Brevet FR3029844A1 — publié le 20160617

- 1 - [1] L'invention concerne une tringle pour pneumatique, un pneumatique ainsi que son procédé de fabrication. [2] L'invention s'applique à tout type de pneumatiques, et plus particulièrement aux pneumatiques de véhicules industriels choisis parmi les véhicules lourds tels que "Poids lourd" - i.e., métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route -, engins agricoles ou de génie civil, aéronef, autres véhicules de transport ou de manutention. [3] On connait de l'état de la technique un pneumatique comprenant un sommet comprenant une armature de sommet surmontée d'une bande de roulement. Deux flancs prolongent le sommet radialement vers l'intérieur. Le pneumatique comporte deux bourrelets radialement intérieurs aux flancs et comportant chacun une structure annulaire de renfort. La structure annulaire de renfort comprend une tringle sensiblement de révolution autour de l'axe du pneumatique. La tringle comprend plusieurs enroulements d'au moins un fil agencés axialement les uns à côté des autres sur plusieurs couches radialement superposées les unes sur les autres. Le fil présente une section sensiblement circulaire. Une telle tringle est généralement appelée TPFR (Tringle Paquet Fils Ronds). La tringle de l'état de la technique, illustrée à la figure 4, peut être nue ou bien habillée par une masse de gomme d'habillage. [004] Le pneumatique comporte également une armature de carcasse radiale s'étendant depuis les bourrelets à travers les flancs vers le sommet. L'armature de carcasse comporte une ou plusieurs nappes de carcasse, au moins une de ces nappes de carcasse étant ancrée dans chacun des bourrelets par un retournement autour de la structure annulaire de renfort, au contact de la tringle ou de son habillage, de manière à former, dans chaque bourrelet, un brin aller s'étendant radialement entre chaque bourrelet à travers les flancs et vers le sommet, et un brin retour s'étendant radialement depuis chaque bourrelet à travers chaque flanc. [5] Chaque bourrelet comprend une masse de gomme de bourrage agencée, au contact de la tringle ou de son habillage, dans un espace délimité par les brins aller et retour. Chaque bourrelet comprend également des masses de gomme additionnelles agencées axialement à l'extérieur du brin retour. [6] La tringle de l'état de la technique de la figure 4 comprend une couche radialement externe de 10 enroulements et une couche radialement interne de 9 enroulements. La couche radialement interne permet le serrage du pneumatique sur le siège de la jante sur laquelle il est monté en exerçant une force de serrage par l'intermédiaire d'un mélange interposé entre la tringle et le siège de la jante. P1 0-3507_FR 3029844 - 2 - [7] Toutefois, lors de l'utilisation du pneumatique, on a noté l'apparition de fissures dans le mélange interposé. Avec les sollicitations, notamment les sollicitations de couple imposées à la jante par l'intermédiaire de l'essieu du véhicule, ces fissures se propagent dans le mélange interposé jusqu'à atteindre le siège de la jante conduisant 5 ainsi à la destruction du bourrelet. [8] L'invention a pour but de fournir une tringle permettant, sans créer de nouveaux problèmes techniques, de supprimer l'apparition et la propagation des fissures dans le mélange interposé entre la tringle et le siège de la jante. [9] A cet effet, l'invention a pour objet une tringle pour pneumatique sensiblement 10 de révolution autour d'un axe comprenant plusieurs enroulements d'au moins un fil agencés axialement les uns à côté des autres sur N couches C, radialement superposées les unes sur les autres. La tringle pour pneumatique selon l'invention comprend une tringle hexagonale de base comprenant plusieurs enroulements du fil agencés axialement les uns à côté des autres sur N' couches C', radialement 15 superposées les unes sur les autres, la tringle hexagonale de base comprenant : - une couche radialement externe de N1 enroulements, - une couche radialement interne de N1 enroulements formant, au moins en partie, la couche radialement interne de la tringle pour pneumatique, - un alignement latéral axialement et radialement externe de N1 enroulements 20 formant une face d'un premier côté axial de la tringle hexagonale de base, - un alignement latéral axialement et radialement externe de N1 enroulements formant une face d'un deuxième côté axial de la tringle hexagonale de base, opposé axialement par rapport au premier côté axial, - un alignement latéral axialement externe et radialement interne de N1 25 enroulements formant une face du premier côté axial de la tringle hexagonale de base, - un alignement latéral axialement externe et radialement interne de N1 enroulements formant une face du deuxième côté axial de la tringle hexagonale de base. 30 La tringle pour pneumatique selon l'invention comprend également : - au moins un enroulement de prolongement axial d'au moins la couche radialement interne de la tringle hexagonale de base, chaque enroulement de prolongement axial s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle, et 35 - une couche additionnelle de N2 d'enroulements formant la couche radialement externe de la tringle pour pneumatique, la couche additionnelle étant agencée P1 0-3507_FR 3029844 - 3 - sensiblement parallèlement et radialement à l'extérieur par rapport à la couche radialement externe de la tringle hexagonale de base. [10] Par alignement, on entend une juxtaposition selon une direction principale sensiblement rectiligne de plusieurs enroulements agencés au contact deux à deux 5 les uns des autres. [11] Par alignement latéral, on entend un alignement dont la direction principale est inclinée par rapport à la direction axiale du pneumatique. [12] Par couche, on entend un alignement s'étendant selon une direction principale sensiblement parallèle à la direction axiale du pneumatique. Par sensiblement 10 parallèle à la direction axiale du pneumatique, on entend que la direction principale et la direction axiale forment un angle inférieur à 20°. [13] Deux alignements sont sensiblement parallèles si les directions principales selon lesquelles ils s'étendent sont sensiblement parallèles l'une à l'autre. [14] On dit également d'une couche de la tringle hexagonale de base (ou de la 15 tringle pour pneumatique), qu'elle est « radialement externe » si la direction principale selon laquelle elle s'étend est plus éloignée de l'axe de rotation du pneumatique que celles des autres couches de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique). A l'inverse, on dit d'une couche de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique), qu'elle est « radialement interne » si la direction 20 principale selon laquelle elle s'étend est plus proche de l'axe de rotation du pneumatique que celles des autres couches de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique). [15] On dit d'un alignement latéral de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) qu'il est « axialement et radialement externe » si la direction 25 principale selon laquelle il s'étend est axialement et radialement plus éloignée du centre de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) que celles des autres alignements latéraux de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) lorsqu'on se déplace axialement de l'intérieur vers l'extérieur de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) et radialement de 30 l'intérieur vers l'extérieur du pneumatique. A l'inverse, on dit d'un alignement latéral de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) qu'il est « axialement externe et radialement interne » si la direction principale selon laquelle il s'étend est axialement et radialement plus éloignée du centre de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) que celles des autres alignements 35 latéraux de la tringle hexagonale de base (ou de la tringle pour pneumatique) lorsqu'on se déplace axialement de l'intérieur vers l'extérieur de la tringle hexagonale P1 0-3507_FR 3029844 - 4 - de base (ou de la tringle pour pneumatique) et radialement de l'extérieur vers l'intérieur du pneumatique. [16] La tringle selon l'invention permet de supprimer l'apparition et la propagation des fissures dans le mélange interposé entre la tringle et le siège de la jante. En effet, 5 la tringle selon l'invention présente une couche radialement interne comprenant plus de N1 enroulements grâce aux enroulements de prolongement de la couche radialement interne. Chaque alignement latéral de la tringle hexagonale de base comprenant également N1 enroulements, la tringle selon l'invention est plus large que n'est haute la tringle hexagonale de base. Les inventeurs à l'origine de la tringle selon 10 l'invention ont découvert que cette largeur permettait de créer une surface de contact entre la tringle et le mélange interposé suffisamment grande pour réduire les surpressions à l'origine de l'apparition des fissures et de leur propagation. [17] L'homme du métier saura déterminer la valeur de N1 en fonction de l'utilisation du pneumatique auquel est destinée la tringle. 15 [018] En outre, la présence de la couche additionnelle de N2 enroulements formant la couche radialement externe de la tringle pour pneumatique permet de compenser l'aplatissement de la tringle de l'état de la technique et d'éviter la création de nouveaux problèmes techniques. En effet, le seul aplatissement de la tringle de l'état de la technique conduit à une décohésion entre la masse de gomme de bourrage 20 agencée dans l'espace délimité par les brins aller et retour et à l'apparition de soufflures générant, lors de l'utilisation du pneumatique, un déchaussement de la tringle. Grâce à la couche additionnelle de N2 enroulements de la tringle selon l'invention, on maintient cette cohésion entre la masse de gomme de bourrage et la tringle en comblant le vide créé par l'aplatissement de la tringle. 25 [019] Selon une caractéristique additionnelle, la tringle pour pneumatique comprend M1,k enroulements de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'k de l'alignement latéral axialement et radialement externe formant la face du premier côté axial, chaque M1,k enroulement de prolongement axial s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle. 30 [020] Selon une caractéristique additionnelle, la tringle pour pneumatique comprend M2,I enroulements de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'l de l'alignement latéral axialement et radialement externe formant la face du deuxième côté axial, chaque M2,I enroulement de prolongement axial s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle. 35 [021] Dans un mode de réalisation préféré, lorsque k=1, M1,k=M2,I. P1 0-3507_FR 3029844 - 5 - [22] Selon une caractéristique additionnelle, la tringle pour pneumatique comprend M3,m enroulements de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C',' de l'alignement latéral axialement et radialement interne formant la face du premier côté axial, chaque M3,m enroulement de prolongement axial s'étendant, selon une 5 direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle. [23] Selon une caractéristique additionnelle, la tringle pour pneumatique comprend M4,n enroulements de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'n de l'alignement latéral axialement et radialement interne formant la face du deuxième côté axial, chaque M4,n enroulement de prolongement axial s'étendant, selon une 10 direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle. [24] Dans un mode de réalisation préféré, lorsque m=n, M3,m=M4,n. [25] Encore plus préférentiellement, lorsque k=1 et m=n, M1,k=M2,I=M et M3,m=M4,n=M. [26] Dans un mode de réalisation, M va de 1 à 5, de préférence M=3. 15 [027] De préférence, N1 est compris entre 7 et 13. [28] Selon une caractéristique optionnelle de la tringle, N2>N1. [29] Dans un mode de réalisation préféré, la tringle comprend plusieurs couches additionnelles agencées sensiblement parallèlement et radialement externe par rapport à la couche radialement à l'extérieur de la tringle hexagonale de base et 20 radialement à l'intérieur par rapport à la couche additionnelle de N2 enroulements. [30] . Ainsi, les couches additionnelles permettent de rattraper un aplatissement important de la tringle. [31] On dit d'une première couche qu'elle est agencée radialement à l'extérieur par rapport à une deuxième couche si la direction principale selon laquelle elle s'étend est 25 plus éloignée de l'axe du pneumatique que celle de la deuxième couche selon une direction sensiblement parallèle à la direction radiale du pneumatique. [32] Dans un mode de réalisation, max(L)>N, avec L, est le nombre d'enroulements de chaque couche C' i variant de 1 à N inclus, de préférence max(L)>N+1 et de préférence max(L)>N+2. Ainsi, la tringle présente une dimension selon la direction 30 axiale supérieure à sa dimension selon la direction radiale, ce qui permet de réduire davantage les surpressions. [33] Dans un mode de réalisation, L étant le nombre d'enroulements de chaque couche C' i variant de 1 à N inclus radialement vers l'extérieur de la tringle: - pour chaque couche C, avec i C ]1, N] telle que L > L,_1, on a L=L0+1, et 35 - pour chaque couche C, avec i C ]1, N] telle que L, N, de préférence max(L,)>N+1 et plus 15 préférentiellement max(L,)>N+2. Ici, max(L,)=N+3. Numéro de la Nombre Numéro de la Nombre couche Ci d'enroulements Li couche Ci d'enroulements Li Cl 16 C12 23 C2 17 C13 22 C3 18 C14 21 C4 19 C15 20 C5 20 C16 19 C6 21 C17 18 C7 22 C18 17 C8 23 C19 16 C9 24 C20 15 C10 25 C21 14 Cl 1 24 C22 13 Tableau 1 [066] La tringle 52 est telle que, pour i variant de 1 à N inclus radialement vers 20 l'extérieur de la tringle 52: - pour chaque couche C, avec i C , N] telle que L, > L,_1, on a L,=L0+1, et - pour chaque couche C, avec i C , N] telle que L, L'o , on a L'J=L'o+1, et - pour chaque couche C', avec j C ]1, N] telle que L', N1 et N2=13. 20 [092] EXEMPLE DE PROCEDE SELON L'INVENTION [93] Nous allons maintenant décrire un procédé de fabrication d'un pneumatique selon l'invention en référence aux figures 5a à 5d. [94] Tout d'abord, dans une première phase d'assemblage, on assemble les différentes nappes, masses de gomme et autres éléments décrits précédemment pour 25 former une ébauche crue sur un tambour d'assemblage connu par ailleurs de l'homme du métier. [95] Ainsi, on pose successivement et dans cet ordre, la première masse 42 de gomme de protection, la nappe intérieure 38 d'étanchéité, une ou plusieurs nappes de carcasse 28 destinée(s) à être ancrée(s) dans le bourrelet 20, la masse 40 de gomme 30 de bourrage et la structure annulaire de renfort 24 comprenant la tringle 52 et la masse 54 d'habillage. On a ainsi posé la tringle 52 sur la ou les nappes de carcasses 28. On obtient l'ébauche intermédiaire représentée à la figure 5a. [96] Puis, on retourne la première masse 42 de gomme de protection et une partie de la ou les nappes de carcasse 28, ici le brin retour 34, autour de la structure 35 annulaire de renfort 24. On obtient alors l'ébauche intermédiaire représentée à la figure 5b. P1 0-3507_FR 3029844 -15- [097] Ensuite, on pose successivement et dans cet ordre, la masse 44 de gomme de bourrage, la deuxième masse 50 de protection et enfin la masse 46 de gomme axialement externe délimitant la surface 48 axialement externe du flanc 20. On obtient alors l'ébauche intermédiaire représentée à la figure 5c. 5 [098] Enfin, on fait tourner la ou les nappes de carcasse 28 et la tringle 52 l'une par rapport à l'autre. En l'espèce, on fait tourner l'ensemble de l'ébauche intermédiaire à l'exception de la structure annulaire de renfort 24, autour de cette dernière qui reste sensiblement fixe pendant la rotation. En variante, on pourrait faire tourner la tringle 52 et maintenir le reste de l'ébauche fixe. On obtient alors l'ébauche intermédiaire, 10 représentée à la figure 5d. On remarquera qu'à l'issue de la rotation, la tringle 52 présente la même orientation qu'avant la rotation. [099] Dans une deuxième phase ultérieure de finition, on ajoute le sommet 12 et la bande de roulement 18 à l'ébauche intermédiaire précédemment obtenue. [0100] Dans une troisième phase de cuisson, on cuit l'ébauche crue finie de façon à 15 obtenir le pneumatique cuit. [0101] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits. P1 0-3507_FR REVENDICATIONS1. Tringle (52) pour pneumatique (10) sensiblement de révolution autour d'un axe comprenant plusieurs enroulements d'au moins un fil agencés axialement les uns à côté des autres sur N couches C, radialement superposées les unes sur les autres, caractérisée en ce qu'elle comprend une tringle hexagonale de base (56) comprenant plusieurs enroulements du fil agencés axialement les uns à côté des autres sur N' couches C', radialement superposées les unes sur les autres, la tringle hexagonale de base (56) comprenant : - une couche (C'sup) radialement externe de N1 enroulements, - une couche (C','f) radialement interne de N1 enroulements formant, au moins en partie, la couche radialement interne de la tringle (52) pour pneumatique (10), - un alignement latéral (F1) axialement et radialement externe de N1 enroulements formant une face (S1) d'un premier côté axial de la tringle hexagonale de base (56), - un alignement latéral (F2) axialement et radialement externe de N1 enroulements formant une face (S2) d'un deuxième côté axial de la tringle hexagonale de base (56), opposé axialement par rapport au premier côté axial, - un alignement latéral (F3) axialement externe et radialement interne de N1 enroulements formant une face (S3) du premier côté axial de la tringle hexagonale de base (56), - un alignement latéral (F4) axialement externe et radialement interne de N1 enroulements formant une face (S4) du deuxième côté axial de la tringle hexagonale de base (56), tringle (52) pour pneumatique (10) comprenant : - au moins un enroulement (E3,1, E4,1) de prolongement axial d'au moins la couche radialement interne (C','f) de la tringle hexagonale de base (56), chaque enroulement (E3,m, E4,n) de prolongement axial s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle (52), et - une couche additionnelle (Ca3) de N2 d'enroulements formant la couche radialement externe de la tringle (52) pour pneumatique (10), la couche additionnelle (Ca3) étant agencée sensiblement parallèlement et radialement à l'extérieur par rapport à la couche (C'sup) radialement externe de la tringle hexagonale de base (56). P1 0-3507_FR 3029844 -17- 2. Tringle (52) selon la revendication précédente, comprenant M1,k enroulements (E1,k) de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'k de l'alignement latéral (F1) axialement et radialement externe formant la face du premier côté axial, chaque M1,k enroulement (E1,k) de prolongement axial s'étendant, selon 5 une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle (52). 3. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant M2,I enroulements (E2,I) de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'l de l'alignement latéral (F2) axialement et radialement externe formant la 10 face du deuxième côté axial, chaque M2,I enroulement (E2,I) de prolongement axial s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle (52). 4. Tringle (52) selon la revendication précédente, dans laquelle, lorsque k=1, M1,k=M2,l. 15 5. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant M3,m enroulements (E3,m) de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'm de l'alignement latéral (F3) axialement et radialement interne formant la face du premier côté axial, chaque M3,m enroulement (E3,m) de prolongement axial s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers 20 l'extérieur de la tringle (52). 6. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant M4,n enroulements (E4,n) de prolongement axial d'une ou plusieurs couches C'n de l'alignement latéral (F4) axialement et radialement interne formant la face du deuxième côté axial, chaque M4,n enroulement (E4,n) de prolongement axial 25 s'étendant, selon une direction sensiblement parallèle à la direction axiale, vers l'extérieur de la tringle (52). 7. Tringle (52) selon la revendication précédente, dans laquelle, lorsque m=n, M3,m=M4,n. 8. Tringle (52) selon les revendications 2, 3, 5 et 6 prises ensemble, dans 30 laquelle, lorsque k=1 et m=n, M1,k=M2,1=M et M3,m=M4,n=M. 9. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle M va de 1 à 5, de préférence M=3. 10. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle N1 est compris entre 7 et 13. 11. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle N2>N1. P1 0-3507_FR 3029844 -18- 12. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant plusieurs couches additionnelles intermédiaires (Cal , Ca2) agencées sensiblement parallèlement et radialement à l'extérieur par rapport à la couche (C'sup) radialement externe de la tringle hexagonale de base (56) et radialement à l'intérieur 5 par rapport à la couche additionnelle (Ca3) de N2 enroulements. 13. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle max(L,)>N, avec L, est le nombre d'enroulements de chaque couche C' i variant de 1 à N inclus, de préférence max(1_,)>N+1 et de préférence max(I_,)>N+2. 14. Tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans 10 laquelle, L, étant le nombre d'enroulements de chaque couche C' i variant de 1 à N inclus radialement vers l'extérieur de la tringle (52): - pour chaque couche C, avec i C ]1, N] telle que L, > L,_1, on a L,=1_,_1+1, et - pour chaque couche C, avec i C ]1, N] telle que L, 15. Pneumatique (10), caractérisé en ce qu'il comprend: 15 - au moins un bourrelet (22) comprenant au moins une tringle (52) selon l'une quelconque des revendications précédentes, - une armature de carcasse (26) comprenant au moins une nappe de carcasse (28) ancrée dans chaque bourrelet (22) par un retournement (30) autour de la tringle (52). 16. Procédé de fabrication d'un pneumatique (10) selon la revendication 20 précédente, caractérisé en ce que : - on pose la tringle (52) sur la nappe de carcasse (28), - on retourne une partie (34) de la nappe de carcasse autour de la tringle (52), et - on fait tourner la nappe de carcasse (28) et la tringle (52) l'une par rapport à l'autre. 25 P1 0-3507_FR