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MÉMOIRE DESCRIPTIF'
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite: WINGFOOT CORPORATION Procédé pour la fabrication de chamres à air de sécurité. Demande de Brevet aux Etats-Unis d'Amérique du 26 janvier k940 en faveur de Monsieur C.J.BURKLEY.
La présente invention est relative aux chambres à air de sécurité du type comportant des chambres proprement dites multiples disposées de telle manière qu'en cas de fuite dans*J'une de ces chambres, une ou plusieurs chambres de réserve restent intactes pour porter le véhicule et pour lui permettre de s'arrêter en toute sécurité.
Dans le présent cas, l'invention est représentée en application sur une chambre à air de sécurité du type, dans lequel un tube ou boyau annulaire est logé à l'intérieur d'un deuxième tube ou boyau annulaire plus gros., et est re- lié à la base de ce dernier tube à peu prés corme décrit dans le brevet français N 797.74.
L'un des objets de la présente invention est de créer une valve de constitution perfectionnée pour une chambre à air ayant les caractéristiques indiquées et permettant le gonflage rapide des deux tubes de la chambre à air, tout en maintenant les caractéristiques de sécurité souhaitables, d'une chambre à air telle que décrite dans ledit brevet an- térieur.
Un autre objet de la présente invention est de créer une valve dans laquelle sont ménagés des canaux de dériva- @ -
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tion pour le gonflage simultané des tubes d'une chambre à air à tubes ou chambres multiples, à un degré qui, dans la description ci-après, sera appelé "degré normal", c'est-à- dire un degré auquel est gonflée une chambre à air simple . ordinaire.
Un autre objet de la présente invention est de cré-- er un dispositif de valve qui empêche le tube intérieur de recevoir une pression supérieure à celle régnant dans le tube extérieur, de façon que le tube intérieur ne soit pas soumis à des efforts trop élevés, ayant tendance à le détruire ou à réduire son aptitude à remploi.
Un autre objet de la présente Invention est de cre- er un procédé rapide et peu coûteux pour monter sur la cnam- bre à air à tubes ou chambres multiples un dispositif de val- ve permettant de réaliser les effets précédemment indiqués.
Un autre oojet de la présente invention est de créer un dispositif de valve principale ayant des propor- tions substantiellement normales, permettant d'employer le montage des valves normales et qui peut être employé en combinaison avec les raccords usuels des tuyaux de gonfla- ge à air sous pression,tels qu'ils sont employés pour le gonflage des chambres à air de bandages pneumatiques et similaires.
Un autre objet particulier de la présente invention consiste à créer une valve ayant les caractéristiques dé- crites et permettant le gonflage des deux compartiments de la chambre à air à travers une seule valve de la manière usuelle pour le gonflage des chambres simples, tout en main- tenant les caractéristiques de sécurité d'une chambre à air telle que décrite dans ledit brevet antérieur.
Avec un dispositif tel que le représente ledit bre- vet antérieur, il est nécessaire de gonfler le tube ou cham- bre intérieur lentement de façon que la pression à l'inté- rieur de ce tube ne devienne pas supérieure à la pression régnant à l'intérieur du tube extérieur, puisque le tube extérieur ne reçoit l'air que par un petit trou et que cet air est prélevé sur la masse d'air introduite dans le tube intérieur.
Des dispositifs différents ont été proposés pour le gonflage double de chambres à air à tubes multiples. Ces dispositifs comportent'-des mécanismes compliqués, des monta- ges de valves spéciaux, des montages doubles et des valves spéciales entre les tubes, permettant le passage rapide de l'air entre les compartiments ou tubes mais ces disposi- tifs ne possèdent pas la caractéristique de sécurité très souhaitable d'une dimension positive et toujlurs bien dé- finie pour le passage entre les compartiments air lors- que le dégonflage se produit, ce qui offre un contrôle posi- tif de la vitesse, avec laquelle l'un des compartiments se dégonfle lorsque l'autre subit une crevaison quel que soit le boyau crevé.
D'autres objets de l'invention ressortiront au cours @
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de la description ci-après dans laquelle les caractéristiques, agencements et combinaisons nouveaux ont été clairement pré- sentes.
