Brevet FR2776239A1 — publié le 19990924

Pneumatique à usaqes spéciaux, en particulier pour matériels aqricoles L'invention se rapporte aux pneumatiques à usages spéciaux, en particulier ceux destinés à être utilisés pour des matériels agricoles. Elle concerne plus particulièrement un pneumatique propre à être enfilé autour d'un tube central et à venir en appui jointif contre au moins un autre pneumatique analogue. Un tel pneumatique, que l'on appelle aussi pneumatique du type semi- creux, est habituellement utilisé avec d'autres pneumatiques analogues pour constituer un rouleau destiné, par exemple, à des machines agricoles combinées à des semoirs, à des outils de préparation du sol, etc. On connaît déjà, en particulier d'après le Brevet européen N 0 401 592, un pneumatique de ce type dont la surface de roulement, à l'état non chargé du pneumatique, est reliée au flancs du pneumatique par une zone de transition en forme de U. Ce pneumatique connu, qui n'est pas gonflé, a tendance à s'écraser à l'état chargé et, par conséquent, à offrir une surface de contact importante avec le sol, si bien qu''il convient essentiellement à une utilisation pour des rouleaux agricoles destinés à tasser le sol. L'invention vise essentiellement à procurer un pneumatique du type défini en introduction qui convient tout particulière- ment pour les rouleaux agricoles, tels que les rouleaux de semoirs, afin de créer des sillons dans un sol préalablement ameubli et permettre ainsi de disposer des graines ou semences dans les sillons résultant du passage du rouleau. L'un des buts principaux de l'invention est de procurer un pneumatique du type précité dont l'amortissement peut être contrôlé, afin d'éviter un affaissement du pneumatique qui serait préjudiciable à la formation de sillons dans un sol préalablement ameubli. Un autre but de l'invention est de procurer un tel pneumati- que qui permet, si désiré, de créer des sillons de profon- deurs plus importantes. C'est encore un but de l'invention de procurer un tel pneumatique qui permet de filtrer les chocs ou les vibrations en cas de rencontre avec des obstacle, tels que des pierres, etc. Encore un autre but de l'invention est de procurer un tel pneumatique qui offre une sécurité accrue à l'égard d'un éventuel déboîtement du pneu lorsque, par exemple, un rouleau équipé de tels pneumatiques effectue un virage serré ou un demi-tour, ou encore lorsqu'un tel rouleau roule sur un terrain en dévers. L'invention propose à cet effet un pneumatique à usages spéciaux, du type défini en introduction, lequel comprend en combinaison: - un élément extérieur constitué d'un pneumatique du type semi-creux comprenant une bande de roulement reliée par des flancs à un fourreau tourné vers le tube central, et - un élément intérieur, de configuration annulaire, propre à être enfilé autour du tube central et interposé entre le tube central et une partie au moins de l'élément extérieur pour modifier les caractéristiques d'amortissement du pneumatique et créer des zones de pression plus importantes des deux côtés du pneumatique. Ainsi, l'élément extérieur, qui constitue le pneumatique du type semicreux proprement dit, est monté sur le rouleau par l'intermédiaire d'un élément intérieur qui a principalement pour fonction de modifier les caractéristiques d'amortissement du pneumatique et de créer des zones de pression latérales. Il en résulte que le pneumatique ne créera pas une empreinte plate dans le sol, ce qui est intéressant pour les applications agricoles. Dans une première forme de réalisation de l'invention, le fourreau de l'élément extérieur est interrompu pour ménager une région annulaire libre, tandis que l'élément intérieur est réalisé sous la forme d'un bandage du type semi-creux qui entoure le tube central et occupe la région annulaire de l'élément extérieur. Il en résulte que l'élément intérieur occupe une partie du volume délimité par l'élément extérieur, si bien que l'on procure un amortissement progressif, que l'on peut encore qualifier de double amortissement. Tout d'abord, la bande de roulement de l'élément extérieur est déformée jusqu'à ce qu'elle vienne au contact de l'élé- ment intérieur, et ensuite, l'ensemble formé par l'élément extérieur et l'élément intérieur est