Brevet FR2979639A1 — publié le 20130308

L'invention concerne un renfort pour une couche de renfort de produits en élastomère, en particulier pour la couche de carcasse ou la couche de bandage de ceinture d'un bandage pneumatique pour roue de véhicule, le renfort étant constitué d'au moins un fil torsadé en matériau non métallique. L'invention concerne en outre un bandage pneumatique pour roue de véhicule contenant ces renforts dans une couche de carcasse et/ou une couche de bandage de ceinture. L'homme du métier connaît des modes de réalisation très différents de la structure et du matériau de renforts pour produits en élastomère, en particulier pour la couche de carcasse ou la couche de bandage de ceinture de bandages pneumatiques pour roues de véhicule. Les renforts sont incorporés par calandrage dans un mélange de caoutchouc pour pouvoir être utilisés comme couche caoutchoutée de renfort dans le produit en élastomère. Un bandage pneumatique à structure radiale pour roue de véhicule présente en général une couche intérieure imperméable à l'air, une carcasse radiale qui contient des renforts et qui part du niveau du zénith du bandage de roue, s'étend sur les parois latérales et aboutit au niveau du bourrelet pour y être ancré, la plupart du temps par des boucles d'âme de bourrelet résistant à la traction, une bande de roulement située radialement à l'extérieur et profilée et une ceinture disposée entre la bande de roulement et la carcasse et recouverte radialement à l'extérieur par le bandage de ceinture. Le bandage de ceinture peut être configuré en une ou plusieurs couches et couvre au moins les bords de la ceinture. Dans les bandages radiaux pour roues de voitures automobiles, les renforts de la couche de carcasse, qui la plupart du temps est en une couche, s'étendent dans la direction radiale. Les renforts prévus dans les couches de carcasse doivent présenter une résistance mécanique suffisante pour pouvoir reprendre suffisamment les forces appliquées lorsque le bandage de roue est en fonctionnement et pouvoir y résister de manière durable. En particulier, la carcasse offre une résistance à la pression intérieure du bandage de roue et assure une fonction de renfort. L'orientation radiale des renforts augmente les propriétés de résistance mécanique de la couche et augmente en particulier la capacité de portée et les caractéristiques de confort du bandage de roue, par exemple l'amortissement et les propriétés de roulage. On connaît par exemple des câbles de renfort en rayonne ou PET (poly(téréphtalate d'éthylène)) utilisés comme renforts pour la couche de carcasse de bandages de roue. Le renfort présente une section transversale circulaire. Lors de la fabrication du bandage de roue, la couche de bandage de ceinture est appliquée sous la forme de couches dotées de renforts incorporés dans un mélange de caoutchouc non vulcanisé, les renforts étant enroulés ou bobinés sur la ceinture. Les renforts de la couche de bandage de ceinture doivent permettre lors de la fabrication du bandage de roue une dilatation suffisante lors du bombage et dans le moule de vulcanisation pour pouvoir mouler les bandages de roue de manière précise, et après que le bandage de roue est terminé, ils doivent garantir en fonctionnement une bonne capacité de roulage à haute vitesse (résistance mécanique à haute vitesse). Pour satisfaire à ces conditions, les renforts doivent pouvoir s'allonger sous l'action d'une force modérée jusqu'à un allongement d'environ 3 % et pouvoir ensuite encore s'allonger davantage sous l'application d'une force très élevée. De plus, les câbles doivent retenir les couches de ceinture, en particulier les bords de ceinture, de manière à assurer la résistance mécanique à haute vitesse et la durabilité. Les renforts présentent une section transversale circulaire. On connaît par exemple des câbles de renfort en rayonne ou en polyester et des câbles hybrides constitués de deux matériaux différents. Les renforts présentent une section transversale circulaire. L'utilisation d'un câble (de renfort) de section transversale circulaire comme renfort pour la couche de carcasse et/ou la couche de bandage de ceinture est connue et habituelle. Un "fil" est un produit en forme de fil qui est constitué de minces filaments individuels. Un "câble (de renfort)" est un produit en foiiiie de fil constitué de plusieurs