Sur le dessin:
La Fig. 1 est une coupe transversale du tube inté- rieur d'une chambre à air de sécurité constituée suivant l'invention, avec les éléments de la valve représentée en combinaison avec ce tube dans le voisinage du trou de' valve ménagé dans le tube, ces éléments étant prêts à être montés sur le tube.
La Fig. 2 est une vue similaire avec les éléments de valve assemblés, mais avant la vulcanisation du tube intérieur.
La Fig. 3 est une coupe transversale suivant la li- gne 3-3 de la Fige 2.
La Fig. 4 est une vue en plan du dispositif employé seulement pendant lropération de moulage pour former le pas- sage à travers lequel l'air arrive dans le tube extérieur de la chambre à air de sécurité.
La Fig. 5 es,t une élévation latérale du corps de la valve et de la garniture de caoutchouc qu'il porte et qui est destinée à être appliquée sur le tube intérieur.
La Fige 6 est une vue sur la face inférieure du dis- positif que montre la Fig. 5.
La Fig. 7 est une coupe transversale suivant la ligne 7-7 de la Fig. 5.
La Fige 8 est une coupe transversalesimilaire à celle que montrent les Figs. 1 et 2 et montrant les éléments dans les positions quils occupent après la vulcanisation préalable du tube intérieur. Cette figure montre d'autre part le procédé employé pour gonfler seulement la chambre intérieure pendant l'opération du moulage.
La Fig. 9 est une coupe transversale suivant la li- gne 9-9 de la Fig. 8.
La Fig. 10 est une vue en direction des flèches 10- 10 de la Fig. 8.
La Fige 11 représente quelque peu schématiquement un autre procédé pour former le passage a travers lequel 19 air passe du corps de la valve vers intérieur du tube extérieur.
La Fig. 12 est une coupe transversale schématique de la chambre à air terminée.
En vue de la représentation, le dessin annexé montre une chambre à air de sécurité ayant le contour général de la
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chambre à air de sécurité que montre le susdit brevet frail- gais antérieur. Dans les différentes figures, la tuoe ou boyau
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extensible extérieur est supposé supprimé, sauf dans la 21;.12.
Quoique la présente invention soit représentée en application sur des chambres à air de ce genre, son utilité ne se limite pas à une chambre ainsi constituée ou conformée,
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et lllnventionln1est pas destinée à se limiter à ce que contre le dessin, sauf en ce qui concerne les points sur lesquels il sera insisté dans la description qui suit.
Ledit brevet antérieur décrit un dispositif dans lequel, après dégonflage des deux compartiments de cette chambre de sécurité, l'égalité de pression est maintenue par l'intermédiaire d'un orifice relativement petit qui est toujours ouvert, et dont une fonction consiste à égaliser les pressions à l'intérieur des chambres, tandis qu'une autre fonction consiste permettre l'évacuation de l'une des
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chambres lorsque l'autre cnambre subit une fuite par exeill- ple dans le cas d'une crevaison.
Ces caractéristiques souhai-
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tables sont maintenues dans le type de onambre à air suivant la présente invention, mais un avantage supplémentaire con-
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siste en ce que l'us;er d'une chambre à air de ce genre peut la gonfler de la manière normale employée pour le gonflage des chambres à air ordinaires à tube ou chaire unique.
A cet effet, la Sté demanderesse préfère gonfler la chambreextérieure de la chambre à air de sécurité, en permet- tant l'air de s'insinuer lentement dans le tube intérieur
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jwqui'à ce qu'il en résulte un équilibre des pressions.
La chambre intérieure sera tout d'abord repliée sur elle-même par
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l'air pénétrant dans la chambre extérieure mais, sous 1 t action de la force centrifuge pendant la rotation de la cnamjre à air, lorsque celle-ci se trouve en position d'utilisation
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sur un véhicule, la cnambre intérieure a tenaance à reprendre le profil qui lui a été donné aréalaoieaent, et les guantités d'air désirées sont rétablies à l'intérieur des deux caaàdores, aprs quoi cette chambre à air fonctionne pratique- ment de la même manière que celle qui a été décrite par ledit brevet antérieur.
