Brevet FR2209676A1 — publié le 19740705

L'invention se rapporte d'une façon générale à des capacités pneumatiques et notamment aux pneumatiques de sécurité destinés à éviter tout éclatement brusque ou tout dégonflement, rapide ou lent, consécutif a une ou plusieurs perforations des pneumatiques. La nécessité de conserver à tout moment la stabilité d'un véhicule quelle que soit son accélération a conduit à la recherche de pneumatiques capables de conserver leur étanchéité en dépit des perforations dles généralement à la pénétration de clous traversant le bandage externe du pneumatique puis la chambre à air, Ces pneumatiques dits "increvables" comportent généralexent à la place de la chambre à air une couche de gomme molle de sorte que les perforations sont pratiquement immédiatenent obturées et que la pression de gonflage se maintient très longtemps. Bien que ces pneumatiques répondent au but qui leur est assigné, ils présentent divers inconvénients cornac celui de leur colt élevé et de l'impossibilité de conserver la pression en cas de perforation importante ou de plusieurs perforations. L'objet principal de la présente invention est une capacité pneumatique remplaçant les chambres à air antérieures, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un ensemble de capacités élémentaires individuelles disposées à l'intérieur du bandage pneumatique, chacune des n capacités élémentaires étant constituée d'une enveloppe élastique gonflée et le nombre n de ces capacités étant choisi pour que la perforation de p capacités ntentratne qu'une variation # P insignifiante de la pression P exercée sur la paroi interne du pneumatique par les n capacités élémentaires. I1 va de soi que le pneumatique ainsi réalisé peut avoir toute dimension désirée de sorte que le nombre n peut varier dans une proportion -relativument grande. Afin de fixer les idées, on peut indiquer a titre d'exemple non limitatif du nombre n des valeurs de 250 à 300 capacités élémentaires pour un pneumatique moyen. La variation de pression # P subie par le pneumatique en cas d'une seule perforation est donc insignifiante puisqu'elle ne peut d'une façon générale que provoquer le dégonflage d'une seule capacité élémentaire. Dans l'exemple choisi, il est possible de perforer le pneumatique une trentaine de fois sans qu'il soit nécessaire d'envisager une réparation. Ainsi, non seulement le pneumatique réalise selon l'invention ne peut éclater mais il peut entre perforé un grand nombre de fois sans que sa pression diminue de façon appréciable. Un autre objet de l'invention est le procédé de mise en oeuvre de la dite capacité pneumatique selon lequel on introduit lesdites capacités élémentaires gonflées à l'intérieur du pneumatique dépourvu de chambre à air, cette introduction s'effectuant à travers un orifice pratiqué dans la jante supportant le pneumatique et dans un milieu sous pression, l'orifice étant de nouveau obturé après remplissage du pneumatique. Il suffit donc de monter la pression du milieu dans lequel s'effectue l'opération de remplissage du pneumatique jusqu'S ce qu'elle atteigne au moins la pression de gonflage du pneumatique et que l'ouverture pratiquée dans la jante soit au moins égale au diamètre pris par chacune de ces capacités élémentaires pour les introduire aisément dans le pneumatique. Après avoir refermé l'ouverture de la jante, on revient à la pression atmosphérique et le pneumatique monté sur sa jante est pret à entre utilisé. La nouvelle capacité pneumatique peut donc entre réalisée très comode- ment sans faire appel à des dispositifs complexes, une simple chambre de pression suffisant, quel que soit le type du pneumatique, à la mise en place de la nouvelle capacité pneumatique. On réalise de cette manière un pneumati- que capable de résister à l'éclatement en cas de perforation et de maintenir sa pression constante après une ou plusieurs perforations sans faire appel & BR On remarquera que cette capacité pneumatique peut entre mise en place dans des pneumatiques de tous types connus dont on retire la chambre intérieure, celle-ci étant devenue inutile, et que les capacités elémentaires pouvant se présenter sous forme de balles peuvent ttre mises en contact direct avec le dispositif obturateur de l'orifice pratiqué dans la jante. D'autre objets et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description suivante faite en référence au dessin annexe qui représente, à titre d'exemple non limitatif, un aspect possible de la répartition des capacités élémentaires à l'intérieur d'un pneumatique quelconque. Sur le dessin La figure 1 représente d'une façon schématique la coupe transversale d'un pneumatique contenant les capacités élémentaires constituant la capacité pneumatique objet de l'invention en fin de l'opération de remplissage du pneumatique, la figure 2 une coupe transversale schématique du pneumatique en cours d'utilisation, la figure 3 la section d'une capacité élémentaire et l'indication des variations de volume qu'elle subit, et la figure 4 une vue schématique partielle en plan du pneumatique avec arrachement du bandage montrant les capacités élémentaires. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les capacités élémentaires sont constituées par des balles 1, figure 3, toutes identiques, comportant chacune une valve 2 obturant un orifice de gonflage 3 de l'enveloppe 4. La matière de l'enveloppe 4 peut être identique en tout point à celle des enveloppes des chambres à air conventionnelles. Les valves 2 sont de tout type connu et s'appliquent de préférence sur toute la surface de la surépaisseur 5 entourant l'orifice 3 dès que la pression de la balle 1 est supérieure à la pression ambiante. A titre d'exemple, le diamètre de la balle 1 peut entre de l'ordre de 3 ca. Ce diamètre peut doubler ou tripler lors du gonflage de la balle.Sur le dessin, le rayon r1 prend après gonflage la dimensiion r2, l'enveloppe de la balle prenant la position 6, Lorsque cette balle est placée dans une chambre de pression où la pression est de l'ordre de 3 à 4 kg/cm2, le volume de la balle diminue pour ramener le rayon de la dieensioa de r2 à celle de r3, la positien de l'enveloppe étant el 7.La balle doit donc Ztre suffisent élsstique pour doubler et tripler de volume zans demage, tout en conservant ses caractêristiques d'herméticité, Ainsi, ayant gonflé chaque balle 1 comme représenté figuue 3, kde façam que sa prcssion après imtroductuion dans le pueumatique confère à celui-ci la pression désirée, er ay6ant ramené le volume de chque balle à une valcur adéquate fonction du volume du pneumatique et du nombre de Capacités élémentaires, on procède a remp;;issage du pneumatique 8 représenté figure 1 après l'avoir préalablement placé dans la chambre de pression où la pression cst montée jmsqu'à valeur légèrement supérieure à celle prise par chaque balle à l'intérieur du pnsumatique 8 lersque celui-ci est à soumis à la pression atmosphérique, On zuppozera donc que la pression de la chambrt de pression est montée jusqu'à ce que les balles prennent ue volume maximun délimité par la position 7 de l'enveloppe figure 3. A titre d'exemple, le diamètre 2 r3 est égal à 4 Ca. Afin d'introduire aisément ces balles dans le pneuaatique 8 figure 1, momté sur la jante 9, on prévoit sur celle-ci un orifice de 5 cm par exemple que l'on set à découvert en ouvrant ou retirant une petite plaque obturatrice 10. Sar la figure, la plaque 10 pivote autour d'un axe 11 et se verrouille en position de fermeture au noyen de la vis 12 s'engageant dans le logement fileté 13. La plaque 10 peut évidemment être remplacée par tout autre moyen équivalant ; clapet par exemple. On remarquera que l'on s'est astreint à ne représenter qu'un schéma de principe du pneusatique 8 et de la jante 10 puisque l'invention s'applique d'une façon générale à toute enveloppe et principalement à tout type pnematique, De plus, cette représentation facilite la compréhension du ode de répartition des capacités élémentaires à l'intérieur du pneumatique et c'est à dessein que l'on a représenté les balles 14 à égale distance les unes des autres. En fait, les balles sont introduites d'une façon quelconque et s'appuient les unes sur les autres.La seule précaution prise est de préparer la surface des balles pour abaisser leur coefficient de frottement par exemple en talquant convenablement chaque balle, de façon à assurer une répartition homogène telle par exemple que celle qui se trouve représentée en 15 en traits ponctués lorsque l'on ramène la pression extérieure à la pression atmosphérique normale et après fermeture de la plaque obturatrice 10. Chaque balle 14 se déforme en raison de sa pression interne jrsqu'à ce qu'elle rencontre la balle voisine. En raison de l'identité des enveloppes des balles et de leur égale pression, on obtint une répartition cellulaire homogène. On a représenté figure 2 un exemple de répartition cellulaire après perforation d'une capacité élémentaire. Une pointe 23 pénétrant dans la bande de roulement du pneumatique 8 a perforé la capacité élémentaire 15. L'air qu'elle contenait s'échappe en partie à l'extérieur et à l'intérieur du pneumatique 8 et sous l'effet des différences de pression entre les capacités adjacentes 16, 17 et 18, ces dernières se déforment en comblant l'espace laissé vide par la capacité 15.La capacité élémentaire 15 étant négligeable par rapport à la totalité du volume interne compris entre le pneumatique 8 et la