Brevet FR2480201A1 — publié le 19811016

La présente invention se rapporte à un ensemble pneumatique-jante, constitué par un pneumatique stan- dard à carcasse radiale et renforcement de surface de roulement du type ceinture, et par une jante standard à base plate ou creuse, ensemble dans lequel sont prévus un dispositif d'appui disposé dans la base de la jante et supportant la charge en cas de crevaison du pneu, et une couche réductrice de frottement entre la surface intérieure du pneu et la surface de support du dispositif d'appui. De tels ensembles sont connus, par exemple, d'après le brevet français NI 1 514 964 et d'après la demande de brevet allemand publiée avant examen n0 26 006 91. Dans ces ensembles, les moyens auxiliaires d'appui sont constitués par des corps creux gonflables, analogues à des chambres à air qui, en cas de crevaison de pneu, empêchent les talons de s'échapper de la jante par glissement et supportent la charge appliquée. La surface de support de ces éléments d'appui présente une couche qui contient un lubrifiant au moyen duquel le frottement en charge est réduit pour une course supplé- mentaire limitée. Ces ensembles connus sont désavantageux en ce qui concerne le renforcement de la surface de support et les lubrifiants utilisés. Les moyens de renforcement sont relativement rigides et leur poids est très élevé. Cela rend également le montage plus difficile. Les lubri- fiants utilisés ne sont pas satisfaisants au point de vue de leur stabilité de viscosité et de leur résistance à la fatigue. Après un certain temps de marche dans des conditions de conduite normales, ils ne peuvent pas as- surer une réduction de frottement fonctionnellement cor- recte lors d'un roulement de fortune. De plus, la dis- position de la couche contenant du lubrifiant sur le moyen auxiliaire d'appui est défavorable; elle complique en outre l'agencement et la manipulation du moyen auxiliaire d'appui. Les dispositifs d'appui pour roulement de for- tune doivent néanmoins, d'une part, être aussi légers que possible et, d'autre part, présenter une capacité de charge aussi grande que possible sans que la cons- truction légère en soit pour autant affectée. Lors d'un dégonflement brutal, ils doivent assurer une possibili- tÉ de direction du véhicule suffisante pour éviter ainsi des accidents. En outre, ils doivent fonctionner en posant le moins de problèmes possibles pour permet- tre de couvrir avec un pneumatique défectueux, à une vitesse raisonnable, une course suffisante. A cet égard, le développement de chaleur dé aux conditions de frottement défavorables lors d'un roulement de for- tune et son contrôle par des moyens appropries jouent un rôle important. La nature et l'utilisation d'un mo- yen réducteur de frottement approprié sont décisifs à cet égard. Le type de renforcement de la sufrface por- teuse utilisé est également d'une importance considéra- ble. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour objet de créer un ensemble pneumatique-jante du type décrit au début du présent préambule, dans lequel la surface d'appui pour roulement de fortune est réali-s sée sous une forme spécifiquement légère et est très résistante à l'endommagement, et dans lequel sont prévus des moyens de réduction de frottement, de vis- cosité stable, et qui sont capables d'assurer un bon fonctionnement prolongé et créent des conditions de frottement de roulement favorables sur les surfaces de roulement de fortune. A cet effet, suivant l'invention, le dispositif d'appui est constitué par un corps creux annulaire con- nu en soi, dans lequel est prévu un élément à surface 2480O2Q1 de support en tissu renforcé par une couche de ma- tière plastique ou de résine synthétique, et la couche réductrice de frottement est constituée par un gel en majeure partie de polyglycol contenant de petites particules d'éléments de roulement et est disposée sur la surface intérieure du pneu au moins dans la région de la surface de roulement. La capacité de charge, lors d'une crevaison du pneu, est ainsi assurée de manière fiable, et une course de roulement de fortune à une vitesse suffisante est permise, car le renforcement de la surface d'appui et les conditions de frottement d'appui sont considérable- ment améliorés. Le corps d'appui pour roulement de fortune qui présente la surface de support renforcée reçoit d'une manière stre le pneu défectueux qui s'affaisse et em- pêche que les parties de la paroi latérale du pneu s'appliquent sur les cornes de la jante. La couche réductrice de frottement, qui est munie des minipar- ticules d'élément de roulement, emp4che que les sur- faces.en contact de la paroi intérieure du pneu et de la surface de support de l'élément d'appui soient écor- chées. Cette couche empoche ainsi un dégagement de chaleur inadmissible aux emplacements de contact con- cernés. Grâce aux conditions de frottement de roulement régnant largement lors d'un roulement de fortune, une course supplémentaire continue est rendue possible et un déjantage du pneu est ainsi évité, même lors du fran- chissement de virages. Le risque