Brevet FR2800326A1 — publié le 20010504

L'invention concerne les sculptures de bandes de roulement pour pneumatiques destinés à équiper des véhicules de très forte capacité de charge et roulant en particulier dans des carrières ou chantiers, comme des camions bennes, et les véhicules appelés "dumper". Les véhicules concernés présentent une bande de roulement dont l'épaisseur permet la réalisation de découpures (rainures et / ou incisions) de profondeur au moins égale à 60 mm. Dans le cadre du présent document, on entend par rainure, une découpure moulée dans bande de roulement et délimitée par des parois de gomme, la largeur moyenne séparant lesdites parois etant au moins égale à 15 mm; la trace d'une rainure sur la surface de roulement peut présenter une largeur variable. Par incision, on entend une découpure de largeur inférieure 15 mm. Il est d'usage de réaliser des bandes de roulement comportant une pluralité de découpures orientées circonférentiellement et transversalement, certaines desdites découpures débouchant dans au moins une autre découpure d'orientation différente. Au cours des roulages sur des sols présentant de nombreux cailloux, on a constaté certaines régions d'une sculpture de pneumatique présentaient une sensibilité accrue à la capture et à la rétention de cailloux et objets divers. En particulier, dans le cas d'une découpure débouchant dans autre découpure d'orientation différente, sans pour autant la traverser totalement, on a observé que la région du raccordement en fonne de "F' était, comparativement aux découpures elles-mêmes, plus sensible à la rétention de cailloux. En effet, et comme cela est montré sur la figure 1, on constate que dans la région de raccordement en T entre deux découpures, la taille maximale des cailloux pouvant être captures (représentés par un cercle) est supérieure à la largeur moyenne de chaque découpure. Bien entendu, la taille réelle des cailloux pouvant effectivement être capturés est plus grande que celle qui est simulée compte tenu de la faible rigidité des coins des motifs de sculpture. On comprend aisément qu'un caillou ayant une forme sphérique et de diamètre égal à taille maximale décrite va pouvoir être capturé dans ces zones de raccordement en T et ne pourra pas s'échapper par migration vers l'une ou l'autre des découpures de largeur moindre (tout se passe comme si ce caillou était de plus en plus comprimé entre les parois de gomme des motifs sculpture). Il est connu dans les pneumatiques pour véhicules poids lourd de disposer, au fond des découpures, des plots de gomme faisant saillie sur le fond desdites découpures pour diminuer la capture de certains cailloux en les empêchant de rentrer dans les découpures, voire de les éjecter * toutefois ils avaient pu y pénétrer. L'application de cette solution aux bandes de roulement ayant des découpures de grande profondeur (au moins égale à 60 mm) conduit à réaliser des plots grande taille-, un inconvénient réside dans le fait que ces plots présentent une rigidité insuffisante pour remplir la fonction désirée compte tenu des efforts très élevés auxquels sont soumis les véhicules à très forte capacité de charge. Une possibilité consiste à prévoir des plots de gomme de volume important pour obtenir une rigidité satisfaisante; toutefois, cette solution présente l'inconvénient de requérir une grande quantité de gomme supplémentaire. D'autre part, il faut remarquer que pour les pneumatiques concernés, le besoin de disposer d'un moyen pour éviter la capture de cailloux ne se fait sentir que pour le pneumatique neuf et jusqu'à un état d'usure correspondant au plus à la moitié de l'épaisseur de la bande roulement. L'objet de l'invention est de diminuer la sensibilité à la pénétration et à la rétention cailloux dans la région de raccordement en T formée par deux découpures d'une sculpture de bande de roulement, l'une desdites découpure débouchant dans l'autre découpure sans la traverser complètement. La bande de roulement selon l'invention comporte des éléments de relief formés par au moins première et une deuxième découpures orientées différemment, la première découpure étant délimitée par une première et une seconde parois de gomme espacées d'une distance moyenne la deuxième découpure étant délimitée par une première et une seconde parois de gomme espacées d'une distance moyenne L2. La première découpure débouche dans la deuxième découpure sans la traverser pour former une région de raccordement en T de façon à ce que les première seconde parois délimitant la première découpure se raccordent avec la première paroi délimitant la deuxième découpure. La sculpture de la bande de roulement selon l'invention est caractérisée en ce que la seconde paroi de la deuxième découpure est pourvue, dans la région de raccordement, d'une