Brevet FR2476548A1 — publié le 19810828

La présente. invention concerne un bandage pneumatique de véhicule, comportant essentiellement une carcasse, par- ticulièrement unecarcasse radiale, une bande de roulement avec une surface de roulement et un renforcement sous forme d'une sangle entre la carcasse et la bande de roulement. Le renforcement en forme de sangle est constitué par au moins deux nappes de cordes superposées radialement, dont une au moins est faite d'éléments de corde métalliques en- duits de gomme et dont l'autre, le cas échéant, est faite d'éléments de corde non métalliques, enduits de gomme, et qui se croisent d'une nappe à l'autre, ia largeur d'une nappe de corde au moins étant à peu près la même que la largeur de la surface de roulement. Les éléments de corde métalliques, qui consistent surtout en mun fil d'acier recouvert de laiton, comportent une Ame et une couche exterieure en fils métalliques, la cou- che extérieure comprenant lun certain nombre de fils indivi- duels, de préférence torsadés ensemble, et de même diamètre. Les éléments de corde se trouvent dans la nappe avec une certaine densité et parallèles entre eux. Ils consti- tuent l'armature de la nappe élastique ou légèrement défor- mable en caoutchouc ou autre matière plastique de comporte- ment semblable. Les éléments de corde sont ainsi noyés dans la matière qui les entoure à laquelle ils adhèrent pour se déformer avec elle. Dece fait, ils subissent des efforts considérables. Pour cette raison, les différents éléments de corde sont choisis en ce qui concerne leur dimension et le montage de leurs constituants de manière que d'une part ils soient suffisamment élastiques et déformables et d'autre part, suffisamment durables et résistants à la com- pression. Les éléments en fils métalliques sont de plus soumis à l'influence chimique et/ou biologiqueo La raison princi- pale en est la perméabilité à l'air du bandage pneumatique lui-même. autrement dit, de l'air peut pénétrer depuis l'in- térieur par perméabilité ou diffusion normale, ou depuis l'extérieur par pénétration quand lebandage pneumatique est endommagé. L'air qui s'infiltre depuis l'extérieur contient de l'humidité qui, à travers la gomme, pénètre à la surface du fil non couverte oupartiellement couverte et pénètre dans le vide au centre de chaque élément de corde entre les fils de la couche extérieure pour remplir finalement l'intérieur de chaque élément dans toute sa longueur. Etant donné que l'air infiltré et renfermé con- tient de l'humidité et que l'oxygène se libère, les con- stituants de l'air auxquels s'ajoute le sel en hiver, ont avec le temps un effet de corrosion attaquant la surface des fils des cordes. Cela peut entraîner éventuellement une destruction prématurée de la nappe de cordespour pro- duire une forte oxydation entraînant une destruction de la totalité du bandage pneumatique. Il a déjà été proposé de remplir l'intérieur des éléments de cordes avec une masse insensible à la corro- sion, o il a été recommandé, selon le Brevet de la Répu- blique Fédérale Allemande NO 27 01 025 de réaliser l'âmie de l'élément de corps en fibres d'Aramide. Selon le Brevet de la République Fédérale Allemande NO 26 48 524, l'âme de l'élément de corde peut consister en une tige de caoutchouc ou de matière thermoplastique ou en des torons de filaments torsadés avec des fibres natu- relles ou synthétiques. L'inconvénient de ces éléments con- nus est que la solidité nécessaire et la résistance à la compression ne sont pas obtenues sauf au prix d'un grand nombre de fils de couche extérieure. Afin d'obtenir des éléments de corde avec une âme dont la résistance est voisine de celle des fils de la couche extérieure, il a étc recommandé de prévoir un fil d'armature dans la structure de l'élément de corde. Mais cette disposition n'a pas fait ses preuves car avec les fils utilisés jusqu'à présent, le fil d'armature se déplace dans la couche extérieure et peut sortir sur le côté du Z4ï 75 1., flanc du bandage. Cet inconvénient doit être évité à tout prix. Le Brevet de la République Fédérale Allemande NO 27 03 328 décrit un exemple d'autres cordes en acier com- prenant une couche extérieure de six ou sept fils identi- ques en acier et une âme de deux fils d'acier identiques de plus petit diamètre. Ces éléments de corde ont fait leurs preuves mais ils augmentent le poids de la sangle à cause du grand nombre des fils, ils sont coûteux, et l'utilisation de la sangle conduit à une résistance au roulement du bandage.pneumatique trop élevée. La consé- quenceen est une consommation d'énergie inutilement élevée. Il serait souhaitable qu'en raison de la pénurie actuelle d'énergie, la résistance au roulement des bandages pneuma- tiques de véhicules, particulièrement ceux comportant une sangle, soit la plus réduite possible. L'invention a donc pour objet de proposer un bandage pneumatique du type décrit ci-dessus, dans lequel l'utili- sation d'éléments de cordes métalliques avec une âme dans les nappes de cordes ne présente pas les inconvénients pré- cités, permet d'atteindre une très faible résistance au roulement, une très grande résistance à la compression avec un faible poids, tout en permettant d'obtenir et de conser- ver une étanchéité à l'air élevée et sûre des éléments de corde, ainsi qu'une grande longévité. Ce résultat est obtenu selon l'invention, dans un bandage pneumatique, dont les éléments de cordes métalli- ques de la nappe consistent en une âme constituée par un filament de fils individuels avec une couche extérieure comprenant au moins trois filaments de fils individuels; les fils de la couche extérieure sont en contact radial avec le, fil de l'âme dont le diamètre est inférieur au diamètre des fils de la couche extérieure qui n'est pas supérieure à 0,28 mm; la distance centre à centre des fils voisins de la couche extérieure est supérieure à leur dia- mètre. Le fil simple constituant l'âme de l'élément de corde avec trois à cinq fils de la couche extérieure garantissent une haute résistance à la compression avec un poids relati- vement faible, une solidité suffisante, une endurance par- ticulièrement grande et une étanchéité absolue à l'air, même lorsque le bandage pneumatique est endommagé à l'ex- térieur. La migration de l'âme est éliminée de façon sûre. L'utilisation de ces éléments de cordes, au moins dans une nappe de sangle, permet avec des bandages pneuma- tiques du type décrit ci-dessus, d'obtenir une très faible résistance au roulement, et par conséquent, une faible con- sommation d'énergie. La longévité est considérablement aug- mentée sans entraîner de pertes notables en ce qui concerne l'usure. Le fil simple qui constitue l'âme remplit presque complètement et de façon durable le vide entre les fils de la couche extérieure, la matière d'enrobage pénétrant de façon optimale dans les espaces entre les filaments des fils de la couche extérieure pendant la suite du traitement par exemple entre les cylindres calendreurs, assurant ainsi un bon recouvrement et une bonne adhérence. Cette disposi- tion confère une étanchéité absolue à l'air des éléments de corde après la réticulation ou la vulcanisation des piè- ces de caoutchouc ou de matière plastique du bandage pneu- matique. Cela évite que l'humidité et l'oxygène de l'air qui peuvent parvenir jusqu'aux éléments de corde par l'in- térieur, par un dommage ou une diffusion, n'entraînent une destruction prématurée des fils par corrosion, et ne nuisent donc pas à la solidité et la longévité du bandage pneumati- que. Les éléments de cordes peuvent être réalisés de ma- nière à présenter une résistance à la compression dans des limites plus larges ou plus étroites, tout en maintenant en même temps une étanchéité absolue à l'air. Dans le cas d'une section réduite du fil de l'âmes il est préférable de prévoir quatre ou cinq fils de plus grand diamètre dans la couche extérieure, dans le torsadage habituel. Le diamètre du fil de l'âme peut être environ 1,2 fois plus petit que le dia- mètre des fils de la couche extérieure. Le fil individuel constituant l'âme d'un élément de cordepeut être généralement rectiligne. Pour la réalisation il est avantageux de le placer au centre de l'élément de corde et de l'entourer ensuite à tous les endroits accessi- bles par la matière de recouvrement formant une couche. Cela permet d'obtenir, à la vulcanisation ou la réticula- tion, qui suit, une adhérence suffisante entre l'âme et les fils de la couche extérieure. Tout déplacement est ainsi évité. Le fil constituant l'âmhe de l'élément de corde peut néanmoins être légèrement ondulé. En plus de la disposition décrite du filament dans le centre de l'élément de corde, les bosses et les creux résultant de la forme ondulée des filaments apportent dans ce cas une amélioration mécanique en liaison avec les fils de la couche extérieure. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre et sur le dessin annexé à titre d'exemples nullement limi- tatifs et sur lequel: La Figure 1 est une coupe partielle d'un bandage pneumatique de véhicule, la Figure 2 est une ooupe partielle d'un autre mode de réalisation diun bandage pneumatique, la Figure 3 montre un détail d'un élément de corde et, les Figures 4 et 5 sont des coupes d'éléments de corde. Le bandage pneumatique 1 de véhicule, du type à armature radiale avec un renforcement en forme de sangle, comporte une carcasse radiale 2 avec des renforcements, nion représentés, des flancs et une bande de roulement 4 ainsi qu'une armature constituée par deux nappes 5 de cordes superposées radialement. L'une au moins des nappes est faite en cordes d'acier. La référence 3 désigne une couche intérieure étanche à l'air. Le bandage pneumatique 6, du type à carcasse ra- diale, dont le renforcement en forme de sangle représenté sur la Figure 2 est de forme différente, comporte une arma- ture constituée par des nappes de cordes superposées radia- lement, dont la nappe intérieure radialement 8 est faite d'éléments de cordes non métalliques. Cette nappe est re- pliée sur l'autre nappe 7 constituée par des cordes d'acier, avec des replis 9 enfermant ainsi la nappe 7 La nappe ou les nappes 5 et la nappe 7 sont faites avec des éléments de cordes en acier 10, enduits de gomme, dont une partie est représentée en détail sur la Figure 3. Il s'agit là d'un élément de corde en acier comprenant une âme sous forme d'un fil individuel et une couche extérieure de plusieurs éléments de fil simple, torsadés. La Figure 4 est une coupe transversale d'un tel élé- ment de corde. La couche extérieure comprend trois fils 13 de même diamètre. Le diamètre du fil se situe entre 0,15 et 0,28 mm au maximum. La distance centre à centre entre les fils voisins de la couche extérieure est toujours plus im- portante que le diamètre des fils 13. L'âme est faite d'un seul fil individuel Il. Son diamètre est toujours plus petit que celui des fils de la couche extérieure. Le diamètre du fil de l'âme est environ 1,2 fois plus petit que le diamètre des fils de la couche extérieure. Il se situe dans la plage de 0,12 à 0,22 mm. Chaque fil 13 de la couche extérieure coiil- porte une partie 12 en contactradial avec le fil de l'âme. Les espaces vides 141 entre les fils de la couche extérieure et l'âme restent libres. Au cours du traitement des éléments de cordes pour en faire des nappes, ces espaces sont remplis par une masse de caoutchouc ou d'une matière plastique dont le comportement est semblabe à celui du catouchcouc et en même temps, le revêtement de gomme proprement dit des élé- ments de corde est effectué. La Figure 5 est une coupe transversale d'un autre élé- ment de corde 15. La couche extérieure comporte quatre fils individuels 18 dont le diamètre D est de préférence de 0,22 à 0,25 mm. L'âme consiste en un seul fil individuel 16 dont le diamètre d est de préférence de 0,12 à 0,22 mm. Chaque fil de la couche extérieure comporte une partie 17 de con- tact radial avec l'âme. Dans ce cas, également, la distance centre à centre A entre les fils voisins de la couche exté- rieure est toujours plus grande que le diamètre de ces fils. Au cours du traitement des cordes d'acier pour enfaire des nappes, les espaces vides 19 sont remplis d'une matière de recouvrement. La structure de l'élément de corde peut comprendre jus- qu'à cinq fils de couche extérieure avec une âme formée par. un fil simple. Les nappes de cordes d'acier faites avec les éléments de cordes décrits ci-dessus sont relativement lé- gères en raison du nombre réduit des fils nécessaires et elles peuvent être fabriquées à des prix intéressants. Elles contiennent des éléments de corde qui, en raison de leur structure, des fils et de leurs dimensions, ont une solidité suffisante pour remplir leur fonction. La longévité et la résistance à la compression sont particulièrement élevées. De plus, l'étanchéité à l'air des éléments de cordes d'acier est totale étant donné que l'âme remplit le centre de l'élé- ment, et avec un revêtement de gomme relativement épais. Une structure choisie avec les fils dans les dimensions déter- minées, et un recouvrement important garantissent que, dans le cas de l'utilisation d'un fil rectiligne pour l'âme, cette dernière ne risque pas de sortir. La grande endurance de la nappe de cordes d'acier est assurée avec sécurité, même dans le cas o le bandage pneu- matique es.t endommagé, permettant une infiltration d'air qui, de toute manière, contient de l'humidité. Toutes les caractéristiques et avantages précités sont essentiels pour la qualité d'un bandage pneumatique à sangle. Cela est en- core accentué par le fait que les nappes de cordes en acier et qui sont réalisées avec des éléments de corde de la struc- ture illustrée, permet d'obtenir une faible résistance au roulement du bandage pneumatique en assurant une grande en- durance sans perte causée par l'usure. Une faible résistance au roulement signifie une faible consommation d'énergie. Une grande endurance signifie une grande longévité. Dans des périodes de pénurie d'énergie et de prix élevés de fabrica- tion et de fonctionnement, l'utilisation des éléments de cordes décrits dans des bandages pneumatiques à sangles présente une grande valeur. ú476548 REVENDICATIONS 1 - Bandage pneumatique de véhicule, constitué par une carcasse, particulièrement une carcasse radiale et un renforcement en forme de sangle d'au moins deux nappes de cordes, superposées radialement dont l'une au moins est faite d'éléments de cordes métalliques enduits de gomme et l'autre, le cas échéant, d'éléments de cordes non métalli- ques, qui sont croisés d'une nappe à l'autre, la largeur d'au moins d'une nappe de cordes étant pratiquement la même quella largeur de la bande de roulement, et les élé- ments de cor-des métalliques étant faits essentiellement en fils d'acier revêtus de laiton comprenant une âme et une couche extérieure en fils, la couche extérieure comportant un certain nombre de fils individuels torsadés entre eux et de même diamètre, bandage pneumatique caractérisé en ce que les éléments de cordes métalliques (lo....)de la nappe de cordes consistent en une âme constituée par un fil indi- viduel (11; 16....) et une couche extérieure d'au moins trois fils individuels, les fils (13, 18...) de la couche extéri- eure comportant une partie (12, 17...) en contact radial avec le fil de l'âme, le diamètre d du fil de l'âme étant inférieur au diamètre D des fils de la couche extérieure qui n'est pas supérieur à 0,28 mm, et la distance centre à centre A de filsvoisinsétant supérieure au diamètres des fils de la couche extérieure. 2 - Bandage pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section transversale des fils de l'âme est environ 1,2 fois à 2 fois plus petite que celle d'un fil de la couche extérieure. 3 - Bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche extérieure d'un élément de corde (1î) d'une nappe de cordes (5, 7) est constituée par quatre fils individuels (18) en fonction de la section transversale du fil individuel (16) de l'âme. 4 - Bandage pneumatique selon la premndication 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche extérieure de l'élément de corde de la nappe (5, 7) est constituée par cinq fils in- dividuels en fonction de la section transversale du fil in- dividuel de l'âme. - Bandage pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fil indivi- duel de l'âme est essentiellement rectiligne dans l'élé- ment de corde. 6 - Bandage pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le filament individuel de l'âme a la forme d'une ligne courbe ou ondulée dans l'élément de corde.