CA1080098A - Pneumatique a armature de carcasse radiale pour vehicules gros porteurs - Google Patents
Pneumatique a armature de carcasse radiale pour vehicules gros porteursInfo
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Abstract
Pneumatique pour véhicules gros et très gros porteurs circulant hors la route, avec une armature de carcasse radiale et une armature de sommet formée de trois nappes obliques de fils ou câbles parallèles dans chaque nappe, deux de ces nappes étant des nappes à bords non repliés, l'autre nappe étant une nappe dont les bords sont repliés autour d'au moins une des deux précédantes. Une des nappes à bords non repliés et la nappe à bords repliés ont des fils â peu près parallèles et croisés par rapport aux fils ou câbles de l'autre nappe à bords non repliés. La somme(k1f1 + k2f2) des résistances k1f1 respectivement k2f2 des nappes à fils à peu près parallèles est égale à la résistance k.f d'une nappe à bords repliés unique (dite nappe normale) de même orientation .alpha.1 par rapport à la direction longitudinale de pneumatique, f = étant l'effort unitaire agissant sur la nappe normale, f1 respectivement f2 étant l'effort unitaire agissant sur les nappes à fils parallèles tels que la somme f1 + f2 soit égale à f, .alpha.2 étant l'orientation de la nappe à bords non repliés croisée avec les nappes à fils parallèles, k, k1, k2 étant respectivement les coefficients de sécurité affectés à la nappe normale et aux nappes é fils parallèles, ces coefficients étant compris entre 5 et 10, p étant la pression de gonflage et r le rayon équatorial de la nappe normale.
Description
1~8~g~
La présente invention concerne des perfec-tionnements aux pneumatiques et plus particulièrement aux pneumatiques du ty-pe à carcasse radiale munis d'une armature de sommet, des-tinés à
être utilisés hors de la route sur des véhicules gros et très gros porteurs.
L'armature de sommet qui coif-fe l'armature de carcasse radiale est formée d'au moins deux nappes dont les éléments de ren-forcement, fils ou câbles, parallèles dans une nappe, sont croi-sés d'une nappe à la suivante et disposés obliquement par rapport à la direction circonférentielle du pneumatique. Radialement à
l'extérieur de l'armature de sommet proprement dite (parce que par-ticipant à la résistance du pneumatique ), se trouvent en outre placées dans les pneumatiques de l'espèce considérée une ou plu, sieurs nappes de protection généralement armées de câbles élasti-ques. Ces nappes ont pour uniqu~ fonction de protéger l'armature de sommet proprement dite contre les blessures des corps solides et coupants susceptibles de se trouver sur la trajectoire du pneu-matique. La présente invention ne prend en considération que l'ar-mature de sommet proprement dite, appelée armature de sommet dans la suite de la description.
Les armatures de sommet formées d'au moins deux nappes croisées superposées ont un défaut commun que l'on rencontre aussi bien dans les pneumatiques routiers que dans pneumatiques destinés à rouler hors la routè, bien que les facteurs générateurs de ce défaut ne soient pas les mêmes: les bords des nappes ont tendance à se séparer par suite de la fatigue de la gomme de liaison entre nappes. Ccttc fatiguc cst, dans lc cas dcs pncurllatiqucs routicrs, liée à la fréquence de rotation, c'est-à-dire à la vitesse ~ laquel-le roule le pneumatique et à la force centri~uge qui agit sur le sommet du pneumatique. Dans le cas des pneumatiques utilisés hors ~la route, la vitesse d'évolution des véhicules est par contre relativement modérée, mais les pneumatlques sont soumis à des char-g~ .
gès sta-tiques importantes et de l'armature de sommet subit sur les obstacles de toutes dimensions que les pneumatiques rencontrent et surmontent des déformations considérables qui dépassent l'a-platissement de l'armature de sornmet pour atteindre des courbures prise par l'armature de sommet sous l'e~fet de la pression de gonflage.
Dans le cas des pneumatiques, routiers un moyen utilisé
a.vec satisfaction contre la tendance à la séparation marginale des nappes de l'armature de sommet est de choisir la largeur axi-ale et la position radiale d'une des nappes de sommet de façon à
ce que l'on puisse replier ses bords autour des bords des autres nappes. Les câbles des deux portions ~orment alors, avec ceux des autres nappes, des renforcements des zones marginales qui s'oppo-sent à la séparation des bords.
En raison des dimensions importantes et des charges con-sidérables des pneumatlques de l'espèce considérée, la résistance appropriée.de l'armature de sommet ne peut être atteinte qu'en utilisant des câbles d'acier dont le diamètre atteint et dépasse meme plusieurs rnillimètres.
La raideur de tels câbles exclut alors leur utilisation dans une nappe à bords repliés. Ceci d'une part par suite des diC-ficultés rencontrées pour plier les bords de la nappe , d'autre par parce que les composants des câbles subissent lors du pliage~
des déformations préjudiciables à une endurance normale des câbles dans les conditions de service hors de la route qui sont connues pour etre très dures.
