Brevet FR2672238A1 — publié le 19920807

i RECTIFICATION DES PNEUMATIQUES La présente invention concerne la rectification des pneumatiques L'invention propose un procédé de rectification des pneumatiques neufs ou usagés, et propose une machine de rectification sur véhicule d'un pneumatique ayant déjà roulé. Les opérations de rectification des pneumatiques sont bien connues, et décrites par exemple par les brevets US 3,943,806 ou US 4,936,054 La finalité de l'opération de rectification telle qu'elle est connue de l'état de la technique est d'améliorer, ou de restaurer une certaine perfection de forme au pneumatique pour améliorer son uniformité: on cherche donc à diminuer la variation radiale, ou le balourd. Le but de la présente invention est d'éviter l'aggravation exponentielle de la vitesse d'usure lorsqu'apparaissent des amorces d'usure anormale ou de diminuer la vitesse d'usure lorsque le pneumatique comporte des défauts de moulage A cette fin, l'invention propose de rectifier le pneumatique en respectant les harmoniques basses du faux rond de celui- ci (jusqu'à environ l'harmonique 2). Partant de la constatation que la vitesse d'usure d'un pneumatique n'est pas toujours linéaire, il a été observé que certains types d'usure irrégulière pouvaient conduire à une accélération rapide de la vitesse d'usure L'objectif de l'invention est donc d'effectuer sur le pneumatique une opération d'entretien consistant à effacer les amorces d'usure irrégulière aussitôt qu'elles sont détectées, ou bien une opération de finition, permettant d'en améliorer la qualité géométrique. Selon l'invention, le procédé de rectification d'un -2- pneumatique monté et gonflé à sa pression nominale, entraîné en rotation, et sur lequel agit un moyen de meulage, est caractérisé en ce que l'on applique le moyen de meulage sur la bande de roulement avec une pression faible et constante, et en ce que l'on enlève par abrasion une épaisseur de caoutchouc constante en moyenne circonférentiellement. L'utilisation de l'invention est tout particulièrement intéressant pour les pneumatiques ayant été en service sur un véhicule, sur lesquels apparaissent des usures irrégulières. Il convient de rectifier les pneumatiques aussitôt que possible, dès l'amorce des usures irrégulières On a constaté qu'il suffit d'enlever une très faible épaisseur de caoutchouc, de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres pour maintenir la vitesse d'usure à son minimum, et au total améliorer la longévité kilométrique du pneumatique jusqu'à parfois la doubler Par exemple, l'épaisseur maximale typique enlevée sur les pneumatiques neufs est comprise entre 2/10 de mm et 4/10 de mm Pour les pneumatiques usagés, cette épaisseur est bien entendu conditionnée par l'amplitude des usures irrégulières déjà apparues Cela peut varier de quelques dixièmes (par exemple 5/10 de mm) jusqu'à deux ou trois mm, et dans ce dernier cas, il est à nouveau possible d'utiliser un pneumatique qui était devenu inutilisable avant. l'opération de rectification, vu l'importance des usures irrégulières qui provoquent alors des vibrations importantes, voire des défauts de comportement du véhicule. Afin de faciliter autant que possible cette opération, l'invention propose aussi une machine de rectification qui puisse recevoir le pneumatique à traiter alors que celui-ci reste monté sur le véhicule, machine qui puisse donc recevoir le pneumatique un peu à la manière des bancs de freinage. La machine selon l'invention comporte une bande abrasive -3 susceptible d'être mise en mouvement, des moyens permettant d'appliquer la bande abrasive sur le pneumatique avec une force d'appui faible et rigoureusement constante, des moyens permettant d'entraîner le pneumatique en rotation, et elle est destinée à être utilisée avec un cric permettant de délester le pneumatique de la totalité de la charge du véhicule qu'il reprend normalement Bien entendu, le cric peut être incorporé à la machine. Les figures jointes donnent une représentation schématique d'une machine permettant d'expliciter l'invention, appliquée de façon non limitative à la rectification des pneumatiques usagés. La figure 1 montre un véhicule, vu de côté, en position sur une machine selon l'invention. La figure 2 montre un véhicule, vu de face, en position sur une variante d'une machine selon l'invention. La machine proposée est donc conque pour que l'opération de rectification