fils torsadés les uns avec les autres. Le développement des bandages de roue consiste à former des bandages pneumatiques pour roue de véhicule qui présentent une faible résistance au roulage. Le problème à la base de l'invention est de proposer un renfort pour produits en élastomère, en particulier pour la couche de carcasse et/ou la couche de bandage de ceinture d'un bandage pneumatique pour roue de véhicule, qui permette d'améliorer la résistance au roulage du bandage pneumatique pour roue de véhicule tout en lui conservant ses autres propriétés. Ce problème est résolu en ce que la section transversale du renfort correspond à la condition a Un "renfort" peut être par exemple un fil ou un câble. Dans l'application du renfort dans la couche de carcasse et/ou dans la couche de bandage de ceinture, il est avantageux de disposer a sensiblement en parallèle à la direction radiale du bandage de roue. Il est avantageux que le renfort soit un câble constitué d'un matériau non métallique. Pour l'utilisation du renfort dans la couche de carcasse et/ou de ceinture, un renfort en matériau métallique ne convient pas, puisque ce dernier ne pourrait résister aux allongements qui surviennent. Il est avantageux que le renfort présente une section transversale sensiblement ovale. En variante, le renfort présentera une section transversale sensiblement rectangulaire, de préférence à sommets arrondis. Il est avantageux que la section transversale du renfort satisfasse à la condition a Il est avantageux que le renfort soit constitué d'un matériau textile, par exemple le PET, la rayonne, l'aramide, le nylon, le PEN ou le POC. Il est avantageux que le renfort soit un câble hybride constitué d'au moins deux matériaux différents. Par la sélection des matériaux, on peut alors ajuster de manière optimale les propriétés du renfort à chacune des autres exigences. Le titre (la finesse) de chaque fil de renfort sera compris entre 300 et 5 000 dtex et de préférence entre 500 et 2 000 dtex. Les fils d'un renfort peuvent présenter le même titre ou des titres différents. Un câble est constitué de 2 à 10 fils. Le nombre de torsions de chaque fil et le nombre final de torsions du câble sont compris entre 80 et 550 tpm (tours par mètre). Les fils du câble peuvent présenter les mêmes indices de torsadage ou des indices de torsadage différents. Les fils peuvent être torsadés en S ou en Z, et le torsadage final s'effectue dans le sens opposé au torsadage des fils. Quelques exemples de renforts selon l'invention vont maintenant être présentés. Renfort 1 Le renfort 1 présente une structure PET 1440x2, torsadage 380S/370Z avec a = 0,18 et b = 0,55. Les deux fils en PET qui constituent le câble présentent chacun une finesse de 1 440 dtex et ils subissent chacun un premier torsadage en S à 380 tpm et un torsadage final en Z à 370 tpm. Le câble présente une section transversale dont le rapport a/b = 0,33. La section transversale du câble est ovale ou rectangulaire et dans le cas d'un rectangle, ses sommets sont arrondis. Renfort 2 Le renfort 2 présente la structure PET 1440x2, torsadage 290S/380Z avec a = 0,17 et b = 0,54. Les deux fils en PET qui constituent le câble présentent chacun une finesse de 1 440 dtex et ils subissent chacun un premier torsadage en S à 290 tpm et un torsadage final en Z à 380 tpm. Le câble présente une section transversale dont le rapport a/b = 0,31. La section transversale du câble est ovale ou rectangulaire et dans le cas d'un rectangle, ses sommets sont arrondis. Renfort 3 Le renfort 3 présente la structure PA66 1400x1, torsadage 100Z avec a = 0,11 et b = 0,33. Le fil de PA66 duquel est constitué le renfort présente une finesse de 1440 dtex et est torsadé en Z à 100 tpm. Le câble présente une section transversale par laquelle le rapport a/b = 0,33. Renfort 4 Le renfort 4 est un câble hybride et présente la structure aramide 1100 x 1 + PA66 700 x 1, torsadage 480S/470Z avec a = 0,16 et b = 0,47. Un fil d'aramide présente une finesse de 1 100 dtex et un fil de PA66 une finesse de 700 dtex. Les deux fils subissent chacun un premier torsadage en S à 480 tpm et un torsadage final en Z à 470 tpm. Le câble présente une section transversale dont le rapport a/b = 0,34. La section transversale du câble est ovale ou rectangulaire et dans le cas d'un rectangle, ses sommets sont arrondis. Renfort 5 Le renfort 5 est un