Le but de l'invention est de r~aliser une armature de sommet pour pneumatiques ~.carcasse radiale destinés ~ des véhi-cules gros et très gros porteurs circulant hors la route, for-mée d'au moins une nappe non repliée et d'au moins une nappe à
bords repliés enveloppant les bords de la nappe non repliée et dé-pourvue des défauts ci-dessus, tout en offrant une résistance amé-1~8~ 8 liorée à la séparation marginale des nappes C'est ainsi que le pneumatique pour véhicules gros et très gros porteurs circulant hors la route, conforme à l'inven-tion, avec une armature de carcasse radiale et une armature de sommet formée de trois nappes obliques de fils ou câbles parallè-les dans chaque nappe, deux de ces nappes étant des nappes à
bords non repliés, l'autre nappe étant une nappe dont les bords sont repliés autour d'au moins une des deux précédentes est ca-ractérisé en ce que -une des nappes à bords non repliés et la nappe à bords repliés ont des fils ou cables à peu près parallèles et croisés par rapport aux flls ou câbles de l'autre nappe à bords non repliés et en ce que -la somme (klfl + k2f2) des résistances klflrespective-ment k2f de ces deux nappes à fils ou cables à peu pr~s parallè-les est égale à la résistance k.f d'une nappe à bords repliés u-nique (dite nappe normale) de meme orientation ~ par rapport à
la direction longitudinale du pneumatique, f = P
~ 1 + ctg~l. tg a2 étant l'effor-t unitaire agissant sur la nappe normale, fl respec-rivement f étant l'effort unitaire agissant sur les deux nappes fractionnaires considérées tels que la somme fl + f2 sont égale à f,~ étant l'orientation de la nappe à bords non repliés croi-sée avec les deux nappes fractionnaires considérées, k, kl, k2, étant respectivement les coefficients de sécurité affectés à la nappe normale et aux deux nappes fractionnaires, ces coefficients etant compris entre 5 et 10, p ~tant la pression de gonflagc ct r le rayon équatorial de la nappe normale.
L'égalité de la somme des résistances des nappes frac-tionnaires à celle de la nappe normale à bords repli.és doit s'en-tendre avec une tolérance de - 10 % par rapport à la résistance de la nappe normale.
~3--` " 1~)9~
L'idée à la base de l'invention et qui s~avère parti-culièrement originale dans les pneumatiques de l'espèce considé-rée consiste à remplacer la nappe normale à bords repliés par au moins deux nappes de résistance totale égale à celle de la nappe unique repliée, l'une au moins de ces deux nappes étant une nap-pe à bords repliés et l'autre une nappe à bords non repliés.
Une armature de sommet conforme à l'invention compor-te ainsi fondamentalement trois nappes : deux nappes, don-t une à
bords repliés et une autre à'bords non repliés, qui résultent en-sembl$ du fractionnement de la nappe de sommet normale à bordsrepliés et au moins une troisième nappe à bords non repliés, qui est une nappe de sommet normale sur laquelle agit l'effort uni-taire fl = p~.r.
1 + ctg ~2 tg ~
La disposition des nappes de sommet conforme à l'inven-tion offre dans le cas des pneumatiques de l'espèce considérée un certain nombre d'avantages. D'une part le pliage des bords de la nappe à bords repliés est facilité, car les c~bles armant cette nappe sont moins nombreux'et/ou de plus petit diamè-tre, donc plus flexibles. Dans certains cas il suffit d'utiliser des câbles en textile synthétlque. Etant plus flexihles, les câbles sont dépour-vus, à l'endroit où ils sont placés, de déformations prejudicia~
bles à leur endurance. D'autre part, et ceci est une'conséquence inattendue de l'in~ention, en raison des conditions de roulage hors la route provoquant de fortes variations de courbure, en tous sens, de l'armature de sommet, le renforcement des bords pro-cur~ par une nappe à bords repliC~s normale serait exagér~ au point de'compromettré l'endurance à la séparation des nappes de sommet ou d'accroître la vulnérabilité du sommet aux coupures. Le frac-tionnement de la nappe à bords repliés normale conformément àl'invention perme-t au contraire de disposer d'une nappe à bords .
repliés qui rigidifie moinsles zones marginales de l'armature de v~9~
sommet et, par suite, d'une armature de sommet dont les bords sont non seulement-plus souples pour épouser plus facilement les formes des obstacles, mais encore suffisamment renforcés pour ne pas etre sujets à la séparation des nappes provoquée par les déformations exagérées de l'armature de sommet. Bien plus, le fractionnement conforme à l'invention permet de doser à volonté à la fois la ré-sistance de l'armature de sommet et la souplesse des zones margi-nales de celle-ci. A la limite, le fractionnemen-t de la nappe de sommet normale à bords repliés est entièrement conditionné par la souplesse que l'on désire attribuer aux bords de l'armature de som-met.
~'invention est indépendante de l'ordre de superposition de la nappe fractionnaire à bords non repliés et de l'autre nappe de sommet normale à bords non repliés, pourvu que la nappe frac-tionnaire à`bords repliés enveloppe les bords de la nappe normale à bords non repliés et éventuellement ceux de la nappe fraction-naire à bords non repliés résultant du fractionnement conforme à
l'invention, les nappes formant l'armature de sommet conforme à
se croisant bien entendu s.elon deux directions La résistance d'une nappe de sommet s'exprime en daN
par centimètre de largeur de nappe, cette largeur, à ne pas con-fondre avec la largeur axiale de la nappe elle-même, étant mesurée perpendiculairement aux éléments de renforcement de la nappe en question.
Un calcul élémentaire permet d'évaluer la force unitai-re f (par cm) agissant parallèlement aux câbles d'une nappe norma-le dans le cas d'une armature de sommet form~e par deux nappes normales, par exemple une à bords repliés, l'autre à bords non repliés.
Cette force est donné par l'expression :
f _ p.r. , dans laquelle 1 + ctg al . tg ~2 p.r.est la force agissant longitudinalement par unité de largeur rnesurée dans le sens axial du pneumatique, sur l'armature de sommet de rayon équatorial r sous l'effet de la pres-sion de gonflage p , -~1 est l'angle que font les câbles de nappe normale dont on désire calculer la force unitaire F, avec la direction longitudinale, et -~2 est l'angle que font les cables de l'autre nappe normale, avec la direction longitudinale.