saillie s'étendant sensiblement dans une direction voisine de la direction de la première découpure, cette saillie présentant, sur une surface parallèle à la surface de roulement, un contour dont le point le plus éloigné de la seconde paroi est à une distance au moins égale à 50% de la largeur L2 de la deuxième découpure de façon à réduire le diamètre maximal d'un objet sphérique pouvant être introduit dans ladite région de raccordement. définition, une première découpure débouche dans une deuxième découpure sans la traverser quand cette première découpure interrompt une seule des parois de la deuxième découpure. L'efficacité d'une saillie est assurée pendant une grande partie de l'usage d'une bande de roulement que cette saillie s'étend sur au moins 30% de la profondeur de la rainure dans laquelle elle est localisée. De plus, en adoptant une saillie s'étendant entre 30% et de la profondeur de ladite rainure, il est possible de limiter les quantités de gomme supplémentaires formant chaque saillie. Le rôle de chaque saillie est de fermer en grande partie dans la direction radiale (c'est-à- dire suivant l'épaisseur de la bande de roulement) la zone la plus sensible à la pénétration de cailloux en réduisant la taille maximale des cailloux et objets divers pouvant être capturés, sans pour autant modifier de façon sensible la rigidité des éléments de sculpture délimités lesdites découpures. La saillie est préférentiellement prévue pour déboucher sur la surface de roulement à l'état neuf; toutefois, on peut envisager de la disposer légèrement en retrait sous la surface de roulement de la bande de roulement à l'état neuf (au maximum 15% de la profondeur rainure). On comprendra mieux les caractéristiques et avantages de l'invention à la lecture de la description détaillée donnée ci-après en se référant au dessin et sur lequel : la figure 1 montre une vue partielle d'une surface de roulement d'une bande roulement au voisinage d'une région de raccordement en T entre deux découpures selon l'art antérieur; la figure 2 montre une vue partielle d'une surface de roulement d'une bande de roulement au voisinage d'une région de raccordement en T entre deux découpures selon l'invention; la figure 3 montre une coupe selon A-A réalisée dans l'épaisseur de la bande de roulement montrée à la figure 2; la figure 4 montre une variante de sculpture selon l'invention montrant une saillie de forme triangulaire; la figure montre une vue partielle d'une sculpture selon l'invention pour bande roulement d'un pneumatique de dimension 44/80 R 57 pour véhicule de génie civil. La figure représente une vue partielle d'une bande de roulement au voisinage région de raccordement en T de deux rainures 1, 2 de largeur moyenne respectivement M et L2, lesdites rainures se coupant à angle droit. La première rainure 1 est délimitée par une première paroi 11 d'un bloc gomme 4 et par une seconde paroi 12 d'un deuxième bloc 3. La deuxième rainure 2 est délimitée par une première paroi 21 bordant les éléments 3 et 4, et par une seconde paroi 22 bordant un élément de gomme 5. Dans la région de raccordement, la première paroi 11 et la seconde paroi 12 de la première rainure 1 se raccordent avec la première paroi 21 de la deuxième rainure 2. On a en outre représenté par un cercle Cl de diamètre Dl le contour d'un objet sphérique de taille maximale pouvant être introduit dans la région de raccordement en T. On constate aisément que ce diamètre est supérieur aux largeurs Ll et L2 des rainures 1 et 2. La figure 2 montre la même vue partielle de la même bande de roulement comportant la sculpture selon l'invention. On distingue en particulier que la seconde paroi 22 de la deuxième rainure 2 comporte une saillie de gomme 6 s'étendant sensiblement vers la première rainure 1 de façon à réduire localement la largeur de la deuxième rainure 2. Cette saillie 6 a un contour C raccordant de façon tangente avec le contour initial de la seconde paroi 22 de la deuxième rainure 2 (la distance B entre les points de raccordement du contour C de la saillie 6 avec paroi 22 sans saillie étant, dans le cas présent, supérieure à la largeur M de la première rainure le point M, dudit contour C, le plus éloigné de ladite seconde paroi 2 sans saillie (représentée pointillés), est situé à au moins une distance HM égale à la largeur L2 de la deuxième rainure. De cette façon, la taille maximale d'un objet sphérique pouvant être introduit dans la région de raccordement peut être sensiblement réduite; cette taille maximale est d'autant plus réduite que le point M est éloigné de la seconde paroi 22 de la deuxième rainure 2. Pour visualiser le gain obtenu, on a tracé en traits pointillés le cercle Cl (déjà représenté sur la figure 1) et un cercle C2 simulant un objet sphérique de dimension