Bandage non pneumatique à voiles intérieurs.
La présente invention concerne de façon générale des bandages, et plus particulièrement des bandages non gonflés, montés sur des jantes de bandages pneumatiques classiques.
Dans le passé, on a fait nombre de tentatives pour construire un bandage non pneumatique satisfaisant, mais en dépit d'efforts qui ont porté sur plusieurs décades, il existe encore un besoin pour un bandage non pneumatique peu coûteux qui possède des caractéristiques de fonctionnement associées normalement aux bandages pneumatiques.
Les anciens bandages fournissaient simplement un revêtement de caoutchouc sur une roue rigide de bois ou de métal. Les efforts qui ont suivi ont conduit à la fabrication de bandages à-parois capables de céder, non ^.différents -des bandages pneumatiques, mais dans lesquels les-parois avaient des caractéristiques plus grandes
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ce n'est le cas pour des bandages pneumatiques . Ces bandages avaient l'inconvénient qu'ils ne pouvaient assu-
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assurant l'amortissement nécessaire pour la charge qu'ils portaient. D'autres efforts ont conduit à prévoir des <EMI ID=3.1>
structure cellulaire capable de céder. Ces bandages également-n'étaient pas satisfaisants en ce sens que la
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-plus, on éprouvait des difficultés extrêmes pour retenir les bandages sur les jantes.
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des bandages de section transversale massive, d'une matière non cellulaire capable de céder, mais à nouveau, on a éprouvé des difficultés pour retenir ces bandages sur les jantes.D'autres efforts ont tendu à produire
des bandages à parois plus souples, ayant des cavités intérieures circonférentielles s'étendant sur tout le tour, avec une configuration en section transversale des parois de ces bandages à peu près en forme de 7, dont le sommet est dirigé vers le sol, pour créer en quelque sorte une caractéristique de pont pour transmettre la force exercée sur la jante du bandage à la surface de <EMI ID=6.1> construction a révélé que les bandages à parois souples, non gonflés, da ce genre, tendaient à constituer une
-sorte de renflement ou d'onde immédiatement en avant du <EMI ID=7.1> est la source. de l'une des principales difficultés rencontrées dans ces essais.
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appelé- l'onde stationnaire immédiatement en avant du point de contact avec le sol ou empreinte du bandage,
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naire en éprouvant ainsi une résistance au roulement.
En outre, le renflement tend à obliger le bandage à . s'écarter de la jante sur laquelle il est monté et cette <EMI ID=10.1>
la jante. Lorsqu'un couple est appliqué à la jante chargée, le renflement à l'arrière de l'empreinte est exagéré, ce qui conduit souvent à un intervalle qui s'ouvre entre le bandage et la jante et qui conduit parfois à ce que le bandage lui-même se démonte de la jante lorsque des forces latérales sont appliquées entre le bandage et la jante, comme par exemple lors d'un braquage de la roue avant ou d'une manoeuvre semblable.
Des efforts pour résoudre ce problème ont conduit <EMI ID=11.1> ble n'a été trouvée, et même si on disposait d'une telle matière, elle subirait encore l'inconvénient que l'onde stationnaire prémentionnée se développerait encore à un
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certain degré et que l'attache absolue des bords radia-
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jante pour empêcher positivement son décalage, conduirait à des fatigues de cisaillement extrêmes qui s'appliqueraient à ce bandage par suite de, l'onde stationnaire, amenant ainsi une fatigue et une détérioration'rapide du bandage lui-même.
Il existe donc encore une grande demande pour un bandage non pneumatique que l'on pourrait monter de façon: aisée et commodément amovible sur une jante classique et qui réalise la fonction porteuse voulue et la fonction d'amortissement en fonctionnement, sans créer une onde stationnaire résistant au roulement à l'avant
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son fonctionnement.
