FR2468473A1 - IMPROVEMENT TO PNEUMATIC HEELS. - Google Patents
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Abstract
Perfectionnement apporté aux talons de pneumatiques. Ce perfectionnement consiste à revêtir la surface externe de la tringle d'un mélange possédant une vitesse de vulcanisation inférieure à celle de tous les autres mélanges compris dans la structure de la tringle, de manière qu'à la fin d'un traitement de semi-vulcanisation approprié, la tringle soit compactée intérieurement mais que sa surface externe soit encore presque crue et par conséquent en possession des caractéristiques chimiques et physiques nécessaires pour réaliser une bonne adhésion sur les éléments qui seront assemblés ensuite à la tringle pendant le processus de confection du pneumatique. Le talon vulcanisé selon l'invention se comporte comme une structure monolithique unique, ce qui permet d'améliorer la durée et le comportement sur route du pneumatique.Improvement brought to tire beads. This improvement consists in coating the outer surface of the bead wire with a mixture having a vulcanization rate lower than that of all the other mixtures included in the structure of the bead wire, so that at the end of a semi-treatment Appropriate vulcanization, the bead is compacted internally but its outer surface is still almost raw and therefore in possession of the chemical and physical characteristics necessary to achieve good adhesion on the elements which will then be assembled to the bead during the tire building process . The vulcanized bead according to the invention behaves like a single monolithic structure, which makes it possible to improve the duration and the behavior on the road of the tire.
Description
La présente invention se rapporte aux pneuma-The present invention relates to pneumatic
tiques pour véhicules automobiles et elle concerne plus par- for motor vehicles and it concerns more
ticulièrement les talons de ces pneumatiques, c'est-à-dire les deux parties annulaires radialement les plus intérieures de la carcasse, qui servent à établir la liaison entre le particularly the heels of these tires, that is to say the two radially innermost annular portions of the carcass, which serve to establish the connection between the
pneumatique et la jante de montage correspondante et à assu- pneumatic tire and the corresponding mounting rim
rer l'ancrage de ce pneumatique sur cette jante; l'invention concerne plus particulièrement les éléments annulaires de anchor this tire on this rim; the invention relates more particularly to the annular elements of
renforcements qui raidissent ces talons et les rendent inex- reinforcements that stiffen these heels and make them inexistent
tensibles dans la direction circonférentielle. tensile in the circumferential direction.
L'importance fondamentale de ces zones du pneu- The fundamental importance of these tire areas
matique est bien connue de l'homme de l'art. En effet, les talons conditionnent dans une mesure prépondérante la durée is well known to those skilled in the art. Indeed, the heels condition in a preponderant measure the duration
et le comportement sur route du pneumatique en service sur- and the on-road performance of the tire in service
tout dans le cas des pneumatiques pour le transport routier lourd. Il est universellement connu que les talons des pneumatiques sont renforcés par des éléments annulaires everything in the case of tires for heavy road transport. It is universally known that tire heels are reinforced by annular elements
métalliques circonférentiellement inextensibles, habituelle- circumferentially inextensible metals, usually
ment appelés les tringles.Un exemple très connu de tringle est rods. A well-known example of a bead wire is
celui constitué par plusieurs spires de fil métallique caout- the one consisting of several turns of
chouté, juxtaposées et parallèles entre elles, qui sont grou- choked, juxtaposed and parallel to each other, which are grouped together
pées en plusieurs couches superposées radialement de manière laid in several layers superimposed radially so
à constituer un paquet de section quadrangulaire. to constitute a quadrangular section packet.
Plus récemment, on a observé une importante percée d'un autre type de tringle qui comprend une âme annulaire métallique, de section droite hexagonale, dont la base est inclinée de 150 sur l'axe de la jante et qui est composée de spires juxtaposées en fil métallique rond ou méplat, type qui est utilisé dans les pneumatiques géants More recently, there has been a major breakthrough of another type of rod which comprises a metal ring core, of hexagonal cross section, whose base is inclined 150 on the axis of the rim and which is composed of coils juxtaposed with round or flat wire, a type that is used in giant tires
du type sans chambre.of the type without room.
Dans ce cas, la section de cette âme est avanta- In this case, the section of this soul is
geusement arrondie à l'aide de languettes de caoutchouc de manière à faciliter le retournement des nappes de la carcasse autour de la tringle pendant le procédé de confection et plus smoothly rounded with rubber tongues to facilitate the overturning of carcass plies around the bead during the making process and more
précisément, pendant la phase de conformation du pneumatique. precisely, during the conformation phase of the tire.
