Brevet FR2254450A1 — publié le 19750711

ta présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet, à titre de pdkit industriel nouveau, un élément de bourrelet de talon pour enveloppe de bandage pneumatique notamment de roue de véhicule, des enveloppes de bandage pneumatique pourvues de tels éléments de bourrelet de talon et leur procédé de fabrication ou de confection ainsi que les diverses applications et utilisations résultant de leur mise en oeuvre et les systèmes, ensembles, dispositifs, appareils , véhicules, voitures ou engins, machines, équipements et installations pourvus de telles enveloppes de bandage pneumatique.Cette invention se rapporte plus spécifiquement à la construction d t enveloppes de bandage pneumatique sans chambre à air et en particulier à des enveloppes de bandage pneumatique sans chambre à air pour véhicules lourds ou utilitaires, appelées ici enveloppes de bandage pneumatique pour véhicules commerciaux. De telles enveloppes de bandage pneumatique sont emplies spécialement sur des camions, autobus, autocars et camionnettes ou camions légers ou autres voitures automobiles ou véhicules motorisés de transport en -commun et de transport de marchandises pour service sur grande route ou voie publique analogue, une telle enveloppe de bandage pneumatique de roue étant ordinairement montée sur une jante à base creuse conique à angle dtinclinaison de 150. Des enveloppes de bandage pneumatique sans chambre à air pour véhicules commerciaux diffèrent des enveloppes de bandage pneumatique avec chambre à air pour véhicules commerciaux de plusieum manières , l'une de celle-ci étant qutil est nécessaire que le contact entre la zone de bourrelet de talon de l'enveloppe de bandage pneumatique et la jante de la roue soit étanche & l'air tandis qu'avec une enveloppe de bandage pneumatique avecdhamMre à air, l'air est contenu dans une chambre séparée et ne peut pas s'échapper autour de cette interface de séparatlon-. Pour garantir que cette condition est satisfaite, il est de pratique générale que les tringles de bourrelet de talon ou anneaux métalliques analogues d'armature ou de renforcement des bourrelets de talon soient enroulées de façon à présenter une section transversale hexagonale. beci donne le contact correct le long de la portion d'assise ou d'appui du bourrelet de talon sur la jante de roue. Un angle d'une conicité de 150 de ces portionsest courant. Des enveloppes de bandage pneumatique avec chambre à air ont des bourrelets de talon qui sont étroits à la base et de structure plus carrée ou rectangulaire. A cause du caractère de base plane large du bourrelet du talon, une grosse difficulté se produit pendant l'opération de confection, de conformation ou de galbage et de moulage ou de vulcanisation si des machines à tambour ou poulie de confection à plat sont utilisées qui sont appropriées pour des enveloppes de bandage pneumatique avec chambre à air. Besfils, cordes, câblés ou éléments filiformes analogues des nappes ou plis de carcasse de l'enveloppe de bandage pneumatique sont repliés ou retournés autour du bourrelet de talon dans la position à plat et, quand l'enveloppe de bandage pneumatique est galbée pour être conformée à sa forme annulaire, les fils par exemple métalliques de nappe ou de pli doivent tourner autour du-bourrelet de talon.Ceci est accompli assez facilement avec le bourrelet de talon compact employé pour des enveloppes de bandage pnèumati- que avec chambre à air mais les contraintes, produites en les faisant tourner autour de la tringle de bourrelet de talon d'un bourrelet de talon d'enveloppede bandage pneumatique sans chambre à air,brisent la structure du bourrelet de talon en donnant une enveloppe de bandage pneumatique irrégulière qui peut n'être pas correctement en contact étanche avec la jante et qui peut défaillie ou devenir défectueuse prématurment en raison de la répartition incorrecte du caoutchouc ou de la gomme dans la zone du bourrelet de talon.Une manière de tenter de traiter ce problème consiste à modifier la tringle de bourrelet de talon et par exemple un filament en spires ou hélicoldal