EP2984223A1 - Produit renforcé en caoutchouc comprenant un élément de renfort gainé - Google Patents

Produit renforcé en caoutchouc comprenant un élément de renfort gainé

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EP2984223A1
EP2984223A1 EP14717119.3A EP14717119A EP2984223A1 EP 2984223 A1 EP2984223 A1 EP 2984223A1 EP 14717119 A EP14717119 A EP 14717119A EP 2984223 A1 EP2984223 A1 EP 2984223A1
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EP
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circumferential
mass
rubber
mechanical anchoring
sheath
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EP14717119.3A
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Aurore LARDJANE
Sébastien Noel
Sébastien RIGO
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Definitions

  • the state of the art is known of a tire, for example a radial carcass reinforcement for a heavy vehicle type vehicle.
  • the tire comprises a tread, two inextensible beads, two flanks connecting the beads to the tread and a crown reinforcement disposed circumferentially between the carcass reinforcement and the tread.
  • the reinforced rubber product according to the invention allows to extend the duration of use of the tire.
  • the cavity extends radially inwardly of the sheath.
  • the cavity forms a female part adapted to receive a male part of the coating rubber mass.
  • each projection is punctual.
  • the element can also prevent any radial movement of the polymer sheath relative to the coating rubber mass, that is to say any movement perpendicular to the main direction.
  • the polymer is an elastomer.
  • the elastomer is diene and more preferably chosen from the group consisting of polybutadienes (BR), synthetic polyisoprenes (IR), natural rubber (NR), butadiene copolymers, isoprene copolymers and mixtures of these elastomers.
  • the polyamide is an aliphatic polyamide, for example nylon.
  • thermoplastic elastomer is a styrenic elastomer (TPS).
  • TPS styrenic elastomer
  • Thermoplastic elastomer (TPE) can be functionalized.
  • Thermoplastic elastomer (TPE) can be unsaturated.
  • the metal monofilaments, the textile fibers or the strands undergo only a collective torsion and do not undergo individual torsion around their own axis.
  • the wire element is metallic and comprises several monofilaments and is of the type gummed in situ, that is to say that the metallic wire element is gummed from the inside, during its manufacture even by an eraser filling.
  • Such metallic wire elements are known to those skilled in the art.
  • the composition of the filling compound may be identical to the composition of the sheath.
  • Another object of the invention is a method of manufacturing a tire-reinforced rubber product comprising a reinforcing element extending in a main direction and embedded in a coating rubber mass, wherein:
  • At least one wire element is coated with a polymer sheath
  • the reinforcement element is embedded in the coating rubber mass.
  • the invention also relates to a manufacturing facility for a tire-reinforced rubber product comprising a reinforcement element extending in a main direction and embedded in a coating rubber mass, the installation comprising :
  • Figure 1 is a sectional view of a tire according to the invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a reinforcing member of Figure 2;
  • Figure 4 is a projection view in the main direction of the reinforcing member of Figure 2;
  • the tire 1 has a vertex 2 reinforced by a crown reinforcement 3, two sides 4 and two beads 5, each of these beads 5 being reinforced with a rod 6.
  • the top 2 is surmounted by a tread not represented in this schematic figure.
  • a carcass reinforcement 7 is wrapped around the two rods 6 in each bead 5 and comprises a reversal 8 disposed for example towards the outside of the tire 1.
  • the crown reinforcement 3 comprises a crown ply 9.
  • the sheath 18 is delimited by a concave contour C, that is to say non-convex.
  • the reinforcement element 12 is embedded in the mass 14 of coating rubber by means of the shell 64.
  • FIGS. 6 and 7 show a reinforcement element respectively according to second and third embodiments.
  • FIGS. 11 and 12 show a reinforcing element according to a sixth embodiment.

Landscapes

  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

Un produit renforcé en caoutchouc pour pneumatique comprend un élément de renfort (12) s'étendant selon une direction principale (A, X) et noyé dans une masse de caoutchouc d'enrobage. L'élément de renfort (12) comprend : • - au moins un élément filaire (16) revêtu d'une gaine de polymère (18), et • - au moins un élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse de caoutchouc d'enrobage, l'élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial étant ménagé dans ou sur la gaine de polymère (18).

Description

Produit renforcé en caoutchouc comprenant un élément de renfort gainé
[001] L'invention concerne un produit renforcé en caoutchouc pour pneumatique, un pneumatique, un procédé de fabrication du produit renforcé en caoutchouc ainsi qu'une installation de fabrication de ce produit renforcé en caoutchouc. L'invention s'applique à tout type de pneumatiques.