En effet, la nappe ou les nappes de la carcasse du pneumatique doivent avoir leurs extrémités retournées autour des tringles de manière à être solidement ancrées à ces éléments inextensibles. C'est seulement à cette condition que la carcasse est en mesure de résister aux efforts de traction qui sont exercés sur les câblés de renforcement Indeed, the web or plies of the carcass of the tire must have their ends turned around the rods so as to be firmly anchored to these inextensible elements. It is only on this condition that the carcass is able to withstand the tensile forces that are exerted on the reinforcing cords
des nappes par la pression de conformation et de vulcanisa- tablecloths by conformation and vulcanization pressure
tion pendant la procédure de confection du pneumatique. during the tire preparation procedure.
Quelle que soit la dimension et la section des tringles on a toujours constaté, en particulier pour Whatever the size and section of the rods has always been found, especially for
les tringles à section polygonale, que les efforts qui agis- the rods with polygonal section, that the efforts
sent à l'intérieur de la structure du talon pendant la phase de vulcanisation ont pour résultat de déformer la section de la tringle, laquelle prend alors une forme irrégulière, à inside the heel structure during the vulcanization phase result in deforming the section of the bead wire, which then takes an irregular shape, to
peu près en losange, ce aui entraîne une modification con- approximately in diamonds, this results in a modification
sécutive de la géométrie globale de la section du talon com- of the global geometry of the section of the heel
parativement aux caractéristiques du projet. by the characteristics of the project.
Dans la technique antérieure on a essayé un grand nombre de solutions différentes pour contrarier ce In the prior art a large number of different solutions have been tried to thwart this
phénomène en donnant de la rigidité transversale à la sec- phenomenon by giving transversal rigidity to the
tion des tringles. Entre autres, une technologie qui s'est révélée particulièrement efficace consiste à faire subir à la tringle une semivulcanisation, éventuellement après avoir rods. Among other things, a technology that has proved particularly effective is to subject the rod to a semivulcanization, possibly after
enrubanné cette dernière à l'aide d'un tissu caoutchouté, dis- wrapped the latter with a rubberized fabric, dis-
posé en enveloppement ou en hélice sur tout son développement placed in wrapping or helix on all its development
circonférentiel, avant d'utiliser la tringle pendant le pro- circumferential, before using the rod during the pro-
cessus de confection de la carcasse du pneumatique. manufacture of the carcass of the tire.
Malheureusement, cette opération présente un Unfortunately, this operation presents a
grave inconvénient. Plus précisément, le procédé de semi-vul- serious inconvenience. More specifically, the semi-vulcanization process
canisation prive la partie élastomère exposée de la tringle, c'est-à-dire la surface externe de la tringle, composée de fils caoutchoutés, ou la surface extérieure de l'éventuel revêtement de la tringle de son adhésivité et de certaines canisation deprives the exposed elastomeric portion of the bead wire, that is to say the outer surface of the bead wire, made of rubberized threads, or the outer surface of the eventual coating of the rod of its adhesiveness and certain
caractéristiques chimiques du caoutchouc cru, qui sont néces- chemical characteristics of raw rubber, which are necessary
saires pour assurer l'adhésion et la soudabilité sur les to ensure adhesion and weldability on the
autres éléments de la carcasse, en rendant ainsi plus aléa- other components of the carcass, thus making it more
toire et plus difficile l'établissement d'une liaison chimique ou physique entre le caoutchouc de la tringle et celui des and more difficult the establishment of a chemical or physical connection between the rubber of the rod and that of
autres constituants pendant le reste du processus de con- other constituents during the rest of the process of con-
fection.perfection.
Il est donc essentiel de soumettre les trin- It is therefore essential to submit the trin-
gles ainsi semi-vulcanisées à un traitement ultérieur de badigeonnage de solution afin de restituer au moins à ce semi-produit les caractéristiques mécaniques d'adhésivité nécessaires, puisque les caractéristiques chimiques ne thus semi-vulcanized gels to a subsequent solution wiping treatment in order to restore at least this semi-product the mechanical characteristics of adhesiveness required, since the chemical characteristics do not
peuvent plus être reconstituées.can no longer be restored.