peut être enroulé autour de la tringle de bourrelet de talon dans une tenta tive pour la consolider. Ces enveloppes de bandage pneumatique ont des zones de bourrelet de talon non satisfaisantes. D'autres enveloppes de bandage pneumatique sont réalisées avec une tringle de bourrelet de talon qui est fabriquée dans sa forme hexagonale, entourée de gomme ou de caoutchouc et vulcanisée avant d'être incorporée par construction dans l'enveloppe de bandage pneumatique. le retournement ne soulève évidemment aucun problème dans ce cas mais de tels ensembles de bourrelet de talon sont coûteux à produire. Une autre voie pour traiter ce problème consiste à confection- ner des enveloppes de bandage pneumatique sans chambre à air sur des machines spéciales qui obvient à la nécessité de retourner ou de replier la carcasse autour du bourrelet de talon. De telles machines ont été coûteuses à développer. En outre, une telle solution ne permet pas à des machines existantes du type à tambour ou poulie de confection à plat d'être employées et elles sont ainsi rendues démodées au fur et à mesure que la fabrication est changée pour passer des enveloppes de bandage pneumatique avec chambre à air à des enveloppes de bandage pneumatique sans chambre à air. En résumé, cette invention suit la première. voie, à savoir celle consistant en une tentative de concevoir l'ensemble de renforcement ou d'armature de tringle de bourrelet de talon de telle manière que 1' enveloppe de bandage pneumatique puisse être (bien qu'elle n'ait pas besoin nécessairement d'être) formée sur les machines classiques-à tambour de confection à plat ou sur de telles machines avec des constructionglégèrement modifiées seulement. Conformément à un aspect de la présente invention, il est prévu un élément de bourrelet de talon pour une enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air, qui se compose d'un ensemble de tringle de bourrelet de talon qui forme un anneau ayant une face périphérique radialement interne, dlune bande d'une matière élastomère vulcanisable mais non vulcanisée en contact avec une face périphérique radialemeng,externe de l'ensemble de tringle de bourrelet de talon et d'un enveloppement entourant l'ensemble de tringle et la bande. L'enveloppement, formant enveloppe de recouvrement, est constitué de préférence par un anneau simple ou unique de tissu ou d'étoffe à tissage carré (ctest-à-dire à croisement approximativement orthogonal des fils de chaine et de trame) et à texture lâche, enroulé en étant posé sous forme d'un anneau autour d'une portion de la périphérie de l'ensemble de tringle et de la bande et en rabattant ces bords tout autour jusqu'à une portion-opposée de la périphérie ou au-delà de celle-ci. Le tissu est de préférence fait en des fils d'une nature ou substance rétrécissant à la chaleur, tels qu'un monofilament de nylon. En confectionnant une enveloppe de bandage pneumatique, l'élément, défini ci-dessus, est lubrifié de préférence avant l'enveloppement mais éventuellement après celui-ci et placé sur une carcasse partiellement confectionnée sur une machine de fabrication d'enveloppes de bandage pneumatique comme s'il s'agissait d-'une tringle de bourrelet de talon classique, et de-s plis ou nappes à cordes d'enveloppe de bandage pneumatique et d'autres couches de carcasse et de chape protectrice formant bande de roulement sont assemblés autour de celle-ci en comprenant les opérations de retournement de la nappe ou des nappes de cordes autour de l'élément de bourrelet de talon par mouvement relatif de parties ou pièces sur la machine à tambour de confection à plat telles qu'un sac ou une poche de retournement, ainsi que de l'expansion de la carcasse en une forme toroïdale avant moulage ou vulcanisation.Comme 1' élément de bourrelet de talon enveloppé possède de préférence un contour de profil sensiblement circulaire en section transversale et puisque sa surface est lubrifiée (au moins l'interface de séparation entre l'enveloppement et l'ensemble de tringle de bourrelet de talon et la bande est lubrifiée) et comme la matière élastomère n'est pas vulcanisée, il y a