[002] On connaît de l'état de la technique un pneumatique, par exemple à armature de carcasse radiale pour véhicule de type poids lourd. Le pneumatique comprend une bande de roulement, deux bourrelets inextensibles, deux flancs reliant les bourrelets à la bande de roulement et une armature de sommet, disposée circonférentiellement entre l'armature de carcasse et la bande de roulement.
[003] Les armatures de carcasse et de sommet comprennent une ou plusieurs nappes de renfort comprenant des éléments de renfort noyés dans une masse de caoutchouc d'enrobage. Chaque élément de renfort présente une forme générale longiligne et s'étend selon une direction principale sensiblement parallèle à sa longueur.
[004] Dans l'état de la technique, chaque élément de renforts comprend un élément filaire formant un câble comprenant plusieurs monofilaments métalliques, par exemple un câble à couches. Dans certains cas, l'élément de renfort comprend également une gaine de polymère revêtant l'élément filaire, par exemple une gaine en matière thermoplastique, par exemple en nylon. La gaine de polymère présente une section sensiblement circulaire.
[005] Au sein de la nappe de renfort, l'élément de renfort et la masse de caoutchouc d'enrobage sont solidaires l'un de l'autre grâce à une liaison de type adhésive entre une surface externe de la gaine de polymère et une surface interne de la masse de caoutchouc d'enrobage.
[006] Or, sous l'effet de certaines contraintes mécaniques répétées exercées lors du roulage du pneumatique, cette liaison adhésive peut perdre en efficacité, notamment sous l'effet de torsions induisant des mouvements circonférentiels et/ou axiaux entre la gaine de polymère et la masse de caoutchouc d'enrobage.
[007] L'élément de renfort ne peut alors plus assurer sa fonction de renforcement de la nappe de renfort alors que l'élément filaire présente encore des propriétés mécaniques et d'endurance qui permettrait à l'élément de renfort d'assurer correctement sa fonction si la liaison adhésive n'avait pas rompue. Le pneumatique doit alors être changé.
[008] L'invention a pour but d'allonger la durée d'utilisation du pneumatique. [009] A cet effet, l'invention a pour objet un produit renforcé en caoutchouc pour pneumatique comprenant un élément de renfort s'étendant selon une direction principale et noyé dans une masse de caoutchouc d'enrobage, l'élément de renfort comprenant :
- au moins un élément filaire revêtu d'une gaine de polymère, et
- au moins un élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse de caoutchouc d'enrobage, l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial étant ménagé dans ou sur la gaine de polymère.
[010] Le produit renforcé en caoutchouc selon l'invention permet d'allonger la durée d'utilisation du pneumatique.
[011] En effet, d'une part, la gaine limite voire empêche la pénétration d'agents extérieurs, notamment les agents potentiellement corrosifs, au contact du ou des éléments filaires ce qui limite la déchéance de l'élément de renfort.
[012] D'autre part, grâce à l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial, on réduit le risque de rupture de la liaison adhésive entre la gaine et la masse de caoutchouc d'enrobage. L'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial permet d'assurer une liaison mécanique par ancrage mécanique de la masse de caoutchouc d'enrobage dans ou sur la gaine. Cette liaison mécanique s'ajoute à la liaison adhésive qui subit alors moins les contraintes mécaniques.
[013] Par liaison adhésive, on entend une liaison dont la solidité est essentiellement due à des interactions de nature chimique et/ou électrostatiques entre la gaine et la masse de caoutchouc d'enrobage.
[014] Par liaison mécanique, on entend une liaison dont la solidité est essentiellement due à l'agencement géométrique entre la gaine et la masse de caoutchouc d'enrobage.
[015] L'élément d'ancrage mécanique peut assurer un ancrage mécanique uniquement circonférentiel, uniquement axial ou à la fois circonférentiel et axial.
[016] Par ancrage mécanique circonférentiel, on entend que l'élément d'ancrage empêche tout mouvement selon la direction circonférentielle de la gaine par rapport à la masse de caoutchouc d'enrobage. Par ancrage mécanique axial, on entend que l'élément d'ancrage empêche tout mouvement selon la direction axiale, c'est-à-dire la direction parallèle à la direction principale, de la gaine par rapport à la masse de caoutchouc d'enrobage.
[017] Par élément filaire, on entend tout élément longiligne de grande longueur relativement à sa section transversale, quelle que soit la forme de cette dernière, par exemple circulaire, oblongue, rectangulaire ou carrée, ou même plate, cet élément filaire pouvant être rectiligne comme non rectiligne, par exemple torsadé, ou ondulé. Lorsqu'il est de forme circulaire, son diamètre est de préférence inférieur à 5 mm, plus préférentiellement compris dans un domaine de 0,1 à 2 mm.
