Brevet FR2881372A1 — publié le 20060804

L'invention concerne la réparation des pneus sans chambre à air et les outils correspondants. Après une crevaison, la réparation des pneus sans chambre à air fait appel à plusieurs techniques. La plus évoluée consiste à poser un insert composé d'une rustine plane 1 et d'un corps cylindrique 2 perpendiculaire et situé au centre de la rustine 1 (fig. 1). Le corps cylindrique 2 intègre une tige métallique 3 disposée axialement à son extrémité et permettant la traction avec une pince 4. La pose se fait par l'intérieur du pneu 5, après démontage de celui-ci. En général, le pneu est crevé par un objet du genre clou ou vis. L'opérateur enlève l'objet du pneu et alèse le trou avec une fraise rotative pour obtenir un trou cylindrique d'un diamètre légèrement inférieur à celui de l'insert à poser. Il râpe ensuite, dans l'intérieur du pneu, une surface suffisante autour du trou pour permettre l'adhérence de la colle et étale une couche de colle sur cette surface. Après un temps de séchage suffisant, 1.5 l'opérateur introduit la tige métallique de l'insert dans le trou alésé, et tire ensuite sur celle-ci à l'aide d'une pince (fig. 1). Il force ainsi le passage de l'insert dans le trou jusqu'à ce que la partie plane vienne en contact avec le pneu. Pour terminer le collage, l'opérateur roule la rustine à l'aide d'un rouleau pour assurer le collage et coupe la partie de l'insert qui dépasse du pneu. Cette technique présente certains défauts: Le but principal de la pose d'un insert est d'obstruer le trou pour éviter toute oxydation des fils métalliques de la carcasse du pneu et toute absorption d'humidité de ces fils s'ils sont en fibres. Dans l'exemple cité, seul le serrage de l'insert dans le trou assure l'étanchéité du montage. Il est notamment impossible d'ajouter une couche de colle ou de produit d'étanchéité entre l'insert et le pneu au moment de la pose. Celle-ci serait laminée et dirigée vers l'intérieur du pneu au moment du forçage de l'insert à travers le pneu. L'opération de traction sur la tige métallique par l'opérateur n'est pas facile. Il est nécessaire d'appliquer un effort important qui provoque un allongement de la partie cylindrique de l'insert. Comme il est nécessaire de réaliser ces inserts en caoutchouc naturel, donc très souple, l'allongement est considérable et entraîne souvent un décrochement de la tige métallique. En outre, la fabrication de ces inserts est délicate. Il est difficile de faire adhérer la tige 35 métallique dans l'insert et d'assurer la résistance à la traction de cet assemblage. La présente invention permet d'apporter une solution à ces difficultés de réparation des pneus. La méthode consiste à introduire, par l'intérieur du pneu, un tube dans le trou alésé dans le pneu pour agrandir ce trou, à introduire la partie cylindrique de l'insert dans le tube et à retirer le tube par l'extérieur du pneu, pour déposer l'insert dans le trou du pneu. L'innovation technologique de l'invention porte essentiellement sur sept points: Le premier point consiste à supprimer, à la fabrication, la tige de traction sur les inserts (fig. 1 rep. 7). Cette suppression apporte un gain important sur les coûts de fabrication. L'opération d'assemblage de la tige sur l'insert peut représenter 50% du prix total. Le deuxième point consiste à utiliser un outil pour faire pénétrer l'insert dans le trou alésé par l'opérateur (fig. 1 rep. 2 à 6). Cet outil sert à écarter les bords du trou alésé par l'opérateur pour que le diamètre disponible puisse accepter celui de l'insert, sans serrage. L'outil est composé d'une poignée et d'un tube cylindrique dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre de l'insert. Ce tube possède à une extrémité un écarteur de forme conique, d'un angle permettant une introduction facile dans le trou alésé dans le pneu. L'autre extrémité reçoit l'insert. Le simple fait de faire traverser le pneu par le tube muni de l'insert suffit à déposer l'insert à sa place définitive. La matière du pneu est particulièrement élastique dans le sens de l'écartement. Elle accepte facilement un tube d'un diamètre double de celui du trou alésé pour l'insert. Le troisième point concerne la fonction de la poignée de l'outil. Le tube étant destiné à traverser complètement la surface du pneu, la poignée doit être