Brevet FR2327078A1 — publié le 19770506

La présente invention se rapporte à la confection de pneumatiques. Jusqu'à présent, les pneumatiques à carcasse en biais étaient généralement fabriqués par le procédé de la bande à plat. Pour confectionner la carcasse en biais de ce pneumatique, on dépose les couches les unes après les autres sur un tambour de confection annulaire rigide et à plat, Après avoir posé le revêtement intérieur de la carcasse, on fixe les nappes en biais sur ce revêtement intérieur. Ensuite, on complète la carcasse en posant les tringles de talons, les nappes du protecteur et les bandes d'usure, puis on fixe à la carcasse l'ensemble flancs-bande de roulement. On sépare alors le pneumatique de son tambour de confection et on le galbe pour lui donner sa forme torique à l'intérieur d'un moule de vulcanisation.Pendant la vulcanisation, le pneumatique subit une expansion d'un taux compris entre 30 % et 120 4"5. On trouvera une description de l'équipement et du procédé illustratifs de cette technique dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique nO 2.614.951 et 3.645.826 et dans les brevets français no 1.054.077, 1.341.297 et 1.361.149. Au contraire, les pneumatiques du type à carcasse radiale étaient généralement construits jusqu'à présent par le procédé de mise au diamètre par galbage. Dans ce procédé, on confectionne la carcasse sous la forme d'une bande plate, comme dans le cas décrit ci-dessus, mais sur un tambour de confection expansible. Après la pose du revêtement intérieur, on pose sur le tambour une ou plusieurs nappes de câblés radiaux pour former une ou plusieurs bandes annulaires autour du tambour. On forme les talons le long des épaulements desdeux côtés du tambour en posant des tringles de talons annulaires inextensibles le long des épaulements du tambour et en repliant ensuite les parties débordantes des nappes autour des tringles. Ensuite, on pose les éléments additionnels tels que les bandes d'usure, pour compléter la carcasse, après quoi on pose les deux flancs.On dilate ou galbe le pneumatique pour lui donner sa forme torique avant de poser sur la carcasse l'ensemble bande de roulement-protecteur. lorsque le pneumatique non vulcanisé est mis à sa forme finale dans le moule de vulcanisation, il subit une expansion limitée à environ 4 %. Ce faible taux d'expansion est idéal parce qu'il permet de rester maître de la valeur des angles des câblés du protecteur, de la largeur des nappes du protecteur ainsi que de l'épaisseur de la bande de roulement, tous paramètres qui influent sur la tenue de route et le comportement, la régularité, l'endurance et l'usure de la bande de roulement des pneumatiques à carcasse radiale. On trouve la description d'un équipement permettant de fabriquer les pneumatiques à carcasse radiale par ce procédé dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.475.254. La récente popularité des pneumatiques à carcasse radiale a contraint la plupart des fabricants de pneumatiques à acquérir une grande quantité de machines et dispositifs très coûteux pour la confection de ces pneumatiques. En même temps, les investissements considérables représentés par l'équipement utilisé antérieurement pour la fabrication des pneumatiques à carcasse en biais ont été perdus par suite de la diminution de la demande de ces derniers pneumatiques. Il serait avantageux de pouvoir produire des pneumatiques à carcasse radiale sur l'équipement a tambour rigide et d plat au lieu entre obligé d'utiliser I'équipement comportant un tambour expansible.Ceci se traduirait par une économie considérable puisque cette fabrication n'exigerait pas l'acquisition de nouvelles machines cot- teuses spéciales pour la fabrication de pneumatiques à carcasse radiale et qu'il permettrait de maintenir en production l'quipe- ment perimé utilisé antérieurement dans les pneumatiques à car casse en biais. Toutefois, la construction de pneumatiques à carcasse radiale sur les tambours de confection rigides à plat utilisés pour la construction des pneumatiques à carcasse en biais pose de nombreux problèmes. La maîtrise des angles des câblés et de la largeur des nappes du protecteur est critique dans la construction des pneumatiques à carcasse radiale. Si l'on construit un pneumatique radial à plat et qu'on le dilate dans le moule avec un taux d'expansion atteignant 30 à 120 * comme dans le cas des pneumatiques à carcasse en biais, les nappes du protecteur se bloquent au lieu de s'incliner