[018] Dans un mode de réalisation, le ou les éléments filaires sont textiles. Par textile, on comprend que le ou les éléments filaires sont réalisés dans un matériau choisi parmi un polyester, tel que le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène naphthalate (PEN), le polybutylène téréphthalate (PBT), le polybutylène naphthalate (PBN), le polypropylène téréphthalate (PPT) ou le polypropylène naphthalate (PPN), un polyamide, par exemple un polyamide aliphatique comme le nylon ou un polyamide aromatique comme l'aramide, une polycétone, une cellulose comme la rayonne ou un mélange de ces matériaux.
[019] Dans un autre mode de réalisation, le ou les éléments filaires sont métalliques. Par métallique, on entend par définition un ou des éléments filaires constitués majoritairement (c'est-à-dire pour plus de 50% de sa masse) ou intégralement (pour 100% de sa masse) d'un matériau métallique. De préférence, le matériau métallique est l'acier, plus préférentiellement en acier perlitique (ou ferrito-perlitique) au carbone comprenant avantageusement entre 0,4% et 1 ,2% en masse de carbone.
[020] Dans le produit renforcé en caoutchouc, la masse de caoutchouc d'enrobage est de préférence crue.
[021] Avantageusement, l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial est venu de matière avec la gaine de polymère.
[022] Par venu de matière, on entend que l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial est dans la même matière que la gaine et d'un seul tenant avec la gaine.
[023] De préférence, l'élément de renfort comprend plusieurs éléments d'ancrage mécanique circonférentiels et/ou axiaux répartis respectivement circonférentiellement et/ou axialement dans ou sur la gaine de polymère.
[024] Dans un mode de réalisation, l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial comprend une cavité d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial ménagée dans la gaine de polymère.
[025] La cavité s'étend radialement vers l'intérieur de la gaine. La cavité forme une partie femelle apte à recevoir une partie mâle de la masse de caoutchouc d'enrobage.
[026] Dans une variante de ce mode de réalisation, la cavité d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial forme un sillon s'étendant sensiblement parallèlement à la direction respectivement principale et/ou circonférentielle. [027] Dans une autre variante de ce mode de réalisation, chaque cavité est ponctuelle.
[028] Dans un autre mode de réalisation, l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial comprend une saillie d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial ménagée sur la gaine de polymère.
[029] La saillie s'étend radialement vers l'extérieur de la gaine. La saillie d'ancrage mécanique forme une partie mâle apte à être reçue dans une partie femelle de la masse de caoutchouc d'enrobage.
[030] Dans une variante de ce mode de réalisation, la saillie d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial forme un rail s'étendant sensiblement parallèlement à la direction respectivement principale et/ou circonférentielle.
[031] Dans une autre variante de ce mode de réalisation, chaque saillie est ponctuelle.
[032] Par cavité ou saillie ponctuelle, on entend que la cavité ou la saillie s'étend sur une distance finie selon la direction principale et la direction circonférentielle.
[033] Avantageusement, l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial est agencé de façon à ancrer radialement la gaine de polymère et la masse de caoutchouc d'enrobage l'une par rapport à l'autre.
[034] En plus de l'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial, l'élément peut également empêcher tout mouvement radial de la gaine de polymère par rapport à la masse de caoutchouc d'enrobage, c'est-à-dire tout mouvement perpendiculaire à la direction principale.
[035] De préférence, dans un plan perpendiculaire à la direction principale, la gaine de polymère est délimitée par un contour concave, c'est-à-dire non convexe. Par concave, on entend que, dans un plan perpendiculaire à la direction principale, il existe au moins deux points du contour de la gaine pouvant être joint par une ligne droite sans passer exclusivement par la gaine.
[036] Optionnellement, chaque élément d'ancrage présente une dimension caractéristique supérieure ou égale à 0,01 mm, de préférence 0,02 mm et plus préférentiellement 0,05 mm. Par dimension caractéristique, on entend le plus petit diamètre de cercle dans lequel, dans un plan perpendiculaire à la direction principale, le contour délimitant chaque élément d'ancrage peut s'inscrire.
[037] De façon optionnelle, la gaine de polymère est réalisée dans une composition comprenant au moins un des composés choisis parmi un élastomère, un polymère thermoplastique et un mélange de ces composés. Avantageusement, la gaine de polymère est réalisée dans une composition présentant une température de fusion supérieure ou égale à 120°C, de préférence à 140°C et plus préférentiellement à 160°C. Ainsi, le gaine présente une tenue élevée à réchauffement ce qui permet de réduire la dégradation de l'ancrage mécanique aux températures élevées.
