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Procédé et dispositif de protection pour l'obturation auto- matique des orevaisons et ouvertures de chambres à air de pneumatiques.
La présente invention a trait à un prooédé et à un dispositif de protection pour l'obturation automatique de bandages pneumatiques endommagés par la pénétration de corps étrangers, par exemple de olous.
On connaît déjà toute une série de prooédés ét dispo- sitifs destinés au même but et basés sur le fait que le dispositif de protection constitué par des manchons oreux de forme appropriée et de seotion transversale en croissant ou annulaire, est rempli d'une masse de caoutchouc résiliente ou
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plastique, ou d'une masse analogue à du caoutchouc/et com- binée avec un bandage pneumatique du type connu. Lors de la pénétration d'un corps étranger, par exemple d'un clou, à travers le dispositif protecteur, la masse,plastique par exemple qui se trouve sous pression vient entourer ledit corps étranger en formant une sorte de presse-étoupe, ce qui, dans certaines conditions, produit une obturation automatique s'opposant à l'échappement de l'air contenu dans la chambre à air.
Lors de l'extraction du corps étranger, le produit protecteur fluide traverse l'ouverture de 1¯'enveloppe for- mée lors de la pénétration du corps étranger, et vient ob- turer cette ouverture. Lorsque les produits de protection présentent une plus grande consistance pouvant aller jusqu! à un certain degré de plasticité, !¯'extraction du corps étranger provoque, par suite de l'adhérence de cette masse sur ledit corps étranger, la formation d'un bouchon obtu- rant l'ouverture de l'enveloppe, cette formation étant encore aidée par l'entraînement ci-lune petite quantité de pâte lors de l'extraction du corps étranger.
Dans les dis- positifs de protection de ce genre proposés jusqu!à présent, une obturation plus ou moins sûre de l'ouverture formée par le corps étranger n'est obtenue que tant que les dimen- sions de cette ouverture n'atteignent pas des valeurs très élevées. En particulier, des déchirures en forme de fentes ne sont pas obturées, puisque la tension dans la paroi de la chambre et dans celle de l'enveloppe a tendance à aug- menter la déchirure.
La présente invention vise à remédier à cet inoonvé- nient de telle sorte que 1¯'obturation contre 1.'échappement de l'air hors de la chambre à air soit garantie, même en
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cas'de formation de fentes.
L'invention est essentiellement caractérisée par le fait que la paroi de la chambre à air est soumise à une tension préalable supérieure à oelle de la paroi de .L'en- veloppe entourant le produit proteoteur. Dans une chambre à air de ce genre, les fentes produites par des corps étrangers ne tendent pas à bailler puisque 1.'enveloppe re- liée à la chambre présente, après extraction du corps étran- ger, en raison de sa tension initiale moindre, une ouverture plus petite que dans les dispositifs connus jusqu!à présent.
Une petite quantité d!air s'échappe par cette petite 'ouver- ture, ce qui diminue le volume d'air contenu dans la chambre.
De ce fait, la surface de la chambre diminue, l'enveloppe reliée à la chambre étant entraînée de ce fait et entraînant elle-même le produit protecteur, de telle sorte que les bords de la fente dans 1.' enveloppe et dans le produit pro- teoteur sont appliqués l'un sur l'autre. Lors de la pénétra- tion de corps étrangers dans l'enveloppe intérieure, une petite quantité du produit protecteur est toujours entraînée et reste collée en partie sur la surface de la déchirure ou tout au moins sur la surface interne de 1.'enveloppe après extraction du corps étranger. Cette fraction du produit pro- tecteur est comprimée par les bords de la déchirure appli- qués 1-!un sur l'autre, remplit, en raison de sa plasticité, les irrégularités des surfaces des déchirures et améliore 1.'obturation de oelles-oi.
Afin d!améliorer la coopération de la paroi intérieure de l'enveloppe du dispositif protecteur et de la paroi de la ohambre à air reliée à la paroi préoitée, ces deux parois sinterpénètrent par des nervures ou rainures parallèles
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entre elles, ces nervures ou rainures pouvant être croisées par d'autres nervures ou rainures également parallèles.
Afin d¯'assurer égalemeht la protection extérieure de l'enveloppe extérieure du dispositif de protection, les points à protéger de la paroi externe de la chambre à air sont pourvus d'espaces d'air fermés. Si alors, par suite d'une déchirure de l'enveloppe extérieure de ces espaces, l'air vient à les quitter, la paroi de la chambre à air qui, en cours de fonctionnement, est appliquée vers 1.'intérieur de la chambre, est refoulée fers l'extérieur par la pression régnant à l'inrérieur de la ohambre, de sorte que les fentes éventuellement formées dans la paroi de celle-ci se trouvent obturées.