Cette opération accessoire, c'est-à--dire le badigeonnage des tringles à la dissolution constitue une phase délicate du procédé de confection du pneumatique en raison des conséquences qu'une mauvaise exécution de cette phase peut avoir sur la qualité du pneumatique fini, sans This accessory operation, that is to say the painting rods dissolution is a delicate phase of the tire making process because of the consequences that a poor performance of this phase can have on the quality of the finished tire, without
compter la notable dépense de temps ni l'incidence écono- count the significant expense of time or the economic impact
mique non négligeable de cette opération. significant impact of this operation.
L'invention a pour but de créer un nouveau type de tringle pour talon de carcasse de pneumatique qui puisse être semi-vulcanisé sans que sa surface externe ne perde The object of the invention is to create a new type of tire carcass heel rod that can be semi-vulcanized without losing its external surface.
ses caractéristiques de soudabilité et d'adhésivité, de ma- its weldability and stickiness characteristics,
nière que la tringle puisse être immédiatement utilisée après that the rod can be used immediately after
la semi-vulcanisation sans exiger d'opérations intermédiaires. semi-vulcanization without requiring intermediate operations.
L'invention a donc pour objet un pneumatique pour roues de véhicules qui comprend une bande de roulement, des flancs et des talons pour l'ancrage du pneumatique à la jante correspondante, ces talons étant armés d'une structure annulaire de renforcement, ce pneumatique étant caractérisé en ce que ladite structure annulaire de renforcement comprend The subject of the invention is therefore a tire for vehicle wheels comprising a tread, flanks and heels for anchoring the tire to the corresponding rim, these beads being reinforced with an annular reinforcing structure, this tire characterized in that said annular reinforcement structure comprises
une âme annulaire métallique, circonférentiellement inex- a metal ring core, circumferentially inex-
tensible, une première couche ou couche de compactage, faite tensible, a first layer or layer of compaction, made
d'un premier mélange et placée en contact avec ladite âme mé- of a first mixture and placed in contact with said soul
tallique et une deuxième couche, ou couche de revêtement, qui renferme totalement la première couche et ladite âme et qui est faite d'un deuxième mélange, la vitesse de vulcanisation de ce deuxième mélange étant inférieure à celle du premier mélange. Il convient d'indiquer dès maintenant que l'on entend par vitesse de vulcanisation la rapidité avec laquelle un mélange passe de l'état cru ou non vulcanisé, qui se distingue par la prédominance des caractéristiques de plasticité, à l'état vulcanisé, qui se distingue par la and a second layer, or coating layer, which completely encloses the first layer and said core and which is made of a second mixture, the vulcanization rate of this second mixture being lower than that of the first mixture. It should be indicated now that the term "vulcanization speed" refers to the speed with which a mixture changes from the uncured or uncured state, which is distinguished by the predominance of the plasticity characteristics, to the vulcanized state, which is distinguished by the
prédominance des caractéristiques d'élasticité. predominance of elasticity characteristics.
Ce passage peut être mis en évidence et This passage can be highlighted and
détecté par la variation progressive de la valeur de cer- detected by the gradual change in the value of cer-
tains paramètres, par exemple du module d'élasticité du some parameters, for example the modulus of elasticity of the
mélange; dans ce cas particulier, la vitesse de vulcani- mixed; in this particular case, the speed of vulcanization
sation peut alors être définie par l'accroissement de la can then be defined by increasing the
valeur du module d'élasticité par unité de temps. value of the modulus of elasticity per unit of time.
De toute façon, cet argument sera repris Anyway, this argument will be taken again
de façon plus détaillée dans la suite de la description. in more detail in the following description.
Pour revenir à l'objet de l'invention, une première forme de mise en oeuvre préférée, spécialement prévue pour être appliquée aux pneumatiques du type sans To return to the subject of the invention, a first preferred embodiment, especially designed to be applied to tires of the type without
chambre, comporte une âme composée de plusieurs spires mé- chamber, comprises a soul composed of several
talliques juxtaposées et qui possède en section droite une juxtaposed and which has in cross-section a
forme sensiblement hexagonale, le côté radialement plus in- substantially hexagonal shape, the radially
térieur de cette section étant incliné d'environ 15 sur l'axe de ladite structure annulaire de renforcement, cette the interior of this section being inclined about 15 on the axis of said annular reinforcing structure, this
âme étant entièrement enveloppée dans ladite première couche. soul being entirely wrapped in said first layer.