Si f désigne la force à laquelle doit résls-ter la nap-pe normale à bords repliés et si l'on désire utiliser une nappe fractionnaire à bords repliés de résistance f , la force à laquel-le doit résister la nappe fractionnaire à bords non repliés est égale à f2 = f ~ fl~ Il est bien entendu que les chiffres ci-des-sus sont consldérés avant l'application d~s coefficients de sécu~
rité k, kl, k2, ceux-ci étant toujours supérieurs à l'unité et de préférence compris entre 7 et 10.
Divers moyens peuvent être utilisés pour modifier la résistance d'une nappe et, par suite, sa flexibilité lorsqu'il s'agit d'une nappe à bords repliés : diminution de la section uti-le du matériau ou modification du matériau lui-même formant les .
c~bles, augmentation du pas des câbles, utilisation de câbles é-lastiques, modific.ation de l'oblicité par rapport ~ la direction circonférentielle. Ce dernier moyen permet aussi de faire varier ou d'adapter la souplesse de l'ensemble de l'armature de sommet compte tenu des obstacles se présentant sur la trajectoire du pneumatique.
Le dessin auquel fait référence la partie de la descrip-tion qui suit est destiné à.montrer des exemples illustratifs mais non limitatifs de l'invention.
Sur ce dessin :
-la figure 1 représente schématiquement en coupe radia-le le sommet d'un pneumatique correspondant à l'é-tat de la tech-~0~98 nique avec une armatuxe de sommet formée d'une nappe normale à
bords non repliés et d'une nappe normale à bords repliés, et -les figures 2 à 6 représentent des armatures de sorn-met conformes ~ l'invent on, vues en coupe radiale, et -la figure 7 est ~ne vue en plan développée, avec ar-raché, d'un tron,con de l'armature de sommet selon la fig. 2.
Pour marquer la différence entre les nappes normales et les nappes fractionnaires, les nappes normales sont représen-tées sur les figures 2 à 6 par des traits forts, alors que les nap-pes fractionnaires sont représ~ntées par des trait fins.
Le pneumatique dont seul le sommet 1 est représenté en coupe radiale à la fig. 1 comporte une armature de carcasse 2 et, radialement à l'extérieur de celle-ci, une armature de sommet 3 entourée par une armature de protection 4. L'armature de sommet 3 est formée d'une nappe normale 32 non repliée et d'une nappe nor-male 31 dont les bords 31 A sont repliés autour des bords non re-pliés de la nappe normale 32. L'armature de protection 4 est for-mée de deux nappes 41, 42 composées chacune d'éléments de renfor-cement souples tels que, par exemple, des câbles d'acier élasti-ques selon le brevet FR 1 188 486 ou des câbles en polyamide ou en polyester.
L'armature de sommet 3 A représentée aux fig. 2 et 7 résulte du fractionnement, conforme à l'invention, de la nappe nor-male à bords~epliés 31 de la fig. 1 en deux nappes fractionnaires 310 et 311, la nappe normale 32 à bords non repliés restant en tout point identique à celle représentée à la fig. 1. Dans cet ex-emple, la nappe fractionnaire 311 à bords non repli~s est adjacen-te à la partie non repliée 310' de la nappe fractionnaire 310 à
bords repliés.
Les câbles de la nappe fractionnaire 311 à bords non repliés peuvent être disposés, par rapport à la direction circon-férentielle du pneumatique, sous un angle de même signe et de mê-~8~ 8 me valeur à + 5 près ~ue celui des c~bles de la nappe frac-tion-naire 310. Quel que soit l'angle choisi pour la nappe fraction-naire non repliée 311, il convient de choisir l'angle des câbles de la nappe normale 32 ~ bords non repliés de fa~on que ses câ-bles croisent ceu~ de la nappe 311.
Une disposition satisfaisante de nappes de sommet con-formes à l'invention pour un pneumatique de la dimension 18,00-25 destinés à porter une charge nominale de 10 000 daN et à être gon-flé à une pression de 6 bars es-t la suiuante :
Nappe fractionnaire à bords repliés 310 :
Câbles élastiques formés de 21 fils en acier ayant cha-cun un diamètre de 0,23 mm et assemblés selon le brevet FR 1 188 ~86 :
-largeur totale : 450 mm, - largeur de chacun des bords repliés : 75 mm, - angle des câbles par rapport à la direction circon-férentielle du pneumatique : ~ 26, - résistance de la nappe : ~20 daN/cm (f = 52 daN/cm, kl = 10).
Nappe fractionnaire à bords non repliés 311 :
Cables-formés de 48 fils d'acier ayant chaun un diamè-tre de 0,26 mm et assemblés au pas de 3 mm , - largeur : 280 mm, - angle des câbles par rapport à la direction circonfé-rentielle du pneumatique : + 26, - résistance de la nappe : 1 600 daN/cm (f = 160 daN/
Les nappes fractionnaires 310 et 311 remplacent une nappe normale à bords repliés 31 (fig. 1) ayan-t une résistance de
La présente invention concerne des perfec-tionnements aux pneumatiques et plus particulièrement aux pneumatiques du ty-pe à carcasse radiale munis d'une armature de sommet, des-tinés à
être utilisés hors de la route sur des véhicules gros et très gros porteurs.