peu d'empechement ou d'obstacle au retournement des cordes autour du bourrelet de talon et à leur serrage s ur celui-ci.Il y a peu de distorsion ou de déformation des fils ou câbles métalliques eux-meme de l'ensemble de tringle de bourrelet de talon et le tissu de nylon, au fur et à mesure qu'il tourne avec la nappe de cordes de l'enveloppe de bandage pneumatique, en particulier quand la carcasse est amenée par expansion à sa forme toroidale, tend à se rserrer sur 1 'en semble de tringle de bourrelet de talon et la bande. Suivant un autre aspect plus limité due l'invention, il est par conséquent prévu un procédé de fabrication d'une enveloppe de bandage pneumatique qui comprend les opérations consistant à fabriquer un élément de bourrelet de talon à partir d'un anneau de tringle de bourrelet de talon; à placer un anneau (qui sera habituellement un anneau fendu) d'une bande de matière non vulcanisée le long d'une face radialement externe de la tringle de bourrelet de talon; à enrouler une enveloppe de recouvrement, rétrécissant à la chaleur, autour de la tringle de bourrelet de talon et de la bande non vulcanisée; à lubrifier la surface de l'élément de bourrelet de talon avant et/ ou après l'enveloppement; à placer l'élément assemblé et lubrifié pardessus une portion marginale d'une carcasse d'enveloppe de bandage pneumatique renforcée sur une machine de confection d'enveloppes de bandage pneumatique. et à compléter ou à achever la pose ou superposition de couches de l'élément de l'enveloppe de bandage pneumatique: à retourner le renforcement radial autour de l'élément de bourrelet de talon; et à mouler et à vulcaniser I 'enveloppe de bandage pneumatique ainsiiormée en vulcanisant ainsi également la substance élastomère de l'ensemble de bourrelet de talon. Be procédé comprend de préférence l'opération consistant à faire rétrécir à chaud, au moment du moulage, un tissu rétrécissable à chaud de l'enveloppement pour appliquer une compression circonférentiellement et, par conséquent, radialement autour de la circonférence de la section transversale de l'élément de bourrelet de talon assemblé. Un autre aspect de l'invention réside dans la création d'une enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air comprenant, dans sa portion formant bourrelet de talon, un élément de bourrelet de talon qui consiste en un anneau de tringle de bourrelet de talon entouré, à sa périphérie radialement externe, par un anneau d'une matière élastomère vulcanisée sur place dans l'enveloppe de bandage pneumatique et un enveloppement enroulé autour du bourrelet de talon et de la matière élastomère vulcanisée sur place en les comprimant ensemble, la nappe ou les nappes de" cordes de renforcement de l'enveloppe de bandage pneumatique étant retournées autour de l'élément de bourrelet de talon.Il est préférable que les tringles de bourrelet de talon soient sous la forme'un paquet ou empilement de -fils notamment métalliques à section transversale sensiblement hexagonale. Dans un type employé pour une enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air pour véhicules poids lourds, un paquet ou empilage à section transversale sensiblement hexagonale comporte une face périphérique radialement interne qui est placée suivant un certain angle par rapport à l'axe de l'enveloppe de bandage pneumatique avec un angle de cons équivalent à celui d'une jante classique pour enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air (normalement de l'ordre de 150 pour une jante de roue de véhicule poids lourd). L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant un mode de réalisation spécifique actuellement préféré de l'invention et dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe transversalepartielle suivant la ligne de section 1::-i de la figure 2, montrant additionnellement une section partielle à travers une jante de roue sur laquelle l'enveloppe de bandage pneumatique s'appliquerait ou s'ajusterait; - la figure 2 est une vue schématique en perspective de l'enveloppe de bandage pneumatique; - les figures 3a et 3b illustrent respectivement des étapes ou stades