[038] De façon optionnelle, la gaine de polymère est revêtue d'une couche adhésive, par exemple d'une couche de colle de type RFL (Résorcinol-Formaldéhyde-Latex) ou équivalente.
[039] Dans un mode de réalisation, le polymère est un élastomère. De préférence, l'élastomère est diénique et plus préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les polybutadiènes (BR), les polyisoprènes de synthèse (IR), le caoutchouc naturel (NR), les copolymères de butadiène, les copolymères d'isoprène et les mélanges de ces élastomères. De tels copolymères sont plus préférentiellement choisis dans le groupe constitué par les copolymères de styrène-butadiène (SBR), les copolymères d'isoprène-butadiène (BIR), les copolymères d'isoprène-styrène (SIR), les copolymères d'isoprène-butadiène-styrène (SBIR) et les mélanges de tels copolymères.
[040] Dans un mode de réalisation, le polymère est thermoplastique. De préférence, le polymère thermoplastique est choisi parmi un polyester, un polyamide, une polycétone, une cellulose, un polyphénylène éther, un élastomère thermoplastique (TPE) ou un mélange de ces matériaux, et plus préférentiellement parmi un polyester et un polyamide.
[041] De façon préférée, le polyester est choisi parmi un polyéthylène téréphtalate (PET), un polyéthylène naphthalate (PEN), un polybutylène téréphthalate (PBT), un polybutylène naphthalate (PBN), un polypropylène téréphthalate (PPT) et un polypropylène naphthalate (PPN) et plus préférentiellement est le polyéthylène téréphtalate (PET).
[042] De façon préférée, le polyamide est un polyamide aliphatique par exemple le nylon.
[043] De façon préférée, l'élastomère thermoplastique (TPE) est un élastomère styrénique (TPS). L'élastomère thermoplastique (TPE) peut être fonctionnalisé. L'élastomère thermoplastique (TPE) peut être insaturé.
[044] Dans un mode de réalisation, l'élément de renfort comprend un unique élément filaire.
[045] Dans un autre mode de réalisation, l'élément de renfort comprend une rangée de plusieurs éléments filaires.
[046] Par exemple, l'élément filaire est un monofilament élémentaire textile, un ruban élémentaire textile ou métallique, un film textile ou métallique, une fibre multifilamentaire textile comprenant une pluralité de monofilaments textiles élémentaires, un retors textile comprenant plusieurs fibres multifilamentaires textiles retordues ensemble, un câble textile comprenant plusieurs fibres textiles multifilamentaires, un câble métallique comprenant plusieurs monofilaments métalliques ou un assemblage comprenant plusieurs câbles textiles ou métalliques alors appelés torons.
[047] Dans le cas préféré où l'élément de renfort comprend un élément filaire comprenant plusieurs monofilaments métalliques ou fibres textiles ou plusieurs torons, les monofilaments métalliques, les fibres textiles ou les torons sont assemblés par retordage ou par câblage. On rappelle qu'il existe deux techniques possibles d'assemblage:
soit par retordage : les monofilaments métalliques, les fibres textiles ou les torons subissent à la fois une torsion collective et une torsion individuelle autour de leur propre axe, ce qui génère un couple de détorsion sur chacun des monofilaments ou torons ;
soit par câblage: les monofilaments métalliques, les fibres textiles ou les torons ne subissent qu'une torsion collective et ne subissent pas de torsion individuelle autour de leur propre axe.
[048] Dans un mode de réalisation, l'élément filaire est métallique.
[049] De façon optionnelle, l'élément filaire est métallique et comprend plusieurs monofilaments et est du type gommé in situ, c'est-à-dire que l'élément filaire métallique est gommé de l'intérieur, pendant sa fabrication même par une gomme de remplissage. De tels éléments filaires métalliques sont connus de l'homme du métier. La composition de la gomme de remplissage peut être identique à la composition de la gaine.
[050] De préférence, le ou les éléments filaires sont gainés en ligne, c'est-à-dire que le ou les éléments filaires sont gainés par la gaine lors de la fabrication de l'élément de renfort.
[051] Avantageusement, la gaine revêt directement le ou les éléments filaires. Par directement, on entend que le ou les éléments filaires et la gaine sont au contact l'un de l'autre.
[052] L'invention a également pour objet un pneumatique comprenant un élément de renfort s'étendant selon une direction principale et noyé dans une masse de caoutchouc d'enrobage, l'élément de renfort comprenant :
- au moins un élément filaire revêtu d'une gaine de polymère, et
- au moins un élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse de caoutchouc d'enrobage, l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial étant ménagé dans ou sur la gaine de polymère.
[053] Dans le pneumatique cuit, la masse de caoutchouc d'enrobage est cuite.