du pneumatique puisse être effectuée dans n'importe quel atelier de maintenance des véhicules du type Poids-Lourds, principalement concernés par l'invention La machine proposée peut être incorporée dans le sol de l'atelier, par exemple dans une fosse Ou bien la machine peut être disposée dans une armature autonome qui l'enveloppe, à poser sur le sol de l'atelier, le véhicule accédant au poste de rectification du pneumatique par une rampe. Le pneumatique reste sur le véhicule et il suffit au préalable d'ajuster la pression de gonflage à la valeur nominale Le chauffeur avance son véhiculé 1 jusqu'à ce que le pneumatique 2 arrive en regard d'une trappe 30, rélisée ici dans le sol 3 de l'atelier Un premier réglage grossier de 4 - l'attitude du pneumatique par rapport à la machine est fait par le pilote lui-même, qui veille notamment à ce que le pneumatique 2 ait un braquage nul lorsqu'il se trouve sur la trappe 30 Si nécessaire, tous les réglages fins voulus peuvent être incorporés à la machine Ils ne sont pas représentés ni détaillés pour ne pas-surcharger les figures avec des détails qui sont manifestement à la portée de l'homme du métier, et ne font pas partie de l'invention. On aperçoit un bâti 4 articulé autour d'un axe 40 scellé par ailleurs dans le sol 3 supportant le véhicule 1, ou plus généralement solidaire du plan de référence supportant le véhicule 1 Une poulie 41 est montée à rotation libre autour d'un second axe 42 scellé lui aussi dans le sol 3 supportant le véhicule 1, juste en avant du bâti 4, à l'extrémité opposée de l'axe d'articulation 40 de celui-ci Un câble 43 est attaché à une patte 44 fixée à rotation libre sur le bâti 4 Le câble 43 est engagé sur la poulie 41 et est attaché par son autre extrémité à un contrepoids 45. Une bande abrasive fermée 5 est montée et tendue sur quatre galets 51, 52, 53 et 54, dont les axes de rotation sont parallèles à l'axe du pneumatique 2 à rectifier Le galet 54 est motorisé de façon à mettre la bande abrasive 5 en mouvement dans le sens indiqué sur la flèche 55. A la figure 1, le pneumatique 2 lui-même est entraîné en rotation par un rouleau de motorisation 6 dont l'axe est parallèle à l'axe du pneumatique 2 Le rouleau de motorisation 6 est monté sur un support 60 monté coulissant sur le sol 3, de façon à pouvoir éloigner et rapprocher le rouleau de motorisation 6 du pneumatique 2 Un cric 7 permet de délester le pneumatique 2 de la totalité de la charge du véhicule qu'il reprend normalement Celui-ci peut donc être implanté sous le châssis du véhicule, ou de préférence sous -5 - un organe du train concerné, par exemple sous l'essieu sur lequel le pneumatique 2 est monté. A la figure 2, on voit que la seconde variante diffère essentiellement par l'entraînement en rotation du pneumatique 2: un galet 6 bis dont l'axe de rotation est perpendiculaire à celui du pneumatique 2, est monté sur un support 60 bis monté coulissant sur le sol 3 de l'atelier Le galet 6 bis est appliqué sur le flanc 22 du pneumatique 2 pour l'entraîner en rotation On voit que le cric 7 agit sur l'essieu rigide 91 du véhicule Pour le reste, la machine représentée à la figure 2 est tout à fait similaire à celle représentée à la figure 1 La suite de la description peut donc concerner indifféremment tous les aspects communs aux deux machines. Le rouleau de motorisation 6 est motorisé dans le sens 61 qui provoquera un entraînement du pneumatique 2 en sens opposé au mouvement 55 de la bande abrasive 5 Au passage, on peut faire remarquer que, tout comme on utilise parfois le principe du fraisage en avalant, on peut aussi entraîner la bande abrasive et le pneumatique dans le même sens pourvu qu'il y ait bien entendu une différence de vitesse linéaire. Le rouleau de motorisation 6 est mis en appui contre le pneumatique 2 avec une pression de contact aussi faible que possible, juste suffisante pour entraîner le pneumatique 2 en rotation, y compris pendant que celui- ci est soumis à l'action de la bande abrasive 5 qui va développer sur le pneumatique 2 un effort tendant à renverser le sens de rotation de celuici Le rouleau de motorisation 6 est mis en appui contre le pneumatique au point 20 écarté d'au moins 300 de la zone 21 du pneumatique 2 soumise à l'action de la bande abrasive 5. On a constaté que le sens de la rectification de la bande de roulement (sens du déplacement de la bande abrasive 5 à la 6 - surface de la bande