Les dessins annexés représentent, schématiquement et à titre d'exemples nullement limitatifs, divers modes de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention. Dans ces dessins: la fig. 1 montre sohématiquement la formation des fentes dans les dispositifs connus jusqu'à présent ; la fig. la montre les tensions existant dans les pa- rois de l'enveloppe et de la ohambre pour différents stades de la formation des fentes et du rapprochement tels qu'in- diqués fig. 1; la fig. 2 montre la formation de fentes dans le dis- positif objet de l' invention, et la fig. 2a les tensions dans la paroi de l'enveloppe et de la ohambre dans le dispositif objet de la fig. 2; la fig. 3 est un diagramme des tensions de la paroi de la chambre à air et de"la paroi'-externe du dispositif de protection, ;
établi en fonction de la pression régnant
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à l'intérieur de la chambre à air; la fig. 4 est une'boupe transversale d'un mode de réa- lisation du dispositif objet de l'invention, le dispositif protecteur de section annulaire étant représsnté dans le moule de vulcanisation; la fig. 5 montre un exemple de réalisation du disposi- tif objet de l'invention présentant une seotion transversale en forme de croissant; la fig. 6 est une coupe transversale partielle d'un
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cdoâ8tadcisrinedlun dispositif de proteotion conforme à l'invention et d'une chambre à air reliée à ce dispositif et pourvue de nervures ; la fig. 7 est une vue partiel le de la surface de la cham- bre à air représentée fig. 6 ; la fig. 8 est un exemple de réalisation d'une chambre à air dont la surface oomporte un espace d'air fermé;
la fig. 9 montre la chambre à air de la fig. 8 contenue dans une enveloppe de pneumatique et fixée sur la jante d'une roue ; et . la fig. 10 est une coupe de la jante et de la partie voisine de la chambre à air de la fig. 9, la moitié gauche de la fig. 10 représentant l'ensemble avec la fente enoore ouverte, tandis que la moitié droite montre la 'fente déjà fermée.
Dans la fig. l, la référence 1 désigne la paroi de la ohambre à air, les références 2, 3 et 4 le dispositif de protection, 3 étant la paroi de l'enveloppe intérieure soli- daire de la chambre à air 1, 3 le produit protecteur qui peut être constitué par une masse liquide, épaisse ou plastique, et 4 l'enveloppe extérieure. Le corps étranger R traverse
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l'enveloppe du bandage pneumatique en A (pour ne pas oom- pliquer le dessin, cette enveloppe n'a pas été figurée), puis le dispositif de protection 4-3-2, et enfin la paroi de la chambre à air 1. En 5, 6, 7 et 8, le corps étranger est entouré par la chambre à air 1 et par le dispositif de pro- tection 2-3-4 formant une Sorte de presse-étoupe autour de lui.
Si la tension de la paroi de la chambre à air 1 est égale à Sa en!, et celle de 1.'enveloppe 2 égale à Sb en b, le schéma A' de la fig. la poutre que dans les dispositifs connus jusqu'à présent, la tension Sb est supérieure à la tension Sa; lors de l'extraction du corps étranger, les ou- vertures 5 et 6 réduisent leurs dimensions jusqu!aux valeurs indiquées en 5' et 6¯',' ,en raison de la déformation élastique déjà mentionnée des bords de la fente, la produit protecteur étant de ce fait comtracté pour réduire la fente 7 à sa valeur 7'. La tension au point a est réduite à la valeur Sa' et la tension au point b à la valeur Sb', cette dernière tension étant supérieure à Sa' (voir schéma B' de la fig. la). De ce fait, 1,'ouverture 6' en b devient plus grande qu'en a.
Si la matière constitutive de la chambre à air 1 présente les mêmes propriétés que la matière constitutive de l'enveloppe 2, le rétrécissement des ouvertures de la paroi 1 de la chambre à air devient proportionnel à la di- minution de section des ouvertures dans 1.'enveloppe 2, comme il est indiqué en B. Si les propriétés des matières cons- titutives de la chambre à air et de 1.* enveloppe sont diffé- rentes, les angles de rétrécissement de la fente dans ces parois sont également différents, comme il est indiqué en B1 (fig. 1).
L'échappement de l'air hors de la chambre à air réduit la surface de la chambre à air 1 et la fente
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5!-6! se rétrécit, à la valeur 5"-6" par exemple, jusqu'à la mise en contact des bords internes de la fente de la chambre 1, comme il est indiqué en C (fig. 1). La surpression de l'air contenu dans la chambre à air produit de plus, en a, une tension Sa" et en b une tension Sb" (voir schéma C' fig. la). Dans le oas de déchirures peu importantes, on a observé que la chambre à air était obturée avant que la to- talité de 1,'air y contenu se soit échappé, ce qui peut s'ex- pliquer par la pénétration du produit protecteur 3 en même temps que du corps étranger R dans la fente, puisque ledit corps étranger est colé par le produit.
Puais cette obtura- tion n'est pas sûre puisqu'elle dépend de faoteurs insta- bles, tels que la contexture de surface du corps étranger, l'état calorifique du produit proteoteur, et d'autres élé- ments.
Si par oontre la paroi 1 de la ohambre à air est sou- mise à une tension supérieure à celle de l'enveloppe inté- rieure 2 du dispositif protecteur solidaire par ailleurs de ladite chambre à air 1, la pénétration du corps étranger R (en D fig. 2) provoque au point a de la ohambre 1 une ten- sion So (voir fig. 2a schéma D') supérieure à la tension Sd au point d de l'enveloppe 2. Après extraction du corps étranger, les bords élastiquement déformés de la fente se contractent et les ouvertures 9 de la chambre 1,10 de 1!enveloppe 2, et 12 de l'enveloppe 4, se rétrécissent pour fermer les ouvertures 9', 10', 13,', comme il est indiqué en E fig. 2.