[054] Un autre objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un produit renforcé en caoutchouc pour pneumatique comprenant un élément de renfort s'étendant selon une direction principale et noyé dans une masse de caoutchouc d'enrobage, dans lequel :
on revêt au moins un élément filaire d'une gaine de polymère;
on ménage dans ou sur la gaine de polymère au moins un élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse de caoutchouc d'enrobage pour former l'élément de renfort; et
on noie l'élément de renfort dans la masse de caoutchouc d'enrobage.
[055] Le produit renforcé en caoutchouc défini ci-dessus est susceptible d'être obtenu par ce procédé.
[056] L'invention a encore pour objet une installation de fabrication d'un produit renforcé en caoutchouc pour pneumatique comprenant un élément de renfort s'étendant selon une direction principale et noyé dans une masse de caoutchouc d'enrobage, l'installation comprenant :
des moyens de gainage d'au moins un élément filaire par une gaine de polymère, les moyens de gainage comprenant un orifice de mise en forme de la gaine de polymère présentant un contour agencé de sorte que l'élément de renfort comprenne au moins un élément d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse de caoutchouc d'enrobage ménagé dans ou sur la gaine de polymère; et
des moyens d'enrobage de l'élément de renfort par la masse de caoutchouc d'enrobage.
[057] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels:
la figure 1 est une vue en coupe d'un pneumatique selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe d'un produit renforcé en caoutchouc selon l'invention comprenant plusieurs éléments de renfort selon un premier mode de réalisation;
la figure 3 est une vue en perspective d'un élément de renfort de la figure 2; la figure 4 est une vue en projection selon la direction principale de l'élément de renfort de la figure 2 ;
les figures 5 et 6 illustrent une installation de fabrication selon l'invention d'un élément de renfort pour pneumatique ;
les figures 7 et 8 sont des vues analogues à celle de la figure 4 d'éléments de renfort selon des deuxième et troisième modes de réalisation ;
les figures 9 et 10 sont des vues analogues à celles des figures 3 et 4 d'un élément de renfort selon un quatrième mode de réalisation ;
la figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 4 d'un élément de renfort selon un cinquième mode de réalisation ;
la figure 12 est une vue analogue à celle de la figure 3 d'un élément de renfort selon un sixième mode de réalisation ;
- la figure 13 est une vue selon la direction XII de l'élément de renfort de la figure 12 ;
la figure 14 est une vue analogue à celle de la figure 3 d'un élément de renfort selon un septième mode de réalisation.
[058] On a représenté sur la figure 1 un pneumatique conforme à l'invention et désigné par la référence générale 1.
[059] Le pneumatique 1 est préférentiellement destiné à des véhicules industriels choisis parmi des camionnettes, véhicules lourds tels que "Poids lourd" - i.e., métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la- route -, engins agricoles ou de génie civil, aéronef, autres véhicules de transport ou de manutention. En variante, le pneumatique 1 est destiné à des véhicules de tourisme ou des véhicules deux-roues.
[060] Le pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet 3, deux flancs 4 et deux bourrelets 5, chacun de ces bourrelets 5 étant renforcé avec une tringle 6. Le sommet 2 est surmonté d'une bande de roulement non représentée sur cette figure schématique. Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 6 dans chaque bourrelet 5 et comprend un retournement 8 disposé par exemple vers l'extérieur du pneumatique 1 . L'armature de sommet 3 comprend une nappe de sommet 9.
[061] On a représenté sur la figure 2 un produit renforcé en caoutchouc 10 utilisable pour la fabrication du pneumatique 1 . Le produit renforcé en caoutchouc 10 de la figure 2 est destiné à former la nappe de sommet 9 après vulcanisation du pneumatique 1 . Le produit renforcé en caoutchouc 10 est donc représenté dans son état cru, c'est-à-dire avant la vulcanisation du pneumatique 1 . En variante, le produit renforcé en caoutchouc 10 pourrait être destiné à former une nappe de carcasse de l'armature de carcasse 7. [062] Le produit renforcé en caoutchouc 10 comprend plusieurs éléments de renfort 12 noyés dans une masse de caoutchouc d'enrobage 14. Le produit renforcé en caoutchouc 10 présente une forme générale de bande s'étendant selon une direction longitudinale. La largeur L et la hauteur h du produit renforcé en caoutchouc sont telles que L>h, de préférence L>10.h. Les éléments de renfort 12 sont répartis sensiblement régulièrement selon la largeur du produit renforcé en caoutchouc 10, c'est-à-dire qu'ils sont équidistants deux à deux selon la largeur du produit renforcé en caoutchouc 10.