L'invention se caractérise par un bandage formé par une surface de roulement faisant face radialement. vers l'extérieur et ayant des parois latérales anguleuses
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térieur, ce bandage étant formé avec des brides de retenue s'étendant radialement vers l'intérieur, reçues sur la face axialement intérieure des brides de monture de la jante, l'espace entre les parois latérales formant une cavité intérieure. A l'intérieur de cette cavité se trouve une série de voiles formée par des voiles d'interruption s'étendant axialement , qui maintiennent les brides de retenue et les parois latérales pressées axialement vers l'extérieur pour empêcher le dégagement des brides de retenue des brides de monture de la jante, tout en donnant un grand degré de flexibilité de ces parois latérales
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viduel passe entre la jante et la surface support tout -
-entière. Ces voiles d'interruption servent encore à interrompre la tendance du bandage à constituer une onde <EMI ID=17.1> tendant axialement, pour soutenir ces voiles en les empochant de flamber lorsque les parois latérales et les . <EMI ID=18.1> <EMI ID=19.1>
de support du poids. Egalement, des courroies élastiques
<EMI ID=20.1> rales en résistant à la dilatation, dirigée radialement vers l'extérieur, du bandage, pendant le fonctionnement à grande vitesse et en empêchant le dégagement qui en résulte, du bandage par rapport à la jante. <EMI ID=21.1>
- La figure 1 est une vue en perspective,.avec coupe partielle, d'un bandage suivant l'invention, monté sur une jante;
- la figure 2 est une vue en perspective, avec coupe partielle, à échelle agrandie, d'une partie du bandage montré à la figure 1;
- la figure 3 est une.vue intérieure partielle, en regardant radialement vers l'extérieur, à partir du bas de la section de bandage montrée à la figure 2;
- la figure 4 est une vue en coupe, considérée à travers une variante du bandage montré à la figure 1;
- la figure 5 est une vue en coupe radiale considérée suivant la ligne 5-5 de la figure 2;
- la figure 6 est une vue latérale partielle d'une ^seconde forme de réalisation du bandage non pneumatique <EMI ID=22.1>
^considérée suivant la ligne 7-7 de la figure 6 ; la figure 8 est une vue en coupe transversale d'une troisième forme de réalisation du bandage non pneumatique suivant l'invention ; et
- la figure 9 est une vue en coupe transversale d'une quatrième forme de réalisation du bandage non pneumatique suivant la présente invention.
Le bandage non pneumatique 10 (figure 1) suivant la présente invention est destiné à être monté sur une roue telle qu'une roue de bicyclette classique, 12, qui peut avoir un moyeu central 14 porté par la roue, par l'intermédiaire de rayons de bicyclette 16. En se réfé-
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face radialement vers l'extérieur et présentant des angles axialement vers l'extérieur, en sens opposés, et radialement vers l'intérieur, pour former les parois latérales anguleuses 26 et 28 qui , alors, tournent pour. s'avancer radialement vers l'intérieur pour se terminer par des brides de retenue 20 et 22 disposées de part et
<EMI ID=24.1> d'interruption 40 capables de céder, s'étendant radialement, qui sont espacés sur la circonférences, à distances
égales, autour de la cavité 36, pour être placés dans des plana axiaux séparés, et pour coopérer avec une bande de support élastique, s'avançant radialement, centrale,
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sa circonférence est d'environ 9096 de celle de la jante
12, de telle façon que le bandage lui-même et le voile support 42 soient maintenus en une position étirée sur la jante pour assurer la forme du bandage et le maintenir sur la jante. Des courroies ou cordons en nylon, de préférence élastiques, 56 et 58, sont enrobés dans les brides de retenue 20 et 22 pour assurer des forces de retenue qui maintiennent le bandage sur la jante 12.
Bien que le bandage 10 puisse avoir différentes formes, il est important qu'il soit creux pour former la cavité circonférentielle 36, et que les voiles 40 soient espacés de manière équidistante autour de la cavité et se relient en leurs extrémités axialement opposées avec les brides de retenue 20 et 22 et avec les parois latérales 26 et 28 pour empêcher tout écrasement du bandage
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laire élastique 42 est commodément reliée à son extrémité
-radialement extérieure, à la paroi de roulement 68,et s'avance radialement vers l'intérieur, vers le plan annu-
-laire des bords radialement intérieurs des voiles 40.
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res, tournent axialement vers l'intérieur pour former
des oreilles ou des lobes 41 et 43 respectivement, et se- creusent ensuite radialement vers l'intérieur pour former des épaulements de logement 45 et 47 s'ouvrant radialement vers l'intérieur, qui se logent contre les. extrémités dirigées radialement vers l'extérieur, arron-
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-(figure 1) de la jante 12.