en restant parallèles comme dans des parallélogrammes déformables de sorte que les angles d'inclinaison des câblés du protecteur ainsi que la largeur des nappes de ce protecteur prennent des valeurs inacceptables. Par ailleurs, en agissant de cette façon, il nrest pas possible de rester convenablement martre de l'épaisseur de la bande de roulement. La présente invention élimine ces problèmes en apportant un procédé permettant de confectionner des pneumatiques à carcasse radiale sur des tambours rigides et à plat. La présente invention a pour objets - un procédé permettant de construire avec précision des pneumatiques a carcasse radiale sur un tambour à plat ; - d'utiliser I'équipement périmé de confection des pneumatiques à carcasse en biais à la place des nouvelles et coûteuses machines de confection des pneumatiques à carcasse radiale ; - un procédé de confection des pneumatiques du type à carcasse radiale dans lequel le pneumatique non vulcanisé peut se dilater fortement dans le moule sans bloquer la déformation des pa rallèlogrammes formés par les câblés du protecteur ; - un procédé de construction de pneumatiques du type à carcasse radiale sur un tambour à plat dans lequel il soit possible de régler avec précision la largeur des nappes et les angles d'inclination des cabrés du protecteur. Suivant l'invention, ces objets sont atteints par un procédé dans lequel on confectionne un pneumatique du type à carcasse radiale sur un tambour rigide à plat du type qui n' était utilisé antérieurement que pour la construction des pneumatiques à carcasse diagonale. On assemble tout d'abord la carcasse du pneumatique sur le tambour de confection rotatif cylindrique. Pour former la carcasse1 on pose une ou plusieurs nappes de cabrés radiaux autour du tambour de manié re que les parties marginales des nappes contournent les tringles des talons. Ensuite, on ajoute des éléments additionnels tels que des bandes d'usure. Avant de fixer l'ensemble bande de roulement-protecteur, on dépose une pellicule de lubrifiant sur la carcasse et/ou les flancs, en laissant une partie non lubrifiée au milieu de la carcasse. On fixe ensemble bande de roulement-protecteur à la carcasse uniquement dans la zone centrale non lubrifiée. Les nappes du protecteur sont alors libres de se déformer en parallélogramme déformable sans interagir avec la carcasse pendant que le pneumatique prend sa forme définitive dans le moule. De ce fait, il est beaucoup plus facile de régler et de maintenir les nappes du protecteur à la bonne largeur et les angles d'inclinaison des ciblés à la bonne valeur ainsi que l'épaisseur de la bande de roulement à la valeur voulue. Dans le mode préféré de mise en oeuvre, on fixe les flancs à la carcasse et on dépose une couche de pellicule lubrifiante sur les flancs aux endroits où les flancs et l'ensemble bande de roulement-protecteur se recouvrent. La zone lubrifiée peut également être étendue de manière à inclure une zone supplémentaire de la carcasse au-dessous de l'ensemble bande de roulement-protecteur. Dans une variante de mise en oeuvre, les flancs sont montés au-dessus de l'ensemble bande de roulement-protecteur et on utilise deux couches de pellicule lubrifiante. La première couche est déposée en deux bandes sur la carcasse avant la pose de l'ensemble bande de roulement-protecteur. Lorsque cet ensemble a été fixé le long de la partie non lubrifiée de la carcasse, on dépose une deuxième couche de pellicule lubrifiante sur les épaulements de l'ensemble bande de roulement-protecteur dans les zones où cet ensemble recouvre les flancs. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment ''4nvention peut entre réalisée - la figure 1 est une coupe d'un pneumatique à carcasse radiale en cours de confection sur un tambour à plat et en appliquant le procordé suivant l'invention - la figure 2 est une vue de dessus d'une carcasse de pneumatique, qui montre l'application de la pellicule lubrifiante - la figure 3 est une vue de dessus de la carcasse de pneumatique de la figure 2 après la pose de l'ensemble bande de roulement-protecteur - la figure 4 est une coupe d'un pneumatique non vulcanisé confectionné par le procédé suivant l'invention et mis à sa forme définitive dans le moule de vulcanisation - la figure 5 est un graphique montrant l'allure de la phase de fermeture du moule pendant le processus de vulcanisation - la figure 6 est une coupe analogue à la figure l et représentant un pneumatique à carcasse