[063] La masse de caoutchouc d'enrobage 14 comprend de façon classique un élastomère diénique, par exemple du caoutchouc naturel, une charge renforçante, par exemple du noir de carbone et/ou de la silice, un système de réticulation, par exemple un système de vulcanisation de préférence comprenant du soufre, de l'acide stéarique et de l'oxyde de zinc, et éventuellement un accélérateur et/ou un retardateur de vulcanisation.
[064] Sur les figures suivantes, on a représenté des directions X, Y, Z correspondant à des orientations axiale (X), radiale (Y) et circonférentielle (Z) d'un élément de renfort.
[065] On a représenté sur les figures 2 et 3 un élément de renfort 12 conforme à un premier mode de réalisation. Dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 6 à 13, les éléments analogues à ceux illustrés sur les figures 2 et 3 sont désignés par des références identiques.
[066] L'élément de renfort 12 (supposé rectiligne et au repos) s'étend selon une direction principale A sensiblement parallèle à la direction axiale X.
[067] L'élément de renfort 12 comprend au moins un élément filaire 16, en l'espèce un unique élément filaire 16. L'élément de renfort 16 comprend également une gaine 18 de polymère revêtant directement l'élément filaire 16. Ici, l'élément filaire 16 est métallique. En variante, l'élément filaire 16 pourra être textile.
[068] En l'espèce, la gaine 18 de polymère est réalisée dans une composition comprenant un polymère thermoplastique, ici un polyamide aliphatique, plus précisément en polyamide 6,6 communément appelé nylon. En variante, la gaine 18 est réalisée dans une composition comprenant un élastomère, de préférence un élastomère diénique, ici du caoutchouc naturel.
[069] La gaine 18 est revêtue d'une couche d'adhésion (non représentée), ici une couche de colle du type RFL. [070] De plus, l'élément de renfort 12 comprend au moins un élément 22 d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse de caoutchouc d'enrobage 14 ménagé dans ou sur la gaine 18.
[071] L'élément filaire métallique 16 comprend ici un câble à couches 24 comprenant une couche interne 26 comprenant un monofilament métallique F1 et une couche externe 28 comprenant six monofilaments métalliques F2. Les monofilaments métalliques F1 , F2 du câble 24 sont assemblés par câblage ou retordage.
[072] L'élément de renfort 12 comprend plusieurs éléments d'ancrage mécanique circonférentiel 22 de la masse 14. Ainsi, on empêche tout mouvement de la gaine 18 et de la masse de caoutchouc d'enrobage 14 l'une par rapport à l'autre selon la direction circonférentielle Z.
[073] Chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 est ménagé dans la gaine 18. Les éléments d'ancrage mécanique circonférentiel 22 sont répartis circonférentiellement dans la gaine 18.
[074] Chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 comprend une cavité 30 d'ancrage mécanique circonférentiel ménagée dans la gaine 18. Chaque cavité d'ancrage mécanique circonférentiel 30 forme un sillon 32 s'étendant sensiblement parallèlement à la direction principale A. En l'espèce, chaque sillon 32 présente, dans un plan perpendiculaire à la direction principale A, une section sensiblement polygonale, ici triangulaire.
[075] Dans un plan perpendiculaire à la direction principale A, la gaine 18 est délimitée par un contour C concave, c'est-à-dire non convexe.
[076] On a représenté sur les figures 4 et 5 une installation de fabrication de l'élément de renfort 12 et désignée par la référence générale 40.
[077] L'installation 40 comprend des moyens 42 d'alimentation de l'élément filaire 16, des moyens 44 d'assemblage de l'élément filaire 16, des moyens 46 de chauffage de l'élément filaire 16, des moyens 48 de gainage de l'élément filaire 16, des moyens 50 de refroidissement de l'élément de renfort 12 et des moyens 52 d'enrobage de l'élément 12 par la masse de caoutchouc 14.
[078] Les moyens d'alimentation 42 comprennent des bobines 54, 55 d'alimentation respectivement des monofilaments F1 et F2. Les moyens d'assemblage 44 comprennent une grille de répartition 56 couplée à un grain d'assemblage 58. Les moyens de chauffage 46 comprennent un four à induction 60. Les moyens de refroidissement 50 comprennent un bain d'eau 62. Les moyens d'enrobage 52 comprennent une calandre 64 délivrant deux skims de caoutchouc formant la masse 14. [079] Les moyens de gainage 48 comprennent une extrudeuse 66 délivrant la composition de la gaine 18. Les moyens de gainage 48 comprennent également un orifice 68 de mise en forme de la gaine 18 illustré à la figure 5.