Comme la tension Sd au point d de la fig. 2 est infé- rieure à la tension Sb an b de la fig' 1, 1.'ouverture tu point d de la disposition suivant fig. 2 sera plus petite
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que l'ouverture du point b de la disposition suivant fig. 1.
En raison de la combinaison d'une enveloppe 2 à tension préalable moindre avec la paroi de la chambre à air 1, la tension S'o de la disposition suivant fig. 2 sera inférieure à la tension S'a de la disposition suivant fig. 1, c'est-à- dire que l'ouverture de la fente en c de la fige 2 sera plus petite qu'en a de la fig. 1. Si alors de l'air s'é- chappe de l'intérieur de la chambre à air, les tensions S'c et S'd diminuent, comme il a été indiqué plus haut; S"d devenant égale à 0 ou même négative, comme l'indique le schéma F" de la fig. 2a; autrement dit, les surfaces 10" et 12" de la déchirure sont appliquées 1¯'¯une sur 1.'autre sous l'action de la pression, ce qui assure une obturation auto- matique de l'enveloppe du dispositif de proteotion.
Les sur- faces des déchirures 11" du produit de protection 3 entrai- né@ à travers !¯'enveloppe par adhérence, sont également appliquées l'une sur l'autre. Une fraction du produit protec- teur qui va pénétrer dans la déchirure avec le corps étran- ger R et y reste en partie après enlèvement du corps étran- ger, améliore l'étanchéité des surfaces des déchirures appli- quées l'une sur l'autre. Comme la tension So de la paroi de la chanbre correspond dans ce oas encoreà une certaine pression d'ar à l'intérieur de la chambre, l'échappement total de l'air contenu dans celle-ci est empêché; la fente 9" de la paroi 1 de la chambre peut alors, le cas échéant, présenter la forme indiquée par la section F.
Le schéma de la fig. 3 montre clairement les variations de la tension d'une enveloppe montée dans le pneumatique et de la paroi de la chambre à air; dans ce schéma, les abscisses représentent la pression d'air P à l'intérieur de
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la chambre à air, tandis que les ordonnées représentent les tensions S dans la chambre à air 1 et dans l'enveloppe in- térieure.
Afin de mieux montrer la différence entre le procédé objet de l'invention et les dispositions proposées jusqu'à présent, le schéma de la fig. 3 montre également les tensions qui prennent naissance dans ces dispositions antérieures ; la courbe pointillée Ka montrant les variations de la ten- sion dans la paroi de la chambre à air, tandis que la courbe Kb montre cette Variation dans la paroi intérieure de 1.'en- veloppe du dispositif protecteur. La tension dans l'enve- loppe est toujours supérieure à la tension dans la chambre à air-
La courbe Ko montre la variation de tension dans la paroi de la chambre à air, la courbe Kd dans la paroi inté- rieure de l'enveloppe du dispositif protecteur réalisé con- formément à 1.'invention.
Lorsque la chambre à air, non gonflée, est placée dans l'enveloppe extérieure du bandage pneuma- tique habituel monté sur une roue de véhicule, la paroi 1 de la chambre à air présente une tension SSo, et l'enveloppe intérieure 2 du dispositif de protection une tension néga- tive SH0, c'est-à-dire une tension de compression. Lorsque la chambre à air est gonflée à la pression Pl, sa paroi 1 pré- sente une tension SS1, et l'enveloppe 2 une tension nulle par exemple. Pour une pression d'air supérieure à Pl, la tension de la paroi 2 de l'enveloppe & devient positive.
La diffé- rence entre la tension de la paroi de la chambre 1 et de l'enveloppe 2 diminue constamment, en même tanps que la pres- sion d'air à l'intérieur de la chambre augmente, et de telle sorte que ces deux tensions deviennent égales pour une pres-
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sion égale à P2.
Le procédé objet de l'invention permet alors d'obte- nie que les tensions SS soient toujours supérieures aux ten- sions SH et que les courbes Ko et Kd se ooupent en un point X situé au-delà de la pression d'aur maxima admissible Pm.
Ces conditions peuvent être remplies de différentes manières; o'est ainsi que l'on pourra relier à froid, à l'aide d'une dissolution de caoutchouc, un dispositif pro- tecteur terminé, composé d'une enveloppe extérieure et d'une enveloppe intérieure contenant le produit protecteur, avec la chambre à air, le dispositif, monté sur la chambre à air gonflée à une valeur appropriée, présentant une tension préalable faible ou mêmenulle, ou étant monté sous pres- sion dans un moule, en fer par exemple, de forme sorrespon- dant à celle de la chambre à air. Le dispositif de protec- tion peut aussi être monté non vulcanisé sur la chambre à air terminée et fixé par vulcanisation. Cette dernière opération s'effectue alors de la manière connue dans des moules appropriés.