radiale confectionné suivant une variante du procédé suivant l'invention - la figure 7 est une coupe du pneumatique de la figure 6 mis en forme dans le moule ae vulcanisation. La figure l est une coupe d'un pneumatique à carcasse radiale confectionné sur un tambour à plat D conformément au procédé suivant l'invention. La carcasse du pneumatique est assemblée de 18 façon classique. Après la pose du revêtement intérieur 10 sur le tambour de confection X, on forme la carcasse en déposant une ou plusieurs nappes ll de cabalés radiaux pour former une ou plusieurs bandes annulaires autour du tambour D. Pour commencer la confection, on place une ou plusieurs nappes radiales ll autour de la surface cylindrique sous la forme d'une bande plate, les parties marginales 12 de la nappe ou des nappes recouvrant les côtés du tambour D. Les talons 13 de la carcasse sont formés le long des épaulements ménagés sur les deux cStés du tambour fl. Pour cela, on applique des tringles de talons annulaires inextensibles 14 contre les épaulements et on replie les parties débordantes 12 des nappes radiales autour des tringles 14. On peut également ajouter une bande d'usure 15. Après avoir terminé la carcasse, on pose deux flancs 18 sur les épaulements de la carcasse. Dans le mode classique de construction des pneumatiques à carcasse radiale, on dilate cette carcasse pour lui donner une forme torique avant de poser l'ensemble bande de roulement-protecteur. Au contraire, suivant l'invention, on peut terminer la confection du pneumatique sur le tambour à plat D. Pour permettre de compléter la confection du pneumatique sans galbage torique, on dépose une couche de pellicule lubrifiante 20 sur la carcasse. Ainsi qu'on l'a représenté notamment sur la figure 2, cette pellicule lubrifiante 20 est déposée sur la carcasse sous la forme de deux bandes, en laissant une partie non lubrifiée 21 au milieu de la largeur de la carcasse, pour assurer la fixation de l'ensemble bande de roulement-protecteur.Le lubrifiant peut entre déposé à l'aide d'une brosse à peindre B pendant que la carcasse tourne autour du tambour D. Après la pose de la couche de pellicule lubrifiante 20, on molette l'ensemble bande de roulementprotecteur sur la zone centrale non lubrifiée 21 de la carcasse du pneumatique. Cet ensemble bande de roulement-protecteur 23 comprend une partie 26 formant la bande de roulement et des bandes 27 formant le protecteur. La bande de roulement 26 est formée sur la surface supérieure des nappes 27 du protecteur. Ces nappes 27, qui peuvent être repliées ou en double épaisseur comme indiqué sur la figure 1, ou présentées en nappes simples, sont disposées sur le tambour avec des angles d'inclinaison alternés et relativement faibles, par exemple de 200 ou 300 comme on l'a indiqué sur la figure 3. Pendant le galbage du pneumatique, cet angle varie par suite de la déformation des parallélogrammes représentés par les câblés des nappes du protecteur.Pour mattriser les valeurs des angles des câblés des nappes du protecteur ainsi que la largeur de ces nappes et également maîtriser l'épaisseur de la bande de roulement de manière à obtenir les valeurs voulues d'inclinaison, de largeur et d'épaisseur dans le pneumatique fini, il est nécessaire que cette déformation se poursuive sans titre gantée par une interaction avec la carcasse. Dans le procédé antérieur de construction des pneumatiques à carcasse radiale, on obtenait ce résultat en posant l'ensemble bande de roulement-protecteur sur la carcasse après avoir dilaté et galbé la carcasse à une forme torique proche de la configuration du pneumatique fini. Si l'on applique le procédé suivant l'invention consistant à déposer une pellicule lubrifiante 20, les nappes 27 du protecteur se trouvent isolées de la carcasse sauf dans la zone non lubrifiée 21 qui s'étend le long du milieu de la largeur de la carcasse. On peut de cette façon obtenir une deformation en parallélogramme non gênée sans avoir à galber le pneumatique non vulcanisé avant la pose de l'ensemble bande de roulement-protecteur. Lorsque le pneumatique complet a été assemblé sur le tambour de confection D, on le retire de ce tambour et on le vulcanise dans un moule classique. L'opération de galbage des pneumatiques à carcasse radiale confectionnés conformément au procédé suivant l'invention dans le moule de vulcanisation est identique à l'opération de galbage des pneumatiques classiques à carcasse en biais. La seule différence consiste en