Brevet FR2943275A1 — publié le 20100924

DOMAINE DE L'INVENTION [0001] La présente invention concerne les pneumatiques pour véhicules. Elle concerne plus particulièrement les pneumatiques ayant une applique de protection sur leur surface extérieure, ainsi que les procédés pour protéger les évidements des pneumatiques de diverses agressions extérieures. ARRIERE-PLAN [0002] Un pneumatique subit une multitude d'agressions extérieures pendant sa durée de vie. Il s'agit d'agressions mécaniques, provoquant notamment des entailles, voire des perforations, mais aussi d'agressions chimiques, dues en particulier au rayonnement ultraviolet et à la présence d'ozone dans l'atmosphère. [0003] La bande de roulement d'un pneumatique est particulièrement concernée par les agressions mécaniques, car c'est sa surface de roulement qui entre en contact avec le sol sur lequel roule le pneumatique. Elle est donc susceptible d'être endommagée par des éléments tranchants sur lesquels le pneumatique roule. La bande de roulement est également concernée par les agressions chimiques, mais le fait que la bande de roulement s'use a pour effet que les dommages provoqués par le rayonnement ultraviolet et l'action de l'ozone n'ont pas d'effet durable, du moins sur la gomme formant la surface de roulement, si le pneumatique est utilisé régulièrement. [0004] Il en est autrement pour les parties de la bande de roulement qui ne sont pas soumis à l'usure, tout en formant partie de la surface extérieure de la bande de roulement, à savoir le fond des évidements et rainures débouchant sur la surface de roulement. Ces parties de la bande de roulement subissent des agressions mécaniques et chimiques et peuvent être endommagés par l'effet prolongé de ces agressions. Ainsi, il n'est pas rare de voir des fissurations apparaître au fond des sillons des pneumatiques. [0005] Il serait possible de renforcer les fonds de sillons et les autres évidements en utilisant des matériaux plus résistants à ces endroits de la bande de roulement, mais cette approche augmenterait le coût de fabrication (si toute la bande de roulement était réalisée dans ces matériaux) ou rendrait le procédé de fabrication plus complexe (si on choisissait des bandes de roulement composites). Un autre inconvénient lié à cette approche � en amont � réside dans le fait qu'elle ne permet pas une adaptation ponctuelle du pneumatique à des conditions d'utilisation particulières. RESUME DE L'INVENTION [0006] Un des objectifs de la présente invention est de mettre à la disposition des utilisateurs de pneumatiques une méthode simple, à la portée de n'importe quel utilisateur final disposant d'un outillage de base, permettant de protéger le pneumatique contre les agressions extérieures. [0007] Cet objectif est atteint par un procédé pour rendre un pneumatique plus résistant aux agressions extérieures, le pneumatique comportant une bande de roulement pourvue d'une surface de roulement et au moins un évidement s'ouvrant sur la surface de roulement, l'interface entre la bande de roulement et l'évidement étant formée par au moins une paroi, le procédé comportant les étapes suivantes : (A) Insérer une applique dans l'évidement ; (B) Fixer l'applique à l'aide d'un adhésif à au moins une portion de ladite au moins une paroi formant l'interface entre la bande de roulement et l'évidement. [0008] Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un pneumatique plus résistant aux agressions extérieures, car la présence de l'applique a pour effet : de réduire le risque de la création d'entailles ou de perforations, et/ou d'absorber au moins une partie du rayonnement ultraviolet avant qu'il atteigne la surface qu'elle recouvre, et/ou d'empêcher l'ozone d'entrer en contact avec cette même surface. [0009] Le procédé est à la portée de n'importe quel utilisateur du pneumatique disposant d'un outillage de base. [0010] Il comporte l'avantage de permettre à l'utilisateur final d'adapter le pneumatique à des conditions d'utilisation particulières. A tire d'exemple, un coureur cycliste peut instantanément adapter ses pneumatiques