En se reportant encore à la figure 2, on voit que la cavité intérieure 36 est formée, dans son extrémité dirigée radialement vers l'extérieur, par des surfaces extérieures opposées 44 et 46 qui font un angle axialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur pour ensuite tourner et s'étendre de façon générale radialement vers l'intérieur pour former des surfaces latérales 48 et 50 disposées en opposition, qui définissent les surfaces intérieures de la partie des parois latérales 26 et
28 et aussi des brides de retenue 22. En se référant encoré à la figure, 2, dans le procédé de moulage particu-
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tres 60 dans les bords situés radialement vers l'intérieur,
62¯ et 64, des brides de retenue 20 et 22, ce qui met à nu les, cordons élastiques 56 et 58. Comme cette disposition
-particulière ne sert pas de façon importante pour le ban- <EMI ID=31.1> pas davantage. Les courroies élastiques de nylon 56 et
58 de la forme de réalisation préférée ont une résistance
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fonctionnement du bandage suivant la présente invention, n'ait pas été déterminé de façon spécifique, des essais qui ont été faits révèlent que pour un bandage de bi-
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nombre des voiles 40 ne doit pas être inférieur à seize.
De tels bandages utilisant seize voiles également espacés ont été essayés avec succès et on croit que les voiles , écartés de plus' de 22,5 degrés pour une roue
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satisfaisante. Dans la forme de réalisation préférée, ces
-voiles 40 sont espacés de façon équidistante autour de la circonférence de la cavité 36 , en disposant ainsi ces voiles à des intervalles de 6 degrés, qui forment ainsi 72 compartiments désignés généralement par 70, ayant leurs extrémités angulaires opposées formées par les voir- les -40, et leurs parois radialement extérieures formées <EMI ID=35.1>
-par les brides 20 et 22. Avec cet agencement, trois de ces édiles 40 sont fléchis à tout moment lorsque la jante est chargée par un poids normal de 25 kg ou davantage:
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sauf que les parois latérales opposées 26' et 28' sont formées pour s'avancer axialement vers l'extérieur et
radialement vers l'intérieur à partir de la paroi de roulement 30' , et pour avoir leur partie centrale gon-
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courbée, et pour former les épaulements de logement 45' et 47' sur leurs extrémités dirigées radialement vers l'intérieur. Des nervures d'adhérence 52 et 54 sont formées dans les parois radialement extérieures des brides <EMI ID=39.1> intérieures respectives 76 et 78 des brides 72 et 74 de monture de la jante.
En fonctionnement, lorsqu'on désire monter le bandage non pneumatique suivant la présente invention sur une jante 12 de bicyclette classique, il est seulement nécessaire d'enlever le bandage pneumatique et le bandage 10 selon l'invention peut ensuite être étiré sur la jante. Comme le bandage 10 pour une jante de
<EMI ID=40.1>
:dans;son état de relâchement, un étirement important du
-bandage est nécessaire pour qu'on puisse le monter sur la jante 12. Ceci peut se réaliser facilement en plaçant <EMI ID=41.1>
l'intérieur des brides de jante 72 et 74, et en enfilant _7 ensuite le bandage sur la jante autour du reste de la
périphérie de cette jante, tout en maintenant la partie déjà montée sur la jante. Ceci peut se réaliser en étendant simplement un outil plat entièrement en travers des extrémités radicalement extérieures des brides de jante
<EMI ID=42.1>
compris les cordons élastiques 56 et 58,lorsque l'outil s'avance autour de la jante 12. A ce point de vue, il est important que les courroies 56 et 58 aient une circonférence relâchée notablement inférieure à celle des .extrémités radialement extérieures des brides de monture
72 et 74, pour faire ainsi que ces courroies élastiques
56 et 58 maintiennent de façon élastique les brides 20 et 22 retenues intérieurement derrière les brides de monture dé la jante, 72 et 74. Une circonférence à l'état de relâchement, d'environ 90% de la circonférence maximale de-la bride de la jante a été trouvée acceptable pour le ...polyuréthanne ayant une dureté Shore de 65 sur l'échelle A <EMI ID=43.1>
de l'étirement du bandage pour le monter sur la jante 12.