En vue de l'obtention de ce résultat, la
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Demanderesse ménage sur le corps de valve ordinaire un. orifi- ce latéral d'une largeur telle qu'il permette le libre passage de l'air du corps de valve dans la chambre extérieur. La Demanderesse prévoit également un autre orifice sur le corps de valve, de préférence dans l'axe de ce corps, pour permet- tre l'arrivée de l'air dans la chambre intérieure, ce dernier orifice étant d'une largeur relativement faible poux exercer un effet d'étranglement sur le courant -l'air passant aluna cnambre dans l'autre, tout en permettant l'égalisation des pressions à l'intérieur de ces chambres.
Cet orifice de faible diamètre, grâce à sa section étranglée, ne permet qu'une lente insinuation de l'air provenant de l'une des chambres dans le cas ou l'autre chambre subit une fuite.-
En examinant plus particulièrement la Fig. 12, on
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voit que l'ensemole de la chambre à air se compose d'une chambre intérieure A constituée par le tuoe ou boyau intérieur annulaire 20, lui-même formé par plusieurs épaisseurs de tissu disposées pour empêcher rallongement de tube 20.
Si on le désire, ce tube peut recevoir une base en caoutchouc pouvant
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se tendre et se dilater gour s1adater à la aaroi qhne jan- te à bande centrale, évidée telle que décrite dans ledit bre- vet antérieure
La chambre B est constituée par la surface extérieu- re,du tube 20 et le tube extérieur 22 en caoutchouc souple, de préférence extensible pour remplir et pour s'adapter à l'enveloppe employée avec une chambre à air de ce genre, ain- si qu'il a été clairement expliqué dans ledit brevet antérieur.
Le tube extérieur 22 est relié à la paroi de base du tuoe intérieur 20, de sorte que l'on peut considérer que
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les tubes 20 et 22 nt une base commune, 1 él)aration des parois extérieures étant faite à partir des points 23. De préférence, ces points 23 sont situés sur la chambre à air à un niveau son supérieur au niveau des sommets de rebords
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d tune jante de roue, sur laquelle un bandage oomportant une chambre à air de ce genre doit être monté.
La présente invention concerne glus ,particulièrelent
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le rocécié de càlif'et't1on du tube intérieur 20 et linsertion de la valve 24, ainsi que le tube fabriqué de cette manière.
Cette carcasse intérieure est représentée schématiquement dans
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s1W état final par la Fi. 12, qui montre également des parties du tube extérieur 22 représenté relié au tube intérieur 20 par sa base. Le tube extérieur 22 est de préférence fait de
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caoutchoUC extensible, lui permettant de se dilater et de remplir l'enveloppe lorsqu'il est gonflée
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Le brevet français 797.749 décrit un procédé de fa- brication d'une chambre à air de sécurité composée d'une caracasse intérieure-et diune carcasse extérieure, la carcasse intérieure étant de préférence non extensible dans le
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sens longitudinal.
Za cnarnàre, rapréentée dans 1a présent cas est constituée d'une manière très similaire au,.procédé général 6±ployé pour la fabrication de la cha,:Dre air décrite ax ledit brevet antérieure Une carcasse tubulaire Untérieure 20 est faite de tissu, avec les fils de ce tissu orientés dans une direction telle que 11 allongeülent du tube dans le sens êri.9hérique so:1.t év:1.té ou, en d1autres teres, que toute dilatation, appréciable du tube sous l'action de la force centrilage, soit eiapêchée, ces différentes caractéristiques étant plus part:1.culièrement couvertes par lesdits breb vets antérieurs. Quoique la basa du tube 20 soit représentée C01M étant constituée ar un tissu tubula:1.re dans le mode de réalisation particulier, il est bien entendu que cette base peut être faite en caoutchoUc, ainsi que ltIO.L cifient lesdits brevets antérieurs.
La présente invention envisage plus particulièrement les opérations de la fabr:1.- cation de la chambre air qui suivent la fabrication du tube intérieur 20.