maximale pouvant s'introduire dans la région de raccordement compte tenu de la présence de la saillie 6. Il est clair que le diamètre D2 de ce deuxième cercle C2 très inférieur au diamètre Dl du cercle Cl. La figure montre une vue selon la coupe A-A de la figure 2. Sur cette coupe, distingue la première paroi 11 de la première rainure 1 délimitant l'élément de gomme 4, ainsi qu'une section transversale de la deuxième rainure 2 dans un plan de coupe passant par le point du contour de la saillie 6 le plus éloigné de la paroi 22 de ladite deuxième rainure 2. et dans l'épaisseur de la bande de roulement, la même région de raccordement en T. Le profil de la saillie comporte dans ce plan de coupe une partie curviligne 61 se raccordant avec la paroi 22 elle même reliée à la première paroi 21 de la deuxième rainure 2 par une partie curviligne 23 formant le fond de ladite rainure. Dans l'exemple présenté la saillie 6 comporte une partie de raccordement curviligne, mais il est également envisageable toute autre forme, par exemple rectiligne. Le point inférieur raccordement de saillie 6 est dans le cas présent situé à une distance H de la surface de roulement 51 de l'élément 5; préférentiellement, cette distance H est comprise entre 30% et 60% de la profondeur de la deuxième rainure 2. La présence d'une saillie selon l'invention présente, outre la réduction de la taille maximale des objets pouvant s'introduire dans la région de raccordement en T, les avantages suivants : - présence d'un moyen s'opposant à l'introduction de cailloux uniquement pendant que cela est particulièrement nécessaire (entre l'état neuf et un état correspondant à mi usure de bande de roulement); - le volume de gomme supplémentaire des saillies est réduit au strict nécessaire; - maintien de la fonction drainage de chacune des rainures étant donné qu'il n'y a fermeture desdites rainures; - tout objet introduit dans la région de raccordement en T ainsi modifiée et se déplaçant vers l'une ou l'autre des rainures prolongeant cette région en T n'est pas retenu par les parois desdites rainures puisque la dimension maximale dudit objet est inférieure aux largeurs desdites rainures; - pas de modification des raideurs des éléments de la sculpture. À noter que les formes choisies pour la saillie permettent un moulage un démoulage sans difficulté particulière pour l'homme du métier. La figure montre une région de raccordement en T formée par une première rainure l' débouchant dans deuxième rainure 2', l'une des parois 22' délimitant la rainure 2' étant pourvue d'une saillie 6' s'étendant dans la direction de la rainure V et ayant la surface de roulement un contour de forme triangulaire dont l'un des sommets M' est le point le plus éloigné de la paroi 22' et est situé à une distance EUW supérieure à 100% de la largeur la rainure 2'. Cette saillie ne s'étendant pas dans toute l'épaisseur de la bande de roulement, la fonction drainage est toujours assurée par la rainure 2'. La base opposée audit sommet M' une longueur sensiblement égale à la largeur Ll' de la rainure 1'. La disposition selon l'invention est applicable au cas de régions de raccordement en T de deux rainures peu important celle desdites rainures qui est la plus large. La figure montre une vue partielle d'une sculpture d'une bande de roulement d'un pneumatique pour 'hicule de génie civil de dimension 44/80 R 57 dont profondeur de sculpture (c'est-à-dire la hauteur des éléments de gomme) est égale à 80 mm. Cette sculpture comporte deux rainures 7, d'orientation sensiblement circonférentielle et de largeur moyenne égale à 8 mm, délimitant trois bandes circonférentielles 8, 10, chacune de ces trois bandes circonférentielles présentant des arrangements de motifs de sculpture appropriés pour conférer à la bande de roulement des rigidités optimales permettant une mise à plat dans la partie en contact avec le sol. En particulier, la bande centrale 9 est constituée d'une nervure pourvue d'une pluralité de rainures 11 de largeur moyenne égale à 8 mm et de profondeur 80 mm. Ces rainures 11 présentent deux ondulations et s'étendent dans suivant une direction moyenne sensiblement perpendiculaire à la direction circonférentielle ou longitudinale de la bande de roulement. rainures 11 débouchent dans chacune des rainures circonférentielles 7 sans les traverser. Suivant la présente invention, on réduit la sensibilité de la sculpture décrite en moulant, sur la paroi latérale des blocs de gomme des épaules faisant face aux rainures transversales 11 découpant la nervure centrale et en face de chacune desdites rainures transversales, saillie 12 s'étendant principalement dans la direction transversale de manière à réduire localement la largeur de la rainure longitudinale 7 sans pour autant modifier la rigidité de mise