.-Une fois que le bandage 10 a été monté sur la <EMI ID=44.1>
utilisée. Lorsqu'une charge est appliquée au moyeu 14, et par l'intermédiaire des rayons 16 à la jante 12 et par conséquent au bandage 10, le poids s'exerçant sur la jante agira vers le bas sur celle-ci et contre les
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intérieures des parois latérales 26 et 28. On comprendra que la force de ce poids va, en raison de la pente s' in-
<EMI ID=46.1> l'intérieur, des parois latérales 26 et 28, tendre à faire gonfler les parties centrales de ces parois latérales 26 et 28 axialement vers l'extérieur. Cette flexion axiale vers l'extérieur de la partie centrale des parois
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la traction des voiles d'interruption 40, puisque ces voiles passent entre la jante et. la surface support. En outre, comme la bande élastique 42 est sous tension im-
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des voiles 40 dans le même plan axial que les extrémités radialement extérieures de ceux-ci, en empêchant ainsi le flambage ou la torsion des voiles et par conséquent la flexion axialement vers l'intérieur des brides de retenue 20 et 22, qui ferait que celles-ci s'écartent des brides de monture 72 et 74 de la jante.
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terruption 40 jouent des rôles encore plus grands que celui de résister à la tendance des parties centrales des parois latérales 26 et 28 à fléchir vers l'extérieur lorsqu'on les charge, en maintenant les brides de monture
-201 et 22; sollicitées vers l'extérieur contre les brides <EMI ID=50.1>
importante pour retenir le bandage 10 sur la jante 12 pendant le fonctionnement du bandage à des vitesses éle-
-vées. Des études sur des bandages de bicyclette non pneumatiques et analogues ont montré qu'il y a une tendance à ce que le bandage chargé s'écrase quelque peu tandis qu'il passe entre la jante et la surface support, en aplatissant ainsi la région de roulement et en fonçant:
ce que- l'on appelle ordinairement une empreinte. La dimension de cette empreinte est directement en proportion du poids porté par le bandage et s'accroît lorsque s'accroît la souplesse du bandage. En conséquence de cet écrasement du bandage, une sorte de renflement est créé à la fois en avant et en arrière de l'empreinte, ce qui _ développe dans le bandage une tendance à se séparer de la jante, en particulier aux vitesses supérieures.
Aux faibles vitesses, les renflements sont normalement symétriques vers l'avant et vers l'arrière de l'empreinte, mais lorsqu'un couple est appliqué au moyeu 14 de la roue (figure 1), le renflement à l'arrière de l'empreinte devenait, dans le passé, typiquement plus grand que celui qui se trouvait à l'avant de l'empreinte, en augmentant ainsi la résistance au roulement de la jante et en diminuant l'efficacité du bandage. Le renflement en avant de l'empreinte, appelé couramment onde station-
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vent:, conduit à la séparation du bandage par rapport à la jante, en créant un intervalle entre le bandage et la -jante, et, dans de nombreux cas, a conduit à un démontage inintentionnel du bandage par rapport à la jante. Ceci constitue un des problèmes que résout le bandage
suivant la présente invention.
Les voiles d'interruption 40, lorsqu'ils passent entre la jante et la surface support, servent à interrompre cette onde stationnaire en éliminant la tendance du
-bandage à se démonter lui-même aux vitesses supérieures. Comme- mentionné précédemment, le phénomène particulier aux voiles 40 , de diminuer ou même d'éliminer cette onde stationnaire, n'est pas complètement compris, mais on croit que la résistance axiale assurée par les voiles à l'écrasement axial,vers l'extérieur, des parois latérales 26 et 28, sert à contrarier la tendance du polyuréthanne élastique à s'écouler le long de la jante, vers l'avant et vers l'arrière de l'empreinte, en empochant ainsi la constitution de l'onde stationnaire et par conséquent le cheminement ou reptation du bandage autour de la jante.
En se reportant à la figure 4, on comprendra que la bande élastique annulaire 42 sert à relier les parties centrales des voiles d'interruption 40 les unes aux autres, et coopère avec les parois latérales 26' et 28' pour former ce que l'on pourrait appeler des boites de torsion individuelles qui assurent un support élastique
-pour la jante 12. La bande annulaire 42, lorsqu'une charge est appliquée directement par l'intermédiaire du <EMI ID=52.1>
grande disposée centralement en dessous de cette charge
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les voiles 40, en résistant de manière élastique à la flexion, exercée radialement vers l'intérieur, de la paroi de roulement 68'.