[080] L'orifice de mise en forme 68 présente un contour C complémentaire du contour C de la gaine 18. Le contour C est donc agencé de sorte que l'élément de renfort 12 comprenne les éléments 22 d'ancrage mécanique circonférentiel de la masse 14.
[081] On va maintenant décrire un procédé de fabrication de l'élément de renfort 12.
[082] Au moyen de l'installation 40, notamment des moyens 42 à 44, on fabrique tout d'abord l'élément filaire 16.
[083] Puis, on revêt l'élément filaire 16 de la gaine 18 dans les moyens 48.
[084] Ensuite, on ménage dans la gaine les éléments d'ancrage mécanique circonférentiel 22 au moyen de l'orifice de mise en forme 68.
[085] Enfin, on noie l'élément de renfort 12 dans la masse 14 de caoutchouc d'enrobage au moyen de la calandre 64.
[086] On notera que l'élément de renfort 12 est susceptible d'être obtenu par le procédé décrit ci-dessus.
[087] On a représenté sur les figures 6 et 7 un élément de renfort respectivement selon des deuxième et troisième modes de réalisation.
[088] A la différence du premier mode de réalisation, les éléments d'ancrage mécanique circonférentiel 22 des éléments de renfort 12 selon les deuxième et troisième modes de réalisation sont agencés de façon à ancrer radialement la gaine 18 et la masse de caoutchouc d'enrobage 14 l'une par rapport à l'autre. Ainsi, on empêche tout mouvement de la gaine 18 et de la masse de caoutchouc d'enrobage 14 l'une par rapport à l'autre selon la direction radiale Y.
[089] En effet, chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 présente, dans un plan perpendiculaire à la direction principale A, une section variable dans laquelle la dimension circonférentielle d1 d'une première partie P1 de l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22, ici le sillon 32, est supérieure à la dimension circonférentielle d2 d'une deuxième partie P2 de l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22, la première partie P1 étant radialement interne par rapport à la deuxième partie P2.
[090] On a représenté sur les figures 8 et 9 un élément de renfort selon un quatrième mode de réalisation. [091] A la différence du premier mode de réalisation, chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 de l'élément de renfort 12 selon le quatrième mode de réalisation est ménagé sur la gaine 18 et est venu de matière avec la gaine 18.
[092] Chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 comprend une saillie 31 d'ancrage mécanique circonférentiel ménagée sur la gaine. Chaque saillie d'ancrage mécanique circonférentiel 31 forme un rail 33 s'étendant sensiblement parallèlement à la direction principale A.
[093] On a représenté sur la figure 10 un élément de renfort selon un cinquième mode de réalisation.
[094] A la différence du quatrième mode de réalisation, chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 de l'élément de renfort 12 selon le cinquième mode de réalisation est agencé de façon à ancrer radialement la gaine 18 et la masse de caoutchouc d'enrobage 14 l'une par rapport à l'autre.
[095] En effet, chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22 présente, dans un plan perpendiculaire à la direction principale A, une section variable dans laquelle la dimension circonférentielle d1 d'une première partie P1 de l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22, ici le rail 33, est supérieure à la dimension circonférentielle d2 d'une deuxième partie P2 de l'élément d'ancrage mécanique circonférentiel 22, la première partie P1 étant radialement externe par rapport à la deuxième partie P2.
[096] On a représenté sur les figures 11 et 12 un élément de renfort selon un sixième mode de réalisation.
[097] A la différence du premier mode de réalisation, chaque élément d'ancrage mécanique 22 de l'élément de renfort 12 selon le sixième mode de réalisation permet un ancrage mécanique axial de la masse 14 par rapport à la gaine 18. Ainsi, on empêche tout mouvement de la gaine 18 et de la masse de caoutchouc d'enrobage 14 l'une par rapport à l'autre selon la direction axiale X.
[098] Chaque élément d'ancrage mécanique axial 22 comprend une saillie 31 d'ancrage mécanique axial ménagée sur la gaine 18, ici un rail 33 s'étendant sensiblement parallèlement à la direction circonférentielle Z. Les éléments d'ancrage mécanique axial 22 sont répartis axialement sur la gaine 18.
[099] En variante, chaque élément d'ancrage mécanique 22 pourrait être un sillon d'ancrage mécanique axial ménagé dans la gaine 18.
[0100] On a représenté sur la figure 13 un élément de renfort selon un septième mode de réalisation. [0101] A la différence des modes de réalisation précédentes, chaque élément d'ancrage mécanique 22 de l'élément de renfort 12 selon le septième mode de réalisation permet un ancrage mécanique circonférentiel et axial de la masse 14 par rapport à la gaine 18.