Grâce à un fluide comprimé, gazeux par exemple, introduit à l'intérieur de la chambre à air et présentant, sous l'action de la température élevée, la pres- sion nécessaire, la paroi de la chambre à air subit la ten- sion préalable voulue, le dispositif de protection étant lui-même refoulé dans le moule. Après vulcanisation, la paroi de la chambre à air présente, pour une pression d'air normale à l'intérieur de la chambre, une tension préalable supérieure à celle de l'enveloppe protectrice à laquelle elle est reliée. Ce résultat peut encore être amélioré par le choix d'une matière constitutive déterminée, ou, le cas échéant, par un dimensionnement approprié de l'épaisseur
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de 1.'enveloppe intérieure du dispositif de protection, et éventuellement de la paroi de la chambre à air.
La fig. 4 montre une chambre à air agencée conformément à l'invention, en vue de l'obturation automatique, montée dans un moule de vulcanisation, le dispositif protecteur présentant une seotion transversale annulaire. La chambre à air 1, déjà vulcanisée, reçoit une couche 2 de oaoutchouc non vulcanisé, puis une oouohe 3 du produit protecteur connu, et enfin une nouvelle couche 4 de oaoutohouc non vulcanisé, 1!ensemble étant disposé dans un moule en deux parties 14-15.
Le fluide comprimé, introduit par le clapet V à l'intérieur de la chambre à air, atteint, grâce à la température élevée, une pression telle que la chambre à air 1 applique le dispo- sitif protecteur 2-3-4 dans le moule 14-15. Avec une chambre à air telle que celle représentée à la fig. 5 et combinée avec un dispositif protecteur de section transversale en forme de croissant, on obtient de la même manière une tension préalable de la paroi de la chambre 1 supérieure à la tension préalable de la paroi 2 de l'enveloppe reliée à ladite paroi 1.
Afin d'améliorer l'action réciproque des parois de la chambre à air et de l'enveloppe de proteotion, la sur- face externe de la paroi 1 de la chambre à air oomporte, comme 1.'indique la fig. 6, des nervures 16 et des rainures 17 disposées parallèlement et orientées soit dans la direo- tion périphérique, soit perpendiculairement ou obliquement à celle-ci. Ces nervures et rainures peuvent par ailleurs âtre oroisées par des nervures 18 et des raniures 19 dispo- sées perpendiculairement. La fig. 7 montre an exemple de réa- lisation dont les nervures et rainures sont disposées obli- quement les unes par rapport aux autres.
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Comme le montre la fig. 6, les deux parois 1 et 2 s'interpénètrent par leurs surfaces de contact. Fin cas'de déchirures dans la chambre à air 1-3-3-4-, la paroi 2 de l'enveloppe présente, conformément à l'invention, une tene sion, de compression par exemple qui provoque Inapplication des bords de la déchirure les uns sur les autres. A cette contraction s'oppose à la tension de la paroi de la chambre à air. Afin de donner à l'action de la paroi de l'enveloppe 2 une valeur supérieure à celle de la paroi de la chambre 1, les nervures 16-18 de cette dernière paroi sont plus étroi- tes que les rainures 17-19, de sorte que la paroi 2 de 1!en- veloppe pénètre par une denture large entre les nervures 16 et 17.
Or, cette denture large se déforme plus diffici- lement que les nervures 16-17; la tension de la paroi 2 de l'enveloppe est mieux transmise à la paroi 1 de la chambre que la tension de la paroi 1 de la ohambre à la paroi de l'enveloppe 2. En oas de déchirures, l'échappement de l'air provoque la oontraction de la ohambre 1, les parties 17 et 19 de la paroi de l'enveloppe 2 situées entre les nervures 1618 étant comprimées, de sorte que même la tension dimi- nuante de la paroi de la chambre à air 1 partioipe à la fermeture de la déchirure.
Un autre perfectionnement de la disposition objet de l'invention réside dans la prévision d'espaces d'air sur les points à protéger de la chambre 2. Les fig. 8 à 10 montrent à titre d'exemple une disposition suivant laquelle un espace d'air 20 est prévu du côté de la chambre orienté vers la jante. Cet espace ci.'air 20 est formé par la dispo- sition d'une bande annulaire 21 sur 'la face, orientée vers la jante, de la chambre à air 1-2-5-4, et par la fixation,
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aux points E et F de l'enveloppe extérieure du dispositif proteoteur, cette fixation étant par exemple assurée par vuloanisation.
Afin d'assurer la tension de cette bande 21, on pourra, en un point quelconque de celle-ci, par exemple en ±, dans lequel est monté par vulcanisation un bouchon obturateur de type connu, procéder à la perforation au moyen d'une aiguille creuse, et remplir l'espaoe oreux 20 avec de 1!air jusqu!à ce que la bande 21 ne présente plus de plis.
Après le retrait de l'aiguille oreuse, l'ouverture de péné- tration dans le bouohon se refermera automatiquement et d'une manière étanohe, suivant un prooessus connu.
Lors du montage de la chambre à air avec son enveloppe sur la jante de la roue, le bande 21 épouse la forme de la jante, 1!air oontenu dans l'espaoe 20 pvoroquant la dé- formation, vers l'intérieur de la chambre, des parois 1, 2, 3, 4, comme il est indiqué aux fig. 9 et 10. Lors du gonflage de l'enveloppe 20, l'air contenu dans l'espaoe 20 atteindra la même pression que l'air contenu à l'intérieur de la cham- bre à air.