L'armature de sommet qui coif-fe l'armature de carcasse radiale est formée d'au moins deux nappes dont les éléments de ren-forcement, fils ou câbles, parallèles dans une nappe, sont croi-sés d'une nappe à la suivante et disposés obliquement par rapport à la direction circonférentielle du pneumatique. Radialement à
l'extérieur de l'armature de sommet proprement dite (parce que par-ticipant à la résistance du pneumatique ), se trouvent en outre placées dans les pneumatiques de l'espèce considérée une ou plu, sieurs nappes de protection généralement armées de câbles élasti-ques. Ces nappes ont pour uniqu~ fonction de protéger l'armature de sommet proprement dite contre les blessures des corps solides et coupants susceptibles de se trouver sur la trajectoire du pneu-matique. La présente invention ne prend en considération que l'ar-mature de sommet proprement dite, appelée armature de sommet dans la suite de la description.
Les armatures de sommet formées d'au moins deux nappes croisées superposées ont un défaut commun que l'on rencontre aussi bien dans les pneumatiques routiers que dans pneumatiques destinés à rouler hors la routè, bien que les facteurs générateurs de ce défaut ne soient pas les mêmes: les bords des nappes ont tendance à se séparer par suite de la fatigue de la gomme de liaison entre nappes. Ccttc fatiguc cst, dans lc cas dcs pncurllatiqucs routicrs, liée à la fréquence de rotation, c'est-à-dire à la vitesse ~ laquel-le roule le pneumatique et à la force centri~uge qui agit sur le sommet du pneumatique. Dans le cas des pneumatiques utilisés hors ~la route, la vitesse d'évolution des véhicules est par contre relativement modérée, mais les pneumatlques sont soumis à des char-g~ .
gès sta-tiques importantes et de l'armature de sommet subit sur les obstacles de toutes dimensions que les pneumatiques rencontrent et surmontent des déformations considérables qui dépassent l'a-platissement de l'armature de sornmet pour atteindre des courbures prise par l'armature de sommet sous l'e~fet de la pression de gonflage.
Dans le cas des pneumatiques, routiers un moyen utilisé
a.vec satisfaction contre la tendance à la séparation marginale des nappes de l'armature de sommet est de choisir la largeur axi-ale et la position radiale d'une des nappes de sommet de façon à
ce que l'on puisse replier ses bords autour des bords des autres nappes. Les câbles des deux portions ~orment alors, avec ceux des autres nappes, des renforcements des zones marginales qui s'oppo-sent à la séparation des bords.
En raison des dimensions importantes et des charges con-sidérables des pneumatlques de l'espèce considérée, la résistance appropriée.de l'armature de sommet ne peut être atteinte qu'en utilisant des câbles d'acier dont le diamètre atteint et dépasse meme plusieurs rnillimètres.
La raideur de tels câbles exclut alors leur utilisation dans une nappe à bords repliés. Ceci d'une part par suite des diC-ficultés rencontrées pour plier les bords de la nappe , d'autre par parce que les composants des câbles subissent lors du pliage~
des déformations préjudiciables à une endurance normale des câbles dans les conditions de service hors de la route qui sont connues pour etre très dures.
Le but de l'invention est de r~aliser une armature de sommet pour pneumatiques ~.carcasse radiale destinés ~ des véhi-cules gros et très gros porteurs circulant hors la route, for-mée d'au moins une nappe non repliée et d'au moins une nappe à
bords repliés enveloppant les bords de la nappe non repliée et dé-pourvue des défauts ci-dessus, tout en offrant une résistance amé-1~8~ 8 liorée à la séparation marginale des nappes C'est ainsi que le pneumatique pour véhicules gros et très gros porteurs circulant hors la route, conforme à l'inven-tion, avec une armature de carcasse radiale et une armature de sommet formée de trois nappes obliques de fils ou câbles parallè-les dans chaque nappe, deux de ces nappes étant des nappes à
bords non repliés, l'autre nappe étant une nappe dont les bords sont repliés autour d'au moins une des deux précédentes est ca-ractérisé en ce que -une des nappes à bords non repliés et la nappe à bords repliés ont des fils ou cables à peu près parallèles et croisés par rapport aux flls ou câbles de l'autre nappe à bords non repliés et en ce que -la somme (klfl + k2f2) des résistances klflrespective-ment k2f de ces deux nappes à fils ou cables à peu pr~s parallè-les est égale à la résistance k.f d'une nappe à bords repliés u-nique (dite nappe normale) de meme orientation ~ par rapport à
la direction longitudinale du pneumatique, f = P
~ 1 + ctg~l. tg a2 étant l'effor-t unitaire agissant sur la nappe normale, fl respec-rivement f étant l'effort unitaire agissant sur les deux nappes fractionnaires considérées tels que la somme fl + f2 sont égale à f,~ étant l'orientation de la nappe à bords non repliés croi-sée avec les deux nappes fractionnaires considérées, k, kl, k2, étant respectivement les coefficients de sécurité affectés à la nappe normale et aux deux nappes fractionnaires, ces coefficients etant compris entre 5 et 10, p ~tant la pression de gonflagc ct r le rayon équatorial de la nappe normale.
L'égalité de la somme des résistances des nappes frac-tionnaires à celle de la nappe normale à bords repli.és doit s'en-tendre avec une tolérance de - 10 % par rapport à la résistance de la nappe normale.
~3--` " 1~)9~
L'idée à la base de l'invention et qui s~avère parti-culièrement originale dans les pneumatiques de l'espèce considé-rée consiste à remplacer la nappe normale à bords repliés par au moins deux nappes de résistance totale égale à celle de la nappe unique repliée, l'une au moins de ces deux nappes étant une nap-pe à bords repliés et l'autre une nappe à bords non repliés.