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Après la itonf8CtlOn de ce tube intérieur 20, on ménage dans sa base 21 une ouverture 25 out si on la désire$ cette ouverture peut être ltlênagée dans le tube au cours de sa première conformation. La section transversale représentée du tube a plus ou moins le profil que prend ce tube airés J.1opération de vulcanisation et, ans la phase de fabrication que montre la Fi1, le ;,3rofil xel du tuoe se rayroche -davantage d'une section transversale arrondie-
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Dans l'ouverture 25 on:
introduit un raccord de caout-
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cnouc 26 compose d'une douille tlàoulaire centrale 27 qui s'ajuste dans l'ouverture 25, et d'une bride 28 destinée à stappliquer sur le tuoe tout autour de l'ouverture poux constituer un joint pour l'embase du corps de valve lorsque
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celui-ci est monté sur la chambre a air. La valve 24 compor- te le corps de valve usuel 29 destiné à recevoir le clapet
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usuel. La garniture extérieure e caoutcnouc 30 est uunie d'un prolongement latéral 31,rainure é 2n. 32 sur la face inférieure ou face appliquée sur le tube.
Cette rainure se trouve en a:1t1gnement aveu l'orifice latéral 33 ménagé dans le corps de valve, et ce dernier est également muni d'un or!- fixe axial 34 qui constitue le canal usuel pour l'entrée de l'air dans le boyau intérieur 20. Cetorifice 34 est d'une section relativement faible, ayant un diamètre de l'ordre de 1 mm 12 environ dans un but qui sera décrit plus loin.
Un mandrin 35 d'une section transversale circulaire est muni l'une de ses extraites d'une tete aplatie 36.
Ce mandrin est de préférence fait d'une matière tendre et pliable, telle que le plomb ou la soudure et il est tout d'abord enduit d'un ciment non vulcanisant et ensuite logé dans la rainure avec son extrémité engagée dans l'orifice 33, ainsi que le montre le plus clairement la Fige 2. L'ex-
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trémité interne du corps de valve 9 est tout d'abord insérée dans le raccord de caoutchouc 26 et le prolongement latéral 31, aussi bien que l'embase de caoutchouc de la valve, sont pressés sur la paroi du tube 20 qui est de préférence muni
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d'une couche extérieure de c aoutcnouc 37, recouvrant la zone de nase et s'étendant vers le naut le long des cotés du tube 20.
La Fige, 3 montre clairement la position du mandrin 35, lorsque le prolongement latéral est pressé contre le tube 20. Etant donné que le mandrin 35 est flexible il s'adapte facilement au profil du moule, lorsque le tube reçoit sa vulcanisation préalable.
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Pour soumettre le tube à cette vulcanisation ,iÉa1a- 'ple, l'air ne doit passer que par l'orifice 34, et non pas par l'orifice latéral 33. A cet effet, on prévoit une garniture intérieure spéciale 40, filetée à l'extrémité extérieure et dans laquelle est ménagé un canal longitudinal 41 qui ne communique qu'avec l'orifice 34 lorsque la garniture 40 est vissée en position comme le montre la Fige 2.
Le tube est ensuite introduit dans un moule et gonflé à travers la garniture 40. Ce tube est ensuite par-
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tiellenent traité dans cet état de gonflage pour lui donner un profil similaire à celui que montre la Fig. 8. A noter que la tête métallique aplatie 36 s'est partiellement enrobée dans la couche de caoutchouc 37 du tube et qu'elle est incurvée pour s'adapter au prof il de ce tube. Le moule est conformé de telle manière qu'il forme des nervures aux points 42, ceci dans un but qui sera décrit plus loin '.
On peut alors retirer le mandrin 35, en soulevant la tête 36
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hors de l'évidement qu'elle a creusé dans le co,,té du boyau, et en tirant sur la tête 36 pour extraire la tige du mandrin,
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ce qui a pour effet de*ménager un passage pour l'aie allant
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du corps de valve 29 vers l'extérieur du tube 20, au-dessus des epaulements 42. 'ou. o
La Fig. 9, qui est une coupe transversale, suivant la ligne 9-9 de la Fig. 8, montre clairement confient la matière du tube est pressée vers l'intérieur, pour créer une surface extérieure lisse et pour former le canal 43 destiné à faire arriver l'air dans le tube extérieur de la chambre à air de sécurité. Le tube intérieur est alors prêt à re'cevoir le tube extérieur.
Ceci est effectué par l'emploi d'une bande de caoutchouc, dont les lisières sont cousues sur la base du tube 20, ainsi que le décrit le brevet français 797.749, et on obtient de cette façon une chat-flore à air telle que la représente la Fige 12. La garniture intérieure spé- ciale 40 de la valve est retirée et la chambre à air est ensuite introduite dans un moule et gonflée en vue de la conformation et du traitement final de la partie extérieure en caoutchouc.
