Paroi auto-obturatrice, notamment pour bandages pneumatiques, et procédé de
fabrication de cette paroi.
On connaît de nombreuses dispositions de parois élastiques pour bandages pneuma- tiques comportant des couches ayant la propriété d'obturer automatiquement tonte perforation pratiquée à travers elles. Ce résultat est généralement obtenu par le moyen de compositions visqueuses qui s'écoulent à tra- vers la perforation et s'y solidifient. Les parois ainsi réalisées sont lourdes ; elles ont tendance à vieillir assez rapidement en perdant leur qualités. Enfin les couches d'obturation présentent un coefficient d'hystérésis élastique considérable entraînant de réchauffe- ment et une perte de puissance notable.
L'invention vise au contraire à permettre de réaliser une paroi auto-obturatrice, plus particulièrement pour bandages pneumatiques.
La paroi suivant l'invention est earacté- risée en ce qu'elle comporte au moins une couche de matière élastique maintenue en état de compression superficielle par la réaction élastique d'au moins une autre couche d'une matière semblable avec laquelle elle est collée.
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une telle paroi, caracté- risé en ce qu'on immerge dans un solvant au moins une couche d'une matière élastique en la laissant se dilater en tous sens par le sol vant, en ce qu'on la colle à l'état dilaté avec au moins une autre couche d'une matière semblable non traitée par un solvant, et en ce qu'on laisse ensuite évaporer le solvant.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, montre diverses formes d'exécution de l'in- vention.
Fig. 1 à 3 sont des coupes transversales montrant à l'état isolé les trois couches élémentaires constituant une bande protectrice agencée suivant l'invention, telles qu'elles se présentent avant collage.
Fig. 4 montre en coupe les trois couches collées ensemble, mais avant suppression de la tension imposée à certaines d'entre elles en vue de collage.
Fig. 5 est une coupe transversale de la bande obtenue, à l'état de repos.
Fig. 6 est une coupe à plus petite échelle d'une chambre à air air laquelle une telle bande a été collée.
Fig. 7 est une vue en coupe à grande échelle montrant comment la bande de fig. 6 réagit à l'encontre d'une perforation.
Fig. 8 montre en coupe une autre forme d'exécution d'une bande protectrice, dans laquelle une couche sous tension est disposée entre deux couches qu'elle maintien en état de compression.
Fig. 9 est une coupe semblable à celle de fig. 8, mais montrant la bande traversée par une perforation.
Fig. 10 montre en coupe une autre variante à deux couches sous tension et à trois couches en compression.
Fig. 11 est une coupe d'une chambre à air réalisée par le moyen d'une bande suivant fig. 8, repliée sur elle-mme.
Dans la forme d'exécution des fig. 1 à 5 une bande auto-obturatrice protectrice com- porte trois couches qui, à l'état isolé avant collage, se présentent sous la forme de trois bandes élémentaires. La première 1 (fig. 1) a été tendue dans le sens de la largeur de manière à s'allonger très sensiblement dans eette direction. En fig. 1 on a indiqué en la la section de cette bande avant mise sous tension et l'on voit que la longueur de cette section (lar geur de la bande) a ensuite sensiblement doublé sous l'effet de la tension. La seconde bande élémentaire 2 (fig. 2) a, au repos, la mme largeur que la bande 1 à l'état tendu.
La troisième bande élémentaire 3 est identique à la première bande élémentaire 1.
Les trois bandes élémentaires 1, 2 3 sont superposées et collées ensemble, comme montré fig. 4, les bandes 1 et 3 étant mainte nues sous tension pendant toute l'opération.
Une fois le collage effectué, on libère les bandes extérieures 1 et 3. En raison de l'élastieité du caoutchouc, ces bandes se contractent en entraînant avec elles la bande inter- média. ire 2 qui est ainsi comprimée super ficiellement. Il s'établit finalement un équilibre entre la tension des bandes 1 et 3 et la compression de la bande 2 et l'on obtient la bande composite auto-obturatrice représentée en fig. 5.
En fig. 6 on a supposé qu'une telle bande protectrice, dont la constitution. n'a pas été détaillée pour ne pas surcharger le dessin, avait été collée en A sur l'extérieur de la périphérie d'une chambre à air 4 sur laquelle e elle détermine une légère surépaisseur périphérique. Si l'on pratique une perforation dans la partie ainsi surépaissie d'lme telle chambre, par exemple une perforation cylindrique comme indiqué en B en fig. 7, aussitôt que l'outil ayant servi à réaliser la perforation est retiré, le caoutchouc à l'état comprimé de la couche 2 se dilate en direction du centre de la perforation.
Si la tension des couches 1 et 3 est suffisante, et si la couche 2 est faite d'un caoutchouc suffisamment mou. il se produit dans cette couche une obturation rigoureusement étanche de la perforation, comme indiqué en ( < , le clebouche dn trott daL les deux autres couches étant au contraire agrandi par l'effet de la tension dont ces s couches sont le siège. On constate par expérience qu'une chambre à air établie comme ci-dessus décrit supporte impunément des perforations faites avec des clous de fort diamètre et est pratiquement increvable.
