Brevet FR2361219A1 — publié le 19780310

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de tringles d'enveloppes de bandages pneumatiques, ainsi que les tringles obtenues par ce procédé. Elle concerne aussi, bien entendu, les enveloppes munies desdites tringles. On sait que les tringles servent à renforcer le maintien ou fixation des talons de l'enveloppe sur la jante, ce qui est nécessité par les efforts importants auxquels sont soumises les zones de talons. En conséquence, les tringles ont été généralement exécutées jusqu'a présent en fil ou câble d'acier. On a déjà aussi proposé d'utiliser d'autres matériaux que l'acier pour constituer les tringles, par exemple les matières textiles ou le verre. Les tringles sont généralement préparées par l'une ou l'autre des techniques ci-après a) on enroule un fil ou câble unique suivant un cercle et on soude entre elles les deux extrémités du cercle ainsi formé b) on forme un enroulement ou anneau de plusieurs spires dtun fil ou cible et l'on maintient groupé l'ensemble de ces spires par tous moyens appropriés, par exemple par um ou plusieurs ligatures ou par un enroulement d'une bande textile (guipage) autour de l'anneau ainsi forme ; on a aussi proposé de former l'anneau précité dans la gorge annulaire d'un mandrin rotatif par enroulement d'un fil enrobé d'élastomère, un galet presseur étant utilisé pour serrer les spires dudit fil dans ladite gorge. Une autre méthode utilise l'enroulement hélicoïdal d'une pluralité de fils ou câbles de verre, parallèles entre eux sur un mandrin cylindrique, et le découpage subséquent, normalement à l'axe dudit mandrin, de l'enroulement ainsi formé, pour constituer une pluralité de tringles. Cette méthode présente cependant l'inconvénient de nécessiter, lors du découpage précité, le sectionnement d'un grand nombre de fils ou câbles, ce qui entraîne l'usure rapide des couteaux utilisés pour ce découpage et, par suite, en raison des résistances rencontrées lors du sectionnement, des arrachages et/ou étirements, et, par conséquent, une certaine détérioration de la structure de tringle désirée et/ou une diminution de son homogénéité, ce qui conduit à utiliser davantage de fils ou câbles par tringla Le procédé de fabrication de l'invention permet de remédier à ces inconvénients et il peut, grâce à l'emploi d'un matériau spécifiquement sélectionné pour constituer les fils ou câbles de la tringle, conduire à une diminution considérable de poids de celle-ci pour une même résistance. Ce procédé présente par ailleurs l'avantage de la fabrication simultanée d'un grand nombre de tringles. Les tringles dont les fils sont constitués par ce matériau spécifique présentent en outre une grande facilité de montage sur les jantes en raison d'un allongement élastique plus important que les matériaux classiquement utilisés et entrainent une augmentation du confort lors du roulement, par suite d'un meilleur amortissement, ce matériau étant moins dur, par exemple, que l'acier ou le verre. Le procédé de l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il consiste à préparer unexappe de fils ou câbles parallèles entre eux,-notamment en polyamide aromatique connu sous le nom d'aramide, maintenus éventuellement ensemble par une trame ou par un tricot, à enduire, enrober ou revêtir cette nappe de gomme ou élastomère non vulcanisé, de préférence par calandrage, de façon à former une bande, à enrouler cette bande sur un tambour ou cylindre formant mandrin, normalement à l'axe de celui-ci, de façon à former sur ce tambour un enroulement en spirale, comportant un certain nombre de spires ou couches superposées, à diviser ou découper cette bande enroulée en une pluralité d'anneaux, selon des plans de coupe perpendiculaires audit axe et à extraire lesdits anneaux du tambour, chacun des anneaux ainsi obtenus constituant une tringle. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le tambour précité est radialement contractable et l'extraction précitée des anneaux se fait par contraction dudit tambour, puis collecte subséquente desdits anneaux. Selon un mode de réalisation avantageux, le tambour est recouvert d'une substance élastomère, telle que par exemple un caoutchouc de silicone, résistant auxcoupures. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tambour précité, pendant l'opération de découpage, est entraîné en rotation en regard de couteaux radiaux, déplaçablesradialement, placés dans les plans désirés de coupe de la bande enroulée. Conformément à la présente invention, on peut notamment enrouler la bande précitée sur trois à quinze tours, de façon à former, dans chaque tringle, trois à quinze spires ou couches superposées, chacurede ces couches comprenant par exemple trois à vingt cinq fils ou câbles parallèlement disposés entre eux et avec le bord longitudinal de la tringle. Selon un mode de réalisation de l'invention qui est tout particulièrement préféré, le matériau des fils ou câbles précités est en polyamide aromatique de très haute résistance à la traction, connu sous le nom d'aramide et l'invention protège notamment, indépendamment de son procédé de fabrication, une structure de tringle constituée par un enroulement en spirale, comportant un certain nombre de spires ou couches superposées, d'une bande étroite constituée par une nappe de fils ou câbles en aramide, disposés parallèlement aux bords de la bande enroulée et ayant été - enrobés, revêtus ou enduits de gomme ou élastomère non vulcanisé; une telle tringle comprendra de préférence, comme indiqué précédemment, trois à quinze spires ou couches superposées contenant chacune trois à vingt cinq fils ou câbles, parallèlement disposés. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale axiale d'un dispositif pour la fabrication de tringles selon le procédé de l'invention, ledit dispositif comprenant essentiellement un tambour qui est représenté muni d'une nappe enroulée formant cinq spires ou couches superposées - la figure 2 représente une vue en bout de ce dispositif ; et - la figurt représente une vue, eidemi-coupe transversale, d'une tringle selon l'invention. On voit sur la figure 1 un tambour ou mandrin 1 qui est monté rotativement autour de son axe géométrique, entre les deux pointes 2a et 2b ; la surface latérale externe 3 de ce cylindre est recouverte par une couche 4dUn élastomère, tel que par exemple un caoutchouc de silicone ou analogue, qui possède-une bonne résistance au découpage ou coupures par les outils tranchants. Ce tambour est, de manière connue en soi pour les tambours ou poulies de confection de carcasses de bandage pneumatique, contractable et extensible à volonté ; la référence A représente son plus grand diamètre, à l'état expansé, et la référence B son plus petit diamètre, à l'étant rétracté. Le dispositif comprend également une pluralité de couteaux 5 représentés schématiquement, ici au nombre de cinq, référencés 5a, 5b, 5c, 5d et 5e ; ces couteaux sont orientés radialement et ils peuvent être rapprochés ou écartés à volonté du tambour 1, et notamment être rapprochés progressivement de la surface externe de la couche 4 de caoutchouc silicone, par des moyens non représentés, tout en conservant une position longitudinale; fixe dans un plan de coupe radial prédéterminé, c'est-à-dire un plan perpendiculaire à l'axe 6 du tambour 1 et de position prédéterminée. Le dispositif des figures 1 et 2 est utilisé de la façon suivante, pour la préparation d'une pluralité de tringles, à savoir six tringles dans l'exemple illutré par les figures 1 et 2. On fabrique, par exemple à l'aide d'un métier à tisser, un tissu constitué d'une pluralité de fils ou câbles parallèles que l1on enrobe d'une substance élastomère, notamment par calandrage, de manière en soi connue. Ce tissu peut éventuellement comporter des fils de trame qui, dans ce cas, seront d'um résistance ou grosseur beaucoup plus faible que les fils de chaîne correspondants, ces fils de trame éventuels étant seulement destinés à maintenir la cohésion des fils de chaîne avant leur enrobage par la substance caoutchouteuse ou gomme ou élastomère.On obtient ainsi, après calandrage, unebande7 d'une largeur L, qui, dans l'exemple représenté, comporte 24 câbles disposés parallèlement, les uns à côté des autres ; on enroule cette bande, comme représenté sur les figures 1 et 2, en prenant soin de maintenir les bords de ladite bande dans des plans perpendiculaires à l'axe 6 du tambour 1, en réalisant un enroulement en spirale, avec superposition des spires ou couches successives de ladite spirale ; dans l'exemple représenté, l'enroulement comporte cinq couches ou spires