesurer l'usure des pneus, conformément à l'invention, assure une grande précision de la mesure de l'usure en tout point prescrit de la sculpture de l'enveloppe du pneu. La mesure de l'usure est réalisée immédiatement sur le pneu monté sur le véhicule automobile. Le temps nécessaire à la mesure dé l'usure est sensiblement réduit. Une conception très simple et un rendement élevé de l'installation conforme à l'invention permettent de l'utiliser pour un grand nombre de pneus immédiatement dans les conditions de l'utilisation réelle. Le temps nécessaire pour mesurer l'usure d'un pneu varie de 10 à 15 minutes. L'avantage principal de l'installation proposée est sa grande précision de mesure s'évaluant à 0,01 mm, qu'on obtient grâce à un positionnement précis de l'appareil de mesure par rapport au pneu à mesurer. L'installation à mesurer l'usure des pneus permet de mesurer l'usure même après un parcours de 500 à 1000 km. Vu qu'il est possible de mesurer l'usure à tout point quelconque de la sculpture de l'enveloppe du pneu, on peut maintenant étudier la topographie de l'usure, ce qui est particulièrement important pour la mise au point de la-conception des pneus. En outre, une détermination précise de l'usure des pneus après un petit parcours permet de signaler rapidement le défaut de la suspension avant qui provoque l'usure irrégulière de la sculpture de l'enveloppe L'effet économique résultant de l'application de l'installation envisagée peut être obtenu au premier lieu, grâce à la réduction des délais pour les essais sur route. Le coût important des essais résultait de la nécessité du parcours considérable des véhicules automobiles (40000 à 50.000 km) chargés par des ballasts, car les installations utilisées apparavant ne permettaient d'apprécier l'usure qu'après un grand parcours.La mise en jeu de l'installation proposée permet de mesurer l'usure après un petit parcours et'réduire ainsi la durée des essais accélérés, de cinq à dix fois, le coût des essais étant respectivement diminué. En plus, l'expérience a fait apparaître que, si l'on fait appel aux schémas spéciaux de permutation des pneus, l'installation proposée donne la possibilité de supprimer complètement les essais spéciaux accélérés dans les conditions de route et d'apprécier la résistance à l'usure des pneus immédiatement sur les véhicules automobiles utilisés pour le transport ordinaire des charges, les frais pour 11 estimation de la résistance à l'usure étant diminués de cent fois en comparaison avec les frais constatés pour les essais routiers des pneus sur les véhicules automobiles chargés debaUast.Le fait que l'usager des pneus peut maintenant sélectionner un meilleur pneu, parmi les produits proposés par différentes compagnies productrices, assure une économie notable des moyeux. La réduction des délais de mise au point de nouveaux modèles des pneus et des compositions de caoutchouc (à la suite de la diminution de la durée de temps nécessaire à l'estimation de la résistance à l'usure) a beaucoup d'importance pour la détermination de l'effet économique. Les constructeurs et les fabricants de gomme ont de plus larges possibilités pour la mise au point de différents facteurs, car la méthode d'appréciation de l'usure réalisée à l'aide de l'installation proposée nécessite des frais et des délais très réduits. La mise en évidence de l'usure irrégulière de la sculpture de l'enveloppe pendant la période initiale de l'utilisation des pneus permet de déterminer les causes de l'usure irrégulière, les défauts de la suspension du véhicule automobile (carrossage et pincement des roues avant, jeu dans la timonerie, etc.) et de prolonger ainsi la durée de v e des pneus et du véhicule automobile en général. La mise en évidence et la suppression opportune des dé fautes des suspensions des véhicules automobiles provoquant lu sure irrégulière prématurée des pneus permettra aux compagnies réalisant l'entretien des véhicules automobiles de satisfaire mieux les exigences de leurs clients. REVENDICATIONS 1 . Installation pour mesurer l'usure des pneus comportant un dispositif de mesure monté pour être avancé vers lten- veloppe du pneu, caractérisée par le fait que le dispositif de mesure est monté sur un corps pivotant sur lequel est disposé un viseur optique, de manière que l'axe de la mesure et l'axe optique soient parallèles et équidistants par rapport à l'axe de rotation du corps pivotant. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le corps pivotant est porté,par un montage à console,sur une bride encerclant le pneu à mesurer suivant son diamètre extérieur et dotée d'un dispositif destiné à la déplacer suivant le diamètre extérieur du pneu et comportant deux tiges, une extrémité desdites tiges étant raccordée à la bride tandis que l'autre est fixée sur l'arbre avec possibilité de rotation par rapport au moyeu de la roue. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée par le fait que chaque tige est télescopique.