Brevet FR2383776A1 — publié le 19781013

L'invention concerne la composition dtun élément de talon de bandage pneumatique. Un élément classique de talon destiné à des bandages pneumatiques et tel que celui représenté sur la figure 1 des dessins annexés et décrits plus en détail ci-après comprend un ruban 1 d'acier qui est enroulé plusieurs fois sur lui-même, dans le sens de l'épaisseur, ou bien, comme représenté sur la figure 2a, plusieurs fils 2 d'acier dur, du type "n" 19" formant une rangée dans laquelle ces fils sont enrobés de caoutchouc 3. Cette rangée de fils constitue donc une bande qui est enroulée plusieurs fois sur elle-même afin de former plusieurs couches superposées.Ces éléments, lorsqu'ils sont incorporés dans le talon d'un pneumatique et vulcanisés, présentent le risque d'un déplacement du ruban ou du fil métallique et, par conséquent, une déformation de l'élément dans son ensemble et une diminution de'sa solidité. il est donc courant de concevoir les éléments de talon de manière qu'ils résistent à des contraintes égales à dix fois celles prévues. I1 en résulte cependant un accroissement des coûts de fabrication. Pour éliminer de telles déformations, on a essayé un ruban 4 en acier ayant une section onduléeS comme montré sur la figure 2b. Ce ruban est enroulé plusieurs fois sur lui-même de manière à former plusieurs couches superposées, comme montré sur la figure 1. Cependant, ce procédé demande un certain temps pour donner au ruban d'acier un profil ondulé pour souder par points les extrémités des rubans afin de les empêcher d glisser, etc. Par conséquent, la fabrication de tels éléments est peu rentable. La carcasse, qui est un autre composant des pneumatiques, est mise en forme par repliage de ses deux extrémités sur l'élément de talon. Cependant, lorsque la carcasse est réalisée en acier, la courbure des extrémités repliées ne permet pas à ces dernières d'épouser la forme de l'élément de talon et, par conséquent, celui-ci ne peut conserver sa forme, en particulier à l'emplacement des angles et sa résistance diminue. L'invention permet d'éliminer les inconvénients indiqués ci-dessus et s'appliquant aux éléments classiques de talon. L'invention concerne un élément de talon de pneumatique obtenu par enroulement en rond d'un fil d'acier élastique dont la section droite est rectangulaire, plate ou irrégulière, de manière que ce fil forme plusieurs rangées, sous un rayon de courbure permettant aux deux faces du fil, dans la direction transversale, de déterminer le diamètre intérieur et le diamètre extérieur, respectivement. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une coupe transversale d'un élément classique de talon comportant plusieurs couches de ruban d'acier - la figure 2a est une coupe transversale d'un élément classique de talon comportant plusieurs couches d'un fil d'acier enrobé de -caoutchouc, chaque couche comportant plusieurs fils disposés suivant une rangée - la figure 2b est une coupe transversale d'un élément classique de talon comportant plusieurs couches de ruban d'acier ayant une section ondulée - la figure 3a est une élévation schématique d'un appareil d'enroulement en rond d'un fil d'acier - la figure 3b est une vue schématique montrant un rouleau de cintrage donnant au fil le rayon de courbure demandé - les figures 4a à 4h sont des coupes transversales montrant diverses formes de réalisation de l'élément de talon selon l'invention - la figure 5a est une coupe transversale de la moitié d'un pneumatique comportant l'élément de talon selon l'invention - la figure 5b est une coupe transversale de la moitié d'un pneumatique dans lequel l'élément de talon selon l'invention est disposé de manière à avoir la même inclinaison que celle de la partie de la jante portant le talon ; et - la figure 5c est une coupe transversale d'une moitié de pneumatique comportant l'élément de talon selon l'invention, cet élément étant disposé de manière que sa courbure corresponde sensiblement au repli de la carcasse du pneumatique. La figure 3a représente un ruban 5 d'acier ayant la dureté, l'élasticité et les dimensions demandées. Ce ruban est dévidé d'une bobine 6 montée sur un support 7. Une extrémité du ruban est introduite entre des rouleaux 8 d'entraînement et ledit ruban est bobiné suivant le rayon de courbure demandé par un dispositif 9 de façonnage, de manière que ses deux bords latéraux 12 et 13 délimitent le diamètre intérieur et le diamètre extérieur, respectivement, de l'enroulement formé, comme représenté sur les figures 4a à 4h. Le dispositif 9 de façonnage peut être du type comportant un rouleau 10 de cintrage utilisé habituellement pour la mise en forme de ressorts, d'anneaux, etc., comme montré sur la figure 3b. Le ruban d'acier indiqué ci-dessus peut être revêtu de bronze, de zinc, de laiton ou autre. La figure 4b représente une première forme de réalisation de l'élément de talonselon l'invention, réalisé par enroulement d'un ruban 5 d'acier ayant l'élasticité demandée et présentant, en section droite, deux