ce qu'on interrompt le mouvement de fermeture du moule lorsque la moitié supérieure du moule se trouve à environ 100 à 175 mm de sa position de fermeture. Le diagramme de la figure 5 illustre un exemple type de conduite de l'opération de fermeture, ce diagramme représentant les variations de la distance (d en cm) des deux demi-moules en fonction du temps (t en s).L'interruption du mouvement de fermeture peut durer jusqu'à 10 secondes et elle est destinée à laisser les câblés des nappes du protecteur poursuivre et terminer leur mouvement de déformation en parallélogramme et à les laisser également se dilater de la façon appropriée pour prendre le diamètre du moule. Le lubrifiant de la pellicule 20 doit posséder une capacité de lubrification suffisante pour laisser les nappes 27 du protecteur se déformer en parallélogramme sans être gênées par la carcasse ni agir sur les câblés de la carcasse lorsque le pneumatique se galbe dans le moule. Le lubrifiant doit également se dissiper au cours de la vulcanisation du pneumatique de manière qu'il ne subsiste dans le pneumatique fini qu'une quantité négligeable de ce lubrifiant. Le stéarate de zinc s'est révélé constituer un lubrifiant approprié pour cette application. La pellicule lubrifiante 20 doit au moins couvrir la totalité de la zone dans laquelle l'ensemble bande de roulement-protecteur 23 recouvre chaque flanc 18 (figure 3). En outre, la pellicule 20 peut recouvrir une zone supplémentaire exposée de la carcasse comprise entre les deux blancs 18. En augmentant la surface de la z3ne couverte par la pellicule lubrifiante, on augmente également la liberté de déformation en parallélogramme des ciblés des nappes 27 du protecteur. Toutefois, il convient de laisser au milieu de la largeur de la carcasse une zone non lubrifiée 21 dont la largeur est au moins d'environ 12,5 m , et de préférence d'au oFns environ 25 mm, de manière que l'ensemble bande de roulementprotecteur 23 puisse être fixé solidement. Les figures 6 et 7 représentent une variante de mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Dans ce procédé, la carcasse est confectionnée sur un tambour à plat D, comme dans le mode de mise en oeuvre décrit précédemment, cette carcasse comprenant le revêtement intérieur 10, les nappes radiales ll et les talons 13. Lorsque la carcasse a été assemblée, on dépose une première couche de pellicule lubrifiante 30 sur la carcasse, en deux bandes, en laissant une zone non lubrifiée 31 au milieu de la largeur de la carcasse. Après la pose de la première couche de pellicule lubrifiante 30, on molette l'ensemble bande de roulement-protecteur 33 sur la zone mdine non lubrifiée de la carcasse.Ensuite, on dépose une deuxième couche de pellicule lubrifiante 40 sur la bande de roulement 26, le long des épaulements, aux endroits où les flancs 18 recouvriront cette bande de roulement. On pose les flancs 18 sur la carcasse et sur la deuxième couche de pellicule lubrifiante 40. Le pneumatique terminé est ensuite vulcanisé dans un moule à pneumatiques comme dans le mode de mise en oeuvre décrit plus haut. Lorsque le pneumatique se galbe, la première couche de pellicule lubrifiante 30 laisse les câblés des nappes 27 du protecteur se déformer en parallélogramme sans être gênés par la carcasse ni interagir avec cette dernière. n même temps, la deuxième couche 40 permet au pneumatique de se dilater en prenant la forme torique appropriée tout en laissant la bande de roulement, les nappes du protecteur et les flancs correctement alignés. On a soumis des pneumatiques confectionnés conformément au procédé suivant l'invention à des essais de régularité, endurance, grande vitesse et usure de la bande de roulement. Les résultats de ces effets montrent que ces pneumatiques supportent avantageusement la comparaison avec des pneumatiques à carcasse radiale confectionnés conformément aux procédés classiques. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'entre décrits, notamment par substitution de moyens techniques qquivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de confection de pneumatiques à carcasse radiale caractérisé par les phases consistant à : (a) former une carcasse de pneumatique, y compris les talons de cette carcasse, sur un tambour de confection ; (b) fixer des flancs sur la carcasse, sur le tambour de confection ; (c) déposer une pellicule lubrifiante sur le tambour de confection en laissant une zone non lubrifiée au milieu de la largeur de la carcasse ; (d) fixer un ensemble bande de roulementprotecteur sur la carcasse le long de la zone non lubrifiée et (e) galber et vulcaniser le pneumatique dans un moule à pneumatiques. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pellicule lubrifiante déposée est d'un type capable de s'opposer à toute interaction entre l'ensemble bande de roulement-protecteur et l'ensemble composé de la carcasse et des flancs et à se dissiper lors de la vulcanisation du pneumatique. 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pellicule lubrifiante est composée de stéarate de zinc. 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au cours de la phase de galbage, on interrompt l'opération de fermeture du moule pendant une période de pause pour laisser à l'ensemble bande de roulement-protecteur le temps de terminer sa déformation en parallélogramme. 5.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fixe les flancs avant de déposer la pellicule de lubrifiant et qu'on dépose la pellicule lubrifiante par dessus les flancs sur le tambour de confection. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on dépose la pellicule lubrifiante sur les flancs dans les zones où l'ensemble bande de roulement-protecteur recouvre les flancs. 7.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on pose la pellicule lubrifiante sur les flancs et la carcasse, en laissant une zone non lubrifiée d'une largeur d'au moitis 12,5 mm de largeur au milieu de la largeur de la carcasse. 8.- Procédé de confection des pneumatiques à carcasse radiale au moyen d'un tambour de confection à plat, caractérisé en ce qu'il comprend les phases consistant à : (a) poser un revêtement intérieur de pneumatique sur le tambour ; (b) poser une ou plusieurs nappes radiales sur ce revêtement intérieur ; (c) former des talons le long des épaulements du tambour, le revêtement intérieur, les nappes et les talons étant transformés en une carcasse de pneumatique (d) poser les flancs sur la carcasse ; (e) déposer une pellicule lubrifiante composée de stéarate de zinc, en laissant non lubrifiée une zone d'une largeur d'au moins 12,5 mm s'détendant circonférentiellement au milieu de la largeur de la carcasse ; (f) fixer un ensemble bande de roulement-protecteur sur la carcasse, uniquement le long de la zone non lubrifiée et (g) galber et vulcaniser le pneumatique dans un moule, avec interruption de la phase de fermeture du moule pendant une période de pause de durée suffisamment-longue pour laisser à l'ensemble bande de roulement-protecteur le temps de terminer sa déformation en parallélogramme. 9.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dépose la pellicule lubrifiante sur la carcasse du pneumatique sur le tambour de confection et qu'on fixe les flancs sur les épaulements de l'ensemble bande de roulement-protecteur. 10.- Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on dépose une deuxième pellicule lubrifiante sur les épaulements de l'ensemble bande de roulement-protecteur dans les zones où les flancs recouvriront cet ensemble, puis on pose les flancs sur la carcasse et sur la deuxième pellicule lubrifiante. ll.- Procédé de confection d'un pneumatique à carcasse radiale utilisant un tambour de confection à plat, ce procédé étant caractérisé par les phases consistant à (a) poser un revêtement intérieur de pneumatique sur le tambour ; (b) poser une ou plusieurs nappes radiales sur le revêtement intérieur ; (c) former des talons le long des épaulements du tambour, le revêtement intérieur, les nappes et les talons étant transformés en une carcasse de pneumatique ; (d) déposer une première pellicule lubrifiante composée de stéarate de zinc sur la carcasse de pneumatique, en laissant non lubrifiée une zone qui s'étend circonférentiellement au milieu de la largeur de la carcasse ; (e) fixer un ensemble bande de roulement-protecteur sur la carcasse, uniquement le long de la zone non lubrifiée ; (f) déposer une deuxième pellicule lubrifiante composée de stéarate de zinc sur les épaulements de l'ensemble bande de roulement-protecteur dans les zones où les flancs recouvrent cet ensemble ; (g) poser les flancs sur la carcasse de pneumatique et sur la deuxième pellicule lubrifiante et (h', galber et vulcaniser le pneumatique dans un moule, avec interrupt~on de la phare de fermeture du moule pendant une pause de durée suffisamment longue pour laisser à l'ensemble bande de roulement-protecteur le temps de terminer sa déformation en parallélOgramme.