superposées, la cinquième spire se prolongeant cependant par un fragment 8 dTune sixième spire d'une longueur d'environ 15 mm (diamètre externe du tambour 1 environ53cm).Pouvéviter l'occlusion d'air entre les différentes spires de la bande 7, on peut éventuellement procéder, au cours de l'enroulement, à un pressage de la partie de ladite bande en cours d'application au moyen de galets ou rouleaux de pressage ou analogue. Dès que la bande 7 a été enroulée en le nombre requis de tours, qui peut aller par exemple de 3 à 15, mais qui est de 5 dans l'exemple représenté, on découpe cet enroulement, au moyen des couteaux 5a à 5e en une pluralité d'anneaux transversaux identiques, selon des plans de coupe normaux à l'axe 6, comme indiqué précédemment, en rapprochant progressivement lesdits couteaux de la surface externe, de la couche 4 de caoutchouc de. silicone, résistant à la coupure. L'enroulement et le découpage ayant été effectués alors que le cylindre 1 est à l'état expansé, c'est-à-dire avec diamètre externe égal à A, on effectue alors la contraction dudit tambour 1 pour l'amener au diamètre extérieur B, ce qui permet d'enlever les six anneaux ainsi formés dudit tambour ; chacun de ces anneaux consistue une tringle pour enveloppe de bandage pneumatique, chaque tringle comportant, dans l'exemple représenté, cinq couches de quatre câbles ; en raison du type d'enroulement adopté et de la structure de la bande initiale, ainsi que du mode de découpage, lesdits câbles 9 et notamment ceux tels que 9' voisins de la zone de découpage ne sont pas coupés ; si la bande initiale 7 contenait des fils de trame, ceux-ci seront bien entendu coupés lors de l'opération de découpage, mais en choisissant pour les fils de trame une substance de faible résistance, par exemple du coton, de la rayonne ou analogue, ainsi qu'un faible diamètre et qu'une faible densité de distribution desdits fils de trame, on ne provoquera aucune usure sensible du tranchant des couteaux 5, qui pourront donc servir un très grand nombre de fois. Conformément à la présente invention, les fils ou câbles tels que 9 sont de préférence en le polyamide aromatique connu sous le nom d'aramide, par exemple en l'aramide connue sous la dénomination commerciale "Kevlar". On sait que les fibres en aramide ont une résistance remarquable. Un tel matériau est notamment décrit dans DuPont'S KEVLAR Aramid/ Bulletin K-1/Décembre, 1974 et aussi dans un article de Dr. J.W. Rothuizen, Geneve, "Kevlar - eine neue Generation von Verstarkungsfasern für Reifen und andere Gummierzeugnisse" dans Chemiefasern/Textil-Industrie, Février 1974, pages 97 à 101. On remarquera que, en raison de la très grande résistance des fils en aramide, lors du découpage, les couteaux pénétrant transversalement et radialement dans les spires de la bande 7, ont tendance à se glisser entre les alignements de fils ou câbles en ce matériau, étant donné la beaucoup moins grande résistance de la gomme se trouvant entre lesdits aligzements ; en d'autres termes, dans la mesure où il existerait un léger décalage de la position desdits câbles ou fils par rapport à leum positioB théoriques, ces fils ou câbles peuvent être légèrement repoussés par le couteau, sans être coupés ou détériorés, ce qui ne serait pas le cas avec des fils ou câbles de plus rible résistance. En utilisant par exemple une bande d'une largeur L de l'ordre de 140 à 150 cm, on puurra préparer, en une seule opération, en utilisant le nombre adéquat de couteaux, plus dtune centaine d'anneaux formant tringles. Bien entendu, l'enroulement de la bande 7 est de préférence effectué par amenée de celle-ci, sous forme d'une bande sans fin, à partir d'une paire de rculeaux d'alimentation de position fixe, et rotation du tambour 1 du nombre requis de tours, correspondant au nombre de spires superposées désiré pour les tringles. Dans l'exemple représenté sur la figure 3, la section transversale de la tringle 10 comporte 11 couches ou spires comprenant chacune 22 câbles d'aramide, tels que 11, enrobés dans le matériau élastomère. Les câbles utilisés peuvent être formés par exemple de deux ou trois fils simples ou bien de torons constitués chacun de plusieurs fils simples, par exemple deux torons de chacun trois fils simples, ces câbles étant disposés parallèlement suivant une densité