Si le passage d'un projeotile à travers la cham- bre à air et la jante 22 produit dans cette dernière une ou- verture o, en même temps qu'il se forme dans la paroi de la chambre à air 1 une ouverture o1, dans la paroi de l'en- veloppe 2 une ouverture o2, dans le produit protecteur 3 une ouverture o3, dans l'enveloppe extérieure 4 du disposi- tif protecteur une ouverture 04, et enfin dans la bande 21 une ouverture o5, la bande 21 est chassée dans 1.'ouverture o de la jante 22, ce qui fera bailler l'ouverture o5. L'air comprimé dans l'espace 20 s'échappera donc à travers les ouvertures 05 et o.
La pression de l'air contenu à l'inté- rieur de la ohambre à air s'exercera alors sur la paroi de
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la chambre à air 1, de telle sorte que la convexité, orien- tée vers l'intérieur, de cette paroi tend à diminuer, la paroi 4 de l'enveloppe venant, après échappement total de l'air hors de l'espace 20, s'appliquer sur la bande 21, d'où. résulte le rapprochement des parois de la déchirure dans les ouvertures o1, o2, o3, o4.
A travers ces ouvertures de section un peu plus petite, de l'air arrive depuis l'in- térieur de la chambre à air dans l'espace 20, puis de celui- ci dans l'atmosphère, à travers les ouvertures o5, et o. Grâce à la diminution du volume d!air contenu dans l'enveloppe et à la contraction des parois qui en résulte, la fermeture des ouvertures o1, o2, o, se produira de la mêmemanière qu'indiqué plus haut au sùjet de la fig. 2 Ce qui précède montre qu'une perforation ou déchirure de la ohambre à air provoque, grâoe à la prévision de l'espace d!air 20, une diminution des ouvertures o1, o2, o3, o4, autrement dit des conditions favorables au fonctionnement de dispositif pro- tecteur représenté fig. 2, assurant une obturation automa- tique plus rapide et meilleure.
Or, comme il est extrêmement rare que la jante soit percée, il suffit de prévoir un seul espace d'air annulaire tel que 20 qui n'est interrompu par exemple qu'à l'aplomb de la soupape. Pour éviter cet inoonvénient, la soupape pour- rait être supprimée, la chambre à air 1 étant alors en cas de besoin gonflée d'une manière analogue à oelle prévue pour l'espace d'air 20, au moyen d'une aiguille oreuse. liais l'espace d'air 20 peut aussi être subdivisé, les différentes sections étant séparées par des cloisons trans- versales, vulcanisées sur l'enveloppe extérieure 4 et sur la bande 21.
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L'espace d'air 30 peut également être monté en un point aute que la faoe orientée vers la jante, notamment lorsqu'il y a lieu d'assurer une protection plus complète du point endommagé.
Le procédé objet de l'invention est également applicable à l'obturatioh d'ouvertures, telles que celles livrant pas- sage au clapet, dans les chambres à air.
REVENDICATIONS.
1 Procédé pour l'obturation automatique des orevai- sons et d'ouvertures de chambres à air de bandages pneuma- tiques, munies d'un dispositif de protection constitué par des enveloppes enfermant un produit protecteur, caractérisé en ce que la paroi de la chambre à air subit une tension préalable supérieure à celle de l'enveloppe du dispositif de protection relié à ladite paroi,,de telle sorte que la ten- , sion de la paroi de la chambre est, en service, toujours su- périeure à la tension de l'enveloppe du dispositif protec- tour.
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Method and protection device for the automatic sealing of the orifices and openings of air chambers of tires.
The present invention relates to a process and a protective device for the automatic sealing of pneumatic tires damaged by the penetration of foreign bodies, for example olous.
A whole series of prooédés and devices are already known for the same purpose and based on the fact that the protective device consisting of orose sleeves of suitable shape and of transverse crescent or annular form, is filled with a mass of resilient rubber or
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plastic, or a rubber-like mass / and combined with a pneumatic tire of the known type. When a foreign body, for example a nail, penetrates through the protective device, the mass, for example plastic which is under pressure, surrounds said foreign body, forming a sort of gland, which , under certain conditions, produces an automatic shut-off opposing the escape of the air contained in the air chamber.
During the extraction of the foreign body, the fluid protective product passes through the opening of the envelope formed during the penetration of the foreign body, and closes this opening. When the protective products have a greater consistency, up to! at a certain degree of plasticity, the extraction of the foreign body causes, as a result of the adhesion of this mass on the said foreign body, the formation of a plug closing the opening of the envelope, this formation being further aided by the entrainment of a small amount of paste during the extraction of the foreign body.
In the protective devices of this type proposed up to now, a more or less reliable sealing of the opening formed by the foreign body is obtained only as long as the dimensions of this opening do not reach the same level. very high values. In particular, slit-shaped tears are not sealed, since the tension in the wall of the chamber and in that of the casing tends to increase the tear.
The present invention aims to remedy this inoonvene so that the sealing against the escape of air from the air chamber is guaranteed, even in
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case of formation of slits.
The invention is essentially characterized by the fact that the wall of the air chamber is subjected to a preliminary tension greater than that of the wall of the envelope surrounding the proteotor product. In an inner tube of this kind, the slits produced by foreign bodies do not tend to yawn since the envelope connected to the chamber present, after extraction of the foreign body, due to its lower initial tension, a smaller opening than in devices known hitherto.
