Brevet FR2663602A1 — publié le 19911227

PATIN POUR CHENILLE DE VEHICULE TERRESTRE La présente invention concerne un patin pour chenille de véhicule terrestre. Pour éviter qu'elles ne provoquent la détérioration des revêtements de chaussées, les chenilles des véhicules terrestres sont équipées de patins ou semelles de forme sensiblement parallélépipédiques à bords arrondis en matériau souple et élastique tel qu'en élastomère dont chacun est rendu solidaire, par surmoulage ou de tout autre manière appropriée, d'une embase métallique elle-même destinée à être fixée, par une liaison mécanique, sur le demi-corps externe de maillon associé. Ce patin qui peut être en caoutchouc ou en polyuréthanne doit non seulement protéger les revêtements de chaussées d'une détérioration prématurée, mais, en outre, procurer aux chenilles, les caractéristiques d'adhérence utiles aux déplacements du véhicule, atténuer les bruits des trains de roulement et effacer les obstacles mineurs. Actuellement, ces patins sont réalisés en un seul matériau souple, élastique et homogène et dont les caractéristiques répondent au cahier des charges de ce type de véhicule. Or, à l'usage, il s'est avéré que la zone centrale des patins ne subissant pas les mêmes contraintes mécaniques que leur périphérie sensiblement rectangulaire dont les quatre côtés, susceptibles de constituer, à un moment ou à un autre et en fonction des manoeuvres du véhicule, un bord d'attaque, ne présentent pas une résistance suffisante, aux chocs et à la compression et sont, de ce fait, détériorés prématurément, et doivent donc être remplacés fréquemment. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un patin dont les quatre bords d'attaque résistent parfaitement bien aux chocs et compressions qutils sont susceptibles de subir et dont la zone centrale présente les caractéristiques précitées de souplesse et d'élasticité répondant au cahier des charges. A cet effet, le patin qu'elle concerne et qui est du type précité, comprend une partie centrale souple et élastique procurant aux chenilles les caractéristiques exigées de protection des revêtements de chaussée, d'adhérence au sol, d'atténuation des bruits des trains de roulement et d'effacement des obstacles mineurs, en combinaison avec une zone périphérique correspondant à chaque bord susceptible de constituer un bord d'attaque et possédant une grande résistance aux chocs et à la compression et présentant, pour cela, une dureté élevée, ainsi qu'un module de traction et d'allongement élevé et une grande résistance à la compression, aux chocs et aux déchirures. On obtient ainsi un patin dont chaque zone centrale ou périphérique présente les caractéristiques optimales en fonction des besoins du véhicule et des contraintes auxquelles elle est soumise. Par exemple, la zone centrale de ce patin est réalisée en une matière plastique moulable ou injectable de dureté inférieure à 73 shore A telle que des polyuréthanes, des polyurées, des caoutchoucs ou tout autre matière thermoplastique appropriée. Il est aussi avantageux de charger la matière constitutive de la zone centrale du patin avec un matériau bon conducteur de la chaleur, tel que du carbone, de manière à favoriser l'évacuation des calories et diminuer ainsi l'échauffement de cette zone centrale. De même, la zone périphérique de ce patin peut être réalisée en une matière plastique de dureté supérieure à 90 shore A c'est-à-dire supérieure à 58 shore D, telle que des polyuréthanes, des polyurées, des caoutchoucs ou tout autre matière thermoplastique ou thermodurcissable appropriée. I1 est aussi avantageux de charger la matière constitutive de la zone périphérique avec un matériau apte à favoriser sa résistance à l'abrasion tel que du bisulfure de molybdène pour augmenter sa résistance à l'abrasion en favorisant son glissement. Suivant une forme d'exécution préférée de l'invention, la zone périphérique présente une section transversale s'élargissant en direction de l'embase métallique. Un procédé de fabrication de ce patin particulièrement intéressant consiste à injecter la zone périphérique dans un moule dans le fond duquel on a déjà placé l'embase métallique ainsi qu'un noyau ménageant la zone centrale puis, après retrait du noyau, à couler ou injecter la zone centrale de sorte que l'embase métallique, la zone périphérique et la zone centrale sont liées entre elles par surmoulage. Une variante de ce procédé consiste à réaliser ses phases en sens inverse. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce patin - figure 1 en est une vue en plan par-dessous - figure 2 en est une vue en coupe suivant II-II de figure 1. Le patin de l'invention, comme les patins connus de ce type, est destiné à être fixé sur le demi-corps externe d'un maillon de chenille de véhicule terrestre pour éviter que les déplacements de ce dernier ne détériorent les revêtements des chaussées sur lesquelles ces véhicules se déplacent. Comme dans les patins connus de ce type, sa liaison au demi-corps externe de maillon de chenille (non représenté sur le dessin) est réalisée de façon mécanique par l'intermédiaire d'une embase métallique 2 dont il est solidaire et qui est elle-même équipée de 2 ou 4 vis de fixation 3. Comme le montre le dessin, le patin selon l'invention comporte deux zones distinctes de caractéristiques mécaniques différentes, à savoir une zone centrale 4 en matériau souple et élastique c'est-à-dire présentant les caractéristiques d'adhérence, de souplesse et d'élasticité exigées par la règlementation. Des matières susceptibles de convenir à la constitution de cette zone centrale 4 sont les polyuréthannes, les polyurées, les caoutchoucs et les matières thermoplastiques présentant une dureté de l'ordre de 70 shore A. Ces matières présentent l'avantage d'offrir une résistance satisfaisante à l'abrasion, à l'échauffement externe et aux déchirures. Le patin selon l'invention comporte, en outre, une zone périphérique 5 correspondant à chacun des bords libres de sa face inférieure susceptible de constituer un bord d'attaque. Dans l'exemple illustré sur le dessin, le patin qui est de forme sensiblement parallélépipédique possède donc une surface d'appui au sol sensiblement rectangulaire et, d'une manière générale, les quatre bords de cette surface sont susceptibles de constituer un bord d'attaque. En effet, lorsque le véhicule à chenilles se déplace en avant ou en arrière, les bords longitudinaux du patin jouent tour à tour leur rôle de bord d'attaque. Par ailleurs, lorsque le véhicule change de direction, il en résulte un phénomène de reptation des chenilles procurant à l'un ou à l'autre des petits côtés de la surface d'appui du patin un rôle de bord d'attaque. Pour procurer aux quatre bords d'attaque de ce patin les caractéristiques mécaniques susceptibles de leur permettre de résister aux contraintes mécaniques auxquelles ils sont soumis lors des déplacements du véhicule, cette zone périphérique 5 est réalisée en un matériau présentant une plus grande dureté que celui constituant la zone centrale 4 c'est-à-dire une dureté supérieure à 90 shore A, ce qui correspond à une dureté supérieure à 58 shore D. Des matériaux convenant parfaitement à la constitution de la zone périphérique 5 de ce patin sont les polyuréthanes, les polyurées, les caoutchoucs ainsi que les matières thermoplastiques ou thermodurcissables possédant une dureté au moins égale à la valeur précitée. Deux compositions chimiques de chacune des zone centrale 4 et périphérique 5 sont données ci-après à titre d'exemple A) Deux formulations de dureté 70 shore A pour la semelle 1)1ère composition prépolymère MDI (diisocyanate de ) diphénylméthane) / polyéther ) 100 parties en poids % en poids NCO libre = 4,4 ) agent réticulant 1,4 BD (butane-diol) 3,95 parties en poids 2) 2ème composition prépolymère TDI (diisocyanate de ) toluylène) / polyester ) 100 parties en poids % NCO libre = 3,6 ) agent réticulant : mélange diamine +) polyester ) 24,3 parties en poids B) Deux formulations de dureté 90 shore A pour les bords d'attaque 1)1ère composition prépolymère MDI / polyéther ) % en poids NCO libre = 6,6 ) 100 partiesen poids agent réticulant : 1,4 BD ) 9,65 parties en poids 2) 2ème composition prépolymère TDI / PTHF (polytetrahy) drofurane) ) 100 parties en poids % NCO libre : 4,1 ) agent réticulant : MOCA [(méthylène-bis) ) (chloro-2-aniline)J ) 12,1 parties en poids Pour améliorer la tenue de la zone centrale 4 en favorisant l'évacuation des calories et en améliorant ainsi sa résistance à l'échauffement externe, le matériau la constituant est avantageusement chargé en carbone. Par ailleurs, pour augmenter la résistance à l'abrasion de la zone périphérique 5 en favorisant son glissement, le matériau la constituant est avantageusement chargé en bisulfure de molybdène. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, la section transversale de la zone périphérique 5 s'élargit en direction de l'embase métallique 2, ce qui lui procure une meilleure résistance à la flexion et évite, de ce fait, sa rupture intempestive sous l'effet d'un choc violent ou d'une compression élevée. Compte tenu de sa forme, ce patin est avantageusement réalisée par la mise en oeuvre du procédé suivant - la zone périphérique 5 est injectée dans un moule approprié dans le fond duquel on a préalablement disposé l'embase métallique 2, un noyau réservant l'emplacement de la zone centrale 4. Après durcissement de la zone périphérique 5 le noyau est retiré et la zone centrale 4 est coulée ou injectée à l'intérieur du volume réservé par le noyau au centre de la zone périphérique 5. Les trois éléments constitutifs de ce patin, à savoir embase métallique 2, la zone centrale 4 et la zone périphérique 5 se trouvent donc liées l'une à l'autre par surmoulage. REVENDICATIONS 1. Patin pour chenille de véhicule terrestre du type ayant sensiblement la forme d'un parallelépipède rectangle à bords arrondis, rendu, solidaire, par surmoulage, d'une embase métallique (2) destinée à être fixée, par une liaison mécanique (3) au demi-corps externe du maillon associé de la chenille, caractérisé en ce qu'il comprend une partie centrale souple et élastique (4) procurant aux chenilles les caractéristiques exigées de protection des revêtements de chaussée, d'adhérence au sol, d'atténuation des bruits des trains de roulement d'effacement des obstacles mineurs, en combinaison avec une zone périphérique (5) correspondant à chaque bord susceptible de constituer un bord d'attaque et possédant une grande résistance aux chocs et à la compression et présentant, pour cela, une dureté élevée, ainsi qu'un module de traction et d'allongement élevé et une grande résistance à la compression, aux chocs et aux déchirures. 2. Patin selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone centrale (4) de ce patin est réalisée en une matière plastique moulable ou injectable de dureté inférieure à 73 shore A telle que des polyuréthanes, des polyurées, des caoutchoucs ou tout autre matière thermoplastique appropriée. 3. Patin selon la revendication 2 caractérisé en ce que la matière constitutive de la zone centrale (4) du patin est chargée avec un matériau bon conducteur de la chaleur tel que du carbone destiné à favoriser l'évacuation des calores et diminuer ainsi son échauffement. 4. Patin selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que sa zone périphérique (5) est réalisée en une matière plastique ou de dureté supérieure à 90 shore A c'est-à-dire supérieure à 58 shore D, telle que des polyuréthanes, des polyurées, des caoutchoucs ou tout autre matière thermoplastique ou thermodurcissable appropriée. 5. Patin selon la revendication 4 caractérisé en ce que la matière constitutive de la zone périphérique (5) est chargée avec un matériau apte à améliorer sa resistance à l'abrasion, tel que du bisulfure de molybdène pour augmenter sa résistance à l'abrasion en favorisant son glissement. 6. Patin selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone phériphérique (5) présente une section transversale s'élargissant en direction de l'embase métallique (2). 7. Procédé de fabrication du patin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il consiste à injecter la zone périphérique (5) dans un moule dans le fond duquel on a préalablement disposé l'embase métallique (2) ainsi qu'un noyau ménageant la zone centrale (4) puis, après retrait du noyau, à couler ou injecter la zone centrale (4) de sorte que l'embase métallique (2), la zone périphérique (5) et la zone centrale (4) sont liées entre elles par surmoulage. 8. Procédé de fabrication du patin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il consiste à injecter la zone centrale (4) dans un moule dans le fond duquel on a préalablement disposé l'embase métallique (2) ainsi qu'un noyau ménageant la zone périphérique (5) puis, après retrait du noyau, à couler ou injecter la zone périphérique (5) de sorte que l'embase métallique (2), la zone centrale (4) et la zone périphérique (5) sont liées entre elles par surmoulage.