déformé avec un amor- tissement différent. Dans cette première forme de réalisation de l'invention, le bandage semicreux comprend avantageusement une partie tubulaire propre à entourer le tube central et munie exté- rieurement de deux nervures semi-creuses, espacées axialement et situées à l'intérieur de l'élément extérieur, respective- ment à proximité des deux flancs de ce dernier. Dans cette forme de réalisation, le pneumatique comprend avantageusement en outre une ceinture propre à entourer le bandage pour le maintenir serré autour du tube central. L'élément extérieur comprend avantageusement deux bords annulaires évasés qui réunissent respectivement les deux flancs au fourreau pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture. Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, le fourreau de l'élément extérieur est continu, tandis que l'élément intérieur est réalisé sous la forme d'un bandage du type semi-creux qui entoure le tube central et s'appuie contre le bandage de l'élément extérieur. On procure là aussi, un amortissement progressif par défor- mation successive de l'élément extérieur et de l'élément intérieur formant bandage. De façon avantageuse, le bandage semi-creux comprend une partie tubulaire propre à entourer le tube central et munie extérieurement de deux nervures semi-creuses, espacées axialement et propres à être reçues respectivement dans deux rainures formées dans le fourreau central de l'élément extérieur, respectivement à proximité des deux flancs de ce dernier. Ces deux nervures semi-creuses contribuent à l'amortissement, et permettent aussi un maintien de l'élément extérieur par rapport à l'élément intérieur. Dans une variante de réalisation, la partie tubulaire du bandage semicreux est pleine et se prolonge par deux bords annulaires pour permettre un assemblage jointif du pneumati- que avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éven- tuelle d'une ceinture. Par conséquent, la partie tubulaire du bandage ne contribue pas directement à l'amortissement. Dans une autre variante, la partie tubulaire du bandage est semi-creuse, et ce bandage comporte deux évidement annulaires latéraux situés respectivement dans la région des deux nervures et au moins un évidement annulaire central situé entre les deux évidements latéraux. Il en résulte que la partie tubulaire proprement dite est également de type semi-creux et contribue à l'amortissement. Cette partie tubulaire du bandage s'étend sur une profondeur radiale plus importante que dans la forme de réalisation précédente, ce qui permet, pour un diamètre extérieur égal du pneumatique, de monter celui- ci sur un tube central de diamètre plus petit et, par conséquent, d'augmenter la profondeur des sillons creusés dans le sol. Dans cette deuxième variante, le bandage peut être délimité par deux flancs latéraux propres à entourer le tube central, ce qui permet de loger un organe d'espacement de forme tubulaire entre deux pneumatiques adjacents. Toutefois, le bandage peut aussi être délimité par deux flancs latéraux qui se prolongent par deux bords annulaires entourant le tube central pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture. Dans les formes de réalisation décrites précédemment, l'élément extérieur est formé dans une matière souple du type caoutchouc, alors que l'élément intérieur est formé avanta- geusement dans une matière souple ou semi-rigide. Dans une troisième forme de réalisation de l'invention, le fourreau de l'élément extérieur délimite deux interstices cylindriques opposés propres à loger deux rebords cylindri- ques en vis à vis que comporte l'élément intérieur. Il en résulte que le fourreau de l'élément extérieur ne vient pas directement en appui contre le tube central, si bien qu'il contribue aussi à l'amortissement du pneumatique. En outre, cette structure permet, à diamètre égal du pneuma- tique, d'utiliser un tube central de diamètre plus faible, et par conséquent d'augmenter la profondeur des sillons tracés dans le sol. Avantageusement, le fourreau de l'élément extérieur comporte une partie centrale cylindrique entourée par deux parties latérales cylindriques de plus grand diamètre pour procurer deux étagements dans lesquels sont formés les deux intersti- ces cylindriques