Cette forme de réalisation est encore perfec- This embodiment is still perfected
tionnée par la deuxième couche ou couche de revêtement, qui est constituée par un tissu de câblés, renforcé de câblés faits d'une matière qui se raccourcit sous l'effet de la the second layer or coating layer, which is constituted by a fabric of cords, reinforced with cords made of a material which is shortened by the effect of the
chaleur, et qui est caoutchouté à l'aide dudit deuxième mé- heat, and which is rubberized using said second material
lange, cette deuxième couche étant enroulée sur la première couche et sur lâme sous la forme d'une bande dont les câblés lange, this second layer being wound on the first layer and on the soul in the form of a strip whose cords
sont disposés longitudinalement et qui est enroulée en héli- are arranged longitudinally and wound helically
ce sur toute la longueur du développement circonférentiel de this along the entire length of the circumferential development of
ladite structure annulaire de renforcement. said annular reinforcement structure.
Dans une forme très avantageuse, on prévoit entre ledit tissu de câblés et ladite première couche, dans une position radialement extérieure par rapport à l'âme, un In a very advantageous form, provision is made between said cord fabric and said first layer, in a radially outer position with respect to the core, a
remplissage de forme lenticulaire, fait d'un troisième mé- lenticular filling, made of a third metal
lange, tandis que ledit tissu de câblés est revêtu, sur sa surface externe par rapport à l'âme, d'un feuillet, d'épaisseur comprise de préférence entre 0,5 et 0,8 mm, fait d'un qua- while said cord fabric is coated, on its outer surface with respect to the core, with a sheet, preferably between 0.5 and 0.8 mm thick,
trième mélange gui possède une vitesse de vulcanisation in- third mixture which has a vulcanization speed indi
férieure à celle du deuxième mélange. than the second mixture.
Le troisième mélange, celui du remplissage, The third mixture, that of the filling,
possède au contraire de préférence une vitesse de vulcanisa- on the contrary, preferably has a vulcaniza-
tion sensiblement égale à celle du premier mélange. substantially equal to that of the first mixture.
Dans tous les cas, ladite première couche, qui est d'une épaisseur comprise de préférence entre 1,5 et In all cases, said first layer, which is preferably between 1.5 and
2 mm, est faite d'un mélange qui, soumis à un traitement ther- 2 mm, is made of a mixture which, subjected to a heat treatment,
mique à une température non supérieure à 1200C, atteint un degré de vulcanisation, défini par la courbe de variation de son module élastique, non inférieur à 20 % et de préférence at a temperature of not more than 1200 ° C., reaches a degree of vulcanization, defined by the variation curve of its elastic modulus, not less than 20% and preferably
non inférieur à 30 %, avec une durée de traitement non supé- not less than 30%, with a duration of treatment not greater than
rieure à 15 mn.than 15 minutes.
En accord avec ce qui a été indiqué plus haut, In accordance with what has been stated above,
ledit quatrième mélange, qui possède une vitesse de vulcani- said fourth mixture, which has a vulcanization speed
sation inférieure à celle de chacun des autres mélanges pré- less than that of each of the other mixtures
sents dans la tringle suivant l'invention, en particulier, in the rod according to the invention, in particular
lorsqu'il est soumis à un traitement thermique à une tempéra- when subjected to heat treatment at a temperature of
ture non inférieure à 1200, atteint un degré de vulcanisation, défini par la courbe de variation de son module élastique, non supérieur à 15% et de préférence non supérieur à 10% avec une of not less than 1200, reaches a degree of vulcanization, defined by the curve of variation of its elastic modulus, not more than 15% and preferably not more than 10% with a
durée de traitement non inférieure à 15 mn. treatment time not less than 15 minutes.
Les figures du dessin annexé, donné à titre The figures of the annexed drawing, given as
d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'in- non-limiting example, will make clear how
vention peut être réalisée.vention can be realized.
La figure 1 est un diagramme composé de courbes de vulcanisation qui servent pour la définition de la vitesse FIG. 1 is a diagram composed of vulcanization curves which serve for the definition of the speed
et du degré de vulcanisation.and the degree of vulcanization.
La figure 2 illustre de façon détaillée une forme particulière de réalisation de l'élément annulaire suivant l'invention dans sa version pour pneumatique du type FIG. 2 illustrates in detail a particular embodiment of the annular element according to the invention in its version for pneumatic type
sans chambre.without a room.