[0102] Chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel et axial 22 comprend une cavité 31 ménagé dans la gaine 18. Les cavités 31 sont réparties circonférentiellement et axialement dans la gaine 18. Chaque cavité 31 est ponctuelle.
[0103] En variante, chaque élément d'ancrage mécanique circonférentiel et axial 22 pourrait être une saillie 31 d'ancrage mécanique circonférentiel et axial ménagée dans la gaine 18.
[0104] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits.
[0105] L'élément de renfort pourra également comprendre une tringle pour pneumatique.
[0106] Dans le cas où l'élément de renfort comprend une rangée de plusieurs éléments filaires, les éléments filaires sont revêtus d'une gaine commune. La rangée comprend les éléments filaires juxtaposés les uns aux autres et revêtus de la gaine commune.
[0107] On pourra également prévoir un élément de renfort comprenant des cavités et des saillies d'ancrage mécanique, qu'elles soient ponctuelles ou non, qu'elles permettent un ancrage circonférentiel ou axial ou les deux à la fois.
[0108] On pourra combiner les différents modes de réalisation précédemment décrits dans la mesure où ces modes de réalisation sont compatibles entre eux.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Produit renforcé en caoutchouc (10) pour pneumatique, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de renfort (12) s'étendant selon une direction principale (A, X) et noyé dans une masse (14) de caoutchouc d'enrobage, l'élément de renfort (12) comprenant :
- au moins un élément filaire (16) revêtu d'une gaine de polymère (18), et
- au moins un élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse (14) de caoutchouc d'enrobage, l'élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial étant ménagé dans ou sur la gaine de polymère (18).
2. Produit renforcé en caoutchouc (10) selon la revendication précédente, dans lequel l'élément de renfort (12) comprend plusieurs éléments (22) d'ancrage mécanique circonférentiels et/ou axiaux répartis respectivement circonférentiellement et/ou axialement dans ou sur la gaine de polymère (18).
3. Produit renforcé en caoutchouc (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial comprend une cavité (30) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial ménagée dans la gaine de polymère (18).
4. Produit renforcé en caoutchouc (10) selon la revendication précédente, dans lequel la cavité (30) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial forme un sillon (32) s'étendant sensiblement parallèlement à la direction respectivement principale (A, X) et/ou circonférentielle (Z).
5. Produit renforcé en caoutchouc (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial comprend une saillie (31 ) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial ménagée sur la gaine de polymère (18).
6. Produit renforcé en caoutchouc (10) selon la revendication précédente, dans lequel la saillie (31 ) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial forme un rail (33) s'étendant sensiblement parallèlement à la direction respectivement principale (A, X) et/ou circonférentielle (Z).
7. Produit renforcé en caoutchouc (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial est agencé de façon à ancrer radialement la gaine de polymère (18) et la masse (14) de caoutchouc d'enrobage l'une par rapport à l'autre.
8. Pneumatique (1 ), caractérisé en ce qu'il comprend un élément de renfort (12) s'étendant selon une direction principale (A, X) et noyé dans une masse (14) de caoutchouc d'enrobage, l'élément de renfort (12) comprenant :
- au moins un élément filaire (16) revêtu d'une gaine de polymère (18), et - au moins un élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse (14) de caoutchouc d'enrobage, l'élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial étant ménagé dans ou sur la gaine de polymère (18).
9. Procédé de fabrication d'un produit renforcé en caoutchouc (10) pour pneumatique comprenant un élément de renfort (12) s'étendant selon une direction principale (A, X) et noyé dans une masse (14) de caoutchouc d'enrobage, caractérisé en ce que :
on revêt au moins un élément filaire (16) d'une gaine de polymère (18);
on ménage dans ou sur la gaine de polymère (18) au moins un élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse (14) de caoutchouc d'enrobage pour former l'élément de renfort (12); et
on noie l'élément de renfort (12) dans la masse (14) de caoutchouc d'enrobage.
10. Installation (40) de fabrication d'un produit semi-fini (10) pour pneumatique comprenant un élément de renfort (12) s'étendant selon une direction principale (A, X) et noyé dans une masse (14) de caoutchouc d'enrobage, caractérisée en ce qu'elle comprend :
des moyens (48) de gainage d'au moins un élément filaire (16) par une gaine de polymère (18), les moyens (48) de gainage comprenant un orifice (68) de mise en forme de la gaine de polymère (18) présentant un contour (C) agencé de sorte que l'élément de renfort (12) comprenne au moins un élément (22) d'ancrage mécanique circonférentiel et/ou axial de la masse (14) de caoutchouc d'enrobage ménagé dans ou sur la gaine de polymère (18); et
des moyens d'enrobage (52) de l'élément de renfort par la masse (14) de caoutchouc d'enrobage.
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