opposés. Selon une autre caractéristique avantageuse, les deux rebords cylindriques en vis à vis de l'élément intérieur font partie de deux flasques solidaires de deux manchons propres à coulisser axialement autour du tube central pour emprisonner les deux rebords cylindriques de l'élément intérieur dans les deux interstices de l'élément extérieur. Ainsi, les deux flasques peuvent être rapprochés axialement pour le montage de l'élément extérieur ou écartés axialement pour le démontage de l'élément extérieur. Dans cette troisième forme de réalisation de l'invention, l'élément extérieur est formé dans une matière souple du type caoutchouc, alors que l'élément intérieur est formé dans une matière rigide. Sous un autre aspect, l'invention concerne un rouleau, en particulier un rouleau agricole, équipé de plusieurs pneuma- tiques tels que définis précédemment. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1 à 6 sont des vues en coupe montrant un rouleau équipé de pneumatiques selon différentes formes de réalisation de l'invention; et - la figure 7 est un détail de la figure 6 montrant le montage de l'élément extérieur du pneumatique. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un rouleau agricole, dans l'exemple un rouleau pour semoir, comprenant un tube central 10 monté à rotation autour d'un axe X-X et autour duquel sont enfilés de façon jointive des pneumatiques 12 identiques. Ces pneumatiques 12 sont empilés axialement les uns contre les autres et maintenus entre eux, aux extrémités du rouleau, par des moyens appropriés (non représentés). Chacun des pneumatiques 12 comprend en combinaison un élément extérieur 14 constitué d'un pneumatique du type semi-creux réalisé à partir d'un matériau souple approprié, qui peut être soit un caoutchouc naturel, soit un ou plusieurs caoutchoucs synthétiques, soit encore un de leur mélange. De préférence, l'élément extérieur 14 n'est pas armé. Cet élément extérieur 14 comprend une bande de roulement 16 qui est reliée par des flancs 18 à un fourreau 20 tourné vers le tube central. La bande de roulement 16 est munie de reliefs ou crampons 22 mais pourrait, en variante, être lisse. Le fourreau 20 de l'élément extérieur 14 est interrom- pu, sur une longueur axiale L pour ménager une région annulaire libre 24 délimitée entre deux bords annulaires en vis à vis 26. Le pneumatique 12 comprend en outre un élément intérieur 28 de configuration annulaire propre à être enfilé autour du tube central 10 en étant interposé entre celui-ci et l'élé- ment extérieur 16. L'élément intérieur 28 est réalisé sous la forme d'un bandage de type semi-creux qui entoure le tube central et occupe la région annulaire 24 précitée. Plus particulièrement, ce bandage semi-creux comprend une partie tubulaire 30 qui entoure le tube central et qui est munie extérieurement de deux nervures semi-creuses 32 espacées axialement et situées à l'intérieur de l'élément extérieur, respectivement à proximité des deux flancs 18 de ce dernier. Ces nervures 32 ont une section transversale de forme généralement carrée et délimitent intérieurement un évidement annulaire 34 de section carrée qui est destiné à venir se remplir ou se vider d'air, de manière naturelle, grâce à au moins un orifice approprié 36 qui traverse la partie tubu- laire 30. Il en résulte que le pneumatique 12 comporte un double amortissement procuré d'abord par la déformation de l'élément extérieur 14 jusqu'à ce que la bande de roulement 16 vienne en appui contre les nervures 32 et ensuite par déformation de l'ensemble. Par ailleurs, l'élément intérieur 28 contribue au maintien latéral de l'élément extérieur 14 et cela permet à la bande de roulement de se déformer entre les deux nervures 32. L'élément intérieur 28 est avantageusement réalisé en une matière souple ou semi-rigide, par exemple en une matière du type caoutchouc, ou encore en une matière plastique, par exemple en polyuréthanne. Lorsque l'élément extérieur 14 et l'élément intérieur 28 sont tous deux formés en caoutchouc ou analogue, on peut utiliser des matériaux ayant une dureté Shore comprise avantageusement entre 50 et 70. Le pneumatique de la figure 1 comprend en outre une ceinture 38 propre à entourer le bandage, et plus particulièrement la partie tubulaire 30, afin