Brevet FR2671517A1 — publié le 19920717

PNEUMATIQUE POUR LOURDES CHARGES ET GONFLE A PRESSION ELEVEE L'invention concerne des pneumatiques à armature de carcasse radiale destinés à porter de lourdes charges et gonflés à des pressions relativement fortes, et en particulier les pneumatiques pour avions. Les armatures de carcasse radiales de tels pneumatiques comportent généralement plusieurs nappes de câbles textiles, qui sont ancrées dans chaque bourrelet à au moins une tringle et le plus souvent une seule tringle. Les éléments de renforcement de ces armatures sont enroulés autour de ladite tringle de l'intérieur à l'extérieur en formant des retournements dont les extrémités respectives sont radialement espacées par rapport à l'axe de rotation du pneumatique. Les conditions sévères sous lesquelles sont utilisés les pneumatiques pour avions, et en particulier les surcharges imposées sont telles que l'endurance des bourrelets est faible, en particulier au niveau des extrémités des retournements de l'armature de carcasse. Une amélioration notable des performances est obtenue par la séparation des nappes de l'armature de carcasse en deux groupes. Le premier groupe comprend les nappes de l'armature de carcasse axialement intérieures dans la zone des bourrelets, ces nappes sont alors enroulées autour d'une tringle dans chaque bourrelet en allant de l'intérieur à l'extérieur du pneumatique. Le deuxième groupe est constitué d'au moins une nappe axialement extérieure dans la zone des bourrelets, nappe généralement enroulée autour de la tringle en allant de l'extérieur à l'intérieur du pneumatique. De telles dispositions sont connues et montrées par exemple dans le brevet US 4 244 414 (Fig. 2). L'endurance des bourrelets ainsi constitués reste cependant insuffisante et ce manque d'endurance se traduit par des décollages entres les nappes extérieures et/ou la dernière nappe extérieure et la gomme qui la recouvre, gomme formant l'extérieur du bourrelet et/ou du flanc ; ces décollages s'accompagnant généralement de fatigue des câbles de ces nappes. L'invention propose une solution pour améliorer la durée de vie des bourrelets des pneumatiques concernés, solution qui consiste à disposer le(les) bord(s) de la (des) nappe(s) axialement extérieures entre les retournements des nappes axialement intérieures. Conformément à l'invention, un pneumatique gros porteur et gonflé à pression élevée, en particulier pour avions, avec une bande de roulement, une armature de sommet et une armature de carcasse radiale comprenant au moins deux nappes axialement intérieures de câbles textiles, enroulées autour d'une tringle dans chaque bourrelet de l'intérieur à l'extérieur du pneumatique en formant des retournements et au moins une nappe axialement extérieure de câbles textiles, superposée aux nappes intérieures sous l'armature de sommet et se séparant desdites nappes dans les bourrelets pour s'étendre le long des retournements dans les bourrelets est caractérisé en ce que la(les) nappe(s) axialement extérieure(s) a(ont) son(ses, leurs) bord(s) disposé(s) entre les retournements des nappes axialement intérieures. Dans le cas de plusieurs nappes axialement extérieures, afin d'obtenir une répartition homogène des tensions sur ces dernières, il est avantageux que chacune de ces nappes ait ses bords disposés entre les retournements de deux nappes intérieures ajacentes. Dans le même but, les extrémités des retournements des nappes axialement intérieures sont préférentiellement distantes de la base du bourrelet d'une hauteur au moins égale à 0,25 fois la hauteur du pneumatique monté sur sa jante de service et gonflé à sa pression de service, ladite hauteur étant mesurée au niveau de la fibre moyenne de l'armature de carcasse radiale. De la même manière, lesdits retournements ont des extrémités radialement espacées, la différence entre les distances radiales des extrémités de deux retournements ajacents étant au moins égale à 0,03 fois la hauteur du pneumatique sur jante, les distances radiales étant toutes différentes l'une de l'autre. En outre la distance commune ou distance radiale de jonction entre une nappe axialement extérieure et les deux nappes axialement intérieures qui l'enserrent est avantageusement supérieure à 0,15 fois la hauteur sur jante du pneumatique. La présence de retournements suffisamment longs ainsi que le fait que leurs extrémités soient espacées