Brevet FR2462993A1 — publié le 19810220

L'invention concerne un procédé pour fabriquer des pneuma- tiques dotés d'une armature de sommet formée d'au moins deux nappes de fils ou câbles parallèles dans chaque nappe et croisée d'une nappe à la suivante en formant des angles aigus avec la direction circonférentielle du pneumatique. Il est connu de confectionner séparément une armature de sommet en forme d'anneau, puis de disposer cet anneau autour d'une carcasse expansible à la forme toroldale, cette carcasse comportant deux flancs réunis l'un à l'autre par un élément de jonction équatorial et terminés chacun par un bourrelet, la carcasse étant éventuellement munie d'une armature radiale ou croisée, ou encore partiellement radiale et partiellement croisée. Au moment de la réunion de l'armature de sommet et de la carcasse, la carcasse peut être soit à l'état d'ébauche cylindrique expansible, auquel cas l'ensemble (carcasse + armature de sommet) est ensuite conformé à la forme toroldale, soit à l'état toroldal expansé, auquel cas on dispose l'armature de sommet sur l'élément de jonction équatorial de la carcasse. La confection d'une armature de sommet annulaire-par superposition de plusieurs nappes de fils ou cibles présente un certain nombre d'inconvénients. T-Tout d'abord, il faut disposer d'un nombre important de tambours de confection de diamètres différents selon les dimensions des pneumatiques. La pose des nappes autour du tambour est longue. Il en est de même du jonctionnement des extrémités de chaque nappe, les jonctions des différentes nappes devant, en outre, être décalées circonférentiellement les unes par rapport aux autres. Il est difficile de confectionner des-anneaux ayant.tous exactement le m8me développement circonférentiel pour une même dimension d'armature de carcasse. Celle-ci prend donc une figure d'équilibre différente d'un pneumatique à l'autre. Le stockage des anneaux en attente d'être montés sur les armatures de carcasse nécessite beaucoup d'espace et peut provoquer des déformations des anneaux. Le but de la présente invention est d'éviter d'une part la confection nappe par nappe des armatures de sommet annulaires et ses inconvénients, d'autre part la confection d'armatures annulaires ayant le diamètre de l'armature de sommet du pneumatique terminé. En conséquence, procédé selon l'invention est remarquable en ce que l'on utilise comme armature de sommet au moins un filet annulaire, continu dans le sens circorJérentiel du pneumatique et élastiquement déformable de façon qu'à l'état déformé sa longueur développée soit égale à la longueur développée de l'élément équatorial de jonction de la carcasse, ce filet étant formé de deux nappes superposées de fils parallèles dans chaque nappe et croisés d'une nappé à l'autre selon un angle au plus égal à 900 par rapport à la direction circonférentielle du pneumatique, au moins l'extérieur des fils étant en une matière élastique et permettant de souder les fils d'une nappe à ceux de l'autre nappe aux points o ils croisent ceux-ci. Le principe de base de l'invention réside dans l'utilisation de filets élastiquement déformables parce que leurs fils sont fabriqués, par exemple par extrusion, au moins en ce qui concerne l'extérieur des fils, en une matière élastique et soudable, telle que les mélanges à base d'élastomères vulcanisables par les moyens habituels et/ou à base d'élastomères thermoplastiques, les polymères thermoplastiques. Par convention on désigne par matière soudable une matière qui a la propriété de permettre de relier les fils d'une nappe à ceux de l'autre nappe aux points o ils se croisent sans que la matière formant les points de liaison d'une nappe à l'autre ne perde son élasticité. C'est pourquoi, lorsqu'on dilate élastiquemer.t un tel filet pour le disposer, conformément à l'invention, sur l'élément de jonction équatorial de la carcasse, son développement circonférentiel augmente, alors que l'angle formé par les fils d'une nappe relativement à ceux de l'autre nappe diminue ainsi que la largeur axiale du filet. Il en est ainsi lorsque, après avoir disposé un tel filet autour d'une carcasse à l'état d'ébauche cylindrique, on conforme l'ensemble (carcasse + filet) à la forme toroldale. Le filet tient