Brevet FR2976217A1 — publié le 20121214

DESCRIPTION Domaine de l'invention La présente invention concerne des bandages pneumatiques possédant une carcasse et une structure de renforcement de ceinture et plus particulièrement des bandages pneumatiques supportant des charges élevées et destinés à des grandes vitesses, tels que ceux utilisés sur un aéroplane. Fondement de l'invention Des bandages pneumatiques destinés à des applications de grande vitesse subissent un degré élevé de flexion dans la zone de sommet du bandage pneumatique lorsque le bandage pneumatique entre et quitte la zone de l'empreinte. Ce problème se manifeste en particulier dans des bandages pneumatiques pour aéroplanes, dans lesquels les bandages pneumatiques peuvent atteindre des vitesses supérieures à 200 mph lors du décollage et lors de l'atterrissage. Lorsque le bandage pneumatique est soumis à des rotations à très grande vitesse, la dimension de la zone de sommet a tendance à augmenter à cause des accélérations angulaires élevées et de la vitesse élevée, qui ont à leur tour tendance à tirer la zone de bande de roulement vers l'extérieur en direction radiale. Il est connu dans la technique antérieure d'utiliser des couches de ceintures en zigzag dans les bandages pneumatiques pour aéroplane, comme révélé dans le document US-A 5 427 167. Des couches de ceintures en zigzag offrent l'avantage d'éliminer les bords de ceinture découpés au bord latéral externe du paquet de ceintures. La flexibilité inhérente des couches de ceintures en zigzag favorise également les forces de dérive. Toutefois, un bandage pneumatique conçu avec des couches de ceintures en zigzag ne peut pas supporter des charges aussi lourdes telles qu'elles sont requises par les exigences actuelles de conception des aéroplanes commerciaux. En outre, on constate généralement un compromis entre la capacité de charge et le poids. Ainsi, on a besoin d'un bandage pneumatique pour aéroplane perfectionné qui est capable de répondre à des exigences de grandes vitesses, de charges élevées et de poids réduit. Définitions Le terme « carcasse » désigne la structure du bandage pneumatique y compris la structure de ceinture, la bande de roulement, la sous-chape et le caoutchouc des flancs par-dessus les nappes, mais y compris les talons. 5 Le terme « circonférentiel » désigne des lignes ou des directions s'étendant le long du périmètre de la surface de la bande de roulement annulaire perpendiculairement à la direction axiale. Le terme « câblé » désigne un des torons de renforcement que comprennent les nappes dans le bandage pneumatique. 10 Le terme « plan équatorial » (EP) désigne le plan perpendiculaire à l'axe de rotation du montage automatique et passant par le centre de sa bande de roulement. Le terme « nappe » désigne une couche continue de câblés parallèles enrobés de caoutchouc. Les termes « radial » et « radialement » désignent des directions s'étendant vers 15 ou à l'écart de l'axe de rotation du bandage pneumatique en direction radiale. Le terme « grosseur du boudin » désigne la distance s'étendant entre les flancs d'un bandage pneumatique mesurée dans la partie la plus large du bandage pneumatique lorsqu'il est gonflé à sa pression nominale et lorsqu'il n'est pas soumis à une charge. 20 Brève description des dessins La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'une première forme de réalisation de la moitié d'un bandage pneumatique selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique en perspective d'une couche de ceinture en 25 zigzag au milieu de sa formation. La figure 3 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une première forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceinture. 30 La figure 4 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une deuxième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceinture. La figure 5 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une troisième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites 5 pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceinture. La figure 6 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une quatrième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des 1 o couches de ceinture. La figure 7 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une cinquième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceinture. 