FR 3033287 A1 20160909 FR 1551866 A 20150305 1 [1] La présente invention concerne un pneumatique pour véhicule lourd de type génie civil et plus particulièrement, le sommet d'un tel pneumatique. [2] Bien que non limitée à ce type d'application, l'invention est plus particulièrement décrite en référence à un pneumatique radial de grande dimension, destiné, par exemple, à être monté sur un dumper, véhicule de transport de matériaux extraits de carrières ou de mines de surface. Le diamètre nominal de la jante d'un tel pneumatique, au sens de la norme European Tyre and Rim Technical Organisation ou ETRTO, est au moins égal à 25 pouces. [003] Un pneumatique ayant une géométrie de révolution par rapport à un axe de rotation, la géométrie du pneumatique est généralement décrite dans un plan méridien contenant l'axe de rotation du pneumatique. Pour un plan méridien donné, les directions radiale, axiale et circonférentielle désignent respectivement les directions perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique, parallèle à l'axe de rotation du pneumatique et perpendiculaire au plan méridien. [4] Dans ce qui suit, les expressions « radialement intérieur à» et « radialement extérieur à» signifient respectivement « plus proche de l'axe de rotation du pneumatique, selon la direction radiale, que » et « plus éloigné de l'axe de rotation du pneumatique, selon la direction radiale, que ». Les expressions « axialement intérieur à» et « axialement extérieur à» signifient respectivement « plus proche du plan équatorial, selon la direction axiale, que » et « plus éloigné du plan équatorial, selon la direction axiale, que ». Une « distance radiale » est une distance par rapport à l'axe de rotation du pneumatique, et une « distance axiale » est une distance par rapport au plan équatorial du pneumatique. Une « épaisseur radiale » est mesurée selon la direction radiale, une « largeur axiale » est mesurée selon la direction axiale, une « longueur circonférentielle » est une longueur d'arc de cercle suivant la direction circonférentielle. [5] Un pneumatique comprend un sommet comprenant une bande roulement destinée à venir en contact avec le sol par l'intermédiaire d'une surface de roulement, deux bourrelets destinés à venir en contact avec une jante et deux flancs reliant le sommet aux bourrelets. Un pneumatique radial, tel que généralement utilisé pour un véhicule de génie P10-3354_FR 3033287 - 2 - civil, comprend plus particulièrement une armature de carcasse radiale et une armature de sommet, telles que décrites, par exemple, dans le document W02014-095957 [6] L'armature de carcasse d'un pneumatique radial pour véhicule lourd de type génie civil comprend habituellement au moins une couche de carcasse comprenant des renforts 5 généralement métalliques enrobés d'un matériau élastomérique appelé mélange d'enrobage. La couche de carcasse comprend une partie principale, reliant les deux bourrelets entre eux et s'enroulant, dans chaque bourrelet, de l'intérieur vers l'extérieur du pneumatique autour d'un élément de renforcement circonférentiel généralement métallique appelé tringle, pour former un retournement. Les renforts métalliques d'une 10 couche de carcasse sont sensiblement parallèles entre eux et font, avec la direction circonférentielle, un angle compris entre 85° et 95°. [7] L'armature de sommet d'un pneumatique radial pour véhicule lourd de type génie civil comprend une superposition de couches de sommet disposées circonférentiellement, radialement à l'extérieur de l'armature de carcasse. Chaque couche de sommet comprend 15 des renforts généralement métalliques, parallèles entre eux et enrobés d'un matériau élastomérique ou mélange d'enrobage. [8] L'armature de sommet comprend au moins une armature de travail comprenant au moins deux couches de travail, radialement extérieures à l'armature de carcasse et radialement intérieures à la bande de roulement. Ces couches de travail sont superposées 20 et formées de renforts ou câbles parallèles dans chaque couche et croisés d'une couche à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10° et 45°. Leurs largeurs axiales respectives sont au moins égales aux deux tiers de la largeur axiale maximale du pneumatique. La largeur axiale maximale du pneumatique est mesurée au niveau des flancs, le pneumatique étant monté sur sa jante et faiblement 25 gonflé, c'est-à-dire gonflé à une pression égale à 10% de la pression nominale telle que recommandée, par exemple, par la Tire and Rim Association ou TRA. L'armature de travail, comprenant au moins deux couches de, travail, a pour fonction de ceinturer le pneumatique et de donner de la rigidité et de la tenue de route au pneumatique. L'armature de travail reprend à la fois des sollicitations mécaniques de gonflage, générées 30 par la pression de gonflage du pneumatique et transmises par l'armature de carcasse, et des sollicitations mécaniques de roulage, générées par le roulage du pneumatique sur un P10-3354_FR 3033287 - 3 - sol et transmises par la bande roulement. Elle doit en outre résister à l'oxydation, aux chocs et aux perforations. [9] Les dites couches de travail, formant l'armature de travail, peuvent être radialement intérieures à une armature de protection comprenant au moins une couche dite de 5 protection et formée de renforts généralement métalliques et extensibles ou élastiques. Dans le cas d'un pneumatique pour un véhicule lourd de type génie civil destiné à rouler sur des sols accidentés, la présence d'une armature de protection comprenant au moins une couche de protection est avantageuse. Elle protège essentiellement les couches de travail des agressions mécaniques ou physico-chimiques, susceptibles de se propager à travers la 10 bande de roulement radialement vers l'intérieur du pneumatique. Si la couche de protection est unique alors il est avantageux que l'angle formé par les renforts de la couche de protection, avec la direction circonférentielle, soit identique à celui formé par les renforts de la couche de travail adjacente la plus radialement extérieure. Dans le cas de couches de protection multiples, il est avantageux que les renforts soient croisés d'une 15 couche à la suivante et les renforts de la couche de protection radialement intérieure soient croisés avec les renforts inextensibles de la couche de travail radialement extérieure et adjacente à ladite couche de protection radialement intérieure. [10] L'armature de sommet peut également comprendre une couche de renforts métalliques inélastiques faisant avec la direction circonférentielle un angle compris entre 45° et 90°. 20 Cette couche, dite de triangulation, est radialement extérieure à l'armature de carcasse et radialement intérieure à la couche de travail radialement la plus intérieure, comprenant des renforts parallèles entre eux et formant, avec la direction circonférentielle, un angle au plus égal à 45° en valeur absolue. La couche de triangulation forme avec au moins ladite couche de travail une armature triangulée, et a pour rôle essentiel de reprendre les efforts 25 de compression transversale auxquels sont soumis les renforts dans la zone du sommet du pneumatique. Ce type d'architecture de sommet comprenant des couches de triangulation, de travail et de protection, implique un sommet souple subissant au gonflage une déformation importante au niveau du plan équatorial et aux épaules, c'est-à-dire aux extrémités axiales de la bande de roulement. La souplesse au niveau du plan équatorial 30 permet au sommet de se déformer sans défaillance lorsque le véhicule roule sur un obstacle dont la taille est, par exemple, de l'ordre de grandeur de la flèche du pneumatique sous sa charge nominale. Par flèche, on entend la variation de rayon au niveau du point P10-3354_FR 3033287 - 4 - milieu de la surface de roulement, dans le plan équatorial, lorsque le pneumatique passe d'un état gonflé non chargé à un état gonflé chargé sous sa charge nominale. [011] En revanche, avec cette susdite architecture de sommet, lors du roulage, cette même souplesse à l'épaule a pour conséquence un taux de déformation important des matériaux 5 élastomériques présents dans le sommet, générant une température élevée desdits matériaux élastomériques. Aux températures atteintes, les matériaux élastomériques du sommet perdent une partie de leur résistance à la fissuration, rendant le sommet moins endurant. Cette fissuration des matériaux élastomériques peut dans les cas extrêmes amener à la séparation des couches de travail, appelée clivage du sommet. 10 [012] Pour résoudre ce problème, il est connu, selon le document FR 2419182, que les pneumatiques pour véhicule lourd de type génie civil peuvent comprendre une ou plusieurs couches étroites de renforcement radialement extérieures à l'armature de carcasse et radialement intérieures à l'armature de travail, centrées autour de l'équateur. Ces couches sont dites couches étroites de frettage et ont pour fonction de limiter la 15 déformation radiale du pneumatique au gonflage. Cette limitation permet la diminution de la déformation du sommet lors de la mise à plat sous l'effet de la charge et ainsi la diminution de la température permettant une amélioration de la performance d'endurance au clivage du sommet. Par couches étroites de frettage, on entend des couches dont la largeur axiale est inférieure à 0,6 fois la largeur axiale de la couche de travail la plus 20 radialement intérieure. Ces couches étroites de frettage comprennent des renforts inextensibles généralement métalliques qui forment avec la direction circonférentielle des angles supérieurs à 6° et inférieurs à 12°. Les renforts respectifs de ces couches étroites de frettage sont croisés d'une couche à la suivante pour assurer une plus grande rigidité au sommet et une meilleure résistance en endurance au clivage du sommet. 25 [013] Néanmoins cette solution présente deux inconvénients. Le premier inconvénient concerne la fabrication des couches étroites de frettage et de leur pose pour les pneumatiques pour véhicule lourd de type génie civil de grande dimension. En effet, pour des pneumatiques de plus de 3 m de diamètre et 0,8 m de largeur, fabriquer une couche étroite de frettage dont les renforts forment avec la direction circonférentielle un angle de 30 l'ordre de 8°, suppose de découper des couches étroite de frettage sur une longueur de coupe de plus de 2,5 m de longueur, soit hors gabarit des machines industrielles du P10-3354 FR 3033287 - 5 - commerce et de réaliser la soudure de la couche étroite de frettage sur le pneumatique avant cuisson sur cette même longueur, ce qui demande un savoir-faire et une précision près du double de celui de la pose des couches de travail ou de protection. Le deuxième inconvénient est une sensibilité du pneumatique aux chocs liée à la présence de gros 5 obstacles sur les pistes. En effet, en cas de choc, ces couches étroites de frettage très rigides et éloignées de la fibre neutre du sommet subissent une importante déformation imposée qui entraîne l'endommagement ou la rupture de l'armature de sommet engendrant la défaillance du pneumatique. Il n'est pas possible de rapprocher ce type de couche de frettage de la fibre neutre en raison de la nécessité d'être en mesure a minima 10 de déformer le pneumatique lors de sa mise en presse. Ceci permet en effet de générer les éléments de sculpture de la bande de roulement du pneumatique par pression du pneumatique dans le moule. Il n'est pas non plus possible d'ouvrir davantage les angles pour assouplir le sommet au risque de perdre le bénéfice en endurance au clivage du sommet, de la rigidification du sommet. 15 [014] Pour résoudre ce problème de sensibilité aux chocs des sommets comprenant des couches étroites de frettage, les documents WO 2014048897 et WO 2014095957 proposent l'utilisation soit de couches étroites de frettage élastiques, soit de couches étroites de frettage non élastiques associées avec une première couche de travail dont l'angle des renforts est au moins égal à 50°. Mais ces solutions, même si elles améliorent 20 la résistance aux chocs du sommet, ne garantissent pas sa tenue mécanique en toutes circonstances, compte tenu des dimensions de certains obstacles rencontrés sur les lieux d'utilisation des pneumatiques. [15] Le but de l'invention est d'améliorer à la fois les performances d'endurance au clivage et de résistance aux chocs du sommet d'un pneumatique pour véhicule lourd de 25 type génie civil. [16] Ce but est atteint selon l'invention par un pneumatique pour véhicule lourd de génie civil comprenant : -une bande de roulement destinée à entrer en contact avec un sol, -une armature de carcasse radiale radialement intérieure à la bande de roulement et 30 comprenant au moins une couche de carcasse, P10-3354_FR 3033287 - 6 - -une armature de sommet, radialement intérieure à la bande de roulement et radialement extérieure à l'armature de carcasse radiale, et comprenant une armature de travail et une armature de frettage, -l'armature de travail comprenant au moins deux couches de travail, chacune comprenant 5 des renforts métalliques inélastiques croisés d'une couche de travail à la suivante et faisant, avec la direction circonférentielle des angles au moins égaux à 15° et au plus égaux à 40°, -l'armature de frettage étant formée par un enroulement circonférentiel d'une nappe comprenant des renforts métalliques élastiques circonférentiels faisant, avec la direction circonférentielle des angles au plus égaux à 2.5°, ledit enroulement circonférentiel de la 10 nappe s'étendant depuis une première extrémité circonférentielle jusqu'à une deuxième extrémité circonférentielle radialement extérieure à la première extrémité circonférentielle, de façon à former un empilement radial d'au moins deux couches de frettage, l'armature de frettage étant radialement positionnée entre les couches de travail, et les renforts métalliques circonférentiels de l'armature de frettage ayant une force à rupture au 15 moins égale à 800 daN. [017] En effet, une telle architecture permet, grâce à l'utilisation de renforts circonférentiels, situés près de la fibre neutre du sommet, de limiter la déformation du sommet aux épaules à un niveau proche d'une déformation du sommet aux épaules obtenue dans le cas d'une architecture selon l'état de l'art, comprenant des couches étroites de frettage. Ceci permet 20 donc d'obtenir à la fois la performance d'endurance au clivage du sommet attendue et la performance de résistance aux chocs visée grâce à un sommet souple au centre apte à supporter la déformation due aux chocs lorsque le véhicule roule sur des obstacles. En effet, lors du franchissement d'un obstacle, le sommet du pneumatique fonctionne comme une poutre dont la fibre neutre se situe entre les couches de travail selon un mode de 25 déformation imposée. La fibre neutre en flexion de l'armature de sommet se situe entre les couches de sommet les plus rigides, à savoir entre les couches de travail. En positionnant les renforts circonférentiels entre ces dites couches de travail, la solution minimise les contraintes et les déformations de flexion associées à cette sollicitation que doivent supporter les renforts circonférentiels. 30 [018] Selon l'invention, l'armature de frettage est formée par un enroulement circonférentiel d'une nappe. L'enroulement circonférentiel d'une nappe est avantageux par rapport à l'enroulement circonférentiel d'un renfort ou d'une bande constituée de plusieurs renforts, P10-3354_FR 3033287 - 7 - par exemple de 10 renforts, ce type d'enroulement étant classiquement utilisée pour des pneumatiques pour des véhicules de tourisme ou des véhicules poids lourds. Cette solution classique d'enroulement présenterait un coût prohibitif en raison de la dimension des pneumatiques pour véhicule lourd de type génie civil. En effet le périmètre ainsi que la 5 largeur de pose, et la masse du pneumatique implique, lors de la pose de ces renforts circonférentiels, une vitesse de rotation du pneumatique beaucoup plus faible pour éviter une déformation du pneumatique cru sous l'effet de la force centrifuge. Cette solution déboucherait par conséquent sur un temps d'opération prohibitif. Par ailleurs une telle solution rigidifierait le sommet de manière excessive ne résolvant pas le problème de 10 l'endurance aux chocs. [19] En ce qui concerne les renforts métalliques, un renfort métallique est caractérisé mécaniquement par une courbe représentant la force de traction (en N), appliquée au renfort métallique, en fonction de l'allongement relatif (en %) du renfort métallique, dite courbe force-allongement. De cette courbe force-allongement sont déduites des 15 caractéristiques mécaniques en traction, telles que l'allongement structural As (en %), l'allongement total à la rupture At (en %), la force à la rupture Fm (charge maximale en N) et la résistance à la rupture Rni (en MPa), ces caractéristiques étant mesurées selon la norme ISO 6892 de 1984. [20] L'allongement total à la rupture At du renfort métallique est, par définition, la somme 20 de ses allongements structural, élastique et plastique (At = As + Ae + Ap). L'allongement structural As résulte du positionnement relatif des fils métalliques constitutifs du renfort métallique sous un faible effort de traction. L'allongement élastique Ae résulte de l'élasticité même du métal des fils métalliques, constituant le renfort métallique, pris individuellement (loi de Hooke). L'allongement plastique Ap résulte de la plasticité 25 (déformation irréversible au-delà de la limite d'élasticité) du métal de ces fils métalliques pris individuellement. Ces différents allongements ainsi que leurs significations respectives, bien connus de l'homme du métier, sont décrits, par exemple, dans les documents US 5843583, WO 2005014925 et W02007090603. [21] On définit également, en tout point de la courbe force-allongement, un module en 30 extension (en GPa) qui représente la pente de la droite tangente à la courbe force- allongement en ce point. En particulier, on appelle module élastique en extension ou P10-3354_FR 3033287 - 8 - module d'Young, le module en extension de la partie linéaire élastique de la courbe force-allongement. [22] Parmi les renforts métalliques, on distingue usuellement les renforts métalliques élastiques, tels que ceux généralement utilisés dans les couches de protection, et les 5 renforts métalliques non élastiques, tels que ceux généralement utilisés dans les couches de travail. [23] Un renfort métallique élastique est caractérisé par un allongement structural As au moins égal à 1% et un allongement total à rupture At au moins égal à 4%. En outre, un renfort métallique élastique a un module élastique en extension compris usuellement entre 10 40 GPa et 150 GPa. [24] Un renfort métallique non élastique ou inélastique est caractérisé par un allongement relatif, sous une force de traction égale 10% de la force à rupture Fm, au plus égal à 0.2%. Par ailleurs, un renfort métallique non élastique généralement a un module élastique en extension compris usuellement entre 150 GPa et 200 GPa. 15 [025] Les renforts circonférentiels de l'armature de frettage sont des renforts qui font, avec la direction circonférentielle, des angles compris dans l'intervalle [-2,5°, +2,5°]. Ils sont élastiques afin de permettre l'expansion de diamètre de pose qu'implique la cuisson des pneumatiques dans un moule. En effet un pneumatique est généralement obtenu par la pose des différents éléments qui le constituent à des diamètres spécifiques initiaux. Le 20 pneumatique est ensuite disposé dans un moule de cuisson d'un diamètre supérieur au diamètre maximal du pneumatique avant cuisson, dans lequel les matériaux élastomériques sont vulcanisés par effet thermique. Pour ce faire le pneumatique est mis sous pression dans le moule et l'ensemble des éléments qui le constituent prennent un diamètre supérieur à leur diamètre spécifique initial. Pour l'ensemble des couches de 25 travail, des couches de carcasse, des couches de protection dont les renforts sont non circonférentiels, ce changement de diamètre se fait par déformation du mélange d'enrobage des différents renforts. Pour les couches de renforts circonférentiels de l'armature de frettage, cette extension circonférentielle est permise par les renforts qui sont élastiques avec un allongement structural au moins égal à l'extension due au 30 moulage. P10-3354_FR 3033287 - 9 - [26] En outre, les renforts circonférentiels de l'armature de frettage ont une force à rupture au moins égale à 800 daN, pour pouvoir résister aux efforts de traction induits par le passage sur les obstacles rencontrés par le pneumatique en utilisation. [27] Avantageusement les renforts métalliques circonférentiels de l'armature de frettage ont 5 un module d'élasticité à 10% d'allongement au moins égal à 70 GPa et au plus égal à 110 GPa afin de supporter les déformations imposées lors du franchissement d'obstacles pour l'usage en génie civil. [28] Il est avantageux que les extrémités circonférentielles de la nappe constituant l'armature de frettage fassent, avec la direction axiale, des angles (A) au moins égaux à 10 25°. Un tel angle permet d'éviter d'avoir les extrémités circonférentielles de l'armature de frettage contenues dans un plan méridien et donc de désensibiliser les matériaux élastomériques environnants à la fissuration. En effet chaque extrémité circonférentielle de renfort de l'armature de frettage étant une zone potentielle de fissuration des matériaux élastomériques environnants, ces zones potentielles de fissuration ne doivent pas être 15 concentrées dans un même plan méridien afin d'éviter la jonction de microfissures pouvant entraîner une fissuration dommageable à l'endurance du pneumatique. Par ailleurs, en cas de choc, la contrainte est maximale dans le plan méridien correspondant à la flèche maximale. Cet angle permet ainsi d'éviter que toutes les extrémités des renforts et les matériaux élastomériques les entourant subissent un maximum de contraintes et de 20 déformations dans le même plan méridien. Pour avoir un seul réglage de coupe de l'armature de frettage en fabrication, les angles de chacune des extrémités circonférentielles de la nappe constituant l'armature de frettage avec la direction axiale sont égaux et de même signe. [29] Préférentiellement la distance circonférentielle entre les première et deuxième 25 extrémités circonférentielles de l'armature de frettage est au moins égale à 0.6 m et au plus égale à 1.2 m. En effet, les première et deuxième extrémités circonférentielles de l'armature de frettage ne sont pas contenues dans un même plan méridien et se recouvrent sur une portion circonférentielle de la périphérie du pneumatique, pour garantir la présence de l'armature de frettage sur toute la périphérie du pneumatiques. La distance 30 circonférentielle entre les deux extrémités circonférentielles de l'armature de frettage est nommée longueur de recouvrement. Par longueur de recouvrement, on entend la distance P10-3354_FR 3033287 - 10 - circonférentielle minimale entre les extrémités circonférentielles de l'armature de frettage, mesurée dans le plan équatorial, plan circonférentiel passant par le milieu de la bande de roulement. Le fait que la longueur de recouvrement soit supérieure à 0,6 m permet, premièrement d'éviter qu'aucune zone du pneumatique, sous l'effet du changement de 5 diamètre lors de la cuisson, ait une couche de renforts circonférentiels de moins entre les couches de travail que le nombre de couches nécessaire à l'usage, et deuxièmement, que, chaque extrémité d'un renfort étant une zone potentielle de fissuration des matériaux élastomériques environnants, ces zones potentielles de fissuration ne soient pas concentrées dans le même plan méridien, même à des rayons différents. Le fait que cette 10 longueur soit limitée à 1,2 m a pour conséquence de ne pas augmenter le coût en matière première de la solution, sans apporter de gain en endurance. [30] Préférentiellement la surface moyenne de la nappe constituant l'armature de frettage, au voisinage de la première extrémité circonférentielle de l'armature de frettage, fait, avec la direction circonférentielle, un angle, mesuré dans le plan équatorial, au plus égal à 45°. 15 Pour ce faire une solution consiste à disposer le long de cette extrémité de l'armature de frettage, une bande transversale de matériaux élastomériques de section triangulaire. Cette solution a pour effet de diminuer les contraintes de flexion dans les renforts de l'armature de frettage au voisinage de la première extrémité de l'armature de frettage, la plus radialement intérieure. En effet à cette extrémité, la surface moyenne de l'enroulement de 20 l'armature de frettage subit une variation de diamètre égale au diamètre des renforts de l'armature de frettage. Cette variation de diamètre se fait par une flexion du câble qu'il convient de limiter pour préserver l'endurance du sommet. Par ailleurs, cette solution consistant en la pose d'une bande transversale en matériaux élastomériques de section triangulaire remplit une cavité qui sinon se remplit d'air avant la cuisson du pneumatique 25 pouvant générer des trous dans les matériaux élastomériques après cuisson, diminuant l'endurance du pneumatique. [31] Pour des raisons similaires, la surface moyenne de la couche de travail, au voisinage de la deuxième extrémité circonférentielle de l'armature de frettage, fait, avec la direction circonférentielle, un angle, mesuré dans le plan équatorial, au plus égal à 45°. A cette 30 extrémité de l'armature de frettage, la couche de travail subit une variation de diamètre égale au diamètre des renforts de l'armature de frettage, impliquant une flexion de la P10-3354_FR 3033287 couche de travail. Une solution est de disposer aussi le long de cette extrémité d'une bande transversale en matériaux élastomériques de section triangulaire pour obtenir les mêmes effets techniques décrits précédemment, à savoir la diminution des contraintes de flexion dans les renforts de la couche de travail et l'impossibilité de piéger de l'air à cet 5 endroit avant la cuisson du pneumatique. [032] La solution préférée est telle que largeur axiale de l'armature de frettage est inférieure à la moitié de la largeur axiale du pneumatique, car, au-delà de cette largeur maximale, le cycle des contraintes au tour de roue dans les renforts de l'armature de frettage entraîne une fatigue importante des renforts et une perte d'endurance. 10 [033] Il est particulièrement avantageux que l'angle formé par les renforts métalliques des couches de travail, avec la direction circonférentielle, soit au moins égal à 28° et au plus égal à 35°. En effet, l'armature de frettage modifie les rigidités de telle sorte que l'optimum de fonctionnement se situe pour des couches de travail faisant un angle avec la direction circonférentielle compris entre 28° et 35°. Ceci permet ainsi une diminution des 15 cisaillements au niveau de leurs extrémités axiales et donc une amélioration de la performance en endurance au clivage du sommet. [34] Préférentiellement, les deux couches de travail sont couplées, selon la direction axiale, sur une portion de couplage ayant une largeur axiale au moins égale à 1,5% de la largeur axiale du pneumatique. En effet le couplage axial des couches de travail, axialement à 20 l'extérieur des extrémités axiales des renforts de l'armature de frettage, permet localement une augmentation de la rigidité du sommet et donc une baisse des déformations, d'où une baisse de la température et une amélioration de l'endurance au clivage du sommet. [35] Il est également préférable que les deux couches de travail soient couplées, selon la direction axiale, sur une portion de couplage ayant une largeur axiale au plus égale à 5% 25 de la largeur axiale du pneumatique. Au-delà d'une certaine longueur de couplage, les couches de travail doivent être de nouveau découplées pour diminuer les cisaillements des matériaux élastomériques au voisinage des extrémités axiales des couches de travail. [36] On dit que deux couches de renforts, telles que des couches de travail par exemple, sont couplées à l'ordonnée axiale considérée si la distance radiale entre les centres 30 géométriques de deux renforts adjacents de ces deux couches est inférieure à 3 fois le P10-3354_FR 3033287 - 12 - rayon moyen des renforts considérés. Si cette même distance est supérieure à 4 fois ce rayon moyen, les deux couches de renforts considérées sont dites découplées. [37] Une autre solution préférée est telle que la distance radiale entre la couche de travail, radialement intérieure à l'armature de frettage, et l'armature de carcasse, mesurée au 5 centre de la portion de couplage des deux couches de travail, soit au moins égale à deux fois la distance radiale entre la couche de travail, radialement intérieure à l'armature de frettage, et l'armature de carcasse, mesurée dans le plan équatorial. En effet une des solutions possibles pour coupler les deux couches de travail est de maintenir la couche de travail la plus radialement intérieure sur un rayon de pose proche de son rayon à 10 l'équateur, et de rabattre au rayon de couplage la couche de travail radialement extérieure à l'armature de frettage. Pour un pneumatique de type génie civil, les différences de rayon entre les couches de travail sont telles que rabattre la couche de travail radialement extérieure à l'armature de frettage génère des plis au sein de la dite couche et des défauts de moulage dans la zone de couplage. Pour limiter les différences de rayons des deux 15 couches de travail entre leur rayon à l'équateur et leur rayon dans la zone de couplage, il convient d'augmenter la distance de la couche de travail la plus radialement intérieure à la couche de carcasse la plus radialement extérieure, dans la zone de couplage, par rapport à cette même distance à l'équateur. [38] Il est encore avantageux que le module d'élasticité à 10% d'allongement d'un premier 20 matériau élastomérique, radialement intérieur et en contact avec la portion de couplage des couches de travail soit au moins égal au module d'élasticité à 10% d'allongement d'un deuxième matériau élastomérique, axialement extérieur et en contact avec le premier matériau élastomérique. La zone de couplage des couches de travail est une zone de plus grande rigidité que la zone de découplage lui étant axialement extérieure. Selon l'usage et 25 les cisaillements dans le matériau élastomérique adjacent et radialement intérieur à la zone de couplage, dit premier matériau, il peut être préféré d'assurer un gradient de rigidité entre le matériau élastomérique axialement extérieur, dit deuxième matériau, et le matériau élastomérique enrobant la couche de travail adjacente et radialement extérieure, dit de calandrage, et dans ce cas, le module d'élasticité à 10% d'allongement du premier 30 matériau élastomérique est supérieur ou égal au module d'élasticité à 10% d'allongement du deuxième matériau. P10-3354_FR 3033287 - 13 - [39] Il peut être également avantageux que le module d'élasticité à 10% d'allongement d'un premier matériau élastomérique, radialement intérieur et en contact avec la portion de couplage des couches de travail soit au moins égal au module d'élasticité à 10% d'allongement d'un matériau élastomérique enrobant les renforts métalliques de la couche 5 de travail, radialement intérieure à l'armature de frettage. Ceci permet d'assurer la plus grande rigidité possible de la zone de couplage, tout en évitant une différence de rigidité entre le mélange de calandrage de la couche de travail adjacente et le premier matériau et donc les contraintes associées à toute discontinuité de rigidité. Dans ce cas, le module d'élasticité à 10% d'allongement du premier matériau est égal au module d'élasticité à 10% 10 d'allongement du mélange de calandrage de la couche de travail. [40] Avantageusement, au niveau des extrémités axiales des couches de frettage, les surfaces moyennes des couches de travail font, avec la direction axiale, des angles au plus égaux à 45°. En effet, il est avantageux que les couches de travail ne soient pas déformées lors de la fabrication du pneumatique pour ne pas induire des contraintes de flexion dans 15 leurs renforts. les surfaces moyennes des couches de travail qui font avec la direction axiale un angle proche de 0° dans la partie axialement intérieure à l'extrémité des renforts circonférentiels, rejoindront préférentiellement la zone de couplage avec un angle inférieur à 45°. Cette géométrie peut être obtenue par la pose d'une bande d'un matériau élastomérique à l'extrémité axiale des couches de renforts circonférentiels de section 20 triangulaire. [41] Encore avantageusement le module d'élasticité à 10% d'allongement d'un matériau élastomérique, axialement compris entre chaque extrémité axiale de l'armature de frettage et la portion de couplage des couches de travail est égal au module d'élasticité à 10% d'allongement du matériau élastomérique enrobant les renforts métalliques des couches de 25 travail afin d'éviter les discontinuités de contraintes liées aux changements de rigidité des matériaux élastomériques. [42] Il est particulièrement avantageux que la largeur d'une portion de la couche de travail, radialement intérieure à l'armature de frettage et axialement comprise entre l'extrémité axiale extérieure de la portion de couplage et l'extrémité axiale extérieure de ladite couche 30 de travail, soit au plus égale à la moitié de largeur axiale de l'armature de frettage. En effet compte tenu de la présence de matériaux élastomériques de différentes rigidités P10-3354_FR 3033287 - 14 - impliquant la présence de contraintes à leurs frontières, tels qu'entre autres ceux la bande de roulement, il convient de limiter les déplacements des extrémités axiales des couches de travail. Pour cela il est intéressant de limiter la largeur de leurs parties découplées pour améliorer l'endurance au clivage du pneumatique. 5 [043] Il est également avantageux que la largeur axiale de la portion de la couche de travail, radialement extérieure à l'armature de frettage et axialement comprise entre l'extrémité axiale extérieure de la portion de couplage et l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail, soit au plus égale à la largeur de la portion de la couche de travail, radialement intérieure à l'armature de frettage et axialement comprise entre l'extrémité axiale 10 extérieure de la portion de couplage et l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail, afin de limiter les déplacements des extrémités axiales des couches de travail pour améliorer l'endurance au clivage du pneumatique.. [044] D'autres détails et caractéristiques avantageux de l'invention ressortiront ci-après de la description des exemples de réalisation de l'invention en référence aux figures 1 à 7. 15 [045] Les figures ne sont pas représentées à l'échelle pour en simplifier la compréhension. Les figures ne représentent qu'une vue partielle d'un pneumatique qui se prolonge de manière symétrique par rapport à l'axe XX' qui représente le plan médian circonférentiel, ou plan équatorial, d'un pneumatique. [046] La figurel présente une vue écorchée en perspective du sommet d'un pneumatique 20 selon l'art antérieur présentant : -une bande de roulement 10, -des flancs 20, -une armature de carcasse 30, comprenant une couche de carcasse dont les renforts forment un angle proche de 90° avec la direction circonférentielle XX', 25 -une armature de frettage 40, comprenant deux couches de frettage 41 et 42 dont les renforts forment respectivement des angles de 8° à 15° avec la direction circonférentielle XX', -une armature de travail 50, comprenant deux couches de travail 51 et 52, et radialement extérieure à l'armature de frettage 40, 30 -une armature de protection 60, comprenant deux couches de protection 61 et 62. P10-3354_FR 3033287 - -15- [47] La figure 2 représente une coupe méridienne du sommet d'un pneumatique selon l'invention présentant : -une bande de roulement 10, -une armature de carcasse 30, 5 -une armature de sommet 100 comprenant une armature de travail 50 comprenant deux couches de travail 51 et 52, une armature de frettage 70 comprenant un enroulement de deux tours de renforts circonférentiels 71 et 72 ayant une largeur axiale Ll et une armature de protection 60 comprenant deux couches de protection 61 et 62, -une zone de couplage des couches de travail 51 et 52, ayant une largeur axiale L2, 10 -une portion d'extrémité libre de la couche de travail radialement intérieure 51 ayant une largeur axiale L3, -une portion d'extrémité libre de la couche de travail radialement extérieure 52 ayant une largeur axiale L4, -un premier mélange élastomérique Z1, radialement intérieur à la zone de couplage des 15 couches de travail 51 et 52 et ayant une épaisseur radiale maximale El, -un deuxième mélange élastomérique Z2, radialement intérieur à la couche de travail radialement intérieure 51 et axialement extérieur à la zone de couplage des couches de travail 51 et 52, -un troisième mélange élastomérique Z3, radialement compris entre les couches de travail 20 51 et 52 et axialement compris entre l'armature de frettage 40 et la zone de couplage des couches de travail 51 et 52. [48] La figure 3 représente une vue écorchée en perspective du sommet d'un pneumatique selon l'invention. Elle diffère essentiellement de la figure 1, représentant l'état de la technique, par une armature de frettage 70 comprenant un enroulement de deux tours de 25 renforts circonférentiels 71 et 72, dont l'extrémité circonférentielle 74 la plus radialement extérieure fait avec la direction axiale un angle (A). [49] La figure 4 représente une vue écorchée en perspective et partielle du sommet d'un pneumatique selon l'invention présentant notamment : -l'armature de carcasse 30, 30 -la couche de travail la plus radialement intérieure 51, -l'extrémité circonférentielle 73 de l'armature de frettage 70 la plus radialement intérieure faisant avec la direction axiale un angle (A). P10-3354_FR 3033287 -16- [050] La figure 5 représente une coupe circonférentielle, dans le plan équatorial, de la portion de recouvrement circonférentiel de l'armature de frettage 70. En zone courante, l'armature de frettage 70 comprend une superposition radiale de deux couches 71 et 72. Dans la zone de recouvrement ayant une longueur circonférentielle L5, l'armature de 5 frettage comprend une superposition radiale de trois couches. Au niveau de sa première extrémité circonférentielle 73 radialement intérieure, l'armature de frettage 70 fait un angle A2 avec la direction circonférentielle XX'. Au niveau de la deuxième extrémité circonférentielle 74, radialement extérieure, de l'armature de frettage 70, la couche de travail 52 radialement extérieure fait un angle A3 avec la direction circonférentielle XX'. 10 [051] La figure 6 représente une coupe du sommet , dans un plan méridien, au niveau des extrémités axiales des couches de frettage 71 et 72, où les couches de travail radialement intérieure 51 et radialement extérieure 52 font respectivement des angles A4 et A5 avec la direction axiale YY'. Elle représente en particulier l'épaisseur radiale El du premier mélange élastomérique Z1, radialement compris entre l'armature de carcasse 30 et la 15 couche de travail la plus radialement intérieure 51 et radialement à l'intérieur de la zone de couplage des couches de travail 51 et 52, et l'épaisseur radiale E2 de mélange élastomérique radialement compris entre la couche de travail radialement intérieure et l'armature de carcasse 30, mesurée dans le plan équatorial. [52] L'invention a été réalisée sur un pneumatique pour véhicule lourd de génie civil de 20 dimension 40.00R57, de largeur axiale maximale égale à 1115 mm. Le pneumatique de référence, selon l'état de la technique ; est composé d'une couche de carcasse avec renforts métalliques, de deux couches étroites de frettage de largeur égale à 400 mm, ayant des renforts faisant, avec la direction circonférentielle, un angle égal à 8°, et croisés d'une couche à la suivante, de deux couches de travail de largeurs respectives égales à 740 25 mm et 680 mm et ayant des renforts formant, avec la direction circonférentielle, des angles respectifs égaux à 33° et 19°, et deux couches de protection ayant des renforts faisant, avec la direction circonférentielle, un angle égal à 24°, et croisés d'une couche à la suivante. [53] Le pneumatique selon l'invention diffère du pneumatique de l'état de la technique par 30 l'armature de travail ayant deux couches de travail dont les renforts respectifs font, avec la direction circonférentielle, un angle égal à 33°, et par l'armature de frettage. Entre les P10-3354_FR 3033287 - 17 - couches de travail est disposée l'armature de frettage constituée par l'enroulement circonférentiel de deux tours d'une nappe ayant une largeur axiale égale à 350 mm et comprenant des renforts circonférentiels métalliques élastiques ayant une résistance à la rupture égale à 900 daN et un module élastique égal à 90 GPa, ces caractéristiques 5 mécaniques étant mesurées sur des renforts extraits du pneumatique. [54] De plus, les extrémités circonférentielles de l'armature de frettage du pneumatique selon l'invention forment avec la direction axiale un angle égal à 30°, et la longueur de recouvrement circonférentiel de l'armature de frettage est égale à 1m. A ces extrémités sont disposées des bandes transversales en matériau élastomérique identique au mélange 10 enrobant les renforts des couches de travail, et de section triangulaire, ayant une largeur circonférentielle égale à 15 mm et une hauteur radiale égale au diamètre des renforts de l'armature de frettage. Ces bandes entraînent un angle égal à 18°entre la couche de frettage radialement extérieure à l'extrémité circonférentielle radialement intérieure et la direction circonférentielle, au niveau de la première extrémité circonférentielle de 15 l'armature de frettage, la plus radialement intérieure, et entre la couche de travail radialement extérieure à l'armature de frettage et la direction circonférentielle au niveau de la seconde extrémité circonférentielle de l'armature de frettage, la plus radialement extérieure [55] Les deux couches de travail sont couplées sur une largeur axiale de 25 mm. La 20 distance radiale entre l'armature de carcasse et la couche de travail la plus radialement intérieure est égale à 4,6 mm dans le plan équatorial, et est égale à 13 mm sous la zone de couplage des couches de travail. Les matériaux élastomériques dans les différentes zones autour de la zone de couplage sont identiques au matériau élastomérique enrobant les renforts des couches de travail. La longueur de la couche de travail radialement intérieure 25 à l'armature de frettage, mesurée de l'extrémité axiale extérieure de la zone de couplage à l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail, est égale à 107 mm et la longueur de la couche de travail radialement extérieure à l'armature de frettage, mesurée de l'extrémité axiale extérieure de la zone de couplage à l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail, est égale à 70 mm. 30 [056] Les performances en endurance au clivage du sommet sont mesurées sur des tests sur véhicule dumper avec 60t de charge par pneumatique, gonflé à froid à 6 bars et roulant P10-3354_FR 3033287 - 18 - 640 heures à 171(m/h. Suite à cet usage, les pneumatiques sont coupés en 6 secteurs, la bande de roulement est déchapée afin d'extraire les couches de travail et de détecter les fissures éventuelles présentes entre ces deux couches. La performance d'endurance au clivage du sommet est estimée au prorata des largeurs des fissures de clivage. Le 5 pneumatique selon l'invention révèle une taille des dommages de clivage 20% plus faible que pour le pneumatique selon l'état de la technique. [057] Pour des pneumatiques de cette dimension, la résistance aux chocs sommet des différentes versions de pneumatiques est testée directement en usage chez les clients. Ces expérimentations in situ ont démontré que les pneumatiques sans armature de frettage, 10 plus souples au sommet, ont une meilleure résistance aux chocs que ceux disposant de couches étroites de frettage suivant l'état de l'art, tandis que ces derniers sont meilleurs en endurance au clivage du sommet. Le pneumatique selon l'invention présente à la fois une résistance aux chocs au moins égale à celle d'un pneumatique sans armature de frettage et un gain en clivage du sommet de 30% par rapport à un pneumatique comprenant une 15 armature de frettage selon l'état de l'art. P10-3354_FR REVENDICATIONS1. Pneumatique pour véhicule lourd de type génie civil comprenant : -une bande de roulement (10) destinée à entrer en contact avec un sol, -une armature de carcasse radiale (30) radialement intérieure à la bande de roulement (10) et comprenant au moins une couche de carcasse, -une armature de sommet (100), radialement intérieure à la bande de roulement (10) et radialement extérieure à l'armature de carcasse radiale (30), et comprenant une armature de travail (50) et une armature de frettage (70), -l'armature de travail (50) comprenant au moins deux couches de travail (51, 52), chacune comprenant des renforts métalliques inélastiques croisés d'une couche de travail à la suivante et faisant, avec la direction circonférentielle des angles au moins égaux à 15° et au plus égaux à 40°, -l'armature de frettage (70) étant formée par un enroulement circonférentiel d'une nappe comprenant des renforts métalliques élastiques circonférentiels faisant, avec la direction circonférentielle des angles au plus égaux à 2.5°, ledit enroulement circonférentiel de la nappe s'étendant depuis une première extrémité circonférentielle (73) jusqu'à une deuxième extrémité circonférentielle (74) radialement extérieure à la première extrémité circonférentielle, de façon à former un empilement radial d'au moins deux couches de frettage (71, 72), caractérisé en ce que l'armature de frettage (70) est radialement positionnée entre les couches de travail (51,52) et en ce que les renforts métalliques circonférentiels de l'armature de frettage (70) ont une force à rupture au moins égale à 800 daN. 2. Pneumatique selon la revendication 1, dans lequel les renforts métalliques circonférentiels de l'armature de frettage (70) ont un module d'élasticité à 10% d'allongement au moins égal à 70 GPa et au plus égal à 110 GPa. 3. Pneumatique selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel les extrémités circonférentielles (73,74) de la nappe constituant l'armature de frettage (70) font, avec la direction axiale, des angles (A) au moins égaux à 25°. P10-3354_FR 3033287 - 20 - 4. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la distance circonférentielle (L5) entre les première (73) et deuxième (74) extrémités circonférentielles de l'armature de frettage (70) est au moins égale à 0.6 m et au plus égale à 1.2 m. 5 5. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la surface moyenne de la nappe constituant l'armature de frettage (70), au voisinage de la première extrémité circonférentielle (73) de l'armature de frettage (70), fait, avec la direction circonférentielle, un angle (A2), mesuré dans le plan équatorial, au plus égal à 45°. 6. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la surface 10 moyenne de la couche de travail (52), au voisinage de la deuxième extrémité circonférentielle (74) de l'armature de frettage (70), fait, avec la direction circonférentielle, un angle (A3), mesuré dans le plan équatorial, au plus égal à 45°. 7. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la largeur axiale (L1) de l'armature de frettage (70) est inférieure à la moitié de la largeur axiale 15 (LT) du pneumatique. 8. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'angle formé par les renforts métalliques des couches de travail (51, 52), avec la direction circonférentielle, est au moins égal à 28° et au plus égal à 35°. 9. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les deux 20 couches de travail (51, 52) sont couplées, selon la direction axiale, sur une portion de couplage ayant une largeur axiale (L2) au moins égale à 1,5% de la largeur axiale du pneumatique (LT). 10. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les deux couches de travail (51, 52) sont couplées, selon la direction axiale, sur une portion de 25 couplage ayant une largeur axiale (L2) au plus égale à 5% la largeur axiale du pneumatique (LT). 11. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, dans lequel la distance radiale (El) entre la couche de travail (51), radialement intérieure à l'armature de frettage (70), et l'armature de carcasse (30), mesurée au centre de la portion de couplage des deux couches de travail (51,52), est au moins égale à deux fois la distance radiale (E2) entre la P10-3354_FR 3033287 - 21 - couche de travail (51), radialement intérieure à l'armature de frettage (70), et l'armature de carcasse (30), mesurée dans le plan équatorial. 12. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le module d'élasticité à 10% d'allongement d'un premier matériau élastomérique (Z1), radialement 5 intérieur et en contact avec la portion de couplage des couches de travail (51, 52) est au moins égal au module d'élasticité à 10% d'allongement d'un deuxième matériau élastomérique (Z2), axialement extérieur et en contact avec le premier matériau élastomérique (Z1). 13. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, dans lequel le module 10 d'élasticité à 10% d'allongement d'un premier matériau élastomérique (Z1), radialement intérieur et en contact avec la portion de couplage des couches de travail (51, 52) est au moins égal au module d'élasticité à 10% d'allongement d'un matériau élastomérique enrobant les renforts métalliques de la couche de travail (51), radialement intérieure à l'armature de frettage (70). 15 14. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, dans lequel, au niveau des extrémités axiales des couches de frettage (71, 72), les surfaces moyennes des couches de travail (51, 52) font, avec la direction axiale, des angles (A4, A5) au plus égaux à 45°. 15. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, dans lequel le module 20 d'élasticité à 10% d'allongement d'un troisième matériau élastomérique (Z3), axialement compris entre chaque extrémité axiale de l'armature de frettage (70) et la portion de couplage des couches de travail (51, 52) est égal au module d'élasticité à 10% d'allongement du matériau élastomérique enrobant les renforts métalliques des couches de travail (51, 52). 25 16. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, dans lequel la largeur (L3) d'une portion de la couche de travail (51), radialement intérieure à l'armature de frettage (70) et axialement comprise entre l'extrémité axiale extérieure de la portion de couplage et l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail (51), est au plus égale à la moitié de largeur axiale (L1) de l'armature de frettage (70). 30 P10-3354_FR 3033287 - 22 - 17. Pneumatique selon l'une quelconque des revendications 9 à 16, dans lequel la largeur axiale (L4) de la portion de la couche de travail (52), radialement extérieure à l'armature de frettage (70) et axialement comprise entre l'extrémité axiale extérieure de la portion de couplage et l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail (52), est au plus égale 5 à la largeur (L3) de la portion de la couche de travail (51), radialement intérieure à l'armature de frettage (70) et axialement comprise entre l'extrémité axiale extérieure de la portion de couplage et l'extrémité axiale extérieure de ladite couche de travail (51). P10-3354_FR