A small amount of air escapes through this small opening, which decreases the volume of air contained in the chamber.
As a result, the area of the chamber decreases, the casing connected to the chamber being thereby entrained and itself entraining the protective product, so that the edges of the slot in 1. ' envelope and in the protector are applied one over the other. When foreign bodies penetrate into the inner casing, a small amount of the protective product is always entrained and remains stuck in part on the surface of the tear or at least on the inner surface of the casing after extraction. of the foreign body. This fraction of the protective product is compressed by the edges of the tear pressed against one another, fills, due to its plasticity, the irregularities of the surfaces of the tears and improves the sealing of the tears. oi.
In order to improve the cooperation of the inner wall of the casing of the protective device and of the wall of the air chamber connected to the pre-pointed wall, these two walls interpenetrate by parallel ribs or grooves.
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between them, these ribs or grooves can be crossed by other ribs or grooves also parallel.
In order to also ensure the external protection of the outer casing of the protective device, the points to be protected on the outer wall of the air chamber are provided with closed air spaces. If then, following a tear in the outer casing of these spaces, the air leaves them, the wall of the air chamber which, during operation, is applied towards the interior of the chamber , is forced irons the outside by the pressure inside the ohambre, so that any slots formed in the wall thereof are closed.
The appended drawings represent, schematically and by way of non-limiting examples, various embodiments of the method which is the subject of the invention. In these drawings: FIG. 1 shows schematically the formation of the slits in the devices known until now; fig. the shows the tensions existing in the walls of the casing and the chamber for different stages of the formation of the slits and the reconciliation as indicated in fig. 1; fig. 2 shows the formation of slits in the device of the invention, and FIG. 2a the tensions in the wall of the casing and of the chamber in the device of FIG. 2; fig. 3 is a diagram of the tensions of the wall of the air chamber and of the "outer wall" of the protection device;
established according to the prevailing pressure
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inside the air chamber; fig. 4 is a transverse section of an embodiment of the device which is the subject of the invention, the protective device of annular section being represented in the vulcanization mold; fig. 5 shows an exemplary embodiment of the device according to the invention having a transverse section in the form of a crescent; fig. 6 is a partial cross section of a
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cdoâ8tadcisrinedlun protection device according to the invention and an air chamber connected to this device and provided with ribs; fig. 7 is a partial view of the surface of the air chamber shown in FIG. 6; fig. 8 is an exemplary embodiment of an air chamber, the surface of which has a closed air space;
fig. 9 shows the air chamber of FIG. 8 contained in a tire casing and fixed to the rim of a wheel; and. fig. 10 is a section of the rim and of the neighboring part of the inner tube of FIG. 9, the left half of FIG. 10 showing the assembly with the slit still open, while the right half shows the slit already closed.
In fig. 1, the reference 1 designates the wall of the air chamber, the references 2, 3 and 4 the protection device, 3 being the wall of the solid inner casing of the air chamber 1, 3 the protective product which may consist of a liquid, thick or plastic mass, and 4 the outer shell. The foreign body R crosses
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the tire casing at A (not to complicate the drawing, this casing has not been shown), then the protection device 4-3-2, and finally the wall of the air chamber 1. At 5, 6, 7 and 8, the foreign body is surrounded by the air chamber 1 and by the protection device 2-3-4 forming a kind of gland around it.
If the tension of the wall of the air chamber 1 is equal to Sa in !, and that of 1.'envelope 2 equal to Sb in b, diagram A 'in FIG. the beam that in the devices known until now, the tension Sb is greater than the tension Sa; during the extraction of the foreign body, the openings 5 and 6 reduce their dimensions to the values indicated in 5 'and 6¯', ', due to the already mentioned elastic deformation of the edges of the slit, the product protector being thereby compacted to reduce the slot 7 to its value 7 '. The voltage at point a is reduced to the value Sa 'and the voltage at point b to the value Sb', the latter voltage being greater than Sa '(see diagram B' in fig. La). As a result, 1, 'opening 6' in b becomes larger than in a.
If the material constituting the air chamber 1 has the same properties as the material constituting the casing 2, the narrowing of the openings of the wall 1 of the air chamber becomes proportional to the reduction in section of the openings in 1 . 'casing 2, as indicated in B. If the properties of the constituent materials of the air chamber and of the casing are different, the angles of narrowing of the slot in these walls are also different, as indicated in B1 (fig. 1).
Exhausting air from the air chamber reduces the area of air chamber 1 and the gap
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5! -6! narrows, to the value 5 "-6" for example, until the internal edges of the slot of the chamber 1 come into contact, as indicated in C (fig. 1). The overpressure of the air contained in the air chamber produces moreover, in a, a tension Sa "and in b a tension Sb" (see diagram C 'fig. La). In the case of small tears, it was observed that the air chamber was blocked before all of the air contained therein had escaped, which can be explained by the penetration of the protective product 3 at the same time as the foreign body R in the slot, since said foreign body is stuck by the product.
However, this filling is not safe since it depends on unstable factors, such as the surface texture of the foreign body, the calorific state of the proteinaceous product, and other elements.