15 La figure 8 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une sixième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceinture. La figure 9 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une 20 septième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceintures ; et La figure 10 est une vue schématique agrandie en coupe transversale d'une huitième forme de réalisation d'une moitié d'un paquet de ceintures composites pour 25 un bandage pneumatique, dans laquelle on représente la configuration des couches de ceinture. Description détaillée de l'invention Dans un aspect, l'invention concerne un bandage pneumatique possédant 30 une carcasse et une structure de renforcement de ceinture, la structure de renforcement de ceinture comprenant une première couche de ceinture dont les câblés sont arrangés en formant un angle de 10° ou moins par rapport au plan central du bandage pneumatique, et une structure de renforcement de ceinture en zigzag disposée à l'extérieur de la première couche de ceinture en direction radiale, 5 la structure de renforcement de ceinture en zigzag formant deux couches de câblé, les câblés inclinés en formant un angle de 5 à 30° par rapport au plan central du bandage pneumatique s'étendant en alternance jusqu'à des points de demi-tour à chaque bord latéral, la première couche de ceinture étant plus large que la structure de renforcement de ceinture en zigzag, et dans lequel : 10 (i) le rapport de la largeur entre la jante de roue WBF et la grosseur du boudin du bandage pneumatique à l'état gonflé W, WBF/W, lorsque le bandage pneumatique est gonflé à sa pression de gonflage nominale, se situe dans la plage de 0,6 à 0,75 ; et/ou (ii) le rapport de la largeur entre la jante de roue WBF et la largeur de 15 ceinture BW, WBF/BW s'élève de 0,84 à 1,0. Dans un autre aspect, le bandage pneumatique peut comprendre en outre une deuxième couche de ceinture dont les câblés sont arrangés en formant un angle de 10° ou moins par rapport au plan central du bandage pneumatique, la largeur de la deuxième couche de ceinture étant inférieure à celle de la structure de 2o ceinture en zigzag. Dans ce cas, la deuxième ceinture peut posséder une largeur inférieure à celle de la première ceinture. Dans un autre aspect, le rapport WBF/BW peut se situer dans la plage de 0,86 à 0,95 ou de 0,88 à 0,90. Dans un autre aspect, l'invention concerne un bandage possédant une 25 carcasse et une structure de renforcement de ceinture, la structure de renforcement de ceinture comprenant une première couche de ceinture et une deuxième couche de ceinture, chaque couche de ceinture possédant des câblés arrangés en formant un angle de 10° ou moins par rapport au plan central du bandage pneumatique, et une structure de renforcement de ceinture en zigzag disposée à l'extérieur de la 30 première couche de ceinture en direction radiale, la structure de renforcement de ceinture en zigzag formant deux couches de câblé, les câblés inclinés en formant un angle de 5 à 30° par rapport au plan central du bandage pneumatique s'étendant en alternance jusqu'à des points de demi-tour à chaque bord latéral, la première couche de ceinture étant plus large que la structure de renforcement de ceinture en 5 zigzag, et dans lequel le rapport de la largeur de la deuxième ceinture W2 à la largeur de la première ceinture W1 se situe dans la plage de 0,4 (1) 0,6 15 En figure 4, on illustre une deuxième forme de réalisation de la présente invention. La deuxième forme de réalisation est identique à la première forme de réalisation, à l'exception des différences indiquées ci-après. Le paquet de ceintures comprend en outre une troisième couche de ceinture supplémentaire 55 qui vient se disposer à l'intérieur de la première couche de ceinture 50 en direction radiale. La 20 troisième couche de ceinture 55 possède de préférence une largeur inférieure aux largeurs de la totalité des autres couches de ceintures 50, 60, 70. De manière plus préférée, la troisième couche de ceinture 55 possède une largeur dans la plage de 13 % à 47 % de la largeur de jante entre les rebords. En figure 5, on illustre une troisième forme de réalisation de la présente 25 invention. La troisième forme de réalisation est identique à la deuxième forme de réalisation telle que représentée en figure 4, à l'exception des différences indiquées ci-après. La première couche de ceinture 50 a été supprimée. Une deuxième structure de ceinture en zigzag 90 a été ajoutée à l'extérieur de la première structure de ceinture en zigzag 70 en direction radiale. La deuxième structure de ceinture en zigzag 90 possède 30 une largeur qui est inférieure à celle de la première structure de ceinture en zigzag 70. Les structures de ceinture en zigzag 70, 90 possèdent une largeur qui est inférieure à la largeur de la couche de ceinture 60. En figure 6, on illustre une forme de réalisation supplémentaire similaire à celle de la figure 4 à l'exception des différences indiquées ci-après. La structure de ceinture 40 englobe en outre une deuxième structure de ceinture en zigzag 92 qui est située à 5 l'extérieur de la première structure de ceinture en zigzag 70 en direction radiale. La deuxième structure de ceinture en zigzag 92 possède une largeur qui est inférieure à celle de la première structure de ceinture en zigzag 70. Les structures de ceinture en zigzag 70, 92 possèdent une largeur qui est inférieure à la largeur de la couche de ceinture 60. 