radialement permet aussi d'obtenir un avantage certain qui est celui d'augmenter, de manière conséquente, la valeur de la pression d'épreuve à laquelle doit résister le pneumatique pour avion. Si l'on se rappelle que la pression d'épreuve doit être égale à quatre fois la pression de service, il est alors possible d'augmenter la pression de gonflage utilisée pour le pneumatique en service normal, ou ce qui est préférable, d'alléger le pneumatique en gardant les pressions de service et d'épreuve constantes. L'endurance des bourrelets est encore améliorée si le retournement le plus long est celui de la première nappe axialement intérieure et le retournement le plus court celui de la dernière nappe axialement intérieure, tous les retournements étant espacés de la même distance radiale. Afin de pouvoir utiliser une tringle dont le diamètre intérieur est le plus faible possible, ce qui permet un meilleur appui sur le rebord de jante, il est avantageux que les extrémités de la (des) nappe(s) axialement extérieures soient disposées axialement à l'extérieur d'une droite perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et tangente au cercle circonscrit à la tringle, axialement du côté extérieur à celle-ci, tout en restant situées radialement dans un intervalle compris entre une première droite parallèle à l'axe de rotation, tangente aux cercles circonscrits aux sections des tringles en leurs points les plus proches radialement de l'axe de rotation, et une deuxième droite parallèle audit axe et distante radialement de la première d'une quantité égale à deux fois le diamètre des cercles circonscrits aux tringles. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, faite en référence au dessin schématique annexé et donné à titre d'exemple. Sur ce dessin, la figure unique 1 est une vue schématique d'un bourrelet du pneumatique conforme à l'invention. L'exemple donné est celui d'un pneumatique pour avion de dimension 46x17,0 R 20 monté sur une jante de dimension 13.25 x 20 normalisée (normes de la Tire and Rim Association). L'armature de carcasse (3) est formée de six nappes (3A à 3F) de carcasse de câbles textiles. Parmi ces six nappes, quatre nappes axialement intérieures (3A à 3D) sont enroulées dans chaque bourrelet (4), autour d'une tringle (5) de section transversale circulaire, en allant de l'intérieur à l'extérieur du pneumatique (P) en formant les retournements (30A à 30D). Les extrémités de ces retournements sont distants de la base du bourrelet, représentée par une ligne (XX') parallèle à l'axe de rotation du pneumatique et passant par le point d'intersection de la paroi verticale du bourrelet et de la génératrice tronconique de son siège, des hauteurs respectives h1, h2, h3, h4.La hauteur hl, la plus grande, est la hauteur du retournement (30A) de la première nappe (3A) axialement intérieure, alors que la hauteur h4, la plus petite, est la hauteur du retournement (30D) de la dernière nappe (3D) axialement intérieure, les hauteurs intermédiaires h2 et h3 étant celles des retournements (30B et 30C) des nappes intermédiaires (3B et 3C). Ces hauteurs h1 à h4 sont respectivement égales à 33 %, 38 %, 43 % et 48 % de la hauteur H du pneumatique sur la jante, égale à 290 mm. Par définition, la hauteur non montrée du pneumatique, monté et gonflé, est la distance radiale mesurée entre une parallèle à l'axe de rotation passant par le point sommet de la fibre moyenne de l'armature de carcasse et une parallèle à l'axe de rotation, distante dudit axe d'une quantité égale au rayon nominal-normalisé de la jante de service. Les nappes de carcasse (3E et 3F) axialement extérieures ont leurs bords (30E et 30F) qui sont disposés respectivmeent entre les retournements (30C) et (30B) des nappes intérieures (3C) et (3B) et les retournements (30C) et (30D) des nappes (3C) et (3D). Les extrémités de ces nappes (3E) et (3F) sont situées, vues en section méridienne, axialement à l'extérieur de la ligne (YY') perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique, donc à (XX') et tangente au cercle circonscrit à la tringle (5) en son point axialement le plus à l'extérieur. Elles sont radialement situées au niveau de la tringle (5), entre la droite (D), parallèle à l'axe de rotation du pneumatique et tangente à la base du cercle circonscrit à la tringle (5) de la droite (D') parallèle à (D) et distante radialement de (D) de la quantité 2d, d étant le diamètre