If, on the other hand, the wall 1 of the air chamber is subjected to a tension greater than that of the inner casing 2 of the protective device otherwise secured to said air chamber 1, the penetration of the foreign body R (in D fig. 2) causes at point a of chamber 1 a tension So (see fig. 2a diagram D ') greater than the tension Sd at point d of envelope 2. After extraction of the foreign body, the edges resiliently deformations of the slot contract and the openings 9 of the chamber 1,10 of 1! casing 2, and 12 of the casing 4, narrow to close the openings 9 ', 10', 13, ', as shown in E fig. 2.
As the voltage Sd at point d in fig. 2 is lower than the voltage Sb an b of fig '1, the opening tu point d of the arrangement according to fig. 2 will be smaller
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that the opening of point b of the arrangement according to fig. 1.
Due to the combination of a casing 2 with less prior tension with the wall of the air chamber 1, the tension S'o of the arrangement according to fig. 2 will be less than the voltage S'a of the arrangement according to fig. 1, that is to say that the opening of the slot at c in fig. 2 will be smaller than at at fig. 1. If then air escapes from the interior of the air chamber, the voltages S'c and S'd decrease, as indicated above; S "d becoming equal to 0 or even negative, as indicated by diagram F" of FIG. 2a; in other words, the surfaces 10 "and 12" of the tear are applied one on top of the other under the action of the pressure, which ensures an automatic sealing of the casing of the protector.
The surfaces of the tears 11 "of the protective product 3 driven @ through the casing by adhesion, are also applied one on the other. A fraction of the protective product which will penetrate into the tear with the foreign body R and remains there in part after removal of the foreign body, improves the tightness of the surfaces of the tears applied to one another. As the tension So of the wall of the tube corresponds in this case again at a certain pressure ar inside the chamber, the total escape of the air contained in the latter is prevented; the slot 9 "of the wall 1 of the chamber can then, if necessary where applicable, present the form indicated in section F.
The diagram in fig. 3 clearly shows the variations in the tension of a casing mounted in the tire and of the wall of the inner tube; in this diagram, the abscissas represent the air pressure P inside
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the air chamber, while the ordinates represent the voltages S in the air chamber 1 and in the inner envelope.
In order to better show the difference between the method which is the subject of the invention and the arrangements proposed so far, the diagram of FIG. 3 also shows the tensions which arise in these earlier arrangements; the dashed curve Ka showing the variations of the tension in the wall of the air chamber, while the curve Kb shows this variation in the inner wall of the envelope of the protective device. The tension in the casing is always greater than the tension in the inner tube.
Curve Ko shows the variation in tension in the wall of the air chamber, curve Kd in the inner wall of the casing of the protective device produced in accordance with the invention.
When the air chamber, uninflated, is placed in the outer casing of the usual pneumatic tire mounted on a vehicle wheel, the wall 1 of the air chamber has a tension SSo, and the inner casing 2 of the device. protection a negative tension SH0, that is to say a compression tension. When the air chamber is inflated to the pressure P1, its wall 1 presents a tension SS1, and the envelope 2 a zero tension for example. For an air pressure greater than Pl, the tension of the wall 2 of the casing & becomes positive.
The difference between the tension of the wall of the chamber 1 and of the casing 2 decreases steadily, as the air pressure inside the chamber increases, and so that these two tensions become equal for a pressure
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sion equal to P2.
The method which is the subject of the invention then makes it possible to obtain that the voltages SS are always greater than the voltages SH and that the curves Ko and Kd intersect at a point X situated beyond the maximum pressure of aur. admissible Pm.
These conditions can be met in different ways; This is how it is possible to cold connect, using a rubber solution, a finished protective device, composed of an outer casing and an inner casing containing the protective product, with the air chamber, the device, mounted on the inflated air chamber to an appropriate value, having a low or even no pre-tension, or being mounted under pressure in a mold, of iron for example, of a shape corresponding to that of the air chamber. The protector can also be mounted unvulcanized on the finished air chamber and fixed by vulcanization. This last operation is then carried out in the known manner in suitable molds.
Thanks to a compressed fluid, gaseous for example, introduced inside the air chamber and presenting, under the action of the high temperature, the necessary pressure, the wall of the air chamber is subjected to the tension. required prior, the protection device itself being forced into the mold. After vulcanization, the wall of the air chamber has, for normal air pressure inside the chamber, a preliminary tension greater than that of the protective casing to which it is connected. This result can be further improved by the choice of a determined constituent material, or, where appropriate, by an appropriate dimensioning of the thickness.
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of the inner envelope of the protection device, and possibly of the wall of the air chamber.
Fig. 4 shows an air chamber arranged in accordance with the invention, with a view to automatic sealing, mounted in a vulcanization mold, the protective device having an annular transverse section. The air chamber 1, already vulcanized, receives a layer 2 of unvulcanized rubber, then an oouohe 3 of the known protective product, and finally a new layer 4 of unvulcanized oaoutohouc, the whole being placed in a two-part mold 14 -15.
The compressed fluid, introduced by the valve V inside the air chamber, reaches, thanks to the high temperature, a pressure such that the air chamber 1 applies the protective device 2-3-4 in the mold. 14-15. With an air chamber such as that shown in FIG. 5 and combined with a protective device with a crescent-shaped cross section, in the same way, a preliminary tension of the wall of the chamber 1 is obtained which is greater than the preliminary tension of the wall 2 of the casing connected to said wall 1.