facilement en place sur la carcasse grâce à sa tendance élastique à revenir à son état initial non déformé circonférentiellement. En conséquence, la première variante est caractérisée en ce que la carcasse se trouve à-l'état cylindrique et en ce que le filet annulaire a, à l'état non déformé, une longueur développée au plus égale à la longueur développée de la carcasse, l'ensemble (carcasse + filet) étanu ensuite,-xpansé à la forme toroîdale du pneumatique. La seconde variante est caractérisée en ce que la carcasse est à la forme toroldale du pneumatique et en ce que le filet annulaire a, à l'état non déformé, une longueur développée infé- rieure et à l'état déformé une longueur développée au moins égale au développement de l'élément de jonction équatorial de la carcasse. La carcasse peut avoir été fabriquée à partir d'un ou plusieurs matériaux pâteux qui se solidifient dans un moule en formant la masse élastomère du pneumatique ou en superposant des composants élastomères, à l'état non vulcanisé, et comporter ou non une armature de type usuel, radiale ou croisée, ou encore partiellement radiale et partiellement croisée. Pour réaliser selon l'invention une armature de sommet à deux nappes croisées de largeur axiale identique, les fils des deux nappes du filet annulaire sont formés de câbles gainés de matière élastique et soudable. Le procédé selon l'invention pour réaliser une armature de sommet dont les deux nappes ont des largeurs axiales différentes consiste à utiliser deux filets annulaires disposés l'un radialement à l'extérieur de l'autre, le premier filet étant disposé sur l'élément de jonction équatorial de la carcasse et étant formé d'une nappe de fils entièrement constitués de matière élastique et soudable et d'une autre nappe de c9bles gainés de matière élastique et soudable, le second filet ayant une largeur axiale inférieure à celle du premier filet et étant formé d'une nappe constituée de câbles gainés de matière élastique et soudable et croisés par rapport à ceux du premier filet, et d'une autre nappe de fils entièrement constitués de matière élastique et soudable, la matière élastique et soudable étant de préférence la même pour les quatre nappes, les nappes de câbles gainés de matière élastque et soudable du premier et du second filet étant, de préférence, disposées en regard l'une de l'autre. Pour réaliser selon l'invention une armature de sommet à bords repliés, on utilise un filet dont une nappe est formée de fils entièrement constitués de matière élastique et soudable et l'autre nappe est formée de câbles gainés de matière élastique et soudable, de préférence identique à celle de la nappe ci-dessus, et en ce que les bords du filet sont repliés sur lui-même de façon que les bords soient jointifs ou non, ou se recouvrent. Le procédé selon l'invention pour confectionner une armature de sommet formée d'une nappe repliée et d'une nappe non repliée est remarquable en ce que les bords du filet ayant la plus grande largeur axiale sont repliés autour des bords de l'autre filet, de façon que les bords du premier filet soient jointifs ou non, ou se recouvrent. On termine la confection et la fabrication des ensembles (carcasse + armature de sommet) conformes à l'invention par les moyens usuels. De préférence la matière élastique et soudable des filets binappes est identique pour chaque nappe et identique, ou du moins compatible, avec les constituants des pneumatiques, en contact avec lesdits filets. Le terme de câble (armant éventuellement l'une ou les deux nappes des filets) désigne collectivement tout élément filiforme continu susceptible de renforcer des nappes d'armature de pneuma- tique, en particulier les câblés textiles ou en fibres de verre, ou les câbles métalliques, par exemple en fils ou fibres d'acier. Le dessin et la partie de la description qui s'y réfère illustrent des exemples d'exécution de l'invention; sur ce dessin - la figure 1 montre un filet élastique dans son état initial après sa fabrication et avant dilatation circonférentielle; - la figure 2 est une vue en coupe de points de croisement des fils des deux nappes composant le filet; - la figure 3 montre un filet élastique coiffant une carcasse à l'état d'ébauche cylindrique et formant une armature de sommet binappe; la figure 4 montre une moitié de l'ensemble selon la figure 3 conformé à l'état toroldal, ou un filet élastique coiffant une carcasse se trouvant déjà à l'état toroldal avant la finition de pneumatique; - la figure 5 montre en coupe méridienne un filet replié sur lui-même pour former une armature de sommet à bords repliés; - la figure 6 montre en coupe méridienne deux filets superposés pour former une autre armature, et - la figure 7 montre en coupe méridienne deux filets superposés pour former une autre armature de. sommet à bords repliés. -4 - Au dessin, l'espa Ene.