de roulement) pouvait parfois laisser une trace sous la forme d'une légère configuration en dents de scie Pour l'éviter, il suffit de répartir la rectification sur les deux sens relatifs (inversion de tous les mouvements au milieu de l'opération de rectification) Si le pneumatique à rectifier présente une usure en dents de scie, on peut la faire disparaître ou l'atténuer en choisissant le sens adéquat pour l'opération de rectification. Ces précautions (délestage du pneumatique, appui du pneumatique sur un seul rouleau 6, à distance suffisante de la zone de rectification) visent à permettre que l'opération de rectification du pneumatique 2 reproduise aussi fidèlement que possible tous les défauts de circularité de la bande de roulement ayant une harmonique supérieure à 2 environ. Ainsi, l'opération d'entretien proposée n'enlève qu'une couche vraiment minime de caoutchouc Elle est cependant suffisante pour faire disparaître toutes les usures anormales, créant par exemple des facettes inclinées sur chaque pain de la sculpture Ces formes d'usure anormale sont détectables par simple inspection visuelle des pneumatiques très tôt dans le processus d'usure, alors qu'elles n'ont encore provoqué qu'un approfondissement local de l'usure très faible La plupart du temps, il s'avère suffisant de n'enlever qu'une épaisseur de l'ordre de 3/10 de mm dès l'apparition des symptômes d'usure anormale, pour maintenir le pneumatique dans une zone de fonctionnement o les phénomènes d'usure restent à leur vitesse minimale. Le contrepoids 45 est réglé de façon à ce que la force d'appui de la bande abrasive 5 sur la bande de roulement du pneumatique soit très faible, de préférence inférieure à d N, de façon à faire disparaître les facettes d'usure anormale, tout en respectant les défauts de circularité de la bande de roulement De préférence, la face d'appui sur le -7- pneumatique est appliquée à la bande abrasive 5 par un contre- galet 46 ayant le profil transversal du pneumatique à rectifier, et la largeur de la bande abrasive équivaut à la largeur de la bande de roulement De préférence, le- contre-galet 46 est monté sur un support 47 lié au bâti 4 par un ensemble ayant un ressort 48 et un amortisseur 49 En outre, un amortisseur 80 est disposé entre le bâti 4 et le sol (ou l'armature enveloppant la machine) pour amortir les mouvements du bâti 4 On dispose en réserve de tout un jeu de contre-galets 46 puisque un contre galet 46 correspond à un type de pneumatique, ou à quelques types de pneumatique Les galets 52 et 53 peuvent également avoir une forme en diabolo, avec une légère réduction de leur diamètre en partie centrale. Dans l'opération de rectification, le moyen de meulage, à savoir la branche abrasive 5 agit à tout instant sur un arc a très petit, correspondant sensiblement à la longueur d'un motif de sculpture élémentaire, dans le cas de sculptures constituées par des pains de caoutchoucs disposés circonférentiellement En moyenne, c'est-à-dire en considérant un arc au moins égal à cet arc a, on enlève une épaisseur de caoutchouc constante C'est-à-dire que contrairement aux opérations de rectification connues, dans lequelles on peut enlever des épaisseurs très différentes selon la position circonférentielle considérée, on respecte la régularité circonférentielle de la profondeur de sculpture Afin d'améliorer encore la régularité de l'opération de rectification, on peut rendre le contre-galet 46 flottant transversalement (c'est-à- dire dans le sens de son axe de rotation). Une opération de rectification impose de faire parcourir au pneumatique plusieurs tours pendant qu'il-est soumis à l'action de la bande abrasive 5 Il est bien entendu possible d'automatiser totalement l'intervention de la machine. -8- Un dispositif optique (non représenté) vise le flanc du pneumatique sur lequel on a tracé un trait blanc à la craie grasse, en veillant à orienter ce trait dans une direction approximativement radiale. Au départ, un vérin pneumatique 8 repousse le bâti 4 vers le bas jusqu'à une butée: il n'y a donc pas de contact entre le pneumatique 2 et la bande abrasive 5: on laisse un jeu faible, de l'ordre de 1 ou 2 mm Lorsque le dispositif optique repère le passage du trait, on branche l'alimentation du vérin 8 à l'atmosphère, de sorte que, sous l'action du contrepoids 45, la bande abrasive entre en contact avec la bande de roulement Le pneumatique est entraîné par le