de l'opération d'enveloppement d'un ensemble de bourrelet de talon à tringle et d'une bande de matière élastomère; et - les figures 4a, 4b et 4c illustrent respectivement des stades de formation d'une enveloppe de bandage pneumatique sur une machine classique de confection à tambour. La présente enveloppe de bandage pneumatique 1, qui est représentée très schématiquement sur la figure 2, est une enveloppe de bandage pneumatique pour véhicule commercial ayant par exemple des dimensions variant dans le domaine allant de 7 x 17,5 poucesanglais (ou 178 x 445 mm) à 12 x 24,5 pouces anglais (ou 305 x 622 mm). Sa structure de bourrelet de talon, visible au mieux sur la figure t, doit être telle qu'elle donnera un ajustement serré et étanche à l'air avec une portion de bordure, d'accrochage ou de repos d'une jante de roue telle que 2 sur la figure 1, ayant un angle de conicité Kpar exemple de 150. D'autres angles de conicité sont évidemment possibles et font partie de la spécification particulière de chaque enveloppe de bandage pneumatique individuelle. Il a été antérieurement proposé -qu'afin de réaliser un bourrelet de talon qui ait une base ou un pied de cette inclinaison, l'ensemble ou paquet ou empilement de tringle de bourrelet de talon soit, en section transversale, sous la forme d'un hexagone comme cela est indiqué en 3 sur la figure 1, dont la face périphérique radialement interne est inclinée suivant un certain angle de conicité qui est le même que celui de la jante de roue. Ce type d'ensemble de tringle de bourrelet de talon à section transversale hexagonale ou à autre section transversale polygonale est de préférence adopté dans la présente invention. Cependant pour éviter une formation préalable séparée d'un élément de bourrelet de talon complexe mais en même temps permettre le retournement d'une nappe ou d'un pli de cordes 4 de la carcasse d'enveloppe de bandage pneumatique, on placera, en juxtaposition avec une face périphérique radialement externe de l'ensemble de tringle de bourrelet de talon, une bande de matière élastomère extrudée non vulcanisée 5 et on enroulera, autour de celle-ci, un tissu 6 qui est de préférence une étoffe en monofilament de nylon à tissage carré (c'est-à-dire à croisement approximativement orthogonal des fils de chaine et de trame) et à texture lâche l'enveloppement est excuté, dans ce cas, comme cela est représenté sur les figures 3a et 3b. Au cours de la première opération illustrée par là figure 3a,un segment de tissu d'une certaine longueur est posé autour de la périphérie interne de l'ensemble de tringle de bourrelet de talon 3 avec ses fils de channe ou de trame orientés parallèlement au plan circonférentiel de l'ensemble 3 et avec ses fils de trame ou de chaîne (selon le cas)orientésparallèlement à l'axe de génération de l'anneau, pour former un seul anneau dans cet ensemble, la section transversale de cet anneau étant sensiblement plane, soit un anneau sensiblement cylindrique 61.Ensuite au cours de la seconde étape opératoire, les bords de ce tissu sont amenés vers l'extérieur autour de l'ensemble de tringle de bourrelet de talon 3 et de la bande 5 comme cela est indiqué par des flèches B jusqu'à ce qu'ils se rejoignent sur une portion opposée de la périphérie (figure 3b). Ils se recouvrent de préférence légèrement comme cela est indiqué en 9. sur la figure 3b mais peuvent simplement se rejoindre ou bien s > arrêter à courte distance l'un de l'autre sans se rejoindre, de sorte qu'il y a un intervalle à cette périphérie. les fils de trame (ou de chaîne) s'étendent alors autour de l'ensemble 3 et de la bande 5 dans des plans qui sont radiaux par rapport à l'axe de génération de l'anneau.Ceci produit un élément assemblé dont le profil ou contour en section transversale est approximativement circulaire et, dans lequel, l'enveloppement-peut se déplacer autour de la circonférence de chaque section transversale, c'est-à-dire dans des directions qui augmentent ou diminuent le recouvrement ou chevauchement 9. L'élément est lubrifié par l'application d'un lubrifiant, par exemple d'un lubrifiant au stéarate de zinc sur au moins la surface irS érieure du tissu et éventuellementslr isdeuKsurfaces; cette lubrification est effectuée avant ou après l'opération d'enveloppement ou bien avant et après cene.