Une armature de sommet conforme à l'invention compor-te ainsi fondamentalement trois nappes : deux nappes, don-t une à
bords repliés et une autre à'bords non repliés, qui résultent en-sembl$ du fractionnement de la nappe de sommet normale à bordsrepliés et au moins une troisième nappe à bords non repliés, qui est une nappe de sommet normale sur laquelle agit l'effort uni-taire fl = p~.r.
1 + ctg ~2 tg ~
La disposition des nappes de sommet conforme à l'inven-tion offre dans le cas des pneumatiques de l'espèce considérée un certain nombre d'avantages. D'une part le pliage des bords de la nappe à bords repliés est facilité, car les c~bles armant cette nappe sont moins nombreux'et/ou de plus petit diamè-tre, donc plus flexibles. Dans certains cas il suffit d'utiliser des câbles en textile synthétlque. Etant plus flexihles, les câbles sont dépour-vus, à l'endroit où ils sont placés, de déformations prejudicia~
bles à leur endurance. D'autre part, et ceci est une'conséquence inattendue de l'in~ention, en raison des conditions de roulage hors la route provoquant de fortes variations de courbure, en tous sens, de l'armature de sommet, le renforcement des bords pro-cur~ par une nappe à bords repliC~s normale serait exagér~ au point de'compromettré l'endurance à la séparation des nappes de sommet ou d'accroître la vulnérabilité du sommet aux coupures. Le frac-tionnement de la nappe à bords repliés normale conformément àl'invention perme-t au contraire de disposer d'une nappe à bords .
repliés qui rigidifie moinsles zones marginales de l'armature de v~9~
sommet et, par suite, d'une armature de sommet dont les bords sont non seulement-plus souples pour épouser plus facilement les formes des obstacles, mais encore suffisamment renforcés pour ne pas etre sujets à la séparation des nappes provoquée par les déformations exagérées de l'armature de sommet. Bien plus, le fractionnement conforme à l'invention permet de doser à volonté à la fois la ré-sistance de l'armature de sommet et la souplesse des zones margi-nales de celle-ci. A la limite, le fractionnemen-t de la nappe de sommet normale à bords repliés est entièrement conditionné par la souplesse que l'on désire attribuer aux bords de l'armature de som-met.
~'invention est indépendante de l'ordre de superposition de la nappe fractionnaire à bords non repliés et de l'autre nappe de sommet normale à bords non repliés, pourvu que la nappe frac-tionnaire à`bords repliés enveloppe les bords de la nappe normale à bords non repliés et éventuellement ceux de la nappe fraction-naire à bords non repliés résultant du fractionnement conforme à
l'invention, les nappes formant l'armature de sommet conforme à
se croisant bien entendu s.elon deux directions La résistance d'une nappe de sommet s'exprime en daN
par centimètre de largeur de nappe, cette largeur, à ne pas con-fondre avec la largeur axiale de la nappe elle-même, étant mesurée perpendiculairement aux éléments de renforcement de la nappe en question.
Un calcul élémentaire permet d'évaluer la force unitai-re f (par cm) agissant parallèlement aux câbles d'une nappe norma-le dans le cas d'une armature de sommet form~e par deux nappes normales, par exemple une à bords repliés, l'autre à bords non repliés.
Cette force est donné par l'expression :
f _ p.r. , dans laquelle 1 + ctg al . tg ~2 p.r.est la force agissant longitudinalement par unité de largeur rnesurée dans le sens axial du pneumatique, sur l'armature de sommet de rayon équatorial r sous l'effet de la pres-sion de gonflage p , -~1 est l'angle que font les câbles de nappe normale dont on désire calculer la force unitaire F, avec la direction longitudinale, et -~2 est l'angle que font les cables de l'autre nappe normale, avec la direction longitudinale.
Si f désigne la force à laquelle doit résls-ter la nap-pe normale à bords repliés et si l'on désire utiliser une nappe fractionnaire à bords repliés de résistance f , la force à laquel-le doit résister la nappe fractionnaire à bords non repliés est égale à f2 = f ~ fl~ Il est bien entendu que les chiffres ci-des-sus sont consldérés avant l'application d~s coefficients de sécu~
rité k, kl, k2, ceux-ci étant toujours supérieurs à l'unité et de préférence compris entre 7 et 10.
Divers moyens peuvent être utilisés pour modifier la résistance d'une nappe et, par suite, sa flexibilité lorsqu'il s'agit d'une nappe à bords repliés : diminution de la section uti-le du matériau ou modification du matériau lui-même formant les .
c~bles, augmentation du pas des câbles, utilisation de câbles é-lastiques, modific.ation de l'oblicité par rapport ~ la direction circonférentielle. Ce dernier moyen permet aussi de faire varier ou d'adapter la souplesse de l'ensemble de l'armature de sommet compte tenu des obstacles se présentant sur la trajectoire du pneumatique.
Le dessin auquel fait référence la partie de la descrip-tion qui suit est destiné à.montrer des exemples illustratifs mais non limitatifs de l'invention.
Sur ce dessin :
-la figure 1 représente schématiquement en coupe radia-le le sommet d'un pneumatique correspondant à l'é-tat de la tech-~0~98 nique avec une armatuxe de sommet formée d'une nappe normale à
bords non repliés et d'une nappe normale à bords repliés, et -les figures 2 à 6 représentent des armatures de sorn-met conformes ~ l'invent on, vues en coupe radiale, et -la figure 7 est ~ne vue en plan développée, avec ar-raché, d'un tron,con de l'armature de sommet selon la fig. 2.
