Brevet FR2369941A1 — publié le 19780602

La présente invention concerne des pneumatiques pour tous les types de véhicules, de préférence en élastomères ou en mousse intégrale de polyuréthane, ainsi qu'un procédé de production de tels pneumatiques. Des pneumatiques en élastomères de polyuréthane sont connus. Ils sont souvent produits par coulée centrifuge. Le procédé consomme beaucoupe d'énergie et le démoulage du noyau est fastidieux. On a par ailleurs proposé l'emploi d'un "noyau perdu" en mousse ou d'un flexible de caoutchouc rempli d'une masse fusible, mais cette solution n'est économiquement pas admissible. Les pneumatiques produits par soufflage sont en élastomères de polyuréthane thermoplastiques, qui présentent une stabilité thermique limitée et ne satisfont pas suffisamment aux conditions imposées a un pneumatique de haute qualité. Les demi-pneuma-tiques moulés par injection, puis soudés par friction ne presentent également pas la stabilite thermique necessaire; il est en outre impossible d'introduire l'armature. Dans tous ces procédés de production connus, la qualité de l'elas- tomere est uniforme en tous les points du pneumatique; il est impossible d'adapter l'élastomère aux exigences (il serait souhaitable d'avoir une bande de roulement souple, des flancs mi-durs et un talon dur). L'invention a pour objets un pneumatique, permettant l'emploi d'une qualité d'élastomère optimale pour la bande de roulement et les flancs, ainsi que la mise en place d'une armature, et un procédé permettant la production économique d'un tel pneumatique. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le pneumatique est constitué par deux flancs, produits individuellement, comportant chacun une tringle de talon et une enveloppe cylindrique ou bombée, et réunis par une couche de polyuréthane, déposée sur l'enveloppe et pouvant contenir des éléments d'armature. Selon une autre caractéristique de l'invention, les flancs produits individuellement sont positionnés dans un moule puis une couche d'élastomère de polyuréthane est déposée sur les bords exterieurs de leur enveloppe, qui constituent la base de la bande de roulement. La production des flancs ne présente aucune difficulté. Le bord extérieur des flancs comprend la tringle de talon; l'enveloppe, constituant la base de la bande de roulement, est suspendue sur le bord extérieur. L'enveloppe peut etre cylindrique ou bombée et égale ou inférieure a la demi-largeur de la bande de roulement. La couche de polyurethane selon l'invention, qui peut aussi constituer la bande de roulement définitive, est déposée sur les enveloppes et réunit les flancs. Une forme de réalisation préférentielle comprend toutefois une bande de roulement produite séparément. Le diamètre extérieur des enveloppes est légèrement inférieur au diamètre interieur de la bande de roulement produite séparément, de sorte que l'assemblage du pneumatique forme sous la bande de roulement une cavité remplie.par la couche de polyuréthane selon l'invention.La bande de roulement souple, située sur la couche de polyuréthane dans la forme de realisation préférentielle, peut être produite par centrifugation aussi bien que par moulage par injection ou coulée réactive. Des couches de renforcement peuvent être disposées le cas échéant sur la face intérieure de la bande de roulement, sous forme de tissus, voiles, filaments ou toiles métalliques. Dans une forme de réalisation préférentielle, l'extrémité de l'enveloppe des flancs forme un joint d'étanchéité a lèvre, de sorte que les enveloppes en regard assurent mutuellement leur étanchéité lors de l'assemblage des deux flancs.Ces derniers peuvent comporter des armatures sous forme de tissus, de voiles ou de réseaux plastiques injectés. I1 en résulte que les flancs ne présentent aucune croissance quand ils sont sollicités en traction. Des fibres courtes, organiques ou minérales (fibres de polyamide, polyester, polyacrylonitrile ou de verre a ensimage approprie) peuvent être ajoutées a l'élastomère de polyuréthane pour la production des flancs. I1 en résulte un accroissement du module d'élasticité, une réduction des déformations permanentes et une augmentation de la résistance au déchirement Outre un élastomère de polyuréthane, un caoutchouc naturel ou synthétique est évidemment utilisable pour la production de la bande de roulement du pneumatique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a l'aide de la description détaillée ci-dessous du procédé pour la production économique du pneumatique et de la figure unique, qui est la coupe du moule contenant un pneumatique a bande de roulement séparée. Les deux flancs 1 du pneumatique sont d'abord maintenus par un anneau pivotant 2, pouvant être muni d'une bague de caoutchouc elastique 3. Cet ensemble est placé dans un moule 4, dans lequel la bande de roulement 5 a été préalablement introduite. Le moule 4 comporte des orifices 6 reliés a une pompe vide. L'aspiration applique les parties 1 et 5 du pneumatique sur le moule 4 et permet un ajustage facile. La tête mélangeuse 9, montée directement par bride, introduit l'élastomère de polyuréthane, moulable par coulée réactive, dans la cavité 8 formée entre la bande de roulement 5 et les enveloppes 