de le maintenir serré autour du tube central. Cette ceinture est avantageusement réalisée en métal ou en matière plastique rigide. L'élément extérieur 14 du pneumatique comprend en outre deux bords annulaires évasés 40 qui réunissent respectivement les deux flancs 18 au fourreau 20 pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, tout en procurant un espacement entre les bandes de roulement respectives de deux pneumatiques adjacents. Dans l'exemple, chacun des bords 40 est muni d'une fente annulaire cylindri- que 42, si bien qu'une ceinture 44, de préférence métallique, peut être logée entre les interstices 42, situés en vis à vis, de deux pneumatiques adjacents. De façon avantageuse, la ceinture 44 est identique à la ceinture 38 décrite précédem- ment. Dans la forme de la réalisation de la figure 2, à laquelle on se réfère maintenant, le pneumatique 112 comprend également un élément extérieur 114 constitué d'un pneumatique du type semi-creux et un élément intérieur 128 de configuration annulaire. L'élément extérieur 114 comporte aussi une bande de roulement 116 reliée par des flancs 118 à un fourreau 120 qui, ici, est continu et muni d'un trou de passage d'air 121. L'élément intérieur 128 est réalisé sous la forme d'un bandage de type semi-creux qui entoure le tube central et s'appuie contre le fourreau 120 de l'élément extérieur. Le bandage semi-creux de l'élément intérieur 128 comprend une partie tubulaire 130 propre à entourer le tube central et munie extérieurement de deux nervures semi-creuses 132, espacées axialement, et propres à être reçues respectivement dans deux rainures 146 formées dans le fourreau 120 de l'élément extérieur, respectivement à proximité de ses deux flancs 118. Les nervures semi-creuses 132 ont une section transversale de forme sensiblement carrée et elles comportent chacune un évidement annulaire 134 propre à être rempli ou vidé d'air et communiquant avec le milieu ambiant par au moins un trou radial 136. Comme dans le cas de la figure 1, l'élément intérieur 128 est avantageusement réalisé en une matière souple ou semi-rigide. Du fait que l'élément intérieur 128 est également du type semi-creux, le pneumatique possède un amortissement progres- sif dans des zones de rappuyage choisies, c'est-à-dire de chaque côté de la bande de roulement. Par ailleurs, les nervures semi-creuses 132 contribuent au maintien de l'élément extérieur par rapport à l'élément intérieur. La partie tubulaire 130 est pleine et se prolonge par deux bords annulaires 140 pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture (non représentée). La forme de réalisation de la figure 3 constitue une variante de celle de la figure 2 et les éléments communs sont désignés par les mêmes références numériques. Cette variante diffère de la précédente essentiellement par la forme particulière des nervures 132 qui, au lieu d'avoir une section transver- sale de forme sensiblement carrée, ont un profil à bords externes arrondis. En outre, l'évidement annulaire 136 offre un volume interne plus important que celui de la figure 2, ce qui augmente l'amortissement. De plus l'élément extérieur 114 comporte, au niveau de ses flancs 118, des lèvres d'étan- chéité 119 qui permettent un meilleur ajustement entre l'élément extérieur 114 et l'élément intérieur 128. Cela empêche la terre de pénétrer entre les éléments 114 et 128. On se réfère maintenant à la figure 4 qui représente un pneumatique 212 selon une autre forme de réalisation de l'invention qui s'apparente à celles des figures 3 et 4. On remarquera que l'élément extérieur 214 est sensiblement identique à l'élément 114 de la figure 3 et qu'il comporte une bande de roulement 216, des flancs 218 et un fourreau 220 analogues. Par contre, l'élément intérieur 228 en forme de bandage comporte une partie tubulaire 230 qui est elle-même semi- creuse et qui comporte aussi deux nervures semi-creuses 232. Le bandage de l'élément intérieur 228 est délimité par deux flancs latéraux 248 propres à entourer le tube central, ce qui permet de loger un organe d'espacement 250 de forme tubulaire, par exemple en matière plastique, entre deux pneumatiques adjacents. Le bandage de l'élément intérieur 228 est semi-creux et comporte deux évidements annulaires 234 qui