côtés parallèles et deux côtés bombés. Ce ruban est enroulé en plusieurs rangées, de manière que ses bords latéraux 12 et 13 délimitent les diamètres intérieur et extérieur respectivement et que ce dernier ait l'aspect extérieur d'un cylindre, comme montré sur la figure 4a. A cet effet, le ruban est bobiné suivant un rayon constant de courbure La figure 4b représente une variante de l'élément de talon selon l'invention obtenu par enroulement d'un ruban 5 d'acier en plusieurs rangées, de manière que les deux bords latéraux 12 et 13 du ruban déterminent les diamètres intérieur et extérieur, respectivement, de l'élément formé et que ce dernier ait sensiblement l'aspect extérieur d'un tronc de cône, comme montré sur la figure 4b. A cet effet, on fait varier progressivement le rayon de courbure du ruban à chaque spire. On met en oeuvre, pour obtenir une forme en tronc de cône, l'un des procédés utilise'3 pour la fabrication de ressorts, d'anneaux, etc. (figure 3b) et consistant à enrouler un fil ou un ruban métallique en plusieurs rangées en augmentant ou diminuant le diamètre à l'aide du rouleau 10 de cintrage. La figure 4c représente une autre forme de réalisation de l'élément de talon selon l'invention, obtenu comme décrit ci-dessous. Une tige d'acier dur} de 5,5 mm de diamètre, est laminée de manière à former un ruban. Ce dernier est ensuite déformé comme représenté en 18s afin de présenter une section droite ayant une face concave et une face convexe. A cet effet, une rainure 14 est réalisée dans une première face du ruban, sur toute sa longueur, de manière à former sur l'autre face une nervure convexe 15 pouvant être emboitée étroitement dans la rainure à l'aide de rouleaux.Ce ruban 18 est ensuite enroulé de manière à former plusieurs couches telles que leurs bords latéraux 16 et 17 déterminent les diamètres intérieur et extérieur, respectivement, de l'élément formé et que les rainures et nervures correspondantes des couches voisines stemboî- tent étroitement les unes dans les autres en établissant le rayon de courbure demandé lors du bobinage. La figure 4d représente une autre variante de l'élément de talon selon l'invention, obtenue par bobinage d'un ruban d'acier élastique- 18, de section droite ondulée, en plusieurs couches, de manière que les deux bords latéraux 16 et 17 de ce ruban déterminent les diamètres intérieur et extérieur respectivement de l'élément, et que les parties concaves 14 et les parties convexes 15 des couches voisines s'emboîtent les unes dans les autres en donnant le rayon de courbure demandé pour le bobinage. La figure 4e représente une autre variante de l'élé- ment de talon selon l'invention, obtenu de la manière suivante. Un ruban 5 d'acier est enroulé en plusieurs rangées, comme c'est le cas de la forme de réalisation représentée sur la figure 4a puis il est ensuite coupé. Un disque 20 en acier, ayant une section presque semi-circulaire, présentant une surface bombée 19 sur une face et un diamètre intérieur (d) et un diamètre extérieur (D) presque égaux à ceux des spires formées par le ruban, est disposé sur chacune des faces latérales des spi resta de manière que les surfaces bombées 19 de ces disques soient orientées vers l'extérieur.La figure 4f représente une forme de réalisation analogue qui peut être obtenue par réglage de la position du rouleau 10 de cintrage de manière à accroître progressivement le diamètre. Dans ce cas, d1, d2 et D1, D2 correspondent aux diamètres intérieur et extérieur du disque 20, respectivement. Les figures 4g et 4h représentent d'autres formes de réalisation de l'élément de talon selon l'invention obtenu par bobinage d'un ruban 5 d'acier en plusieurs rangées ayant le rayon de courbure demandé, comme c'est le cas des formes de réalisation représentées sur les figures 4a et 4b. Un disque 21 ayant une section presque semi-circulaire, est monté sur chacune des surfaces circonférentielles intérieure et extérieure, de manière que la surface bombée 22 de ce disque soit orientée vers l'intérieur dans un cas, et vers l'extérieur dans l'autre cas. Ainsi qu'il ressort de la description précédente de diverses formes de réalisations l'élément de talon selon l'invention est obtenu par enroulement d'un ruban d'acier élastique ayant une section droite rectangulaire, plate ou autres en plusieurs spires appliquées à plat les unes contre les autres et ayant le rayon déterminé de courbure. Par conséquent, à la différence des tringles classiques de talon, l'élément de talon selon l'invention, lorsqu'il est disposé dans la partie 11 d'un pneumatique, ne peut se déformer et glisser latéralement. I1 conserve donc sa forme initiale d'une manière précise. Par rapport aux éléments classiques de talon, l'élément selon l'invention présente-une résistance mesurée très proche de la résistance calculée correspondante, ainsi qu'il ressort des tableaux suivants. Par conséquent, l'élément de talon selon l'invention présente une tres grande sûreté de fonctionnement et une haute fiabilité. TABLEAU 1 Composition