Dans un virage, lorsqu'une force latérale L (figure 4) est appliquée à la surface de roulement 30' par rapport à la jante 12, les parois latérales 26' et 28' seront fléchies en faisant que la bande élastique 42
-sorte du plan vertical 80 de la jante 12 en permettant <EMI ID=54.1>
sion annulaire de cette bande 42 davantage encore, en réduisant ainsi la distance entre la force latérale L, et le cordon 58' à l'extérieur du virage. Ceci réduit le bras de levier entre la force latérale L et le cordon
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étirer le cordon 58', et diminue la tendance à dilater ce cordon jusqu'à un point où il peut dépasser le diamètre de la bride de monture 74 de la jante vers l'extérieur, et libérer la bride de retenue 22 pour lui permettre de s'échapper de l'intérieur de cette bride de monture 74.
.On comprendra que cette tendance du bandage à s'écraser dépend de la souplesse de la matière dont ce bandage est construit. Pour le polyuréthanne incorporé dans le ban- <EMI ID=56.1>
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<EMI ID=58.1>
Jbandagés à profil plus bas, ayant une moindre distance
entre- la jante et la surface de roulement extérieure 30,
-la dureté Shore de 65 sur l'échelle A a été trouvée désirable.
Le bandage non pneumatique montré à la figure 6 est semblable par sa construction au bandage montré aux <EMI ID=59.1> <EMI ID=60.1>
sent pour résister à l'écrasement des parois latérales
26 et 28, lorsque la charge y est appliquée, mais assurent aussi la particularité supplémentaire de favoriser la traction du bandage lorsqu'il fonctionne dans un terrain mou ou dans un virage.On comprendra que les nervures 84 qui se trouvent sur un plan axial gonflent vers l'extérieur en s'écartant des parois latérales 26 et 28 qui s'inclinent vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, pour ainsi donner quelque chose d'une construction analogue à une poutre résistant à l'écrasement de la paroi lorsque la charge y est appliquée.
Le bandage non pneumatique 90 montré à la figure 8 est semblable aussi au bandage montré aux figures 1 à 5, sauf que son profil est quelque peu plus bas, ayant une distance plus courte entre la jante et la surface de roulement 92 et assurant la préhension intérieure et extérieure des brides de monture 114 et 116 de la jante
--de bandage de bicyclette 115. Le bandage 90 comprend une paroi de roulement 92 circonférentielle, disposée radia-
-lement vers l'extérieur, et il est formé avec des parois latérales 94 courbées radialement vers l'intérieur et axialement vers l'extérieur, qui se terminent à leurs
-extrémités dirigées axialement vers l'intérieur, par des <EMI ID=61.1>
térieur, respectives, qui s'adaptent par-dessus les bords extérieurs des brides de monture 114 et 116 et . -;qui définissent des brides de retenue intérieures et <EMI ID=62.1>
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110 et 112 sont enrobées dans les brides de retenue respectives pour résister à la dilatation du bandage et
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terruption 122 sont comparables aux voiles 40, et la bande de support élastique annulaire 124 est comparable
<EMI ID=65.1>
Par conséquent, le.bandage montré à la figure 8
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<EMI ID=67.1>
-des brides de retenue intérieures et extérieures et des cordons élastiques.
Le bandage montré à la figure 9 est semblable. au bandage montré à la figure 4 sauf qu'il comprend une bande radiale centrale 131 s'avançant radialement vers
<EMI ID=68.1> égales autour de la circonférence du bandage et s'amin- <EMI ID=69.1>
dirigée radialement vers l'intérieur, de la bande 131.
D'après ce qui précède, on verra que le bandage non pneumatique suivant la présente invention est de. construction creuse, diminuant ainsi l'emploi de produits à base de pétrole qui peuvent être utilisés dans le polyuréthanne dont le bandage peut être fait, et qui il
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pneumatique, tout en résolvant les problèmes normalement liés aux bandages non pneumatiques en ce qui concerne leur démontage accidentel de la jante, ainsi que la résistance au roulement.