-.t des fa et, dans le cas des figures l et 2, leur diamètre, ont été exagérés pour la clarté de la représentation. On voit à la fig. l un filet l de largeur appropriée repré- senté à l'état cylindrique (non déformé) initial. Les fils 2 de la nappe 3 sont soudés aux fils 4 de la nappe 5, formant ainsi les noeuds élastiques 6 permettant la déformation élastique du filet. La soudure des deux fils 2 et 4 l'un à l'autre est représentée à la fig. 2. Cette soudure forme un noeud élastique 6 permettant la déformation élastique de l'ensemble du filet 1. Au moins certains des fils 2 et/ou 4 des nappes 3 et/ou 5 peuvent être composés chacun d'un câble 8 (tel que défini plus haut) enrobé dans une gaine de matière élastique et soudable 9, les autres fils de ces nappes n'étant composés que d'une telle matière. A la fig. 3, on voit qu'un filet tel que 1 a été placé autour de l'élément de jonction équatorial 13 d'une carcasse cylindrique de pneumatique Il composée de câbles 12 disposés paral- lèlement à l'axe de révolution A de cette carcasse. L'élément équatorial 13 réunit les deux flancs 14, terminés chacun par un bourrelet 15,de la carcasse 11. Ce filet 1 est analogue à celui décrit avec référence aux fig. 1 et 2. Tous les fils des nappes 3 et 5 de ce filet sont composés d'un câble gainé, comme le fil 4 selon la fig. 2. Sur cette ébauche cylindrique 11, les fils des nappes 3 et 5 font un angle oK avec la direction longitudinale indiquée par la flèche F. Lorsque l'ébauche cylindrique 11 entourée par le filet 1 a, de la façon habituelle, été conformée à la forme toroldale proche de celle du pneumatique fini, on voit à la fig. 4, par comparaison à la fig. 3, que le filet 1 s'est rétréci, que son diamètre a augmenté en même temps que celui de l'ébauche, et que les angles o que les fils des deux nappes qui le composent forment avec la direction longitudinale marquée par la flèche F sont devenus plus petits que les angles cx mesurés sur l'ébauche cylindrique 11. L'armature de sommet illustrée à la fig. 5 est formée par un filet 50 composé d'une nappe de fils 51 entièrement constitués en une matière élastique et suudable, et d'une nappe de câbles 52 enrobés chacun dans une gaine de matière élastique et soudable. Les bords 50', 50" de ce filet 50 sont repliés de façon que la nappe de câbles 52 soit rabattue sur elle-m8me. - 5 - Sur la fig. 6, on voit une armature de sommet composée de deux filets superposés 61 et 62 de largeur différentes. Chacun de ces filets se compose d'une nappe de fils 61A, 62A entièrement en une matière élastique et soudable, soudée à une nappe de câbles, respectivement 61B et 62B, enrobés chacun dans une gaine de matière élastique et soudable. Ces deux filets sont disposés l'un dans l'autre de façon que les nappes de câbles 61B et 62B se touchent. L'armature'de sommet 70 selon la fig. 7 ne se distingue de la précédente que par le fait que les bords du filet le plus large 61 ont été rabattus sur le filet le moins large 62 et se rejoignent. Il est évident que l'on peut, avec un ou plusieurs filets selon l'invention, constituer des armatures de sommet à bords repliés ou non, de la même façon qu'avec des nappes de cibles individuelles classiques, de sorte que les exemples d'exécution décrits ci-dessus ne doivent pas tre considérés comme limitant l'invention, telle que définie dans les revendications annexées, à ces seuls exemples. Parmi les matières élastiques et soudables utilisables dans le cadre de la présente invention, on peut citer: ies polyoléfines thermoplastiques (tels que polyéthylène haute densité, polypropylène, polyméthylpentènes et copolymères de ces