La bande. 1 de fig. 6 peut s'étendre sur une plus ou moins grande partie de la sec tion de la chambre, suivant la protection désirée. Elle peut mme entourer complètement cette chambre. Au lieu de coller cette bande-1 à l'extérieur de la chambre à air 4. on peut. la coller à l'intérieur de celle-ci. Par exemple on peut, lors de la fabrication de la chambre et quand celle-ci est encore sous forme de tuyau ouvert aux deux bouts, coller longitu- dina. lement la bande sur ce tuyau, puis retourner ee dernier à la façon d'un doigt de gant. et terminer la fabrication de la chambre par collage des deux extrémités.
Dans la forme d'exécution de fig. 8 la bande proteetrice compoile une eouche soiis tension 1 collée entre deux couches 2 et 2' qu'elle maintient en état de compression.
Lorsqu'une telle bande est perforée (fig. 9) la perforation se referme d'elle-mme dans les couches extérieures 2 et 2', tandis qu'elle a tendance à s'agrandir dans la couche intermé- diaire 1. Dans cette forme d'exécution la couche sous tension 1. qui, en raison de sa tension superficielle a tendance à se déchirer quand elle est entamée localement par un objet coupant ou par une succession de perforations très voisines les unes des autres, se trouve protégée par les couches en compression 2 et 2'qui l'entourent entièrement. La bande protectrice finalement réalisée est donc moins fragile. De plus l'obturation d'une per foration se fait en deux points, ce qui augmente la sécurité.
On pourrait d'ailleurs multiplier les couches successives, et fig. 10 montre une forme d'exécution comportant deux couches 1 et 1'en état de tension superficielle, alternées avec trois couches 2, 2'et 2"en état de com- pression superficielle.
Au lieu d'utiliser la bande protectrice suivant l'une quelconque des formes d'exéeution précédentes, par exemple suivant fig. 8, en l'adaptant sur ou dans une chambre à air, on peut réaliser directement une chambre a air à l'aide de cette bande, comme indiqué en fig. 11, en repliant cette bande sur elle-mme en forme de tuyau suivant toute méthode appropriée.
Dans ce qui précède on a supposé que les bandes élémentaires telles que 1 (fig. 1) et3 (fig. 3) étaient maintenues tendues trans- versalement pendant le collage. Cette mise sous tension exige évidemment des dispositifs tendeurs munis de pinces ou autres organes de préhension des bords de la bande élémentaire et l'on doit prévoir cette dernière no tablement plus large qu'il n'a été figuré, afin de ménager 1'emplacement de ces organes, la portion dépassante étant coupée une fois le collage effectué.
Dans le cas ae bandes relativement larges ou de feuilles, il est nécessaire que la tension transversale s'accompagne d'une tension longitudinale afin que les couches en compression soient réellement comprimées dans tous les sens. De toute manière les dispositifs tendeurs constituent une gne considérable autour des presses généralement utilisées pour le collage avec vulea nisation ; ils provoquent une perte de matière notable ; ils rendent le travail long et difficile.
Au lieu de mettre les couches élémentairas, telles que les bandes 1 et 3 de fig. 1 et 3, en état de tension superficielle durant l'opération de collage, on peut opérer celleci pendant que ces couches sont dilatées en tous sens par l'action d'un solvant. Dans le cas du caoutchouc naturel, par exemple, on immerge la feuille ou bande intéressée dans du trichloréthylène à la température ordinaire. Sous l'action de ce corps le caoutchouc se dilate en tous sens dans une mesure importante. Au bout d'une demi-heure environ cette dilatation a sensiblement atteint son maximum alors que le processus de dissolu- tion na'pas encore commencé.
On retire la bande ou feuille, on l'essuyé rapidement et on procède au collage avec les autres bandes ou feuilles destinées à réaliser une paroi agencée suivant l'invention. Ce collage s'effectue par exemple à chaud dans une presse à vulcaniser.
Le solvant s'évapore rapidement et la couche qu'il avait dilatée tend à reprendre ses dimensions originales ; comme elle en est emp- chée, elle se met sous tension superficielle en tous sens, de telle sorte que lorsque le collage est terminé et que tout le solvant est évaporé on obtient bien une paroi formée de couches sous tension et de couches en compression alternées.
L'invention est applicable non seulement aux chambres à air ou autres sortes de bandages pneumatiques, mais encore à tous les récipients à parois déformables qu'on désire mettre à l'abri des perforations. Elle peut se mettre en oeuvre non seulement avec le caoutchouc proprement dit, mais encore avec les caoutchoucs synthétiques ou substances de remplacement du caoutchouc, ainsi qu'avee tous les mélanges de ces divers corps entre eux, quitte à déterminer dans chaque cas le solvant le plus avantageux a. utiliser éven- tuellement.
REVENDICATIONS :
I. Paroi auto-obturatrice, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une couche de matière élastique maintenue en état de compression superficielle par la réaction élastique d'au moins une autre couche d'une matière semblable avec laquelle elle est collée.