d'un accident du véhicule est par conséquent considérablement réduit sinon exclu. Même un parcours avec roulement de fortune sur une course re- lativement longue à une vitesse de l'ordre de celle qui est autorisée pour les traversées d'agglomération n'ex- clut pas une réutilisation du pneu défectueux après rénaration. L'amélioration des moyens de roulement de for- tune utilisés réside, en ce qui concerne l'élément présentant la surface de support, en ce qu'il est réa- lisé de manière suffisamment souple mais néanmoins dure et spécifiquement légère. L'incorporation s'effectue pendant le montage du pneu, conjointement avec le corps creux oui forme avec le pneu une seule unité, de façon relativement simple et en peu de temps. L'amélioration en ce qui concerne le moyen réducteur de frottement réside en ce que le gel peut être déposé sans problème avant le montage du pneu sur la surface intérieure de celui-ci. Le gel est insensible à la chaleur qui se dégage lors de l'utilisation du pneu, car il est de viscosité stable et peut remplir pleine- ment sa fonction, même après une durée d'utilisation re- lativement longue. Le gel présente en outre une proprié- té hygroscopique avantageuse. Il absorbe en' effet une fraction d'humidité considérable de l'air présent dans le pneu et l'emmagasine. Les fractions d'humidité sont toujours une cause de formation de rouille sur les par- ties de renforcement métalliquesdu pneu, qu'il est avan- tageux d'éviter. Les moyens permettant le frottement de roule- ment DroDrement dits se présentent sous la forme de pe- tites particules noyées dans le gel; ils peuvent être constitués par de la farine de caoutchouc et/ou par des perles de matière plastique et/ou de verre. Leur 3C forme physique, leur granulométrie et leur nombre Dermettent des mouvements de roulement sans glissement avantageux entre les surfaces de roulement de fortune. Ils empochent que les surfaces qui deviennnent normalement trs chaudes lors d'un roulement de fortune -5 soient écorchées. D'autres perfectionnements avantageux de l'in- vention concernent la composition de moyens préférés de réduction de frottement. Ces moyens sont formés en majeure partie de polyglycol et d'oxyde de silicium, qui représentent environ 70% en poids de la partie gel et de farine de caoutchouc de différentes grosseurs de particules, comprenant des particules relativement grossières d'une granulométrie de plus de 500 ym à envi- ron 1250 ym et des particules plus fines d'une granulo- métrie inférieure à 500 ym, toutes ces particules for- mant la fraction corpuscule de roulement, qui repré- sente environ 30% en poids. Les particules relativement fines peuvent être complétées ou remplacées par des perles de verre et/ou des perles de matière plastique correspondantes appropriées. Dans ce cas, on peut avan- tageusement, au lieu de la farine de caoutchouc de plus petite grosseur de particules, utiliser des perles de ver- re d'une grosseur de particules d'environ 100 ym à ym. En outre, des perles de verre et des perles de matière plastique d'une grosseur de particules supé- rieure à 150 yim peuvent être utilisées, soit conjointe- ment avec les particules de farine de caoutchouc, soit avec les perles de verre précitées de plus petite gros- seur de particules. Un autre perfectionnement avantageux concerne le renforcement de la surface d'appui. Ce renforcement est constitué par un matériau en fils non métallique de résistance mécanique spécifique élevée. De préférence on utilise des cordes textiles connues et des "aramides" (polyamides aromatiques) formant un tissu du genre cein- ture, par exemple un tissu croisé. Les fils ou le tissu sont revêtus au moins d'un côté d'une matière plasti- que ou d'une résine synthétique appropriées. Les matières plastiques préférées sont le polyuréthane et le polyes- -ter. La résine synthétique préférée est la résine époxyde. Ces revêtements peuvent être appliqués par enduction ou par pulvérisation. Toutefois, ils peuvent également être liés à demeure au tissu au moyen d'une colle appro- priés. La couche de matière plastique ou de résine synthétique forme de préférence le côté extérieur de la surface de support de l'élément de renforcement. Selon le choix du matériau et l'épaisseur de la couche, le tissu peut aussi être revêtu sur ses deux côtés. Il est également possible d'imprégner le tissu avec les matériaux mentionnés. Un tel élément formant surface de support est particulièrement léger, suffisamment élastique et apte à la déformation et de plus, résistant au percement et conservant sa forme lors d'un chargement au cours d'un roulement de fortune. De préférence, il est réalisé sous la forme d'un anneau du genre ceinture avec des bords (vus en coupe transversale) étirés vers l'intérieur en forme de cuvette. Cet anneau est alors, de préférence, lié rigi- dement à un corps creux analogue à une chambre à air. Il est par conséquent facile à incorporer. Une autre utilisation de la couche réductrice de frottement suivant l'invention consiste-à prévoir cet- te couche en combinaison avec l'élément de