produits) l'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), les élastomères thermo- plastiques (polyuréthanes thermoplastiques, polyéthers-esters), les polyamides, les polyesters et les mélanges de caoutchoucs non vulcanisés. Les câbles utilisables dans le cadre de l'invention peuvent être métalliques, en textile naturel, artificiel ou synthétique, en fibres de verre. - 6 - RE.ViDICATI ONS 1. Procédé pour fabriquer ur pneumatique comportant d'une part une carcasse expansible à la forme toroidale avec deux flancs réunis l'un à l'autre par un élément de jonction équatorial et terminé chacun par un bourrelet et d'autre part une armature de sommet formée d'au moins deux nappes d'éléments de renforcement parallèles dans chaque nappe et croisés d'une nappe à la suivante en formant des angles aigus avec la direction circonférentielle du pneumatique, ce procédé consistant essentiellement à utiliser une armature de sommet annulaire pour la disposer autour de la carcasse du pneumatique, caractérisé en ce que l'on utilise comme armature de sommet au moins un filet annulaire, continu dans le sens circonferentlel du pneumatique et elastiquement deformable de façon quVà l'état déformé sa longueur développée soit égale à la longueur développée de l'élément équatorial de jonction de la carcasse, ce filet étant formé de deux nappes superposées de fils parallèles dans chaque nappe et croisés d'une nappe à l'autre selon unangle au plus égal à 90 par rapport à la direction circonférentielle du pneumatiques au moins l'extérieur des fils étant en une matière élastique et permettant de souder les fils d'une nappe a ceuux X l'autre nappe aux points oh ils croisent ceux-ci. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carcasse se trouve a l'état cylindrique et en ce que le filet annulaire a, à l'état non déformé9 une longueur développée au plus égale à la longueur développée de la carcasse, l'ensemble (carcasse + filet) étant ensuite expansé à la forme toroîdale du pneumatique. 3o Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la carcasse est à la forme toroldale du pneumatique et en ce que le filet annulaire a, à l'état non déformé, une longueur développée inférieure et à l'état déformé une longueur développée au moins égale au développement de l'élément de jonction équatorial de la carcasse. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la carcasse comporte une armature radiale ou croisée ou partiellement radiale et partiellement croisée. -8- 5. Procédé selon -'une des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que les fils des &:eux nappes du filet annulaire sont formés de câbles gainés de matizère élastique et soudable. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que l'on utilise deux filets annulaires disposés l'un radialement à l'extérieur de l'autre, le premier filet étant disposé sur l'élément de jonction équatorial de la carcasse et étant formé d'une nappe de fils entièrement constitués de matière élastique et soudable et d'une autre nappe de câbles gainés de matière élastique et soudable, le second filet ayant une largeur axiale inférieure à celle du-premier filet et étant formé d'une nappe constituée de câbles gainés de matière élastique et soudable et croisés par rapport à ceux du premier filet, et d'une autre nappe de fils entièrement constitués de matière élastique et soudable, la matière élastique et soudable étant de préférence la même pour les quatre nappes, les nappes de câbles gainés de matière élastique et soudable du premier et du second filet étant, de préférence, disposées en regard l'une de l'autre. 7. Procédé selon l'une des revendications 1-à 4, carac- térisé en ce que l'on utilise un filet dont une nappe est formée de fils entièrement constitués de matière élastique et soudable et l'autre nappe est formée de câbles gainés de matière élastique et soudable, de préférence identique à celle de la nappe ci-dessus, et en ce que les bords du filet sont repliés sur lui-même de façon que les bords soient jointifs ou non, ou se recouvrent. 8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les bords du filet ayant la plus grande largeur axiale sont repliés autour des bords de l'autre filet, de façon que les bords du premier filet soient jointifs ou non, ou se recouvrent.