jante 9 et chaque capacité étant primitivement à la même pression, par exemple légèrement infêrieure à 3 & 4 kg/cm2, l'effet produit par la perfora- tion de la capacité 15 est également négligeable.De plus, en raison d'une part de l'élasticité de chaque capacité puisque chaque balle peut aisément ttre gonflée dans l'air à pression at.osphérique jusqu'S tripler son diamètre sans perdre aucune de ses qualités, d'autre part de la possibilité de glisseeent des parois des capacités élémentaires sous l'effet du talc, le rééquilibrage des pressions entrc enceintes voisines se produit rapidement de sorte que même au niveau de la perforation aucune chute de pression sensible ne se fait sentir. La figure 4 montre comment peuvent se déformer les capacités élémentaires 19 entourant la capacité perforée 20.A titre de rappel, on a montré en traits ponctués en 21 figure 2 et 22 figure 4 la dimension occupée par chacune des capacités lors de l'opération de remplissage du pneumatique. Dans l'un des modes de mise en oeuvre préféré de la capacité pneumatique objet de l'invention, on opère dans une chambre hermétique de pression. Les balles étant toutes gonflées et à l'intérieur de la chambre, ainsi que les roues équipées de leur pneumatique, on monte la pression jusqu'≈ce que le volume des balles 1 soit ramené à un volume permettant leur introduction à travers l'orifice de la jante 9, leur pression intérieure étant alors légèrement supérieure à la pression définitive assignée au pneumatique.Après remplissage des roues jusqu'S inclusion d'un nombre prédéterminé de n capacités élémentaires par pneumatique de même type, on referme la plaque obturatrice de l'orifice dtaçcès de la jante et on descend progressivement la pression jusqu'à la pression atmosphérique. I1 va de soi que si l'opération est réalisée par un dispositif automatique quelconque, aucune précaution de descente progressive de la pression n'a besoin d'étre prise. Bien que l'on n'ait représenté et décrit qu'un seul exemple de réalisation d'une capacité pneumatique objet le l'invention, on comprendra que les répartitions peuvent donner lieu R divers dessins fonction des profils des pneumatiques et des jantes utilisées et que les pressions indiquées ci-dessus à titre d'exemple peuvent varier. En outre, la jante, et ou la paroi interne du pneumatique, peuvent éventuellement porter toute garniture destinée à éviter le contact direct des balles avec la jante et ou le pneumatique. On notera aussi que l'invention s'étend aussi bien à tout genre de pneumatique qu' à toute enveloppe soumise à un effort de pression, ladite enveloppe possè- dant au moins un orifice d'introduction des balles. REVENDICATIONS 1-) Capacité pneumatique caractérisée en ce quelle se compose d'une enveloppe externe et d'un ensemble de capacités élastiques élémentaires et individuelles, chacune ayant une pression supérieure à celle de la pression atmosphérique, leur nombre n étant choisi de façon qu'en cas de perforations successives ou simultanées de p capacités élémentaires, la variation de pression # P subie par l'enveloppe externe soit négligeable. 2 ) Capacité pneumatique telle que revendiquée en 1 dont l'enveloppe externe est constituée par un pneumatique et par la jante sur laquelle il est monté. 3.) Capacité pneumatique telle que revendiquée en 2 dont la jante est pourvue d'un orifice obturable pour l'introduction des capacités élémentaires. 4.) Capacité telle que revendiquée en 3 dont l'orifice obturable comporte une plaque obturatrice montée sur la jante. 50) Capacité telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 4 dont les capacités élémentaires sont constituées par des balles gonflables dont l'élasticité est suffisante pour lui permettre au moins de doubler son diamètre sous l'effet d'un gonflage à la valeur désirée dans un milieu à la pression atmosphérique. 6-) Capacité telle que revendiquée en 5 dont chaque balle comporte une valve. 7.) Capacité telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6 dont la surface de chaque balle est préparée pour abaisser son coefficient de frottement. 8') Capacité telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7 dont toutes les capacités sont identiques. 9-) Mode de mise en oeuvre d'une capacité telle que revendiquée dans l'une quelconque des revendications 1 à 8 selon lequel on introduit lesdites capacités élémentaires en les soumettant à une pression externe supérieure à leur pression au sein de ladite enveloppe sous pression atmosphérique. 10.) Méthode telle que revendiquée en 9 selon laquelle la mise sous pression des capacités élémentaires s'effectue dans une chambre hermétique contenant les enveloppes à remplir et les capacités élémentaires déjà gonflées.