24684'7324684'73
La figure 3 illustre de façon détaillée la Figure 3 illustrates in detail
coupe d'un talon de pneumatique sans chambre, armé par l'élé- cut of a tubeless tire bead, armed with
ment annulaire de renforcement de la figure 2. annular reinforcing member of FIG.
Tout d'abord, on devra préciser, avec l'aide de la figure 1, la signification quantitative des expres- sions de vulcanisation, de semivulcanisation, vitesse et First, the quantitative significance of the vulcanization, semivulcanization, velocity and
degré de vulcanisation qui ont été utilisés jusqu'à présent. degree of vulcanization that have been used so far.
Il est connu que les matières élastomères soumises à un It is known that elastomeric materials subjected to
traitement thermique, subissent une modification irréversi- heat treatment, undergo an irreversible change
ble de certaines de leurs caractéristiques physiques et chi- certain of their physical and chemical characteristics
miques. Par exemple, une caractéristique typique consiste dans le passage d'un mélange de l'état plastique (mélange cru) à nomic. For example, a typical characteristic is the passage of a mixture of the plastic state (raw mixture) to
l'état élastique (mélange vulcanisé de façon optimale). the elastic state (optimally vulcanized mixture).
Le changement de certaines caractéristiques The change of certain characteristics
peut être rapporté aux variations d'un paramètre donné lors- can be related to variations in a given parameter when
qu'il passe d'une valeur minimmum (prise pour zéro) à une va- from a minimum value (taken for zero) to a value
leur maximum qui, dans certains cas, peut être constante, c'est-à-dire qui ne se modifie plus lorsqu'on prolonge le their maximum, which in some cases may be constant, that is to say, which no longer changes when the
traitement thermique appliqué.heat treatment applied.
On peut ainsi appeler l'état atteint par une composition élastomère en cours de transformation son degré de vulcanisation et on peut indiquer ce degré en le rapportant à la valeur correspondante du paramètre choisi It is thus possible to call the state reached by an elastomer composition during processing its degree of vulcanization and this degree can be indicated by relating it to the corresponding value of the chosen parameter.
pour guide, valeur qui est exprimée en pourcentage de l'in- for guide, a value that is expressed as a percentage of
tervalle compris entre les valeurs minimum et maximum. range between the minimum and maximum values.
On dira donc qu'un mélange est cru, semi- So we say that a mixture is raw, half
vulcanisé ou vulcanisé suivant le degré de vulcanisation atteint. vulcanized or vulcanized depending on the degree of vulcanization achieved.
Les valeurs que ce paramètre prend successi- The values that this parameter takes successively
vement avec la progression de la vulcanisation, reportées dans un diagramme valeur-temps, permettent de tracer une ligne courbe qui représente graphiquement l'allure de la vulcanisation de la composition élastomère en fonction du temps. La tangente, point par point, à cette courbe With the progress of the vulcanization, shown in a time-value diagram, it is possible to draw a curved line which graphically represents the appearance of the vulcanization of the elastomer composition as a function of time. The tangent, point by point, to this curve
représente la vitesse de vulcanisation de la composition élas- represents the rate of vulcanization of the elastic composition
tomère en ce point et peut être exprimée mathématiquement par le rapport de l'accroissement de valeur du paramètre guide à l'intervalle de temps de part et d'autre du point tomère at this point and can be expressed mathematically by the ratio of the increase in value of the guide parameter to the time interval on either side of the point
considéré, pendant lequel cet accroissement a lieu. considered, during which this increase takes place.
En première approximation, cette vitesse As a first approximation, this speed
dépend de la température appliquée mais, à égalité de tem- depends on the temperature applied but, at the same time,
pérature et des autres conditions du traitement thermique, elle dépend de la formule de la composition élastomère, temperature and other conditions of the heat treatment, it depends on the formula of the elastomeric composition,
c'est-à-dire du type et de la quantité de certains ingré- that is, the type and quantity of certain ingredients
dients connus comme accélérateurs. known as accelerators.