En même temps, le tube intérieur reçoit égale- ment son traitement final et la chambre à air est alors prête à l'emploi, sauf en ce qui concerne l'insertion de la garni- ture intérieure usuelle dans le corps de valve 29,.'
Lors du gonflage, l'air passe librement par le canal 43 dans le tube extérieur B, et pénètre en même temps len- tement dans le tube intérieur A par l'orifice 34. Par suite de la différence de la pénétration de l'air dans les deux tubes, le tube intérieur A est partiellement replié sur lui-même, mais la quantité totale de l'air des deux tuoes peut être introduite rapidement quoiqu'une égalisation des pressions des deux tubes soit nécessaire lorsque le gonfla- ge désiré est terminé.
En résumé, cette chambre à air peut etre gonflée rapidement à la pression convenable, quoique la plus grande partie de l'air soit distribuée dans le tube B. Par rapport à la chambre à air que décrivent les brevets antérieurs indiqués, cette nouvelle chambre à air offre donc l'avantage qu'il n'est pas nécessaire d'attendre que l'égalisa- tion des pressions se soit produite dans les deux tubes pour pousser le gonflage jusqu'à la pression correctement ehoisie, étant donné que la pression est Indépendante de la distribu- tion de l'air.
Ainsi, lorsqu'un manomètre indique que la chambre à air est gonflée à il Kgs. cette chambre aura tou- jours une pression de 11 Kgs. même lorsque les pressions de l'air se seront égalisées dans les tubes A et B, le tube intérieur étant alors distendu comme le montre la Fig. 12.
Cette égalisation des pressions a lieu pendant la rotation de la chambre à air en position d'emploi, grâce au fait que la force centrifuge a tendance à refouler vers l'extérieur la paroi extérieure du tube intérieure ce qui a pour effet d'aspirer l'air à travers le canal 43 dans le corps de valve et, par l'orifice 34, dams le tube intérieur. De même, la tendance propre du tube intérieur à reprendre son profil normal de vulcanisation contribue à cette égalisation de sor- te que, lorsqu'il se produit une fuite, le tube intérieur contient une masse d'air suffisante pour permettre a la voi- ture de s'arrêter avec toute la sécurité désirée, sans qu'il résulte un dérapage dangereux vers l'un ou vers l'autre coté.
Lorsqu'il se produit unefuite dans l'un quelconque des tubes, l'air s'insinue hors du tube en bon état pour
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s échapper à 1'air libre par 1 borifice 34 qui dose le pas- sage de l'air de la même manière que l'orifice relativement petit dont il est question dans lesdits brevets antérieurs.
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4. La Fi,:;'. il, contre mie variante du procéda pour la constitution a,,, 'iti ù 5?el éi éajfoµYr une ì%é31e Eiaconstitution du canal 43* AU 3.1eU Q, felllHoyer une ,L)lèCe de ma- tière telle que le plomb. la soudure, ou similaire, indiquée en 34, on utilise une pièce en caoutcnouc tendre, vulcanisé, indiquée en 44,qui, ainsi que le mandrin 35, est maintenue en place dans la rainure 32 à l'aide d'un ciment non vulca- nisable. Une fois que le ooyau intérieur est à boitte vulcanisé,le mandrin en caoutchouc 44 est retiré par traction sur son extrémité. La traction produit une réduction du dlamètre du mandrin ce qui permet de le retirer facilement, ainsi que le montre clairement la Fig. 11.
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Il est â noter que les ,.Jaul:;,ù.;nts 42 constituent une ligne de démarcation aéripiiéilque très nette sur le tuoe de soi te que, lorsque la pièce extérieure de caoutchouc 22 est appliquée sur le tuoe intérieur, la partie libre au
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tuoe extérieur est nettement définie, étant donne qu'il est très important que les tubes soient reliés l'un à lautre dans la totalité de leurs parties de oase, mais non pas audessus des rebords de jante, lorsque la chambre à air est montée dans un bandage sur jante. Lorsque la liaison a lieu au-dessus des records de jante, les tupes ont tendance à se séparer l'un de l'autre par suite de la flexion permanente des parois latérales au-dessus des records.
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Bien entendu, sans s'écarter du principe de 1. 'iï,,ven-
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.