démontable rapidement. Une fois que le tube est introduit à moitié, par l'intérieur du pneu et maintenu par le serrage de ce dernier, l'opérateur peut décrocher la poignée. Dès lors, il est intéressant de réutiliser cette dernière pour tirer le tube, par l'extérieur du pneu cette fois. La poignée doit donc présenter deux fonctions: une fonction de poussée du tube à travers le pneu et une fonction de traction de ce tube à l'extérieur du pneu. Pour pousser le tube à travers le pneu, il n'est pas nécessaire d'avoir une forme de tube adaptée. Un trou borgne sur la poignée suffit. Par contre, pour tirer le tube vers l'extérieur, il est nécessaire de disposer d'un dispositif d'accrochage de la poignée sur le tube. Pour assurer cette fonction plusieurs solutions techniques sont possibles: par exemple des ergots sur la poignée et des crans sur le tube ou une fourchette sur la poignée et une gorge sur le tube. Le quatrième point consiste à permettre une fonction de collage de l'insert dans le trou alésé. Avant de placer l'insert dans le tube, l'opérateur dépose de la colle autour de la partie cylindrique de l'insert. Mais si le tube est d'un diamètre sensiblement identique à celui des inserts, cette colle rentrera en contact avec la paroi du tube lors de l'introduction de l'insert dans le tube et sera laminée vers l'extérieur. Pour compenser ce phénomène, l'innovation consiste réaliser à l'extrémité du tube recevant l'insert, des canaux intérieurs parallèles à l'axe du tube. Ces canaux sont obtenus par rétreint du tube selon plusieurs génératrices de manière à ce que le diamètre intérieur de ces zones rétreintes corresponde à celui de la partie cylindrique des inserts. La zone rétreinte est d'une largeur minimum, juste suffisante pour centrer l'insert dans le tube et pour permettre d'avoir une largeur maximum pour les canaux eux-mêmes. Les canaux permettent ainsi de répartir la colle en plusieurs bandes régulières le long du cylindre de l'insert. Lors du retrait du tube vers l'extérieur du pneu, ce dernier se resserre sur le cylindre de l'insert et écrase la colle sans la faire fluer vers l'intérieur du pneu, mais en l'étalant sur la périphérie de l'insert. Le collage est donc assuré de manière parfaite et régulière avec l'étanchéité nécessaire. Le cinquième point consiste à améliorer la fonction d'étalement de la colle sur l'insert. Pour cela, il est possible d'ajouter des échancrures aux sommets des canaux du tube. Sans être indispensables, elles améliorent la répartition de la colle lors de l'éjection du tube. Lors de l'introduction de l'insert avec la colle déposée autour du corps cylindrique, le frottement inévitable entre l'insert et le tube donne des lignes de colle d'épaisseur dégressives. L'adjonction d'échancrures provoque le serrage du pneu sur l'insert d'abord au niveau des cannelures donc au niveau des lignes de colle et ensuite entre les lignes de colles. Ce procédé favorise l'étalement de la colle vers le coté opposé à la rustine de l'insert, c'est à dire du coté ou les lignes de colle ont tendance à être les plus minces. Ces échancrures ne pouvant être réalisées que par fraisage, donc à un coût élevé, elles sont réservées à la fabrication d'outils de qualité. La figure 1 représente, en coupe, le montage d'un insert avec la technologie actuelle. La figure 2 représente, en coupe, les différentes étapes de la méthode de pose. La figure 3 représente l'outil en coupe, dans une première solution, et dans la position d'introduction du tube. La figure 4 représente, sans le tube, le détail en coupe du système d'accrochage de la poignée sur le tube. La figure 5 représente l'outil en coupe et dans la position d'extraction du tube. La figure 6 représente une solution particulière d'écarteur en position d'introduction du tube. La figure 7 représente cette solution particulière d'écarteur en position d'extraction du tube. La figure 8 représente une vue en bout de l'extrémité du tube du coté des rétreints. La figure 9 représente une vue en perspective de l'extrémité du tube du coté des rétreints. La figure 10 représente une vue en bout de l'extrémité du tube du coté des rétreints dans une variante avec échancrures. La figure 11 représente une vue en perspective de l'extrémité du tube du coté des rétreints dans une variante avec échancrures. Les figure 12 à 16 représentent, en