La figure 1 montre le diagramme qualitatif de l'un de ces paramètres et, plus précisément du module élastique, pour trois différents mélanges A, B, C. Le diagramme précité est établi de la façon FIG. 1 shows the qualitative diagram of one of these parameters and, more precisely of the elastic modulus, for three different mixtures A, B, C. The above diagram is established in the manner
suivante: après avoir fixé deux axes de coordonnées carté- following: after setting two coordinate axes
siennes rectangulaires, on a porté en abscisses les temps et its rectangular dimensions, the abscissa
en ordonnées les valeurs absolues du module élastique, expri- the ordinates the absolute values of the elastic modulus, expri-
mées, par exemple en mécapascals; ces valeurs peuvent être eg, in mecapascals; these values can be
facilement déterminées par des procédés et à l'aide d'ins- easily determined by procedures and with the help of
truments bien connus de l'homme de l'art. truments well known to those skilled in the art.
Après avoir fixé les conditions du traite- After having fixed the conditions of
ment thermique (allure de la température et de l'éventuelle pression appliquée, par exemple température constante et pression atmosphérique) on trace par points successifs la temperature (and temperature of the applied pressure, eg constant temperature and atmospheric pressure),
courbe du module élastique mesuré sur la composition élasto- elastic modulus curve measured on the elastic composition
mère à des intervalles prédéterminés du traitement thermique. mother at predetermined intervals of heat treatment.
En réalité, la figure 1 est une modification consécutive du diagramme qu'on vient de décrire dans laquelle, pour plus de commodité, on a indiqué à la place des valeurs In fact, FIG. 1 is a consequential modification of the diagram just described in which, for the sake of convenience, values have been indicated instead.
absolues, des valeurs en pourcentage (qui sont plus signifi- absolute, percentage values (which are more significant) than
catives que les valeurs absolues pour les besoins de la pré- than the absolute values for the needs of the pre-
sente description) en utilisant de cette façon une seule description) using this way a single
échelle de lecture pour les trois mélanges, ce qui facilite reading scale for the three mixtures, which facilitates
la comparaison entre les trois courbes. the comparison between the three curves.
Ce diagramme prend le nom de courbe de vul- This diagram is called a curve of vul-
canisation et il représente l'allure de la variation de la vulcanisation de la composition élastomère considérée en fonction des conditions fixées: on qualifie la matière en question de "vulcanisée" lorsque son degré de vulcanisation a dépassé les 90 %; on la-qualifie de "crue" pour un degré de vulcanisation inférieur à 15 % et on la qualifie de "semi- and represents the appearance of the variation of the vulcanization of the elastomer composition considered according to the conditions set: the material in question is called "vulcanized" when its degree of vulcanization has exceeded 90%; it is described as "raw" for a degree of vulcanization of less than 15% and is described as "half
vulcanisée" dans les stades intermédiaires. vulcanized "in the intermediate stages.
En particulier, sur la figure 1, à l'instant tl du même traitement thermique, les trois mélanges A, B et C ont atteint respectivement des degrés de vulcanisation de 5 %, In particular, in FIG. 1, at time t1 of the same heat treatment, the three mixtures A, B and C respectively reached vulcanization degrees of 5%,
15 %, 37 %.15%, 37%.
La pente de la courbe de vulcanisation, c'est- The slope of the vulcanization curve,
à-dire sa dérivée, définit, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, la vitesse de vulcanisation d'un mélange en ce sens que, avec une pente faible (basse vitesse), le temps nécessaire pour obtenir la vulcanisation complète (100 %) de la matière its derivative, defines, as indicated above, the speed of vulcanization of a mixture in that, with a low slope (low speed), the time necessary to obtain complete vulcanization ( 100%) of the material
élastomère avec un traitement thermique donné est plus long. elastomer with a given heat treatment is longer.
En agissant sur la formule de la composition By acting on the formula of the composition
élastomère, on peut obtenir des mélanges qui possèdent dif-. elastomer, it is possible to obtain mixtures which have differ-
férentes vitesses de vulcanisation, naturellement à égalité de traitement thermique; la solution de ce problème, après fixation des caractéristiques de comportement désirées, est à la portée de l'homme de l'art et, de toute façon, sort du different speeds of vulcanization, naturally equal heat treatment; the solution of this problem, after fixing the desired behavioral characteristics, is within the reach of those skilled in the art and, in any case, leaves the
domaine de l'invention.field of the invention.
Il est maintenant possible de comprendre la signification des conditions fixées précédemment, prévues It is now possible to understand the meaning of previously fixed conditions
par l'invention en ce qui concerne les degrés de vulcanisa- the invention with regard to the degree of vulcaniza-
tion minimum (20 %) et maximum (15 %) atteints respective- (20%) and maximum (15%) respectively
ment par le premier mélange et par le quatrième mélange après un traitement thermique dont on a fixé les conditions (temps by the first mixture and the fourth mixture after a heat treatment whose conditions have been set (time
et température).and temperature).