Pour marquer la différence entre les nappes normales et les nappes fractionnaires, les nappes normales sont représen-tées sur les figures 2 à 6 par des traits forts, alors que les nap-pes fractionnaires sont représ~ntées par des trait fins.
Le pneumatique dont seul le sommet 1 est représenté en coupe radiale à la fig. 1 comporte une armature de carcasse 2 et, radialement à l'extérieur de celle-ci, une armature de sommet 3 entourée par une armature de protection 4. L'armature de sommet 3 est formée d'une nappe normale 32 non repliée et d'une nappe nor-male 31 dont les bords 31 A sont repliés autour des bords non re-pliés de la nappe normale 32. L'armature de protection 4 est for-mée de deux nappes 41, 42 composées chacune d'éléments de renfor-cement souples tels que, par exemple, des câbles d'acier élasti-ques selon le brevet FR 1 188 486 ou des câbles en polyamide ou en polyester.
L'armature de sommet 3 A représentée aux fig. 2 et 7 résulte du fractionnement, conforme à l'invention, de la nappe nor-male à bords~epliés 31 de la fig. 1 en deux nappes fractionnaires 310 et 311, la nappe normale 32 à bords non repliés restant en tout point identique à celle représentée à la fig. 1. Dans cet ex-emple, la nappe fractionnaire 311 à bords non repli~s est adjacen-te à la partie non repliée 310' de la nappe fractionnaire 310 à
bords repliés.
Les câbles de la nappe fractionnaire 311 à bords non repliés peuvent être disposés, par rapport à la direction circon-férentielle du pneumatique, sous un angle de même signe et de mê-~8~ 8 me valeur à + 5 près ~ue celui des c~bles de la nappe frac-tion-naire 310. Quel que soit l'angle choisi pour la nappe fraction-naire non repliée 311, il convient de choisir l'angle des câbles de la nappe normale 32 ~ bords non repliés de fa~on que ses câ-bles croisent ceu~ de la nappe 311.
Une disposition satisfaisante de nappes de sommet con-formes à l'invention pour un pneumatique de la dimension 18,00-25 destinés à porter une charge nominale de 10 000 daN et à être gon-flé à une pression de 6 bars es-t la suiuante :
Nappe fractionnaire à bords repliés 310 :
Câbles élastiques formés de 21 fils en acier ayant cha-cun un diamètre de 0,23 mm et assemblés selon le brevet FR 1 188 ~86 :
-largeur totale : 450 mm, - largeur de chacun des bords repliés : 75 mm, - angle des câbles par rapport à la direction circon-férentielle du pneumatique : ~ 26, - résistance de la nappe : ~20 daN/cm (f = 52 daN/cm, kl = 10).
Nappe fractionnaire à bords non repliés 311 :
Cables-formés de 48 fils d'acier ayant chaun un diamè-tre de 0,26 mm et assemblés au pas de 3 mm , - largeur : 280 mm, - angle des câbles par rapport à la direction circonfé-rentielle du pneumatique : + 26, - résistance de la nappe : 1 600 daN/cm (f = 160 daN/
Les nappes fractionnaires 310 et 311 remplacent une nappe normale à bords repliés 31 (fig. 1) ayan-t une résistance de
2 100 daN/cm armée de câbles formés chacun formés de 39 fils de 0,26 mm de diamètre, la force unltaire f agissant sur cette nappe normale étant, d'après la relation indiquée plus haut, de l'ordre 1~8V(~98 .
de 210 daN/cm et le coefficient de sécurité adopté de l'ordre 10.
Dans l'exemple illustré par la fig. 3, la nappe frac-tionnaire à bords repliés 312 est divisée en deux nappes partiel-les 312 A séparées l'une de l'autre par une zone d'interruption 5, ce qui permet d'influencer favorablement la souplesse d'une zone intermédiaire entre les bords de l'armature de sommet 3 B des pneu-matiques de l'esp~ce considérée.
Un moyen pour influencer la souplesse de l'armature de sommet et son aptitude à "avaler" sans inconvénients les obsta-cles consiste à modifier les angles que forment les câbles des dif-férentes nappes. Ainsi , on obtient un sommet plus souple en dis-posant les cables des nappes 310 et 311 par exemple à un angle compris entre 26 et 40 au lieu de 26, ceux de la nappe norma-le 32 à un angle de sens inverse compris entre 20 et 30 au lieu de 20, ces angles étant toujours mesurés par rapport à la direc-tion circonférentielle du pneumatique. Une telle mesure, conjuguée avec une nappe frac~ionnaire dont les bords repliés ont une lar-geur appropriée, permet de répartir judicieusement la souplesse de l'armature de sommet des pneumatiques de l'espèce considérée.
Un autre moyen pour influencer la souplesse de l'arma-ture de sommet consiste, dans les arma-tures de sommet des pneuma-- tiques de l'espèce considérée, à répartir d'une façon appropriée les efforts partiels (fl, f2) supportés par les nappes fraction-naires et/ou les coefficients de sécurité (kl, k2) de ces nappes.
Ainsi il est possible d'attribuer des fonctions différentes aux nappes fractionnaires. L'une, a bords non repliés, participe à la ri~sisl:ance (ic.~) dc l~arlna~ure ~o xonune~, I'au~re, 'I L~or~-; r~ Li~s, participe à la cohésion desparties marginales de l'armature de sommet. Ceci dans des conditions satisfaisantes, puisque l'endu-rance des câbles n'est plus diminuée par l'opération de pliage.
Ce moyen se combine avantageusement avec celui qui consiste à mo-difier les angles des nappes de l'armature de sommet.