coupe, les différentes étapes de la pose d'un insert 10 avec l'outil. Les figure 17 et 18 représentent une autre solution de poignée avec accrochage central. Une seule demi-poignée est représentée. La figure 19 représente cette poignée assemblée. La figure 20 représente, en coupe, l'opération d'accrochage de cette poignée sur le tube. 15 La figure 21 représente, en coupe, l'opération de traction du tube à l'aide de cette poignée. Les inserts utilisés par cette invention sont composés d'une rustine plane 1 et d'un corps cylindrique 2, situé perpendiculairement au centre de la rustine. Ils sont réalisés en caoutchouc naturel pour pouvoir être collés sur et dans le pneu à réparer 5. La tige de traction 3 étant inutile, elle est supprimée. L'outil, objet de l'invention, est composé d'un tube 6, d'un écarteur 7 et d'une poignée 8. L'écarteur 7 est constitué d'une forme conique pour pouvoir être introduit dans le trou alésé par l'opérateur, et d'une partie épaulée venant se centrer dans le tube 5 de manière à former une gorge 9. Dans une réalisation simple, l'écarteur 7 est simplement emmanché partiellement dans le tube 6, avec une gorge 9 permanente. Dans ce cas, lors de l'introduction dans le pneu, l'épaulement glisse sans gêner dans le pneu. Dans une réalisation plus sophistiquée (fig. 6 et 7), l'écarteur 7 est coulissant dans le tube 6. Il présente une gorge 9 d'un diamètre inférieur à la partie cylindrique coulissant dans le tube 6. Un ressort 10 le pousse vers l'extérieur. Le ressort 10 vient en appui sur une butée 11 bloquée dans le tube 6 par un léger rétreint du tube. Lors de la fabrication, après montage du ressort, de la butée 11 et de l'écarteur 7, un rétreint 12 est réalisé sur l'extrémité du tube 6 pour tenir l'ensemble. Cette solution permet de faire disparaître l'épaulement 9 lors de l'introduction du tube 6 dans de le pneu 5 et de faciliter cette introduction. Une fois le tube au travers du pneu 5, le ressort 10 repousse l'écarteur 7 vers l'extérieur et la gorge 9 réapparaît. L'extrémité du tube 6 opposée à celle de l'écarteur 7 est rétreinte selon plusieurs formes identiques 13 (fig. 8 et 9). Ces rétreints extérieurs 13 sont disposés verticalement de manière à former à l'intérieur des canaux 14. Le procédé de rétreint est une technique connue qui consiste à introduire une partie mâle dans le tube et à venir comprimer le tube à l'aide de poinçons de forme adéquate pour que le tube épouse la forme de la partie mâle. Cette opération est réalisée à l'aide d'une presse hydraulique. Pour assurer la fonctionnalité dimensionnelle, le diamètre extérieur du tube 6 correspond à un diamètre de tube du commerce, alors que le diamètre intérieur des rétreints 13 correspond au diamètre des inserts augmenté d'un léger jeu. Dans une réalisation plus sophistiquée (fig. 10 et 11), l'extrémité du tube 6 est usinée entre les rétreints 13 de manière à dégager des espaces 15. Ces espaces 15, situés en bout des canaux 14, servent à favoriser l'étalement de la colle lors de la pose de l'insert dans le pneu. Dans une réalisation de l'invention (fig. 3), la poignée 8 possède un alésage 16 pour assurer la fonction de poussée du tube 6 lors de la pose de l'insert (fig. 4). L'extrémité intérieure de l'alésage 16 possède une butée 17 permettant de pousser le tube 6 lors de son introduction dans le pneu 5. Pour assurer la fonction de traction du tube 6 (fig. 5), cette butée 17 est ouverte d'un coté selon une forme 18 permettant de recevoir la gorge 9 de l'écarteur 7. Un trou 19 sous la forme 18 permet le passage du corps de l'écarteur 7. La butée 17 et sa forme 18 permettent ainsi d'accrocher latéralement la poignée 8 sur le tube 6 pour tirer le tube vers l'extérieur du pneu 5. Dans ce cas, l'accrochage de la poignée 8 sur le tube 6 se fait par une introduction latérale. Dans une autre réalisation de l'invention (Fig. 17 à 21), le système d'accrochage se fait en deux temps. Une fois le tube introduit dans le pneu 5 et l'insert posé dans le tube 6, la poignée 8 est introduite par le dessous et ensuite déplacée latéralement pour s'accrocher sur le tube 6. La poignée est réalisée en deux demi-poignée symétriques 8.1 et 8.2 pour pouvoir être réalisée en plastique injecté de faible épaisseur. Une fois assemblée, la poignée 8 présente à une extrémité un alésage 20 pour assurer la