In order to improve the reciprocal action of the walls of the air chamber and of the protective casing, the outer surface of the wall 1 of the air chamber has, as shown in fig. 6, ribs 16 and grooves 17 disposed in parallel and oriented either in the peripheral direction, or perpendicular or obliquely thereto. These ribs and grooves can moreover be oroisées hearth by ribs 18 and ribs 19 arranged perpendicularly. Fig. 7 shows an example of an embodiment in which the ribs and grooves are arranged obliquely with respect to one another.
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As shown in fig. 6, the two walls 1 and 2 interpenetrate by their contact surfaces. End of tears in the air chamber 1-3-3-4-, the wall 2 of the casing has, in accordance with the invention, a tension, of compression for example which causes the edges of the tear to not be applied. on top of each other. This contraction opposes the tension of the wall of the air chamber. In order to give the action of the wall of the casing 2 a greater value than that of the wall of the chamber 1, the ribs 16-18 of the latter wall are narrower than the grooves 17-19, so so that the wall 2 of the casing enters through a wide toothing between the ribs 16 and 17.
However, this wide toothing deforms more difficult than the ribs 16-17; the tension of the wall 2 of the envelope is better transmitted to the wall 1 of the chamber than the tension of the wall 1 of the chamber to the wall of the envelope 2. In case of tears, the exhaust of the air causes the oontraction of the chamber 1, the parts 17 and 19 of the wall of the casing 2 located between the ribs 1618 being compressed, so that even the decreasing tension of the wall of the air chamber 1 partioipe to closing the tear.
Another improvement of the arrangement which is the subject of the invention lies in the provision of air spaces at the points to be protected of the chamber 2. FIGS. 8 to 10 show by way of example an arrangement according to which an air space 20 is provided on the side of the chamber facing the rim. This air space 20 is formed by the provision of an annular band 21 on the face, facing the rim, of the inner tube 1-2-5-4, and by the fixing,
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at points E and F of the outer casing of the proteotor device, this fixing being for example ensured by vuloanisation.
In order to ensure the tension of this strip 21, it is possible, at any point of the latter, for example at ±, in which is mounted by vulcanization a sealing plug of known type, perform the perforation by means of a hollow needle, and fill the hole 20 with air until the strip 21 is free of folds.
After the withdrawal of the oreuse needle, the opening for penetration in the plug will close automatically and in a stable manner, according to a known process.
When mounting the inner tube with its casing on the rim of the wheel, the strip 21 conforms to the shape of the rim, the air contained in the space 20 causing the deformation towards the interior of the chamber. , walls 1, 2, 3, 4, as indicated in fig. 9 and 10. Upon inflation of the envelope 20, the air contained in the space 20 will reach the same pressure as the air contained inside the air chamber.
If the passage of a projeotile through the air chamber and the rim 22 produces an opening o in the latter, at the same time that an opening o1 is formed in the wall of the air chamber 1, in the wall of the casing 2 an opening o2, in the protective product 3 an opening o3, in the outer casing 4 of the protective device an opening 04, and finally in the strip 21 an opening o5, the strip 21 is driven into the opening o of the rim 22, which will cause the opening o5 to yawn. The compressed air in space 20 will therefore escape through openings 05 and o.
The pressure of the air contained inside the air chamber will then be exerted on the wall of the air chamber.
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the air chamber 1, such that the convexity, oriented towards the interior, of this wall tends to decrease, the wall 4 of the casing coming, after total escape of the air out of the space 20 , apply on the strip 21, hence. The walls of the tear are brought together in the openings o1, o2, o3, o4.
Through these openings of slightly smaller cross-section, air enters from the interior of the air chamber into space 20, then from it into the atmosphere, through openings o5, and o. Thanks to the reduction in the volume of air contained in the casing and the resulting contraction of the walls, the closing of the openings o1, o2, o, will occur in the same way as indicated above with regard to FIG. 2 The above shows that a perforation or tear of the air chamber causes, thanks to the provision of the air space 20, a decrease in the openings o1, o2, o3, o4, in other words conditions favorable to operation. protective device shown in fig. 2, ensuring faster and better automatic shut-off.
Now, as it is extremely rare for the rim to be pierced, it suffices to provide a single annular air space such as 20 which is only interrupted, for example, directly above the valve. To avoid this drawback, the valve could be omitted, the air chamber 1 then being, if necessary, inflated in a manner analogous to that provided for the air space 20, by means of a boring needle. But the air space 20 can also be subdivided, the different sections being separated by transverse partitions, vulcanized on the outer casing 4 and on the strip 21.
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The air space 30 can also be mounted at a point other than the faoe facing the rim, in particular when it is necessary to ensure more complete protection of the damaged point.
The method which is the subject of the invention is also applicable to the obturatioh of openings, such as those providing passage to the valve, in the air chambers.
CLAIMS.
1 Process for the automatic sealing of the orifices and openings of air chambers of pneumatic tires, provided with a protection device consisting of envelopes enclosing a protective product, characterized in that the wall of the chamber air is subjected to a preliminary tension greater than that of the casing of the protective device connected to said wall, so that the tension of the wall of the chamber is, in service, always greater than the tension of the enclosure of the tower protector.