support à chambres multiples décrit dans la demande de brevet français NI 79 13835. Les avantages précédemment dé- crits, en ce qui concerne la couche constituée par un gel et par des particules d'éléments de roulement, sont également obtenus intégralement dans cette application. En principe, des roues permettant un roulement de fortune devraient être réalisées comme des roues de véhicule standards et leurs moyens auxiliaires de rou- lement de fortune devraient être simples dans leur exé- cution et dans leur disposition, afin que ces roues puis- sent être utilisées comme des roues de véhicule normales, tout en remplissant néanmoins d'une manière fiable, dans un cas d'urgence créé par une crevaison de pneu, leur rôle de sécurité contre un accident, Sont particu- lièrement en danger les conducteurs roulant très fre- quemment et les conducteurs rapides, pour qui l'utilisa- tion supplémentaire d'un moyen auxiliaire de roulement de fortune devrait être indispensable. Ce moyen est d'ailleurs en fait fabriqué aussi, à juste titre, pour les vossesseurs de véhicule qui attachent du prix à une plus grande sécurité. En outre, pour l'utilisation de tels moyens auxiliaires, on peut citer les véhicules oui exigent spécialement une protection, à savoir les véhicules de sapeurs-pompers et de protection contre les accidents graves, ainsi que les véhicules destinés à des applications militaires et analogues; pour ces derniers véhicules, il est en outre important qu'ils puissent rester capables d'un roulement de fortune même en cas d'endommagement des pneus par balle., L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du des- sin joint qui en représente, à titre d'exemples non li- mitatifs, des formes de réalisation. Sur ce dessin: la figure 1 est une vue en coupe partielle radiale à travers un ensemble pneumatique-jante compor- tant un corps creux de roulement de fortune disposé dans la base de la jante et une couche médiane de glissement déposée sur la paroi intérieure du pneu; la figure 2 représente l'ensemble de la figure 1 en configuration de roulement de fortune, et la figure 3 représente un détail des surfaces d'appui qui se présentent dans la configuration de la figure 2, vu en coupe. L'ensemble pneumatique-jante 1 représenté sur la figure 1 est constitué par un pneumatique standard 2 24a 020J1 à chambre incorporée et nar -mne jante à:base creuse de sécurité standard 10. Cet ensemble est muni d'un dispositif d'appui pour roulement:de fortune 20 et dune couche réductrice de frottement 18. Le pneumatique 2 comprend essentiellement ime carcasse radiale 4, des talons 3 avec des tringles-.de talon 5, des parois latérales de pneu 7, un renforce- ment de surface de roulement en forme de ceinture 6 et des bandes de roulement avec une surface de roulement 8. La surface intérieure du pneumatique est désignée-mar 9. La jante 10 comprend essentiellement une base creuse 11, les surfaces de siège de jante 12 munies sur l'un de leurs c8tés d'un bourrelet de s6curité (hump) et les cornes de jante 13. La valve du pneuma- tique est désignée par 14. L'autre valve représentée 15 appartient au dispositif d'appui pour roulement de for- tune 20. Le dispositif 20 est constitué par un corps creux analogue à une chambre à air, essentiellement formé d'une enveloppe en caoutchouc 21 qui, à son état gonflé d'utilisation, est appliqué sous pression con- tre la surface intérieure des talons du pneu et de la base creuse. Le diamètre extérieur-est légèrement plus grand que la moitié de la hauteur de-la section du pneu. L'élément à surface de-support du dispositif d'appui pour roulement de fortune 20 est constitué per un ruban de tissu 22, par exemple de tissu croisé en corde de polyester ou de polyamide, lié à demeure aveu une résine s-vnthétique, par exemple une résine époxyde, en formant une bande ou cuvette 23. Au lieu de la résine synthétique, on peut égalementprévoir une matière-plas- tique de propriétés comparables. De tels éléments à sur- face de support sont particulièrement légers, relative- 2-4 8020 1 ment déformable mais conservant néanmoins suffisamment leur forme et leur rigidité pour pouvoir supporter la charge en cas de défaillance du pneu. L'enveloppe en caoutchouc 21 est liée solidement à cet élément de sup- port. Pendant le montage du pneu, cette enveloppe est introduite sous la forme d'une unité structurelle 21-23 et est remplie d'air comprimé. L'état de fonctionnement normal de l'ensemble pneumatique-jante est représenté sur la figure 1. La figure 2 représente l'état de fonctionnement du pneu défaillant, état dans lequel une fraction importante de la surface intérieure 9 du pneu repose sur la surface de support 24 du dispositif d'appui pour roulement de fortune 20. Dans cette configuration, la couche réduc- trice de frottement 18 devient alors active. Elle est constituée par un gel de viscosité stable à base de poly-- glycol et d'oxyde de silicium déposé avant le montage du pneu, par exemple par enduction, sur la surface intérieure du pneu. Il forme à l'état pseudodissous une masse pâteuse 16 relativement tenace, mais