-ci. L'élément, enveloppé dans le tissu 6 et maintenant désigné par la lettre de référence "A", est ensuite disposé tout comme s'il était un anneau de tringle classique de bourrelet da talon à la place appropriée près du bord des couches posées et accumulées ou superposées 10 d'une carcasse d'enveloppe de bandage pneumatique sur une machine classique à tambour de confection 7.Celle-ci possède des sacs, poches ou vessies de utournement 8. le gonflement de ceux-ci replie les couches de carcasse 10', comprenant la nappe ou les nappes de cordes, directement autour de l'élément A (figure 4b). Pendant cette action, la nappe de cordes tend à entre tirée en passant devant ou sur l'ensemble de bourrelet de talon, ce qui a pour effet de tendre à tirer le tissu d'enveloppement 6 autour de l'ensemble de tringle de bourrelet de talon et de la bande et à le resserer autour de ceux-ci. La bande 5, étant molle, permet une certaine adaptation aux contraintes apparaissant à ce stade. Puis la carcasse d'enveloppe de bandage pneumatique est amenée par expansion à la forme toroïdale pour recevoir les ensemble de bandes d'armature de sommet formant ceinture de renforcement et de chape protectrice formant bande de roulement. Pendant cela, les nappes sont retournées autour de l'élément de bourrelet de talon mais l'interface lubrifiée, au moins entre le tissu d'enveloppement et l'ensemble de tringle de bourrelet de talon, empêche la distorsion ou déformation desfils ou câbles métalliques empilés ou groupés hexagonalement au fur et à mesure que le tissu, tournant dans une certaine mesure conjointement avec les nappes, se ressuez sur la tringle de bourrelet de talon et sur les bandes Ce façonnage, ayant pour résultat une conformation de nappes au bourrelet de t alon visible en 10" sur la figure 4c, peut avoir lieu sur la machine initiale ou bien la carcasse peut être transférée à une machine séparée dans ce but. L'enveloppe de bandage pneumatique est alors prete pour le moulage ou la vulcanisation. Dans cette action, qui,etre autres forme. la chape protectrice ou bande de roulement ou la réunit; à la carcasse, la portion formant bourrelet de talon est conformée et l'enveloppe de bandage pneumatique est vulcanisée (traitée thermiquement). Pendant le chauffage impliqué dans le moulage, les monofilaments de nylon du tissu 6, rétrécissables à la chaleur, se contractent pour comprimer l'élément de bourrelet de talon A d'une façon même encore plus serrée. le chauffage vulcanise aussi la matière élastomère de la bande 5. Ceci a pour résultat une enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air confectionnée sur une -ou des machines classiques avec une portion formant bourrelet de talon anslaquelle des distorsions et contraintes ou déformations, qui, dans le passé, résultaient dans une certaine mesure du retournement des nappes de cordes mais très largement de l'expan- sion en une forme toroïdale, ont été rendues minimales, de sorte que l'ensemble 3 à section transversale hexagonale n'est pas déformé et une répartition incorrecte d'u caoutchouc ou de la gomme est rendue minimale ou évitée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Elément de bourrelet de talon pour enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air, du type composé d'un ensemble de tringle de bourrelet de talon qui forme un anneau ayant une face périphérique radialement interne, d'une bande en matière élastomère en contact avec une face périphérique radialement externe dudit ensemble de tringle de bourrelet de talon, et d'un enveloppement autour dudit ensemble de tringle et de ladite bande, caractérisé en ce que ladite bande de matière élastomère (5) est en une substance vulcanisable mais non vulcanisée. 