7 des flancs 1, prealablement traitees avec un agent d'accrochage. Une coulee montante assure l'absence de bulles.Le moule 4 doit être chauffé selon la composition; une plage de température préférentielle est comprise entre 70 et 100 OC. Dans la plupart des cas, une armature est disposée dans la cavité 8, sous forme de réseaux, tissus, voiles ou bobinages de produits synthétiques ou minéraux, tels que polyamide, polyester, polyacrylonitrile, fil d'acier ou fibres de verre. Il est également possible de disposer des anneaux ou des ceintures d'armature préfabriqués en tissu ou tricot, ou en matières plastiques injectées. Le démoulage du pneumatique ainsi produit ne présente aucune difficulté. Exemples d'élastomères de polyuréthane appropriés pour la bande de roulement 5 et le matelas 8 Adipate de butandiol et d'ethyleneglycol 100,0 parties pondérales Diisocyanato-4,O' diphénylméthane 30,0 parties pondérales Butandiol-1 , 4 5,3 parties pondérales Propriétés Dureté DIN.53 305 65 Shore A DIN 53 504 27 MPa DIN 53 504 600 % 20 % DIN 53 504 0,3 MPa Elasticité scléroscopique DIN 53 512 45 % Résistance au déchirement sur entaille DIN 53 515 21 krm 3 Abrasion DIN 53 516 60 mm Polyéther 4, poids moléculaire : 2000 100 parties pondérales Diisocyanato-toluène 24,4 parties pondérales Chlort-4 diamino-3,5 benzoate d'isobutyle 14,7 parties pondérales Propriétés Dureté DIN 53 305 87 Shore A a3 DIN 53 504 37 MPa #B DIN 53 504 550 % a100 % DIN 53 504 8 ?a a360 M DIN 53 504 13 MPa Résilience DIN 53 512 46 % Il s'agit dans les deux cas de prépolymères NCO a base d'adipates de polyéther BBG et C4 (poids moléculaire compris entre 1000 et 500Q) et d'isocyanates aromatiques, substitués par des alcools di- ou plurifonctionnels dans le premier cas, des amines aromatiques ou aliphatiques di- ou plurifonctionnels dans le second cas. La dureté des polymères résultants est comprise entre 65 et 95 Shore A. Exemple d'un élastomère de polyuréthane approprié pour les flancs Adipate de butandiol et d'éthylèneglycol 100,0 parties pondérales Diisocyanato-4,4' diphénylméthane 40,0 parties pondérales Butandiol-1,4 9,0 parties pondérales Propriétés Dureté DIN 53 305 80 Shore A a3 DIN 53 504 34 ; ;Pa DIN 53 504 620 % 020 % DIN 53 504 1,5 MPa élasticité scléroscopique DIN 53 512 40 % Résistance au déchirement sur entaille DIN 53 515 50 kN/m 3 Abrasion DIN 53 516 32 mm Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au procédé et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement a titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications l. Pneumatique en élastomère ou mousse intégrale de.polyuréthane de préférence, caractérisé par deux flancs produits individuellement, avec une tringle de talon et une enveloppe cylindrique ou bombée, puis réunis par une couche de polyuréthane, pouvant contenir des élements d'armature et déposée sur l'enveloppe. 2. Pneumatique selon revendication 1, caractérise par une bande de roulement sur la couche de polyuréthane déposée sur l'enveloppe. 3. Pneumatique selon revendication 2, caractérisé par une dureté différente de la bande de roulement, de la couche de polyuréthane et des flancs. 4. Pneumatique selon une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la bande de roulement annulaire porte des couches d'armature en fibres ou tissu sur sa face intérieure. 5. Pneumatique selon une quelconque des revendications 1 a 4, caracté tisé en ce que les flancs comportent des couches d'armature produites séparément, sous forme de tissu, voiles, reseaux ou pièces plastiques moulées par injection. 6. Pneumatique selon-une quelconque des revendications 1 a 5, caractérisé par la production des flancs a partir d'un élastomère de poly uréthane chargé par fibres. 7. Pneumatique selon une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé en ce que les enveloppes cylindriques ou bombées des flancs assurent mutuellement leur étanchéité. 8 Pneumatique selon une quelconque des revendications 2 a 7, caractérisé par la production de la bande de roulement a partir d'un caoutchouc naturel et/ou synthétique. 9. Procédé de production des pneumatiques selon une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisé par le positionnement dans un moule des flancs produits individuellement, puis le dépôt d'une couche d'élastomère de polyuréthane sur les bords extérieurs de l'enveloppe, constituant la base de la bande de roulement. 10. Procédé selon revendication 9, caractérisé en ce que les flancs sont maintenus dans la région de leur enveloppe cylindrique ou bombée par un anneau démontable. 11. Procédé selon une des revendications 9 et 10, caractérise en ce que les flancs et le cas échéant la bande de roulement sont maintenus dans le moule par dépression. 12. Procédé selon une quelconque des revendications 9 a 11, caractérisé en ce que le mélange d'élastomères de polyuréthane constituant le -matelas est introduit par le bas, ctest-a-dire en coulée montante, par une tête mélangeuse montée directement par bride. 13. Procédé selon une quelconque des revendications 9 a 12, caractérisé par le traitement préalable de la face inférieure de la bande de roulement et de la face supérieure de l'enveloppe cylindrique ou bombée avec un agent d'accrochage.