Si, par contre on désire ré~uire la souplesse de l'ar-mature de sommet, on réduit les angles que forment les nappes 310 et 311 respectivement 32 avec la direction circonférentielle. La plage qui parait convenir se situe entre 26 et 15 pour les nap-pes fractionnaires 310, 311 et entre 20 et 15 pour la nappe nor-male 32 a bords non repliés.
La fig. 4 représente une armature de sommet 3 C dans laquelle la portion non repliée 314' de la nappe fractionnaire 314 à bords rep~iés 314 A conformè à l'invention se trouve radia-lement à l'extérieur à la fois de la nappe fractionnaire à bords non repliés 315 et de la nappe normale à bords non repliés 32. Il en résulte que les bords repliés 31~ A de la nappe fractionnaire 314 se trouvent situés radialement à l'intérieur des nappes 32 et 315. Egalement dans cette forme d'exécution de l'invention, la par-tie non repliee 314' de la nappe fractionnaire à bords repliés pourrait présenter une solution de continuité analogue ~ celae re-présentée en 5 à la fig. 3. Cettre armature de sommet 3 C se pr8-te aussi, comme celle selon la fig. 3, à une augmentation généra-le des angles des câbles des nappes qui la composent, et, par sui-te, à une souplesse plus grande.
Les figures 5 et 6 illustrent le cas où seule la nappe normale 32 à bords non repliés est enveloppée par les bords re-pliés des nappes fractionnaires 316 et 318 respectivement. Sur la fig. 5 la nappe fractionnaire à bords non repliés 317 est ad-jacente à la portion non repliée 316' de la nappe fractionnaire 31S à bords repliés, l'armature de sommet 3 D conforme à l'inven-tion ~tant formC~e par les nappes 32, 316 ~t 317.
Sur la fig. 6, la nappe fractionnaire 319 à bords non repliés est adjacente aux bords repliés 318 A de la nappe frac-tionnaire 318 qui enveloppe la nappe normale 32, l'armature de som-met 3 E conforme ~ l'invention étant formée par les nappes 32, 318 et 319.
~801D98 Comme on le voit par tous les exemples d'exécution ci-dessus, le principe de l'invention permet d'utilise.r une nappe - fractionnaire dont les bords sont repliés soit radialement vers l'extérieur, soit radialement vers l'intérieur. Le sens de pliage radialement vers l'extérieur est préférable car plus facile à
exécuter.
de 210 daN/cm et le coefficient de sécurité adopté de l'ordre 10.
Dans l'exemple illustré par la fig. 3, la nappe frac-tionnaire à bords repliés 312 est divisée en deux nappes partiel-les 312 A séparées l'une de l'autre par une zone d'interruption 5, ce qui permet d'influencer favorablement la souplesse d'une zone intermédiaire entre les bords de l'armature de sommet 3 B des pneu-matiques de l'esp~ce considérée.
Un moyen pour influencer la souplesse de l'armature de sommet et son aptitude à "avaler" sans inconvénients les obsta-cles consiste à modifier les angles que forment les câbles des dif-férentes nappes. Ainsi , on obtient un sommet plus souple en dis-posant les cables des nappes 310 et 311 par exemple à un angle compris entre 26 et 40 au lieu de 26, ceux de la nappe norma-le 32 à un angle de sens inverse compris entre 20 et 30 au lieu de 20, ces angles étant toujours mesurés par rapport à la direc-tion circonférentielle du pneumatique. Une telle mesure, conjuguée avec une nappe frac~ionnaire dont les bords repliés ont une lar-geur appropriée, permet de répartir judicieusement la souplesse de l'armature de sommet des pneumatiques de l'espèce considérée.
Un autre moyen pour influencer la souplesse de l'arma-ture de sommet consiste, dans les arma-tures de sommet des pneuma-- tiques de l'espèce considérée, à répartir d'une façon appropriée les efforts partiels (fl, f2) supportés par les nappes fraction-naires et/ou les coefficients de sécurité (kl, k2) de ces nappes.
Ainsi il est possible d'attribuer des fonctions différentes aux nappes fractionnaires. L'une, a bords non repliés, participe à la ri~sisl:ance (ic.~) dc l~arlna~ure ~o xonune~, I'au~re, 'I L~or~-; r~ Li~s, participe à la cohésion desparties marginales de l'armature de sommet. Ceci dans des conditions satisfaisantes, puisque l'endu-rance des câbles n'est plus diminuée par l'opération de pliage.
Ce moyen se combine avantageusement avec celui qui consiste à mo-difier les angles des nappes de l'armature de sommet.
Si, par contre on désire ré~uire la souplesse de l'ar-mature de sommet, on réduit les angles que forment les nappes 310 et 311 respectivement 32 avec la direction circonférentielle. La plage qui parait convenir se situe entre 26 et 15 pour les nap-pes fractionnaires 310, 311 et entre 20 et 15 pour la nappe nor-male 32 a bords non repliés.
La fig. 4 représente une armature de sommet 3 C dans laquelle la portion non repliée 314' de la nappe fractionnaire 314 à bords rep~iés 314 A conformè à l'invention se trouve radia-lement à l'extérieur à la fois de la nappe fractionnaire à bords non repliés 315 et de la nappe normale à bords non repliés 32. Il en résulte que les bords repliés 31~ A de la nappe fractionnaire 314 se trouvent situés radialement à l'intérieur des nappes 32 et 315. Egalement dans cette forme d'exécution de l'invention, la par-tie non repliee 314' de la nappe fractionnaire à bords repliés pourrait présenter une solution de continuité analogue ~ celae re-présentée en 5 à la fig. 3. Cettre armature de sommet 3 C se pr8-te aussi, comme celle selon la fig. 3, à une augmentation généra-le des angles des câbles des nappes qui la composent, et, par sui-te, à une souplesse plus grande.