à plat de bande de roulement dans le sens transversal. Dans le cas présenté à la figure 5, les motifs de sculpture présentent, à l'état neuf, des aretes biseautées le long des rainures circonférentielles et chaque saillie 12 est décallée d'une distance de 5 mm sous la surface de roulement correspondant à la hauteur du biseau. Chauqe saillie 12 s'étend sur toute la profondeur de la rainure circonférentielle 7 et présente contour s'etendant sensiblement dans la direction de la rainure transversale 11 jusqu'à une distance légèrement supérieure à la largeur de la rainure circonférentielle 7. REVENDICATIONS 1 - Bande de roulement pour pneumatique destiné à équiper un véhicule de forte capacité de charge roulant sur des chaussées accidentées pourvue d'une sculpture comportant des éléments de relief (3, 4, 5) formés par au moins une première et une deuxième découpures (1, 2) orientées différemment, la première découpure (1) étant délimitée par une première et une seconde parois de gomme (11, 12) espacées d'une distance moyenne M, la deuxième découpure (2) étant délimitée par une première et une seconde parois de gomme (21, 22) espacées d'une distance moyenne L2; la première découpure débouchant dans la deuxième découpure (2) sans la traverser pour former une région de raccordement en T de façon à ce que les première et seconde parois (11, 12) délimitant la première découpure (1) se raccordent avec la première paroi (21) délimitant la deuxième découpure (2); sculpture de la bande de roulement selon l'invention est caractérisée en ce que la seconde paroi (22) de la deuxième découpure (2) est pourvue, dans la région de raccordement, d'une saillie (6) s'étendant sensiblement dans une direction voisine de la direction de la première découpure cette saillie (6) présentant, sur une surface parallèle à la surface de roulement (51), un contour C dont le point M le plus éloigné de la seconde paroi (22) est à une distance HM au moins égale à 50% de la largeur L2 de la deuxième découpure (2) de façon à réduire le diamètre maximal d'un objet sphérique pouvant être introduit dans ladite région de raccordement. 2 - Bande de roulement selon la revendication 1 caractérisée en ce que la saillie (6) s'étend dans le sens de la profondeur de la deuxième rainure (2) à partir de la surface de roulement (51) à l'état neuf et sur une profondeur au moins égale à 30% de la profondeur de ladite rainure. 3 - Bande de roulement selon la revendication 2 caractérisée en ce que la saillie (6) s'étend dans le sens de la profondeur de deuxième rainure (2) à partir de la surface de roulement (51) à l'état neuf et sur une profondeur H au plus égale à 60% de la profondeur de ladite rainure. - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu'au moins une saillie (6) est, à l'état neuf de la bande, décalée dans le sens de la profondeur de la bande par rapport à la surface de roulement (51) de ladite bande, le décalage initial étant compris entre 0 et de la profondeur de la deuxième rainure (2). - Bande de roulement selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que, dans un plan de coupe perpendiculaire à la surface de roulement (51) et passant par le point M de saillie (6) le plus éloigné de la paroi de la découpure portant cette saillie, ladite saillie a une trace (61) inclinée rapport à une direction perpendiculaire à ladite surface de roulement (51), de façon à ce que cette saillie s'étende de moins en moins dans la largeur de la deuxième rainure au fur et à mesure de l'usure de la bande. - Pneumatique destiné à équiper un véhicule de forte capacité de charge caractérise ce qu'il est pourvu d'une bande de roulement définie selon l'une des revendications 1 à 5. - Pneumatique destiné à équiper un véhicule de forte capacité de charge comportant une bande roulement pourvue d'une sculpture comportant deux rainures d'orientation sensiblement circonférentielle de largeur moyenne LI délimitant deux bandes circonférentielles latérales encadrant une troisième bande centrale, la bande centrale étant constituée d'une nervure pourvue pluralité de rainures de largeur moyenne L2 et s'étendant dans une direction perpendiculaire à la direction circonférentielle, ces rainures débouchant dans chacune rainures cit-conférentielles sans les traverser en totalité pour former une pluralité régions de raccordement en T, la sculpture est caractérisée en ce que, en face de chacune desdites rainures transversales de la bande centrale, il est moulé sur les parois latérales des bandes latérales, une saillie s'étendant principalement dans la direction transversale de manière à réduire localement la largeur de la rainure longitudinale d'au moins 50% au moins à l'état neuf, sans pour autant modifier la rigidité de mise à plat de la bande de roulement au cours du roulage.