10 En figure 7, on illustre une forme de réalisation supplémentaire similaire à celle de la figure 6, à l'exception des différences indiquées ci-après. La figure 7 illustre deux structures de ceinture externes en zigzag 70, 92 et trois couches de ceintures 60, 50, 56 formant un petit angle. La couche de ceinture 60 représente la couche de ceinture la plus large du paquet de ceintures 40. La couche de ceinture médiane 50 formant un 15 petit angle représente la couche de ceinture la plus étroite du paquet de ceintures 40. La ceinture 56 la plus interne en direction radiale possède une largeur qui est supérieure à celle de la couche de ceinture médiane 50 et à celle de la ceinture en zigzag 92 la plus externe en direction radiale. En figure 8, on illustre une autre forme de réalisation encore qui est similaire à la 20 forme de réalisation que l'on représente en figure 6, à l'exception des différences indiquées ci-après. Le paquet de ceintures 40 englobe deux ceintures en zigzag 92, 70 externes en direction radiale et trois ceintures 55, 60, 61 formant un petit angle. Deux des ceintures 60, 61 formant un petit angle possèdent la même largeur et représentent les ceintures les plus larges du paquet de ceintures. Une des ceintures 55 est située à 25 l'intérieur en direction radiale et possède la largeur la plus étroite dans la plage de 13 0/0 à 47 % de la largeur de jante entre les rebords. En figure 9, on illustre une autre forme de réalisation encore de la présente invention. La figure 9 représente une forme de réalisation similaire à celle représentée en figure 3, à l'exception des différences indiquées ci-après. La forme de réalisation que 30 l'on représente en figure 9 englobe deux ceintures formant un petit angle 50, 60, internes en direction radiale. La ceinture 60 formant un petit angle représente la ceinture la plus large du paquet de ceintures. La présente forme de réalisation englobe en outre deux structures de ceinture supplémentaires en zigzag 68, 69, les deux structures de ceinture étant disposées à l'extérieur en direction radiale de la première structure de ceinture en zigzag 70. Les structures de ceinture 68, 69, 70 possèdent des largeurs de ceinture décroissantes, si bien que la ceinture la plus interne en direction 5 radiale représente la ceinture la plus large et la ceinture la plus externe en direction radiale représente la ceinture la plus étroite. En figure 10, on illustre une variation de la forme de réalisation de la figure 9, dans laquelle une troisième ceinture 51 formant un petit angle est disposée à l'intérieur en direction radiale de la ceinture 50 formant un petit angle et possède une largeur dans la plage de 13 % à 47 % de la largeur de jante 1 o entre les rebords. Dans l'une quelconque des formes de réalisation décrites ci-dessus, les câblés sont de préférence enroulés en continu d'une structure de ceinture à l'autre. Les câblés de l'une quelconque des couches de ceintures en spirale ou en zigzag que l'on a décrites ci-dessus peuvent représenter des câblés en nylon, en nylon 15 6,6, en aramide ou en l'une quelconque de leurs combinaisons, y compris des constructions fusionnées, de type hybride ou le type haute énergie qui sont bien connues de l'homme de métier spécialisé dans la technique. Un exemple d'une construction de câblé appropriée pour les câblés de ceinture, les câblés de carcasse ou les deux peut comprendre un composite d'aramide et de nylon, contenant deux câblés 20 en polyamide possédant une construction de type 3300 dtex avec une torsion de 6,7 et deux câblés en nylon en nylon 6,6 possédant une construction de type 1880 dtex avec une torsion de 4,5. La torsion globale du câblé fusionné s'élève à 6,7. De préférence, les câblés de ceinture possèdent un allongement à la rupture qui est supérieur à environ 8 % et inférieur à environ 26 % et une résistance à la rupture supérieure à 25 environ 400 N. De manière plus préférée, les câblés