rouleau de motorisation 6 ou Gbis à une vitesse de l'ordre de 10 tours minute Après un nombre préétabli de tours de rotation du pneumatique, par exemple après 10 tours, le dispositif optique commande le branchement de la source d'air comprimé au vérin 8 pour dégager la bande abrasive A ce stade, une simple inspection visuelle permet de décider si la rectification est suffisante (défauts totalement disparus) ou s'il convient d'effectuer une passe supplémentaire. -9- REVEND ICATIONS 1 Procédé de rectification d'un pneumatique ( 2) monté et gonflé à sa pression nominale, entraîné en rotation, et sur lequel agit un moyen de meulage ( 5), caractérisé en ce que l'on applique le moyen de meulage ( 5) sur la bande de roulement avec une pression faible et constante, et en ce que l'on enlève par abrasion une épaisseur de caoutchouc constante en moyenne circonférentiellement. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué sur un pneumatique ayant été en service sur un véhicule, et retiré pour cause d'usures trop irrégulières. 3 Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on enlève au total de 5/10 de mm à 3 mm d'épaisseur radiale de caoutchouc, en plusieurs tours du pneumatique. 4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est appliqué sur un pneumatique neuf, et en ce que l'on enlève au total de 2/10 de mm à 4/10 de mm de l'épaisseur radiale de caoutchouc, en plusieurs tours de pneumatique. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un pneumatique non chargé. 6 Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est appliqué à un pneumatique monté sur véhicule. 7 Machine de rectification d'un pneumatique ( 2) monté sur un véhicule ( 1) et gonflé à sa pression nominale, comportant une bande abrasive ( 5) susceptible d'être mise en mouvement, des moyens permettant d'appliquer la bande abrasive sur le pneumatique ( 2) avec une force d'appui faible et rigoureusement - constante, des moyens permettant d'entraîner le pneumatique en rotation, et en ce que la machine est destinée à être utilisée avec un cric ( 7) permettant de délester le pneumatique de la totalité de la charge du véhicule qu'il reprend normalement. 8 Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens destinés à entraîner le pneumatique ( 2) en rotation sont constitués par un rouleau de motorisation ( 6 ou 6 bis) le rouleau ( 6 ou 6 bis) étant motorisé en rotation et mis en appui contre le pneumatique ( 2) de telle sorte qu'une pression de contact faible, juste suffisante à l'entraînement soit engendrée, le rouleau ( 6 ou 6 bis) étant mis en appui contre le pneumatique ( 2) à un endroit écarté d'au moins 300 de la zone du pneumatique soumis à l'action de la bande abrasive. 9 Machine selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce que la bande abrasive ( 5) est une bande abrasive fermée tendue sur au moins deux galets dont l'axe de rotation est parallèle à l'axe du pneumatique à rectifier, l'un des galets étant motorisé, la bande abrasive étant mise en mouvement en sens opposé au mouvement du pneumatique lorsqu'il est entraîné en rotation. Machine selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce qu'elle reçoit le pneumatique ( 2) sur le dessus de la bande abrasive ( 5) et en ce que les moyens permettant d'appliquer la bande abrasive avec une force d'appui faible et constante comportent essentiellement un bâti ( 4) supportant la bande abrasive ( 5), articulé autour d'un axe ( 40) suspendu à l'autre extrémité à un contrepoids ( 45) compensant le poids du bâti ( 4) et des éléments qu'il supporte, et imprimant à ladite bande abrasive ( 5) la force faible et constante d'appui sur le pneumatique ( 2), orientée 11 - verticalement et dirigée vers le haut. 11 Machine selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que ladite face d'appui sur le pneumatique ( 2) est appliquée à la bande abrasive ( 5) par un contre-galet ( 46) ayant le profil transversal du pneumatique ( 2) à rectifier. 12 Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que le contregalet ( 46) est monté sur un support ( 47) lié au bâti ( 4) par un ensemble ressort ( 48) et amortisseur ( 49). 13 Machine selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce que le contre-galet ( 46) est flottant transversalement. 14 Machine selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisée en ce que les mouvements du bâti 4 sont amortis par un amortisseur ( 49).