câble hybride qui présente la structure aramide 1670 x 2 + PA66 1400 x 1, torsadage 290S/280Z avec a = 0,22 et b = 0,67. Deux fils d'aramide ont chacun une finesse de 1 400 dtex et un fil de PA66 a une finesse de 1 400 dtex. Tous les fils subissent un premier torsadage en S à 290 tpm et un torsadage final en Z à 280 tpm. Le câble présente une section transversale dont le rapport a/b = 0,33. La section transversale du câble est ovale ou rectangulaire et dans le cas d'un rectangle, ses sommets sont arrondis. Fait également l'objet de l'invention un bandage pneumatique pour roue de véhicule qui présente une couche de carcasse et/ou une couche de bandage de ceinture dans lesquelles est disposé un renfort selon au moins l'une des descriptions qui précèdent. Le bandage pneumatique pour roue de véhicule peut être un bandage de roue de voiture automobile, de camionnette ou de camion. D'autres détails et avantages de l'invention vont maintenant être expliqués dans les figures qui suivent et qui représentent schématiquement des exemples de réalisation. Dans ces figures : la figure 1 représente une coupe transversale à travers un câble de l'état de la 30 technique, la figure 2 représente une coupe transversale à travers un câble de section transversale ovale selon l'invention, la figure 3 représente une coupe transversale à travers un câble de section transversale sensiblement rectangulaire selon l'invention. La figure 1 représente une coupe transversale à travers un renfort de l'état de la technique construit sous la forme d'un câble 1. Le câble 1 est constitué de deux fils 2, 3 en matériau non métallique qui sont tous deux torsadés et qui subissent ensemble un torsadage final pour fournir le câble 1. Le câble présente une section transversale circulaire qui correspond à la condition a = b, a étant la hauteur de la section transversale et b la largeur de la section transversale du câble 1. La figure 2 représente une coupe transversale à travers un câble 1 de section transversale ovale selon l'invention. Le câble 1 est constitué de deux fils 2, 3 en matériau non métallique qui sont tous deux torsadés et qui subissent ensemble un torsadage final pour fournir la câble 1. Le câble présente une section transversale ovale qui correspond à la condition a La figure 3 représente une coupe transversale à travers un autre câble 1 selon l'invention. Le câble de la figure 3 se distingue du câble de la figure 2 par le fait que le câble de la figure 3 présente une section transversale rectangulaire à sommets arrondis. Liste des références numériques 1 Renfort/câble 2 Fil 3 Fil 8 REVENDICATIONS1. Renfort (1) pour couche de renfort de produits en élastomère, en particulier pour la couche de carcasse ou la couche de bandage de ceinture d'un bandage pneumatique pour roue de véhicule, le renfort étant constitué d'au moins un fil (2, 3) en un matériau non métallique, le fil (2, 3) étant torsadé, caractérisé en ce que la section transversale du renfort (1) correspond à la condition a 2. Renfort selon la revendication 1, caractérisé en ce que la hauteur a de la section transversale du renfort est disposée sensiblement en parallèle à la direction radiale du bandage de roue. 3. Renfort selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le renfort (1) est un câble et est constitué d'un matériau non métallique. 4. Renfort selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale du renfort (1) correspond à la condition a 5. Renfort selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le renfort (1) présente une section transversale sensiblement ovale. 6. Renfort selon au moins l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le renfort (1) présente une section transversale sensiblement rectangulaire, de préférence à sommets arrondis.r t 10 7. Renfort selon au moins l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le renfort (1) est constitué d'un matériau textile, par exemple le PET, la rayonne, l'aramide, le nylon, le PEN ou le POC. 8. Renfort selon au moins l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le renfort (1) est un câble hybride constitué d'au moins deux matériaux différents. 9. Bandage pneumatique pour roue de véhicule qui présente une couche de carcasse et/ou une couche de bandage de ceinture dans lesquelles est disposé un renfort (1) selon au moins l'une des revendications précédentes.15