de VTT à un sol couvert d'épines d'acacias ou de silex tranchants, sans pour autant faire appel à des pneumatiques plus lourds ou plus chers qui risqueraient de pénaliser ses performances sur un sol moins agressif. [0011] L'invention concerne également un pneumatique comportant une bande de roulement pourvue d'une surface de roulement, au moins un évidement étant réalisé dans la bande de roulement, l'évidement s'ouvrant sur la surface de roulement, l'interface entre la bande de roulement et l'évidement étant formée par au moins une -2 2943275 -3 paroi, le pneumatique comportant en outre au moins une applique, l'applique étant insérée dans l'évidement et fixée à l'aide d'un adhésif à au moins une portion de ladite au moins une paroi formant l'interface entre la bande de roulement et l'évidement. [0012] La demanderesse a constaté que, de manière surprenante et contrairement 5 aux attentes, une applique collée dans un évidement du pneumatique résiste bien aux sollicitations que subit la bande de roulement, et notamment lorsque l'applique ne fait pas saillie de la surface de roulement. La longévité de l'applique est maximale lorsque l'évidement est suffisamment profond pour que l'applique soit entièrement radialement à l'intérieur de la surface de roulement, c'est-à-dire lorsque le ou les points radialement 10 le plus à l'extérieur de l'applique sont radialement à l'intérieur de la surface de roulement de la bande de roulement. [0013] L'applique peut être insérée dans n'importe quel évidement débouchant sur la surface de roulement, qu'il s'agisse d'une entaille aveugle (c'est-à-dire, un trou) ou borgne (c'est-à-dire, débouchant dans une seule rainure ou sur le flanc du 15 pneumatique) dans la bande de roulement ou une rainure (comme par exemple un sillon circonférentiel ou transversal) dans la bande de roulement. [0014] Selon un mode de réalisation préférentiel, l'évidement est une rainure dans la bande de roulement, formée par deux parois latérales et un fond de rainure et l'applique est fixée au fond de rainure. 20 [0015] L'applique peut être de couleur noire, ce qui la rend presque invisible à l'oeil nu sur la bande de roulement, mais elle peut également comporter au moins une portion de couleur non noire, cette portion étant visible depuis un point de vue à l'extérieur de la bande de roulement et sensiblement en regard de l'applique. Ainsi il est possible d'obtenir des effets décoratifs en plus de l'effet de protection. 25 [0016] L'invention concerne également un kit pour rendre un pneumatique plus résistant aux agressions extérieures selon le procédé selon l'invention, le kit comportant au moins une applique destinée à être insérée dans un évidement de la bande de roulement du pneumatique, l'évidement s'ouvrant sur la surface de roulement, le kit comportant en outre un adhésif adapté pour fixer l'applique à une paroi 30 formant l'interface entre la bande de roulement et l'évidement. [0017] De préférence, le kit comporte en outre un mode d'emploi décrivant les étapes (A) et (B) du procédé selon l'invention. -4 [0018] Enfin, l'invention concerne l'utilisation d'un kit pour rendre un pneumatique plus résistant aux agressions extérieures selon le procédé selon l'invention, le kit comportant au moins une applique destinée à être insérée dans un évidement de la bande de roulement du pneumatique, l'évidement s'ouvrant sur la surface de roulement, le kit comportant en outre un adhésif adapté pour fixer l'applique à une paroi formant l'interface entre la bande de roulement et l'évidement. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS [0019] Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un pneumatique de moto selon l'art antérieur. [0020] La figure 3 représente schématiquement, en section radiale, un pneumatique de moto selon l'art antérieur. [0021] Les figures 4 et 6 représentent schématiquement, en vue du dessus, la bande de roulement d'un pneumatique selon l'invention. [0022] Les figures 5 et 7 représentent schématiquement, en section radiale, une partie de ces pneumatiques selon l'invention. [0023] Les figures 8 et 9 représentent schématiquement des appliques destinées à être utilisées dans un procédé selon l'invention. [0024] Les figures 10 à 13 représentent schématiquement des pneumatiques selon l'invention. [0025] La figure 14 représente schématiquement, en section circonférentielle, une partie d'un pneumatique selon l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES DESSINS [0026] Il convient de distinguer plusieurs utilisations différentes du terme � radial � par la personne du métier. Premièrement, l'expression se réfère à un rayon du pneumatique. C'est dans ce sens qu'on dit d'un point P1 qu'il est � radialement intérieur� à un point P2 (ou � radialement à l'intérieur� du point P2) s'il est plus près de l'axe de rotation du pneumatique que le point P2. Inversement, un point P3 est dit � radialement extérieur à � un point P4 (ou � radialement à l'extérieur � du point P4) s'il est plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique que le point P4. On dira qu'on 2943275 -5 avance � radialement vers l'intérieur (ou l'extérieur) � lorsqu'on avance en direction des rayons plus petits (ou plus grands). Lorsqu'il est question de distances radiales, ce sens du terme s'applique également. [0027] En revanche, un fil ou une armature est dit � radial � lorsque le fil ou les 5 éléments de renforcement de l'armature font avec la direction circonférentielle un angle supérieur ou égal à 80° et inférieur ou égal à 90°. Précisions que dans le présent document, le terme � fil � doit être entendu dans un sens tout à fait général et comprend les fils se présentant sous la forme de monofilaments, de multifilaments, d'un câble, d'un retors ou d'un assemblage équivalent, et ceci, quelle que soit la matière 10 constituant le fil ou le traitement de surface pour favoriser sa liaison avec le caoutchouc. [0028] Enfin, par � coupe radiale � ou � section radiale � on entend ici une coupe ou une section selon un plan qui contient l'axe de rotation du pneumatique. [0029] Une direction � axiale � est une direction parallèle à l'axe de rotation du 15 pneumatique. Un point P5 est dit � axialement intérieur � à un point P6 (ou � axialement à l'intérieur � du point P6) s'il est plus près du plan médian du pneumatique que le point P6. Inversement, un point P7 est dit � axialement extérieur à � un point P8 (ou � axialement à l'extérieur � du point P8) s'il est plus éloigné du plan médian du pneumatique que le point P8. Le � plan médian � du pneumatique est le 20 plan qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique et qui se situe à équidistance des structures annulaires de renforcement de chaque bourrelet. [0030] Une direction � circonférentielle � est une direction qui est perpendiculaire à la fois à un rayon du pneumatique et à la direction axiale. Une � section circonférentielle � est une section selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique. 25 [0031] Par � surface de roulement � on entend ici l'ensemble des points de la bande de roulement d'un pneumatique qui sont susceptibles d'entrer en contact avec le sol lorsque le pneumatique roule. [0032] L'expression � mélange caoutchouteux � désigne une composition de caoutchouc comportant au moins un élastomère et une charge. [0033] Les figures 1 et 2 représentent schématiquement un pneumatique 10 selon l'art antérieur, en l'occurrence un pneumatique de moto. Le pneumatique 10 comporte 2943275 -6 un sommet comprenant une armature de sommet (invisible à la figure 1) surmontée d'une bande de roulement 40, deux flancs 30 prolongeant le sommet radialement vers l'intérieur, ainsi que deux bourrelets 20 radialement intérieurs aux flancs 30. La bande de roulement 40 comporte une pluralité de rainures 50. L'axe de rotation 70 du 5 pneumatique est également indiqué à la figure 2, qui montre le pneumatique en vue du dessus. [0034] La figure 3 représente schématiquement, en section radiale, la moitié d'un pneumatique 10 selon l'art antérieur. Il s'agit de nouveau d'un pneumatique de moto. Le pneumatique 10 comporte deux bourrelets 20 destinés à entrer en contact avec une 