se prê- tant à l'enduction. Elle ne dégoutte pas et reste de fa- çon durable d'une viscosité stable. En outre, elle est hygroscopique et absorbe une partie de l'humidité de l'air comprimé. Dans ce gel sont mélangées de nombreuses petites particules d'éléments de roulement 17, qui sont constituées, en partie par de la farine de caoutchouc, et en partie par des perles de verre et de matière plas- tique. La farine de caoutchouc préférée se présente avec des grosseurs de particules de 0,2 à 1,25 mm. Les perles préférées ont une grosseur de particules de 0,1 à 0,15 mm. Ce moyen réduisant le frottement grâce au gel et aux petites particules roulant sans frottement est déposé sous la forme de la couche 18, dont le poids est compris entre 300 et 500 g selon la dimension du pneu, sur la surface de celui-ci, et est extrêmement efficace en roulement de fortune avec un pneu défaillant. Des parcours de roulement de fortune simulés, au cours desquels on a roulé avec le pneumatique sans pression et au cours desquels seuls les moyens de rou- lement de fortune décrits supportaient la charge, ont été effectués à des vitesses de 60, 66 et 70 km/h sur des courses de plus de 50 km de longueur compre- nant des virages. Aussi bien les pneumatiques que les dispositifs d'appui pour roulement de secours sont res- tés intacts. Les conditions de conduite, dans ces circonstances extraordinaires, ont été très satisfai- santes. Gr4ce aux mesures mentionnées, on a atteint le but visé, à savoir de pouvoir continuer à conduire un véhicule avec un pneu défaillant à une vitesse relati- vement élevée. On évite que les talons s'échappent de la jante en glissant, et que le pneu devienne inuti- lisable. En outre et en particulier, le développement de chaleur sur les surfaces frottantes est maintenu très faible Dar les éléments roulant sans frotter incorporés et l'on évite qu'il apparaisse des points écorchés sur le dispositif de roulement de fortune ou sur le pneu. F48Of 1 REVENDIEATIONS 1.. Ensemble enveloppe pneumatique-jante consti- tué par un pneumatique standard à carcasse radiale et renforcement.de surface de roulement du-type ceinture et par une jante standard à baseplate ou-creuse, dans lequel sont prévus un dispositif d'appui disposé dans la base de la jante et supportant la charge en cas de crevaison du pneu, et une couche réductrice de frottement entre la surface intérieure du pneu et la surface de support du dispositif d'appui, ledit ensemble étant caractérisé en o10 ce que le dispositif d'appui est constitué par un corps creux annulaire connu en soi (20), dans lequel est prévu un élément à surface d'appui (22) en tissu renforcé par une couche (23) de.matière plastique ou de résine synthé- tique, et en ce que la couche réductrice de frottement (18) est constituée par un gel en majeure partie de polyglycol contenant de petites particules d'téléments de roulement (17) et est disposée sur la surface intérieure (9) du pneu au moins dans la région de la surface de roulement. 2. Ensemble pneumatique-jante suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que la couche réductrice de frottement (18) est formée par un gel de polyglycol et d'oxyde de silicium et par de petites particules d'élé- ments de roulement constituées par de la farine de caout- chouc et/ou des perles de matiere plastique et/ou de verre. 3. Ensemble pneumatique-jante suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche (18) est formée de polyglycol et d!oxyde de silicium représentant environ 70 % en poids et d'une farine de ca- outchouc représentant environ 30 % en poids, en partie d'une grosseur de particules de plus de 500 pm à environ 1250 um, et en partie d'une grosseur de particules de 248020 1 moins de 500 ym à environ 100 ym. 4. Ensemble pneumatique-jante suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au lieu de la partie de farine de caoutchouc à grosseur de particu- les relativement faible, il est prévu environ 10 à 25 %e en poids de petites perles de verre d'une grosseur de particules d'environ 100 à 150 "m. 5. Ensemble pneumatique-jante suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on uti- lise de petites perles de verre et/ou de matière plastique d'une grosseur de particules de plus de 150Oym à environ 600 Um. 6. Ensemble pneumatique-jante suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que le tissu de l'élément à surface de support (22) est constitué par un matériau -en fils non métallique d'une résistance mécanique spéci- fique élevée, par exemple une corde textile. 7. Ensemble pneumatique-jante suivant l'une des revendications 1 et 6, caractérisé en ce que le matériau en fils est un polyamide aromatique ("aramide"). 8. Ensemble pneumatique-jante suivant l'une des revendications 1, 6 et 7, caractérisé en ce que le maté- riau en fils ou tissu présente une couche de polyuréthane ou de polyester déposée, appliquée par imprégnation ou collée. 9. Ensemble pneumatique-jante suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cou- che liée au tissu ou au matériau en fils est une couche de résine époxyde.