communiquent avec le milieu ambiant par des orifices 236. Entre les deux évidements 234 sont disposés en outre deux autres évidements 252 qui communiquent chacun avec le milieu ambiant par un orifice 254. On remarquera que, par rapport aux formes de réalisation décrites précédemment, l'élément intérieur 228 s'étend sur une hauteur radiale plus importante, due à la hauteur des flancs 248. Il en résulte que, pour un diamètre égale du pneumatique, celui de la figure 4 peut être monté sur un tube 10 de diamètre plus faible, ce qui permet d'augmenter la profondeur des sillons tracés par le rouleau. La forme de réalisation de la figure 5 s'apparente à celle de la figure 4, à la différence près que les flancs latéraux 248 de l'élément central se prolongent par deux bords annulaires 240 entourant le tube central pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture (non représentée). Dans la forme de la réalisation des figures 6 et 7, l'élément extérieur 314 du pneumatique 312 est aussi constitué d'un pneumatique du type semicreux réalisé en une matière du type caoutchouc. Il comprend une bande de roulement 316 reliée par des flancs 318 à un fourreau 320. Ce dernier comporte une partie centrale cylindrique 356 entourée par deux parties latérales cylindriques 358 de plus grand diamètre pour procurer deux étagements dans lesquels sont formés deux interstices cylindriques opposés 360. L'élément intérieur 328, également de configuration annulai- re, comprend deux flasques annulaires 362 propres à être enfilés autour du tube et munis chacun de deux rebords 364 en vis à vis propres à être reçus respectivement dans les deux interstices 360 précités. Les flasques 362 sont solidaires respectivement de deux manchons 368 susceptibles de coulisser axialement autour du tube central pour emprisonner les deux rebords cylindriques 364 de l'élément intérieur dans les deux interstices 360, par rapprochement mutuel des deux flasques. Inversement, ces deux flasques peuvent être écartés l'un de l'autre pour permettre l'enlèvement de l'élément extérieur 314. Les flasques 362 et les manchons 368 sont métalliques, avantageusement en acier, et assemblés entre eux par un cordon de soudure 370 (figure 7). Le pneumatique de la figure 6 procure aussi un amortissement progressif et permet là encore, à diamètre égal, d'assembler le pneumatique sur un tube central de diamètre plus faible. Dans les différentes formes de réalisation précédentes, il peut être envisagé que les différents pneumatiques soient montés sur un même rouleau, soit en étant solidaires en rotation, soit en étant indépendants en rotation. L'invention trouve une application particulière aux rouleaux à usage agricole, en particulier aux rouleaux pour semoirs agricoles, pour permettre de réaliser des sillons destinés à recevoir des graines ou semences. Ces rouleaux peuvent être également utilisés pour rappuyer le sol après semis. Ils peu- vent aussi être utilisés seuls ou en combinaison avec un semoir ou un outil de préparation du sol, animé ou non animé. Revendications 1. Pneumatique à usages spéciaux, propre à être enfilé autour d'un tube central et à venir en appui jointif contre au moins un autre pneumatique analogue, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: - un élément extérieur (14; 114; 214; 314) constitué d'un pneumatique du type semi-creux comprenant une bande de roulement (16; 116; 216; 316) reliée par des flancs (18; 118; 218; 318) à un fourreau (20; 120; 220; 320) tourné vers le tube central (10); et - un élément intérieur (28; 128; 228; 328), de configuration annulaire, propre à être enfilé autour du tube central (10) et interposé entre ce tube central et une partie au moins de l'élément extérieur pour modifier les caractéristiques d'amortissement dudit pneumatique et créer des zones de pression plus importantes des deux côtés du pneumatique. 2. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau (20) de l'élément extérieur (14) est inter- rompu pour ménager une région annulaire libre (24), et en ce que l'élément intérieur (28) est réalisé sous la forme d'un bandage du type semi-creux qui entoure le tube central (10) et occupe la région annulaire (24) de l'élément extérieur. 3. Pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bandage semi-creux comprend une partie tubulaire (30) propre à entourer le tube central et munie extérieurement de deux nervures semi-creuses (32), espacées axialement et situées à l'intérieur de l'élément extérieur (14), respecti- vement à proximité des deux flancs (18) de ce dernier. 4. Pneumatique selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une ceinture (38) propre à entourer le bandage pour le maintenir serré autour du tube central (10). 5. Pneumatique selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'élément extérieur (14) comprend deux bords annulaires (40) évasés qui réunissent respectivement les deux flancs (18) au fourreau (20) pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture (44). 6. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau (120; 220) de l'élément extérieur (114; 214) est continu et en ce que l'élément intérieur (128; 228) est réalisé sous la forme d'un bandage du type semi-creux qui entoure le tube central (10) et s'appuie contre le fourreau (120; 220) de l'élément extérieur. 7. Pneumatique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bandage semi-creux comprend une partie tubulaire (130; 230) propre à entourer le tube central et munie extérieure- ment de deux nervures semi-creuses (132; 232) espacées axialement et propres à être reçues respectivement dans deux rainures (146; 246) formées dans le fourreau (120; 220) de l'élément extérieur, respectivement à proximité des deux flancs (118; 218) de ce dernier. 8. Pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie tubulaire (130) du bandage semi-creux est pleine et se prolonge par deux bords annulaires (140) pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture. 9. Pneumatique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie tubulaire (230) du bandage semi-creux est semi- creuse et en ce que le bandage comporte deux évidements annulaires latéraux (234) situés respectivement dans la région des deux nervures (232) et au moins un évidement annulaire central (252) situé entre les deux évidements latéraux. 10. Pneumatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bandage est délimité par deux flancs latéraux (248) propres à entourer le tube central, ce qui permet de loger un organe d'espacement (250) de forme tubulaire entre deux pneumatiques adjacents. 11. Pneumatique selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bandage est délimité par deux flancs latéraux (248) qui se prolongent par deux bords annulaires (240) entourant le tube central pour permettre un assemblage jointif du pneumatique avec un pneumatique adjacent, avec mise en place éventuelle d'une ceinture. 12. Pneumatique selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que l'élément extérieur (14; 114; 214) est formé dans une matière souple du type caoutchouc, alors que l'élément intérieur (28; 128; 228) est formé dans une matière souple ou semi-rigide. 13. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau de l'élément extérieur (314) délimite deux interstices cylindriques opposés (360) propres à loger deux rebords cylindriques en vis à vis (364) que comporte l'élément intérieur (328). 14. Pneumatique selon la revendication 13, caractérisé en ce que le fourreau (320) de l'élément extérieur (314) comporte une partie centrale cylindrique (356) entourée par deux parties latérales cylindriques (358) de plus grand diamètre pour procurer deux étagements dans lesquels sont formés les deux interstices cylindriques opposés (360). 15. Pneumatique selon l'une des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que les deux rebords cylindriques en vis à vis (364) de l'élément intérieur (314) font partie de deux flasques (362) solidaires de deux manchons (368) propres à coulisser axialement autour du tube central pour emprisonner les deux rebords cylindriques (364) dans les deux interstices (360). 16. Pneumatique selon l'une des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que l'élément extérieur (314) est formé dans une matière souple du type caoutchouc, alors que l'élément intérieur (328) est formé dans une matière rigide.5 17. Rouleau, en particulier rouleau agricole, caractérisé en ce qu'il comprend un tube central équipé de plusieurs pneuma- tiques selon l'une des revendications 1 à 16.