10 jante de montage (non représentée), chaque bourrelet 20 comportant au une structure annulaire de renforcement, en l'occurrence une tringle 25. Deux flancs 30 prolongent les bourrelets 20 radialement vers l'extérieur et s'unissent dans un sommet comprenant une armature de sommet 45 comprenant au moins une couche de renforts, et surmontée radialement d'une bande de roulement 40. Le pneumatique 10 comporte 15 encore une armature de carcasse 60 qui s'étend depuis les bourrelets 20 à travers les flancs 30 jusqu'au sommet 25. L'armature de carcasse 60 est ancrée dans chacun des deux bourrelets 20 par un retournement autour de la tringle 25. [0035] La figure 4 représente schématiquement, en vue du dessus, la bande de roulement d'un pneumatique 10 selon l'invention, avant et après la mise en oeuvre des 20 étapes (A) et (B) du procédé selon l'invention. La figure 5 montre une partie de ce pneumatique 10 dans une section radiale selon l'axe l-1 indiqué à la figure 4. [0036] La moitié de la bande de roulement 40 qui se trouve à gauche de l'axe 80 représente le pneumatique tel qu'il se présente avant la mise en oeuvre du procédé. La bande de roulement comporte des rainures 50 et des entailles aveugles (trous) 90. 25 L'interface entre chaque évidement 90 et la bande de roulement 40 est formée par deux parois : une paroi latérale cylindrique, qui débouche sur la surface de roulement, et une paroi circulaire formant le fond de l'évidement. En l'occurrence, on souhaite protéger le pneumatique contre des agressions qui affectent surtout les trous aveugles. Lors de la mise en oeuvre des étapes (A) et (B), on insère une applique 100 dans 30 l'évidement et on fixe l'applique 100 à l'aide d'une couche d'adhésif 110 à la paroi formant le fond de l'évidement, comme cela est représenté à la moitié de la bande de roulement 40 qui se trouve à droite de l'axe 80. [0037] Les figures 6 et 7 représentent un autre pneumatique 10 selon l'invention, la figure 7 représentant une partie de ce pneumatique 10 dans une section radiale selon 2943275 -7 l'axe II-II indiqué à la figure 6. Contrairement au pneumatique représenté aux figures 4 et 5, les appliques 100 sont insérées dans les rainures 50. En l'occurrence, ces appliques 100 sont des bandes autocollantes de tissu fluorescent dont la géométrie est adaptée à la forme des évidements 90 et qui réduit la quantité de rayonnement qui 5 atteint la paroi couverte par le tissu. Comme la figure 4, la figure 6 représente le pneumatique avant (côté gauche par rapport à l'axe 80) et après (côté droit par rapport à l'axe 80) la mise en oeuvre des étapes (A) et (B) du procédé selon l'invention. [0038] La figure 8 représente schématiquement une applique 100 très simple destinée à être utilisées dans un procédé selon l'invention. Une telle applique peut être réalisée 10 dans une multitude de matériaux, comme par exemple, des matériaux élastiques (silicones, caoutchouc, ...), des matériaux textiles, des matériaux microbullés (mousse), souples ou rigides, des matériaux rigides (métalliques, PVC, ...), du cuir, du velours, etc. La couche d'adhésif 110 est également représentée. [0039] Une grande variété de colles peuvent être utilisées, comme par exemple des 15 colles acryliques (notamment des cyanoacrylates), des colles silicone, des colles polyuréthane (de contact ou non), des colles uréthane, des colles à base de latex et de caoutchouc naturel, des colles thermofusibles, des solvants néoprène, nitrile, SBR, etc. [0040] Bien entendu, il est également possible de prévoir des appliques composites, telle que l'applique représentée à la figure 9. L'applique représentée comporte deux 20 couches 101 et 102. Il est, par exemple, possible de prévoir une couche de mousse associée à une couche rigide, ou encore une couche extérieure formée par une bande rétro-réfléchissante (comme par exemple une bande 3MTM ScotchliteTM) associée à une couche intérieure en caoutchouc qui confère une bonne protection mécanique. [0041] Les figures 10 à 13 représentent schématiquement des pneumatiques selon 25 l'invention et illustrent la grande