Les figures 5 et 6 illustrent le cas où seule la nappe normale 32 à bords non repliés est enveloppée par les bords re-pliés des nappes fractionnaires 316 et 318 respectivement. Sur la fig. 5 la nappe fractionnaire à bords non repliés 317 est ad-jacente à la portion non repliée 316' de la nappe fractionnaire 31S à bords repliés, l'armature de sommet 3 D conforme à l'inven-tion ~tant formC~e par les nappes 32, 316 ~t 317.
Sur la fig. 6, la nappe fractionnaire 319 à bords non repliés est adjacente aux bords repliés 318 A de la nappe frac-tionnaire 318 qui enveloppe la nappe normale 32, l'armature de som-met 3 E conforme ~ l'invention étant formée par les nappes 32, 318 et 319.
~801D98 Comme on le voit par tous les exemples d'exécution ci-dessus, le principe de l'invention permet d'utilise.r une nappe - fractionnaire dont les bords sont repliés soit radialement vers l'extérieur, soit radialement vers l'intérieur. Le sens de pliage radialement vers l'extérieur est préférable car plus facile à
exécuter.
Claims (7)
1. Pneumatique pour véhicules gros et très gros porteurs circulant hors la route, avec une armature de carcasse radiale et une armature de sommet formée de trois nappes obliques de fils ou câbles parallèles dans chaque nappe, deux de ces nappes étant des nappes à bords non repliés, l'autre nappe étant une nappe dont les bords sont replies autour d'au moins une des deux précédentes, caractérisé en ce que - une des nappes a bords non replies et la nappe à
bords repliés ont des fils ou câbles à peu près parallèles et croises par rapport aux fils ou câbles de l'autre nappe à bords non replies et en ce que - la somme (k1f1 + k2f2) des résistances k1f1 respec-tivement k2f2 des nappes à fils ou câbles à peu près parallèles est égale à la résistance k.f d'une nappe à bords replies unique (dite nappe normale) de même orientation .alpha.1 par rapport à la direction longitudinale de pneumatique, f = étant l'effort unitaire agissant sur la nappe normale, f1 respectivement f2 étant l'effort uni-taire agissant sur les nappes fractionnaires considérées tels que la somme f1 + f2 soit égale à f, .alpha.2 étant l'orientation de la nappe à bords non repliés croisée avec les nappes fraction-naires considérées, k, k1, k2 étant respectivement les coeffi-cients de sécurité affectés à la nappe normale et aux nappes fractionnaires, ces coefficients étant compris entre 5 et 10, p étant la pression de gonflage et r le rayon équatorial de la nappe normale.
bords repliés ont des fils ou câbles à peu près parallèles et croises par rapport aux fils ou câbles de l'autre nappe à bords non replies et en ce que - la somme (k1f1 + k2f2) des résistances k1f1 respec-tivement k2f2 des nappes à fils ou câbles à peu près parallèles est égale à la résistance k.f d'une nappe à bords replies unique (dite nappe normale) de même orientation .alpha.1 par rapport à la direction longitudinale de pneumatique, f = étant l'effort unitaire agissant sur la nappe normale, f1 respectivement f2 étant l'effort uni-taire agissant sur les nappes fractionnaires considérées tels que la somme f1 + f2 soit égale à f, .alpha.2 étant l'orientation de la nappe à bords non repliés croisée avec les nappes fraction-naires considérées, k, k1, k2 étant respectivement les coeffi-cients de sécurité affectés à la nappe normale et aux nappes fractionnaires, ces coefficients étant compris entre 5 et 10, p étant la pression de gonflage et r le rayon équatorial de la nappe normale.
2. Pneumatique selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la nappe fractionnaire à bords repliés est repliée autour des bords de la nappe normale à bords non repliés.
en ce que la nappe fractionnaire à bords repliés est repliée autour des bords de la nappe normale à bords non repliés.
3. Pneumatique selon la revendication 2, caractérisé
en ce que la nappe fractionnaire a bords repliés est disposée selon un angle compris, en valeur absolue, entre 15° et 40°, la nappe fractionnaire à bords non repliés selon un angle com-pris, en valeur absolue, entre 15° et 40° et la nappe normale à
bords non repliés selon un angle compris, en valeur absolue, entre 15° et 30°.
en ce que la nappe fractionnaire a bords repliés est disposée selon un angle compris, en valeur absolue, entre 15° et 40°, la nappe fractionnaire à bords non repliés selon un angle com-pris, en valeur absolue, entre 15° et 40° et la nappe normale à
bords non repliés selon un angle compris, en valeur absolue, entre 15° et 30°.
4. Pneumatique selon la revendication 3, caractérisé
en ce que la nappe fractionnaire à bords repliés comporte une zone médiane le long de laquelle cette nappe est interrompue.
en ce que la nappe fractionnaire à bords repliés comporte une zone médiane le long de laquelle cette nappe est interrompue.
5. Pneumatique selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les bords de la nappe fractionnaire à
bords repliés sont repliés radialement vers l'intérieur.
bords repliés sont repliés radialement vers l'intérieur.
6. Pneumatique selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les angles que forment les nappes fractionnaires avec la direction circonférentielle diffèrent d'au plus ?5°.
7. Pneumatique selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les coefficients de sécurité k, k1, k2 sont compris entre 7 et 10.
Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |