Brevet FR2511953A1 — publié le 19830304

L'invention se rapporte à un talon isolé destiné à un pneumatique à carcasse radiale, et plus particulièrement un pneumatique à carcasse radiale à nappe d'acier, ainsi qu'à un procédé de fabrication d'un tel talon. Grace aux talons en acier, il est possible de monter d'une manière sûre des pneumatiques sur des jantes Les talons de pneumatique sont constitués d'un câblé enroulé Chaque toron du câblé peut être revêtu de caoutchouc et une étoffe ou une corde peut être enroulée en hélice autour de l'ensemble des différents torons revêtus de caoutchouc Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 106 952 décrit un tel talon de pneumatique Ce brevet concerne essentiellement le recouvre- ment de la tringle du talon avec un matériau thermo-rétracta- ble enroulé en boucles très espacées Pendant la vulcanisation à chaud du pneumtique, le matériau thermo-rétractable se contracte et comprime les câblés de talon enroulés (la tringle du talon), ce qui empêche ainsi les extrémités libres des câblés du talon de pénétrer dans les flancs ou dans toute autre partie du pneumatique que ces extrémités pourraient endommager Le matériau thermo-rétractable ne maintient pas le caoutchouc en place autour de la tringle du talon Il est également bien connu dans l'état de la technique d'enrouler du caoutchouc autour de la tringle du talon avant l'addition d'une languette destinée à constituer une couche isolante de caoutchouc entre la tringle du talon et la nappe de carcasse la plus adjacente Malgré l'addition de l'enroulement de caoutchouc, des défaillances continuent à se produire dans la zone du talon de pneumatiques expérimentaux à carcasse radiale à nappe d'acier Le recouvrement d'une tringle de talon avec du caoutchouc et l'addition d'une languette font l'objet de l'article "The story of Tire Beads and Tires", aux pages 80 à 82 de l'ouvrage: Niles Standard 1954. L'invention n'a pas pour but de remédier aux inconvénients que présentent les extrémités libres de câblés de talon de pneumatiques à carcasse radiale à nappe d'acier Mais l'invention résout le problème de la réalisation d'une envelop- pe d'isolement entre la tringle du talon et la nappe de carcasse en acier adjacente de pneumatiques à ceinture d'acier ou de pneumatiques radiaux à nappe de carcasse en acier Par la mise en oeuvre de la présente invention, les câblés du talon et une nappe de carcasse en acier ne peuvent plus venir en contact direct, et engendrer un phénomène de corrosion appelé fretting, qui peut provoquer en fin de compte une défaillance du pneumatique. Les avantages présentés par l'invention sont essentiellement que l'enveloppe d'isolement en caoutchouc qui est appliquée sur la tringle du talon constitué de câblés recouverts de caoutchouc est serrée par un enroulement envelop- pant ou par un enroulement hélicoïdal d'un revêtement en étoffe qui empêche les mouvements de l'enveloppe d'isolement provoqués par le retournement de la nappe de carcasse en acier autour de la tringle du talon,par les pressions subies pendant le moulage du pneumatique,et par les forces subies pendant le fonctionnement du pneumatique Conformément à la présente invention, le fait de disposer une languette sur un talon n'est pas considéré comme étant un enroulement de ce talon. L'invention peut être mise en oeuvre d'un grand nombre de manières différentes, en fonction du type de tambour de façonnage du pneumatique qui est utilisé Par exemple, si on utilise une machine à confectionner les pneumatiques équipée d'un tambour à surface latérale sans courbure, une première enveloppe recouvre la tringle du talon d'une couche de caoutchouc, puis la couverture de caoutchouc est revêtue d'un stéarate de zinc ou d'un lubrifiant comparable, puis une seconde couverture de caoutchouc est appliquée selon un enroulement enveloppant puis une couverture constituée d'une étoffe serrée est mise en place par un enroulement en hélice ou un enroulement enveloppant Ceci est dû au fait que lors de la formation d'une configuration torique à l'aide d'un tambour à surface latérale plane, les composants non vulcanisés qui sont adjacents à la tringle du talon doivent tourner dans le 251 1953 pneumatique Le lubrifiant permet aux composants adjacents à la tringle du talon de tourner avec un minimum de déforma- tion Le recouvrement d'étoffe maintient le caoutchouc en place autour de la tringle du talon pendant les différentes opérations de confection du pneumatique La seconde couche de caoutchouc et le recouvrement en étoffe peuvent être remplacés par un composite lamifié d'étoffe et de caoutchouc. Dans le pneumatique à l'état fini, grâce à la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, on évite les contacts métal-métal entre le talon et les nappes de carcasse ainsi que le phénomène de corrosion qui en découle Le stéarate de zinc est appliqué en suspension à six pourcent dans l'alcool isopropylique. Lorsqu'on utilise un tambour dont la surface latérale est très bombée,et dans d'autres conditions dans lesquelles les composants non vulcanisés n'ont pas besoin de se déplacer d'une manière significative par rapport au talon dans le pneumatique, lors de la confection de ce dernier, il n'est pas indispensable d'utiliser le lubrifiant et la seconde couche de recouvrement en caoutchouc A propos de la lubrifi- cation des couches d'isolement, d'autres détails sont donnés dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n O 338 765, dont la description est incorporée au présent mémoire par voie de référence. Dans un exemple préféré de réalisation, on applique suffisamment de caoutchouc sur la tringle en câblé d'acier pour obtenir une enveloppe d'isolement supplémentaire en caoutchouc dont l'épaisseur est comprise entre 0,1 et 0,7 cm dans la zone o les câblés du talon recouverts de caoutchouc sont disposés à proximité d'une nappe de carcasse en acier. Le recouvrement en étoffe recouvre au moins 80 % et de préférence % de la surface externe de la couche d'isolement Il est particulièrement important que la couche d'isolement en caou- tchouc recouvre toutes les zones du talon qui, sinon, viendraient en contact avec une nappe de carcasse Lorsque le recouvrement en étoffe du talon est enroulé en hélice sur le talon, l'étoffe est de préférence en nylon imprégné de caoutchouc L'étoffe utilisée dans un enroulement hélicoïdal, qui est la forme préférée de réalisation, présente une largeur 11953 variant entre 0,5 et 3 cm Lorsque l'étoffe est mise en place selon un enroulement enveloppant sur la tringle du talon recouverte de caoutchouc, l'étoffe présente de préfé- rence une largeur qui est supérieure de 30 % au moins à la circonférence de la section de la tringle du talon Ceci réalise un recouvrement bloquant qui, à son tour empêche l'ensemble de s'ouvrir et de se libérer de la gaine d'isole- ment en caoutchouc lorsqu'une pression est appliquée sur la tringle du talon recouverte de caoutchouc par un enroule- ment enveloppant, pendant la confection du pneumatique De préférence, l'étoffe recouvre complètement la surface de chaque talon recouvert de caoutchouc Avantageusement également, aucune bande de bourrage de talon n'est disposée à l'intérieur de l'enroulement Au lieu de recouvrir séparé- ment la tringle du talon d'une part de caoutchouc et d'autre part d'une étoffe, la tringle peut être recouverte d'un composite lamifié de caoutchouc et d'étoffe. Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est décrit de manière détaillée ci-'dessous en référence aux dessins, qui représentent à titre non limitatif des exemples particuliers, et dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective et en coupe représentant un talon hexagonal entouré d'une couver- ture de caoutchouc et d'étoffe. La figure 2 est une en coupe représentant un enroulement enveloppant. La figure 3 représente une tringle de talon hexagonale recouverte de deux couches de caoutchcouc et d'une enveloppe externe en étoffe, et un lubrifiant est disposé entre les deux couches de caoutchouc. Les figures représentent différentes tringles de talon enroulées et recouvertes de caoutchouc. Selon l'invention, une tringle de talon hexagonale est formée tout d'abord par l'enroulement d'un câblé 1 recou- vert de caoutchouc et à un seul toronselon une configuration circulaire afin de former une tringle de talon qui présente en coupe une configuration à 72 câblés Le diamètre de la section de la tringle du talon est de 1,83 cm; le toron non revêtu du câblé présente un diamètre de 0,13 cm et est revêtu de caoutchouc ayant une épaisseur de 0,013 cm La machine de fabrication des tringles est une machine modèle 147 de National Standard, décrite en partie dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 741 263 Le talon est ensuite recouvert par un enroulement enveloppant d'une bande de caout- chouc ayant une largeur de 5,84 cm et une épaisseur de 0,23 cm. Un recouvrement d'environ 0,51 cm se présente le long de la surface supérieure du talon La machine utilisée pour mettre en place l'enroulement enveloppant est une machine de revête- ment modèle 147 de R 3 S Corporation, Akron, Ohio La tringle du talon recouverte de caoutchouc est ensuite recouverte par un enroulement hélicoïdal d'une étoffe 3 L'étoffe est un tissu symétrique de Nylon ayant une largeur de 1,59 cm et une épaisseur de 0,028 cm L'étoffe est un tulle collant de Nylon 6 6 ayant un denier de 210 La machine d'enroulement utilisée est une National Standard modèle BSW à enrouler les talons en spirale, fabriquée par National Standard machery division, Niles, Michigan Le talon recou- vert ainsi réalisé est ensuite utilisé pour confectionner un pneumatique sur un tambour à surface latérale très bombée, de manière bien connue Les pneumatiques fabriqués conformément à la présente invention ne présentent pas de défaillances d es à la corrosion par fretting des nappes de carcasse, qui se développent lorsque ces dernières sont en contat direct avec la tringle du talon Par contre, les pneu- matiques fabriqués sans enroulement d'étoffe par-dessus le mélange d'isolement en caoutchouc peuvent présenter. de telles défaillances. Le caoutchouc non vulcanisé utilisé pour recou- vrir le talon présente de préférence une viscosité Mooney com- prise entre 60 et 70 et, lorsqu'il est vulcanisé, présente une dureté Shore A comprise entre 84 S et 92. Un autre procédé d'enroulement de la tringle d'un talon avec du caoutchouc et une étoffe consiste en la mise en place d'un recouvrement de caoutchouc autour de la tringle du talon grâce à l'utilisation de vessies gonflables A cet effet, un composite lamifié de caoutchouc et d'étoffe peut être utilisé L'étoffe lamifiée est dispo- sée sous la tringle du talon de sorte que le caoutchouc soit en contact avec le talon, et que l'étoffe constitue la sur- face externe Une vessie disposée d'un côté se gonfle et se trouve poussée en direction de la tringle du talon grâce à des poussoirs La vessie dispose l'étoffe lamifiée autour de la tringle du talon de sorte que son bord s'achève sur la surface du dessus du talon De l'autre côté, on réalise la même opération, mais de sorte que le bord de l'étoffe lami- fiée recouvre le bord de la partie d'étoffe lamifiée déjà enroulée L'invention décrite dans le dernier paragraphe pré- cité concerne la formation d'un recouvrement enveloppant de caoutchouc et/ou d'une étoffe lamifiée en caoutchouc. Le talon représenté sur la figure 3 est obtenu en recouvrant la bande de caoutchouc 2 qui recouvre la tringle hexagonale, d'une seconde bande de caoutchouc, avec interpo- sition d'un lubrifiant 4, par exemple une suspension à 6 % de stéarate de zinc dans l'alcool isopropylique Puis l'en- semble est recouvert comme précédemment d'une étoffe 3. REVENDICATIONS 1 Pneumatique comprenant a) au moins une nappe en acier de carcasse radiale, b) des talons d'acier constitués de câblés de ta- lon ( 1) noyés dans l'extrémité de chaque flanc, et c) une couche d'isolement en caoutchouc ( 2) recou- vrantles talons en acier, réalisés de câblés recouverts -de caoutchouc, la couche d'isolement ayant une épaisseur variant îo entre 0,1 et 0,7 cm dans les zones ou les câblés du talon viennent à proximité d'une nappe d'acier de la carcasse, caractérisé en ce qu'il comprend: d) un recouvrement ( 3) enroulé autour d'un-talon, destiné à maintenir la couche d'isolement en caoutchouc en place sur les câblés du talon pendant la confection du pneuma- tique, et qui recouvre au moins 80 % de la surface externe de chaque couche d'isolement; 2 Pneumatique selon la revendication 1, carac- térisé en ce que le recouvrement ( 3) est constitué d'une étoffe et recouvre complètement la surface de chaque talon. 3 Pneumatique selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la couche d'isolement ( 2) a une épaisseur comprise entre 0,3 et 0,5 cm. 4 Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le recouvrement ( 3) est constitué d'une étoffe enroulée en spirale sur le talon. Pneumatique selon la revendication l,cara-cté- risé en ce que le recouvrement ( 3)-est constitué d'une étoffe mise en place selon un enroulement enveloppant sur le talon. 6 Pneumatique selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'aucune bande de bourrage de tringle N 'est dispo- sée dans le recouvrement ( 3) en étoffe. 7 Procédé de fabrication d'un talon de pneumati- que, qui consiste à: a) former un talon contenant, en coupe, plusieurs câblés ( 1), et b) munir le talon d'un revêtement de caoutchouc ( 2), 25119 * 3 ' c) donner au revêtement de caoutchouc une épaisseur minimale, à proximité d'une nappe de carcasse, comprise entre 0,1 et 0,7 cm, caractérisé en ce qu'il consiste en outre d) à recouvrir le revêtement du talon avec un recouvrement ( 3) qui maintient en place le revêtement de caoutchouc sur les-câblés ( 1) du talon pendant la confection du pneumatique. 8 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le recouvrement ( 3) est enroulé en hélice sur le talon recouvert de caoutchouc. 9 Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le recouvrement est constitué d'étoffe ( 3). Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le recouvrement est mis en place selon un enroulement enveloppant sur le talon recouvert de caoutchouc.