Valeur calculée Valeur mesurée Valeur mesurée xîC (kq) ~ (kq) (kg) Valeur calculee Art antérieur 0,95gaz x 140 - x 25 = 2 660 76 5 rangées 3 500 x 5 couches 1 mm (épaisseur) x 4,5mm (largeur) x 5 couches 593 x 5 = (latérales) 2 965 1 927 65 Invention 1 mm (épaisseur) x 4,5mm (largeur) x 5 rangées 593 x 5 = 2 580 87 (verticales) 2 965 TABLEAU II Composition Valeur calculée Valeur mesurée Valeur mesurée (kq) (kg) (kg) Valeur calculéeX Art antérieur o,95d x 5 rangées x 140 x 30 = 5 couches 4 200 3 360 80 1 mm (épaisseur) x 4,5mm (largeur) x 6 couches 593 x 6 = (latérales) 3 558 2 419 68 Présente invention 1 mm (épaisseur) x 6 mm (largeur) x 5 rangées 780 kg x 5 = (verticales) 3 900 3 510 90 De plus, l'élément de talon selon l'invention étant profilé en passant dans les rouleaux d'alimentation, il n'est pas nécessaire qu'il soit soumis à une opération de maintien en forme bobinée après bobinage et il peut être produit en continu. Cet élément ne nécessite également pas une fixation de ses extrémités par soudage ou autre afin de les empêcher de glisser, mais une bande de caoutchouc suffit et, par conséquent, il a pour avantage une fabrication beaucoup plus rentable que celle des éléments antérieurs. Dans le cas de l'élément de talon d'un pneumatique dont l'aspect extérieur est de forme tronconique, ledit élément est inséré dans le talon il de manière que l'inclinaison de la partie 23 d'appui présentée par la jante et destinée à recevoir le talon corresponde à celle de l'élément du talon, comme montré sur la figure 5b. La pression exercée entre le siège présenté par la jante et le talon du pneumatique peut donc être appliquée sur une grande surface, ce qui évite les "déjantements" et les fuites d'air. Dans le cas où l'élément de talon est constitué d'un ruban ayant une section droite ondulée, même lorsque le véhicule roule sur une chaussée mauvaise, il n'existe aucun risque de déformation du talon dans la direction diamétrale, car les rainures et nervures de ce talon sont emboitées étroitement les unes dans les autres. Dans le cas où l'élément de talon de pneumatique est obtenu par bobinage d'un ruban d'acier ayant une section rectangulaire ou plate, ce ruban étant bobiné en plusieurs rangées à un rayon de courbure fixe, et un ruban d'acier ou de fer, à section droite presque semi-circulaire., étant ensuite appliqué sur au moins un côté de l'enroulement formé. Cet élément, logé dans le pneumatique, reste en contact étroit avec le caoutchouc et aucun espace n'apparaît entre eux, en raison de la forme en arc de cercle de sa face latérale ou de ses surfaces circonférentielles intérieure et extérieure. Par conséquent, il n'existe aucun risque de déformation ni de glissement latéral, de sorte que la forme est maintenue avec précision. De plus, dans le cas où l'élément de pneumatique est disposé dans le talon Il d'un pneumatique et que la carcasse 24 de ce dernier est recour béesur l'élément de talon, même lorsque cette carcasse 24 est en acier à ressort ayant une grande force de rappel, elle suit sensiblement la courbure de l'élément et, par conséquent, ce dernier conserve sa forme et son effet de renfort est accru. De plus, le risque de dégagement de- l'élément à l'emplacement du repli sous l'effet de la force de rappel de la carcasse disparaît et la liaison avec le caoutchouc est améliorée. I1 en résulte une augmentation de la durée de vie du pneumatique. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'élément décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invehtion. REVENDICATIONS 1. - Elément de talon pour pneumatique, caractérisé en ce qu'il est réalisé par bobinage circulaire d'un ruban en acier élastique dont la section droite est rectangulaire, plate ou irrégulière, le ruban étant bobiné en plusieurs rangées et à un rayon de courbure tel que ses deux bords latéraux déterminent le diamètre intérieur et le diamètre extérieur de l'enrou- lement respectivement. 2. - Elément de talon selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les rangées formées par le ruban en acier ont le même rayon de courbure et en ce que l'élément présente une forme extérieure sensiblement cylindrique. 3. - Elément de talon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rayon de courbure des rangées du ruban d'acier varie progressivement de manière que l'élément puisse avoir une forme extérieure sensiblement en tronc de cône. 4. - Elément de talon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban d'acier comporte des parties concaves et des parties convexes, les parties concaves et convexes correspondantes des rangées voisines s'emboîtant étroitement les unes dans les autres. 5. - Elément de talon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ruban d'acier présente une section droite ondulée. 6. - Elément de talon selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un ruban ayant une section droite sensiblement semi-circulaire et presque le même rayon de courbure que le ruban extérieur, au moins sur un côté de sa circonférence.