de distribution de l'ordre de par exemple 80 à 120 câbles par décimètre linéaire. Le tableau suivant montre une comparaison entre les caractéristiques de trois tringles, conforme la présente invention, comportant le même nombre de spires superposées, à savoir Il spires superposées, pour une enveloppe ayant un diamètre d'accrochage de 50,8 cm et un diamètre externe de 120 cm, la largeur de la bande de roulement étant de 20 cm. TABLEAU Matériau Aramide Aramide utilisé pour Acier "KEVLAR" "KEVLAR" les câbles Type de fil fil simple Câble de 3 Câble de 2 ou câble # = 94/100 mm fils de torons com 1670 décitex portant chacun chacun 3 fil simples de 1670 décitex Nombre de 1. spires ou couches 11 x Il Il x 22 11 x Il X Nombre de câbles dans cha que spire Résistance des câbles (en daN) 145 75 150 Résistance de la tringle (en daN) 17 545 18 150 18 150 Poids des câbles (g/m) 5,5 - 0,53 1,06 Circonférence de la tringle (m) 1,672 1,672 1,672 Longueur du câble des spires (hormis la zone de recouvre- 202,312 404,624 202,312 ment)(en m) Longueur de la zone de couvrement 0,17 0,17 0,17 des spires (soudure) (en m Longueur de câble dans la zone de 18,70 18,70 18,70 recouvrement (en m) Longueur de câble totale de la tringle 221,012 - 413,324 221,012 Poids (g) - - 1215,56 219,06 234,27 On voit que, à résistance sensiblement égale de la tringle, le poids de celle-ci est de 4 à 6 fois plus faible lorsqu'on utilise le matériau connu sous la dénomination commerciale "KEVLAR" plutot que 1acier ; de plus la tringle à base de câbles en "KEVLAR" possède un allongement élastique plus important, ce qui facilite le montage et le démontage de l'enveloppe de bandage pneumatique sur la Jante d'une roue, comme indiqué précédemment. Bien entendu la présente invention n'est nullement limitée au mode d'exécution décrit et représenté. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une tringle d'enveloppe de bandage pneumatique, pour roue de véhicule, du type consistant à préparer une nappe de fils ou câbles parallèles, maintenus éventuellement ensemble par une trame ou un tricot, à enduire, enrober ou revêtir cette nappe de gomme ou élastomère non vulcanisé, de façon à former une bande, à enrouler cette bande sur un tambour ou cylindre formant mandrin, normalement à l'axe de celui-ci, de façon à former sur ledit tambour un enroulement en spirale, comportant un certain nombre de spires ou couches superposées, caractérisé en ce qu'il consiste à enduire, enrober ou revêtir cette nappe de préférence par calandrage, et à découper la bande précitée, après son enroulement sur ledit tambour, en employant des moyens de coupe, en une pluralité d'anneaux, selon des plans de coupe perpendiculaires audit axe et en ce qu'on extrait lesdits anneaux dudit tambour, chacun des anneaux ainsi obtenus constituant une tringle, lesdits fils de câbles étant notamment en polyamide aromatique connu sous le nom d'aramide. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit tambour est radialement contractable et en ce que l'extraction précitée des anneaux se fait par contraction de ce tambour. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on emploie un tambour recouvert d'une substance élastomère résistant au coupage, telle que par exemple un caoutchouc de silicone. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pendant l'opération de découpage précitée, le tambour est entraîné en rotation en regard de couteaux radiaux de position longitudinale fixe, se déplaçant radialement vers la surface externe du tambour. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque anneau ou tringle comprend de trois à quinze spires ou couches superposées comprenant chacune de trois à vingt cinq fils ou câbles parallèlement disposés. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la nappe précitée est formée de fils ou câbles en polyamide de très haute résistance à la traction, connu sous le nom d'aramide, notamment en câbles de deux à six fils chacun, par exemple d'environ 1670 décitex pour chaque fil, disposées à raison d'environ 80 à 120 câbles par décimètre linéaire. 7. Dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 8. Tringle d'enveloppe de bandage pneumatique obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 et enveloppe de bandage pneumatique munie de telles tringles.