2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ltenveloppement précité est constitué par un anneau unique (6) de tissu à tissage carré et à texture lâche enroulé en étant posé sous forme d'un anneau (6') autour d'une portion de la périphérie de l'ensemble de tringle précité (5) et de la bande précitée (5) et en ayant ensuite ses bords repliés autour jusqu'à une portion opposée (9) de la périphérie ou au-delà de celle-ci. 3. Produit selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'enveloppement précité (6) est en une substance rétrécissable à la chaleur. 4. Produit selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppement précité (6) est réalisé à partir de monofilaments de nylon. 5. Pu duit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de tringle de bourrelet de talon précité (3) est polygonal en section transversale. 6. Produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de tringle de bourrelet de talon précité,(3) possède une face radialement interne qui est disposée suivant un angle de conicité de 150 par rapport à l'axe de génération de l'anneau précité. 7. Produit selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un lubrifiant entre l'envelop- pement précité (6) d'une part et l'ensemble de tringle de bourrelet de talon précité (15) et la bande (5) précitée d'autre part. 8. Enveloppe de bandage pneumatique sans chambre à air, du type comprenant, dans sa portion formant bourrelet de talon, un élément de bourrelet de talon qui consiste en un anneau de tringle de bourrelet de talon entouré à sa périphérie radialement externe, par un anneau de matière élastomère et en un enveloppement autur de ladite tringle de bourrelet de talon et de ladite matière élastomère en comprimant celles-ci ensemble , la nappe ou les nappes de cordes de renforcement de ladite eneloppede bandage pneumatique étant retournées autour dudit élément de bourrelet de talon, caractérisée en ce que ladite matière élastomère (5) est vulcanisée sur pace dans ladite enveloppe de bandage pneumatique. 9. Enveloppe de bandage pneumatique selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'enveloppement précité(6) est constitué par un tissu rétréci à chaud. 10. Enveloppe de bandage pneumatique selon la revendication 8 ou 9, caractérisée en ce que le pied ou la base de chaque portion formant bourrelet de talon de ladite enveloppe de bandage pneumatique (i) est un cone ayant un angle de conicité de 150 par rapport à l'axe de ladite enveloppe de bandage pneuma tique 11. Eneloppe de bandage pneumatique sans chambre à air, caractérisée en ce quelle comprend au moins un élément de bourrelet de talon, selon l'une des reendications 1 à 7, incorporé à celle-ci . 12 . Procédé de fabrication dune enveloppe de bandage pneumatique selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant : à réaliser un élément de bourrelet de talon à partir d'un anneau de tringle de bourrelet de talon en plaçant un anneau d'une bande de matière élastomère non vulcanisée le long d'une face radialement externe de ladite tringle de bourrelet de talon et en enroulant une enveloppe de recouvrement rétrécesable à la chaleur autour de ladite tringle de bourrelet de t alon et de ladite bande non vulcanisée; à lubrifier une surface dudit élément de bourrelet de talon; à placer ledit élément assemblé et lubrifié par-dessus une partie marginale d'une carcasse d'enveloppe de bandage pneumatique renforcée sur une machine de confection d'enveloppes de bandage pneumatique et à compléter ou à terminer la pose ou superposition des couches de -l'élément de ladite enveloppe de bandage pneumatique. d'une manière connue en soi; à retourner le renforcement radial autour dudit élément de bourrelet de talon et à mouler et à vulcaniser ladite enveloppe de bandage pneumatique ainsi formée également d'une manière connue en soi en vulcanisant ainsi aussi la matière élastomère de l'ensemble de bourrelet de talon. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qutil comprend l'opération consistant à rétrécir à la chaleur, au moment du moulage précité, un tissu rétrécissable à chaud de l'enveloppement précité pour appliquer une compression circonférentiellement et par conséquent radialement autour de la circonférence de section transversale de l'élément de bourrelet de talon assemblé précité.