de ceinture possèdent un allongement à la rupture dans la plage d'environ 9 % à environ 25 %. En outre, il est préférable de faire en sorte que les câblés de nappe possèdent un allongement à la rupture supérieur à l'allongement à la rupture des câblés de ceinture. Les propriétés des câblés telles que l'allongement à la rupture en pour cent, la densité linéaire et la 30 résistance à la traction sont déterminées à partir d'échantillons de câblés que l'on prélève après l'immersion des câblés, mais avant la vulcanisation du bandage pneumatique. Des variations de la présente invention sont possibles à la lumière de la description telle qu'on la procure en l'occurrence. Bien que certaines formes de réalisation représentatives et certains détails aient été représentés dans le but d'illustrer la 5 présente invention, l'homme de métier spécialisé dans la technique comprendra que divers changements et diverses modifications peuvent y être apportés sans se départir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Bandage pneumatique possédant une carcasse et une structure de renforcement de ceinture, la structure de renforcement de ceinture comprenant une première couche de ceinture dont les câblés sont arrangés en formant un angle de 10° ou moins par rapport au plan central du bandage pneumatique, et une structure de renforcement de ceinture en zigzag disposée à l'extérieur de la première couche de ceinture en direction radiale, la structure de renforcement de ceinture en zigzag formant deux couches de câblé, les câblés inclinés en formant un angle de 5 à 30° par rapport au plan central du bandage pneumatique s'étendant en alternance jusqu'à des points de demi-tour à chaque bord latéral, la première couche de ceinture étant plus large que la structure de renforcement de ceinture en zigzag, et dans lequel : (i) le rapport de la largeur entre la jante de roue WBF et la grosseur du boudin du bandage pneumatique à l'état gonflé W, WBF/W, lorsque le bandage pneumatique est gonflé à sa pression de gonflage nominale, se situe dans la plage de 0,6 à 0,75 ; et/ou (ii) le rapport de la largeur entre la jante de roue WBF et la largeur de ceinture BW, WBF/BW s'élève de 0,84 à 1,0. 2. Bandage pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le rapport WBF/W se situe dans la plage de 0,65 à 0,7. 3. Bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une deuxième couche de ceinture dont les câblés sont arrangés en formant un angle de 10° ou moins par rapport au plan central du bandage pneumatique, la largeur de la deuxième couche de ceinture étant inférieure à celle de la structure de ceinture en zigzag. 4. Bandage pneumatique selon la revendication 3, dans lequel la deuxième ceinture possède une largeur inférieure à celle de la première ceinture.- 12 - 5. Bandage pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le rapport de la largeur de la ceinture la plus large (W2) à la largeur de la première ceinture (W1) se situe dans la plage de 0,4 6. Bandage pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le rapport WBF/BW se situe dans la plage de 0,84 à 1. 7. Bandage pneumatique selon la revendication 1, dans lequel le rapport WBF/BW se situe dans la plage de 0,86 à 0,95 ou de 0,88 à 0,90. 8. Bandage pneumatique possédant une carcasse et une structure de renforcement de ceinture, la structure de renforcement de ceinture comprenant une première couche de ceinture et une deuxième couche de ceinture, chaque couche de ceinture possédant des câblés arrangés en formant un angle de 10° ou moins par rapport au plan central du bandage pneumatique, et une structure de renforcement de ceinture en zigzag disposée à l'extérieur de la première couche de ceinture en direction radiale, la structure de renforcement de ceinture en zigzag formant deux couches de câblé, les câblés inclinés en formant un angle de 5 à 30° par rapport au plan central du bandage pneumatique s'étendant en alternance jusqu'à des points de demi-tour à chaque bord latéral, la première couche de ceinture étant plus large que la structure de renforcement de ceinture en zigzag, et dans lequel le rapport de la largeur de la deuxième ceinture W2 à la largeur de la première ceinture W1 se situe dans la plage de 0,4 9. Bandage pneumatique selon la revendication 8, dans lequel les largeurs de couches de ceintures augmentent depuis la couche la plus interne en direction radiale jusqu'à la couche la plus externe en direction radiale. 10. Bandage pneumatique selon la revendication 1 ou 8, dans lequel le bandage pneumatique est un bandage pneumatique pour aéroplane.