de la tringle (5). Comparativement à un pneumatique de même dimension, comportant une armature de carcasse ayant le même nombre de nappes axialement intérieures et le même nombre de nappes axialement extérieures, mais dont les nappes extérieures recouvrent les retournements des nappes intérieures, comme monté par exemple sur la figure 2 du brevet US 4 244 414 cité, le pneumatique, conforme à l'invention, sous des conditions de charge égale à 19 600 kg et de pression de gonflage égale à 14,8 bars a effectué 3000 cycles, soit environ 30 % de plus que le pneumatique témoin qui a réalisé 2300 cycles, le roulage étant effectué sur un volant et un cycle reproduisant une phase de roulage sous charge suivie d'une phase avec suppression de la charge. En outre, le pneumatique conforme à l'invention présente une pression d'éclatement supérieure de 15 % à la pression d'éclatement du témoin et très supérieure à la pression d'épreuve normale pour la dimension étudiée. REVENDICATIONS 1. Pneumatique gros porteur et gonflé à pression élevée, en particulier pour avions, avec une bande de roulement, une armature de sommet, et une armature de carcasse radiale (3) comprenant au moins deux nappes axialement intérieures (3A, 3B, 3C, 3D) de câbles textiles, enroulées autour d'une tringle (5) dans chaque bourrelet (4) de l'intérieur à l'extérieur du pneumatique en formant des retournements (30A, 30B, 30C, 30D) et au moins une nappe axialement extérieure (3E, 3F) de câbles textiles, superposée aux nappes intérieures (3A, 3B, 3C, 3D) sous l'armature de sommet (2) et se séparant desdites nappes dans les bourrelets (4) pour s'étendre le long des retournements (30A, 30B, 30C, 30D) dans les bourrelets (4), caractérisé en ce que la(les) nappe(s) axialement extérieure(s) (3E, 3F) a(ont) son(ses, leurs) bord(s) (30E, 30F) disposé(s) entre les retournements (30A, 30B, 30C, 30D) des nappes axialement intérieures (3A, 3B, 3C, 3D). 2. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des nappes extérieures (3E, 3F) a ses bords disposés entre les retournements (30A, 30B, 30C, 30D) de deux nappes intérieures (3A, 3B, 3C, 3D) ajacentes. 3. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les extrémités des retournements (30A, 30B, 30C, 30D) des nappes intérieures (3A, 3B, 3C, 3D) sont distantes de la base des bourrelets (4) d'une hauteur au moins égale à 0,25 fois la hauteur (H) du pneumatique sur jante, mesurée au niveau de la fibre moyenne de l'armature de carcasse (3). 4. Pneumatique selon la revendication 3, caractérisé en ce que les distances radiales (h1, h2, h3, h4) séparant les extrémités des retournements (30A, 30B, 30C, 30D) de la base des bourrelets (4) sont différentes l'une de l'autre, la différence entre deux de ces distances étant au moins égale à 0,03 fois la hauteur (H) du pneumatique sur jante. 5. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la distance radiale (1) commune entre une nappe axialement extérieure (3E, 3F) et les deux nappes axialement intérieures qui l'enserrent est au moins égale à 0,15 fois la hauteur (H) du pneumatique sur jante. 6. Pneumatique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la première nappe axialement intérieure (3A) a les retournements (30A) dont les extrémités sont séparées de la base des bourrelets (4) d'une hauteur (h1) la plus grande, égale à 0,5 H, la dernière nappe axialement intérieure (3D) ayant les retournements (30D) dont les extrémités sont séparées de la base des bourrelets (4) d'une hauteur (h4) la plus petite et égale à 0,25 H, (h2) et (h3) étant les distances relatives aux extrémités des retournements (30B, 30C) des nappes intermédiaires (3B, 3C) telles que h1 > h2 h3 > h4. 7. Pneumatique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les extrémités des bords (30E, 30F) des nappes axialement extérieures (3E, 3F) sont disposées axialement à l'extérieur d'une droite (YY') perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et tangent au cercle circonscrit à la tringle (5) en son point axialement le plus à l'extérieur, et radialement entre une droite (D) parallèle à l'axe de rotation du pneumatique et tangente aux cercles circonscrits aux tringles (5) en leurs points les plus proches de l'axe de rotation, et une droite (D') parallèle à la droite (D) et distante radialement de celle-ci d'une quantité égale à 2d, d étant le diamètre du cercle circonscrit à la section d'une tringle (5).