Brevet FR2757451A1 — publié le 19980626

GARNITURE DE PNEUMATIQUE DU TYPE INCREVABLE L'invention concerne une garniture pour pneumatique du type increvable, en particulier pour des engins de transport ou de manutention de charges, des engins de travaux publics ou des engins motorisés de génie civil ou de génie militaire. Les roues de ces engins sont équipées de pneumatiques dont l'espace interne est rempli par une garniture en élastomère comprenant des canaux circonférentiels étanches remplis d'air et séparés les uns des autres, ces garnitures étant avantageusement du type décrit dans les demandes de brevet français 94 12804 et 95 12083 de la demanderesse, dont le contenu est incorporé ici par référence. Les canaux circonférentiels étanches précités sont formés à l'intérieur des garnitures, à une certaine distance de la surface extérieure de ces dernières de façon à ce que celles-ci aient en périphérie une rigidité relativement importante pour présenter une grande durée de vie, permettre une transmission de couple élevé et avoir dans les pneumatiques un comportement identique à celui d'un pneumatique classique gonflé à une pression d'une dizaine de bars dans le cas d'un engin de transport ou de manutention de charges. On a cependant constaté que cette rigidité relativement élevée de la périphérie des garnitures pouvait présenter des inconvénients - les garnitures ne peuvent être montées que dans des pneumatiques pour lesquels elles sont spécialement conçues, ce qui impose une référence de garniture par marque, par type et par modèle de pneumatiques et donc un grand nombre de références de garnitures pour équiper les pneumatiques disponibles sur le marché, d'où des stocks relativement importants et coûteux et des fabrications très diversifiées et non standardisables, - une garniture conçue pour un modèle donné d'un type donné de pneumatique d'une marque donnée n'est plus adaptée au pneumatique lorsque le fabricant de pneumatiques, pour une raison qui lui est propre, modifie la forme interne et/ou le volume interne du pneumatique en conservant ses formes et dimensions extérieures. On constate alors dans ce cas, une destruction rapide du pneumatique par la garniture ou une destruction rapide de la garniture, ou aussi parfois une mise en rotation de la garniture à l'intérieur du pneumatique. On constate certains de ces inconvénients lorsqu'on équipe de ces garnitures les roues d'engins du type "bobcat" qui sont des petits chargeurs ou des petites pelleteuses utilisés dans les travaux publics. Dans ce cas également, la rigidité importante des garnitures en périphérie provoque des destructions rapides des pneumatiques lors de déplacements en tout terrain, sur des cailloux, des rochers, etc... La présente invention a pour but d'apporter une solution simple, économique et particulièrement efficace à ces problèmes. Elle propose, dans ce but, une garniture de pneumatique du type increvable, en particulier pour des engins de transport ou de manutention de charges ou des engins de travaux publics, cette garniture étant destinée à occuper tout l'espace interne disponible à l'intérieur d'un pneumatique monté sur une jante de roue et étant constituée d'un élément torique en élastomère ou en caoutchouc, réalisé en une partie ou en deux parties symétriques juxtaposées le long d'un plan équatorial par rapport à l'axe de la garniture et comprenant une pluralité de canaux parallèles étanches remplis de gaz qui sont formés à l'intérieur dudit élément et s'étendent circonférentiellement dans celui-ci, caractérisée en ce que la périphérie dudit élément torique comporte également des canaux circonférentiels, au moins dans sa zone de contact avec la surface interne du pneumatique. On a en effet vérifié que la présence de canaux circonférentiels à la périphérie de l'élément torique de la garniture, suffisait pour améliorer la souplesse de la garniture en périphérie et pour obtenir les résultats suivants - une garniture conçue pour un type donné de pneumatique est adaptable à des pneumatiques du même type, mais de marque et/ou de modèle différents, - un fabricant de pneumatiques peut modifier la forme interne ou le volume interne d'un pneumatique d'un modèle donné sans que cela ait de conséquence sur la durée de vie du pneumatique ou sur celle de la garniture conçue pour ce pneumatique, - des garnitures de ce type peuvent être montées dans des pneumatiques destinés à des engins du type "bobcat" ou analogue, en ayant un comportement correspondant à celui de pneumatiques classiques gonflés à une pression interne de 2 ou 3 bars par exemple et en permettant d'augmenter considérablement la durée de vie des pneumatiques de ces engins. Différentes formes de réalisation de l'invention sont possibles - les canaux de la périphérie de l'élément torique peuvent être étanches et formés au voisinage de la surface de cet élément, - ces canaux peuvent déboucher directement sur la surface de l'élément torique, - ils peuvent avoir une section transversale identique à celle des autres canaux de l'élément torique, - ils peuvent avoir une forme en section transversale différente de celle des autres canaux de l'élément torique, - leur répartition ou densité à la périphérie de l'élément torique peut être différente de la répartition ou de la densité des autres canaux de cet élément, - la répartition ou la densité de ces canaux à la périphérie de l'élément torique peut être sensiblement identique à la répartition ou la densité des autres canaux dans cet élément, - la somme des surfaces en section transversale des canaux de l'élément torique peut représenter de 20 à 40 % environ de la surface en section transversale de cet élément, selon la souplesse souhaitée de la garniture et ses applications. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente schématiquement la section transversale d'une garniture selon l'invention ; la figure 2 représente schématiquement cette garniture montée dans deux pneumatiques ayant les mêmes formes et dimensions extérieures, mais des formes et dimensions internes différentes la figure 3 représente schématiquement la section transversale d'une autre garniture selon l'invention la figure 4 est une vue schématique en perspective d'une moitié de garniture selon l'invention la figure 5 représente schématiquement la section transversale de la garniture de la figure 4 la figure 6 représente schématiquement, en section transversale, la garniture des figures 4 et 5 montée à l'intérieur d'un pneumatique sur une jante de roue. On se réfère d'abord à la figure 1, qui représente schématiquement la section transversale d'une garniture selon l'invention. Cette garniture 10 est du même type que celle décrite dans les demandes de brevet français 94 12804 et 95 12083 précitées de la demanderesse et est formée de deux parties identiques 12 semi-toriques s'étendant chacune sur 360 autour de l'axe de la garniture, les deux parties 12 étant accolées par leurs surfaces planes le long d'un plan équatorial 14 ou plan transversal médian de la garniture par rapport à l'axe de la roue sur laquelle cette garniture est destinée à être montée. Comme déjà décrit dans les demandes de brevet français précitées de la demanderesse, chaque partie 12 de la garniture 10 comporte un certain nombre de canaux circonférentiels 16, qui sont fermés, étanches, remplis d'air et séparés des uns des autres et qui ont une section transversale polygonale, par exemple hexagonale en étant séparés les uns des autres par des épaisseurs de matière sensiblement constantes et en étant également écartés de la surface périphérique extérieure des parties 12. Selon la présente invention, les parties 12 de la garniture 10 sont formées avec des canaux circonférentiels 18 au voisinage de leur surface périphérique, ces canaux 18 étant à section transversale circulaire dans l'exemple représenté et débouchant sur la surface périphérique des parties 12 par l'intermédiaire de rainures circonférentielles 20 formées dans cette surface périphérique. La base de la garniture 10 comporte également des canaux circonférentiels 18 à section circulaire au voisinage de sa surface 22 destinée à être appliquée sur la jante d'une roue, ces canaux 18 débouchant sur la surface 22 par l'intermédiaire de rainures 20, du type déjà décrit. La présence des canaux 18 et des rainures 20 confère à la périphérie de cette garniture une certaine souplesse et une déformabilité qui, d'une part, réduisent les risques de destruction et d'usure de la garniture et du pneumatique et, d'autre part, permettent de compenser ou d'absorber des modifications des dimensions internes et/ou de la forme de la surface interne d'un pneumatique. Cette garniture 10 a des dimensions à l'état libre qui sont légèrement supérieures aux dimensions internes du pneumatique pour lequel elle est conçue, de façon à ce que la garniture soit légèrement contrainte en compression à l'intérieur du pneumatique, en étant autant que possible comprimée de façon uniforme dans le pneumatique. Cela permet d'augmenter la durée de service de la garniture et d'améliorer son comportement sous charge. Toutefois, comme indiqué plus haut, il arrive que les fabricants de pneumatiques modifient les formes et dimensions intérieures des pneumatiques tout en conservant leurs formes et dimensions extérieures. Les garnitures selon la présente invention sont adaptables à ces modifications, comme on l'a représenté schématiquement en figure 2. Dans la partie gauche de cette figure, le pneumatique 24 a, au voisinage de sa bande de roulement 26, des formes et dimensions intérieures qui correspondent à celle de la garniture, mais ses flancs 28 et ses talons 30 ont été renforcés par une augmentation de leur épaisseur, qui est compensée par un écrasement et une déformation des canaux et rainures périphériques 18, 20 des zones correspondantes de la garniture. Dans la partie droite de la figure 2, les talons et les flancs du pneumatique 24 ont conservé une forme et des dimensions intérieures correspondant à celles de la garniture, mais l'épaisseur de la bande de roulement 26 a été augmentée vers l'intérieur du pneumatique, ce qui est compensé par une déformation et un écrasement des canaux et des rainures périphériques 18, 20 de la partie correspondante de la garniture. Dans la variante de réalisation représentée en figure 3, les canaux périphériques 18 de la garniture 10 sont à section transversale circulaire et ne débouchent pas sur la surface périphérique extérieure de la garniture. En conséquence, la