fonction de poussée du tube 6 dans le pneu 5. L'alésage 20 est fermé par une cloison 21 assurant la butée nécessaire pour pousser le tube 6. Au milieu de la poignée, pour assurer la fonction de traction du tube 6, un trou 22 permet de glisser la poignée sur l'écarteur 7. La forme conique du trou 22 permet de ne pas dépasser la position idéale de centrage. Un dégagement latéral 23, correspondant au diamètre de la gorge 9 de l'écarteur 7, permet de glisser latéralement la poignée 8 et d'accrocher celle-ci sur la gorge 9 pour tirer ensuite le tube 6 vers l'extérieur du pneu 5. Cette forme de poignée avec un accrochage central présente l'avantage de pouvoir tirer le tube avec les deux mains sans être gêné par le pneu. L'utilisation de l'engin est la suivante: - L'opérateur alèse un trou dans le pneu endommagé 5. - L'opérateur installe le tube 6 sur l'alésage de la poignée 8 et fait pénétrer le tube et son écarteur 7 dans le pneu 5. - L'opérateur enlève la poignée 8. - L'opérateur dépose de la colle sur l'intérieur du pneu autour du tube 5. - L'opérateur dépose de la colle autour de la partie cylindrique 2 de l'insert et introduit l'insert dans le tube 6, du coté des rétreints 13. - L'opérateur accroche la poignée 8 sous le tube 6 et tire pour extraire le tube du 15 pneu. - L'insert est alors déposé à l'intérieur du trou du pneu 5 et la rustine 1 se retrouve contre la surface intérieure du pneu 5. - L'opérateur termine le collage par roulage de la rustine 1 pour assurer la liaison avec le pneu 5. - L'opérateur coupe la partie de l'insert 2 qui dépasse du pneu. Telle qu'elle est représentée sur les dessins, l'invention est une réalisation pratique destinée à la réparation des pneus sans chambre après une crevaison. REVENDICATIONS R1. Dispositif permettant la réparation des pneus sans chambre par la pose d'inserts, et type inserts associé, caractérisé par les points suivants: Les inserts sont composés d'une rustine plane 1 et d'un corps cylindrique 2 situé perpendiculairement au centre de la rustine. - Le dispositif de pose des inserts est composé, d'une part, d'un tube cylindrique 6 muni d'un écarteur 7 et, d'autre part, d'une poignée amovible 8. - L'écarteur 7 possède, d'une part, une extrémité conique dont le diamètre de la base du cône correspond au diamètre extérieur du tube 6 et, d'autre part, une extrémité épaulée, ladite extrémité étant centrée dans une extrémité du tube 6 et introduite partiellement de manière à laisser apparaître une gorge 9. - Le tube 6 est, à l'extrémité opposée à l'écarteur 7, rétreint selon plusieurs formes 13 pour présenter, à l'intérieur du tube, plusieurs canaux 14, lesdits canaux étant parallèles à l'axe du tube 6. - Le diamètre intérieur des rétreints 13 est légèrement supérieur au diamètre du corps cylindrique 2 des inserts. - La poignée 8 possède une fonction de poussée du tube 6 et une fonction de traction 20 de ce tube 6. - La fonction de poussée de la poignée 8 sur le tube 6 est assurée, d'une part, par un alésage 16 ou 20 de centrage temporaire du tube 6 et, d'autre part, par une butée 17 ou 21 au fond de l'alésage. - La fonction de traction de la poignée 8 sur le tube 6 est assurée par un dispositif d'accrochage temporaire permettant, d'une part, le passage de l'écarteur grâce à un dégagement 19 ou 22, et d'autre part, par une forme 18 ou 23 correspondant à la gorge 9 de l'écarteur 7. R2. Dispositif selon R1 caractérisé par le fait que l'écarteur 7 est emmanché 30 partiellement dans le tube 6, de manière à ce que l'espace entre l'extrémité du tube et l'épaulement de l'écarteur 7 forme une gorge 9. R3. Dispositif selon RI caractérisé par les points suivants: -L'écarteur 7 est coulissant dans le tube 6. - La partie cylindrique de l'écarteur 7 présente une gorge 9 d'un diamètre inférieur à celui de la partie cylindrique. - Un ressort 10 disposé à l'intérieur du tube 6 pousse l'écarteur 7 vers l'extérieur du tube 6. - Le ressort 10 est maintenu à l'intérieur du tube 6 par une butée 11. - Le tube présente, à son extrémité, un rétreint 12 s'inscrivant dans la gorge 7 de l'écarteur 7 et empêchant la sortie de l'écarteur 7. R4. Dispositif selon R1, ou Rl et R2, ou RI et R3, caractérisé par le fait que l'extrémité du tube 6 portant les rétreints 13 et les canaux intérieurs 14 possède des échancrures 15 à chaque extrémité de ces canaux 14.