variété cas de figure qui peuvent être traités avec le procédé selon l'invention. [0042] Le pneumatique 10 représenté à la figure 10 est un pneumatique de moto. Il comporte une rainure circonférentielle 51 et des rainures transversales 52 borgnes, débouchant sur le flanc 30. Des appliques 1001 et 1003 ayant la forme d'une bande ont 30 été collées dans ces rainures. Le pneumatique comporte également des évidements aveugles 90 dans lesquels des appliques 1002 sont fixées. [0043] L'invention n'est nullement limitée aux pneumatiques de moto. Le pneumatique 10 représenté à la figure 11 est un pneumatique pour véhicule de 2943275 -8 tourisme. Sa bande de roulement comporte une rainure centrale 50 pourvue d'une bande 100 de protection. [0044] Les figures 12 et 13 représentent des pneumatiques 10 dont la bande de roulement comporte des rainures transversales (figure 12) ou ayant une portion 5 circonférentielle et des portions transversales (figure 13). A chaque fois, l'applique 100 est collée sur la paroi formant le fond de rainure. Bien entendu, il n'est pas nécessaire de couvrir la totalité du fond de rainure ; on pourrait également prévoir des appliques 100 plus étroites que le fond de rainure. [0045] Les appliques des figures 4 à 7 et 10 à 13 ne font pas ne fait pas saillie de la 10 surface de roulement mais leur épaisseur est telle que le ou les points formant leur extrémité radialement extérieure sont radialement à l'intérieur de la surface de roulement de la bande de roulement. Il ne s'agit cependant pas d'une caractéristique essentielle de l'invention, comme le montre la figure 14 qui représente schématiquement, en section circonférentielle, une partie de la bande de roulement 15 d'un pneumatique selon l'invention. La bande de roulement comporte un évidement dans lequel une applique 100 en mousse est collée (on aperçoit la couche de colle 110) de sorte que l'applique comble l'évidement et débouche sur la surface de roulement. Ainsi l'applique s'use ensemble avec la bande de roulement. REVENDICATIONS1. Pneumatique (10) comportant une bande de roulement (40) pourvue d'une surface de roulement, au moins un évidement (50, 90) étant réalisé dans la bande de roulement, l'évidement s'ouvrant sur la surface de roulement, l'interface entre la bande de roulement et l'évidement étant formée par au moins une paroi, le pneumatique comportant en outre au moins une applique (100 ; 1001-1003), l'applique étant insérée dans l'évidement et fixée à l'aide d'un adhésif (110) à au moins une portion de ladite au moins une paroi formant l'interface entre la bande de roulement et l'évidement. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'évidement est un trou (90) 10 dans la bande de roulement (40). 3. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'évidement est une entaille borgne dans la bande de roulement (40). 4. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel l'évidement est une rainure (50) dans la bande de roulement (40). 15 5. Pneumatique selon la revendication 4, dans lequel la rainure (50) est formée par deux parois latérales et un fond de rainure et dans lequel ladite au moins une applique est fixée au fond de rainure. 6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l'applique (100 ; 1001-1003) comporte au moins une portion de couleur non noire, cette 20 portion étant visible depuis un point de vue à l'extérieur de la bande de roulement (40) et sensiblement en regard de l'applique. 7. Procédé pour rendre un pneumatique (10) plus résistant aux agressions extérieures, le pneumatique comportant une bande de roulement (40) pourvue d'une surface de roulement et au moins un évidement (50, 90) s'ouvrant sur la surface de 25 roulement, l'interface entre la bande de roulement et l'évidement étant formée par au moins une paroi, le procédé comportant les étapes suivantes : (A) Insérer une applique (100 ; 1001-1003) dans l'évidement ; 2943275 - 10 - (B) Fixer l'applique à l'aide d'un adhésif (110) à au moins une portion de ladite au moins une paroi formant l'interface entre la bande de roulement et l'évidement. 5