souplesse et la déformabilité de la périphérie de la garniture 10 de la figure 3 seront inférieures à celles de la garniture de la figure 1. Le nombre et les dimensions des canaux circonférentiels périphériques 18 ont également une influence sur la souplesse et la déformabilité de la périphérie de la garniture 10. Lorsqu'on désire augmenter la souplesse et la déformabilité de l'ensemble de la garniture, par exemple pour lui donner en utilisation un comportement semblable à celui d'un pneumatique classique gonflé à une pression de l'ordre de 2 à 3 bars, on peut augmenter le nombre et la densité des canaux 16 à l'intérieur de la garniture, comme représenté schématiquement dans les figures 4 à 6 et former également ces canaux à la périphérie de la garniture. Dans ces figures, la garniture est, comme dans les modes de réalisation précédents, constituée de deux parties identiques 32 semi-toriques accolées l'une à l'autre par leur face plane dans un plan équatorial médian, mais chaque partie 32 est formée avec des canaux circonférentiels 16 à section polygonale, par exemple hexagonale, dont la répartition et la densité sont sensiblement uniformes dans toute la section transversale de la partie 32, certains de ces canaux circonférentiels 16 débouchant sur la surface périphérique extérieure de la partie 32, comme on le voit bien sur les dessins. La garniture formée de ces deux parties 32 se monte à l'intérieur d'un pneumatique 24 sur une jante de roue 34 de la même façon que précédemment, mais a une souplesse nettement supérieure à celle des garnitures des figures 1 et 3, cette souplesse dépendant de la densité des canaux 16 dans la garniture et permettant d'augmenter considérablement la durée de vie du pneumatique 24 dans lequel est montée cette garniture. La densité des canaux 16 dans la garniture est telle que la somme des surfaces des sections transversales des canaux circonférentiels représente environ 40% de la surface de la section transversale de la garniture dans le mode de réalisation des figures 4 à 6, alors que la somme des sections transversales des canaux circonférentiels 16 formée à l'intérieur des garnitures des figures 1 et 3 représente environ 20% de la surface de la section transversale de ces garnitures. Des essais ont permis de constater que les garnitures du type représenté aux figures 4 à 6 permettaient d'augmenter d'un facteur 4 environ la durée de vie des pneumatiques des chargeurs, pelleteuses et autres engins du type "bobcat". REVENDICATIONS 1 - Garniture de pneumatique du type increvable, en particulier pour des engins de transport ou de manutention de charges ou des engins de travaux publics, cette garniture étant destinée à occuper tout l'espace interne disponible à l'intérieur d'un pneumatique monté sur une jante de roue et étant constituée d'un élément torique en élastomère ou en caoutchouc, réalisé en une partie ou en deux parties (12, 32) symétriques juxtaposées le long d'un plan équatorial (14) par rapport à l'axe de la garniture et comprenant une pluralité de canaux parallèles (16) étanches et remplis de gaz qui sont formés à l'intérieur dudit élément et s'étendent circonférentiellement dans celuici, caractérisée en ce que la périphérie dudit élément torique comporte également des canaux circonférentiels (16,18), au moins dans sa zone de contact avec la surface interne du pneumatique (24). 2 - Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canaux (18) de la périphérie de l'élément torique sont étanches et formés au voisinage de la surface dudit élément. 3 - Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que les canaux (18) de la périphérie de l'élément torique débouchent sur la surface de celuici. 4 - Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la périphérie de l'élément torique comporte également des canaux circonférentiels (16, 18) dans sa zone de contact avec la jante (34) de la roue. 5 - Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les canaux (16) de la périphérie de l'élément torique ont en section transversale une forme identique ou comparable à celle des autres canaux de l'élément torique. 6 - Garniture selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les canaux (18) de la périphérie ont une section transversale différente de celle des autres canaux (16) de l'élément torique. 7 - Garniture selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les canaux (18) de la périphérie de l'élément torique débouchent dans des rainures circonférentielles (20) de la surface de l'élément torique. 8 - Garniture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la répartition ou la densité des canaux (18) à la périphérie de l'élément torique est différente de la répartition ou de la densité des autres canaux (16) de cet élément. 9 - Garniture selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la répartition ou la densité des canaux (16) à la périphérie de l'élément torique est sensiblement identique à la répartition ou à la densité des autres canaux (16) de cet élément. 10 - Garniture selon la revendication 9, caractérisée en ce que la somme des surfaces en section transversale des canaux (16, 18) de l'élément torique représente de 20 à 40% environ de la surface en section transversale de cet élément.