Par ailleurs, le traitement thermique men- Moreover, the thermal treatment men-
tionné, qui sert à définir les. limites du domaine de protec- tion, which serves to define the. boundaries of the area of protection
tion de l'invention, n'est pas nécessairement le traitement de semivulcanisation auquel on soumettra la tringle crue of the invention, is not necessarily the semivulcanization treatment to which the raw rod will be subjected
mais il peut être un traitement différent apparenté au trai- but it may be a different treatment related to
tement effectif, spécialement préparé pour mettre en évi- effectively prepared, especially for the purpose of
dence en laboratoire la réponse des mélanges aux condi- in the laboratory the response of mixtures to conditions
tions exigées.required.
En tout cas, le respect des conditions posées In any case, the respect of the conditions
par la présente description pour le mélange de la deuxième by this description for mixing the second
couche garantit la possibilité d'obtenir les résultats cher- layer guarantees the possibility of obtaining the results
chés, c'est-à-dire que à la fin du traitement de semi-vulcani- that is, at the end of the semi-vulcanization treatment
sation, le mélange constituant la surface externe de la tringle est encore sensiblement cru et par conséquent en possession de toutes les caractéristiques nécessaires pour permettre d'obtenir the mixture constituting the outer surface of the rod is still substantially raw and therefore in possession of all the features necessary to achieve
tout d'abord une bonne adhérence (pendant l'opération de con- first of all a good adhesion (during the operation of con-
fection) et ensuite une liaison chimique solide (pendant la vul- fection) and then a solid chemical bond (during the
canisation de la carcasse dans le moule) avec les autres élé- carcass in the mold) together with the other
ments assemblés à la tringle, bien que ce mélange soit déjà lié chimiquement à la partie intérieure de la tringle qui est rendue compacte et indéformable par le traitement de semi-vulcanisation. On passera maintenant à la figure 2 qui montre Although this mixture is already chemically bonded to the inner part of the rod which is made compact and dimensionally stable by the semi-vulcanization treatment. We will now move to Figure 2 which shows
en détails par une vue d'ensemble en perspective et avec arra- in detail with an overview in perspective and with
chement une tringle hexagonale suivant l'invention dans sa a hexagonal rod according to the invention in its
version pour pneumatiques du type sans chambre. pneumatic version of the type without chamber.
Si l'on considère tout d'abord les éléments essen- If we first consider the essential elements
tiels de la structure, l'élément annulaire de renforcement, ap- of the structure, the annular reinforcing element,
pelé plus haut tringle, est constitué par une âme annulaire métallique C, circonférentiellement inextensible, composée peeled higher rod, is constituted by a metal ring core C, circumferentially inextensible, composed
de plusieurs spires de fil métallique convenablement dispo- several turns of wire suitably
sées afin que l'âme possède en section droite une forme hexa- so that the soul has in cross section a hexagonal form
gonale, le côté radialement le plus intérieur de l'hexagone gonale, the radially innermost side of the hexagon
étant incliné d'un angle y d'environ 150 sur l'axe de la trin- being inclined at an angle y of about 150 on the axis of the trin-
gle et, par conséquent, sur l'axe du pneumatique (figure 3). and, therefore, on the axis of the tire (Figure 3).
Ainsi qu'il est bien connu, dans la technique ré- As is well known, in the technical art of
cente on a réalisé avantageusement l'âme, non pas en fil rond it has been advantageously realized the soul, not in round wire
(section circulaire) mais en fil méplat à section rectangu- circular section) but in flat wire with rectangular section
laire ou polygonale.or polygonal.
Au contact de cette âme, est prévue une première In contact with this soul, is planned a first
couche 1 de compactage, faite d'un premier mélange, et la- layer 1 of compaction, made of a first mixture, and la-
dite âme ainsi que la première couche 1 sont entièrement so-called soul as well as the first layer 1 are entirely
enfermées dans une deuxième couche 2 faite d'un deuxième mé- enclosed in a second layer 2 made of a second
lange différent du premier.lange different from the first.
On passera maintenant à l'examen des éléments accessoires de la structure. Entre la couche de compactage 1 et la couche de revêtement 2 est intercalé un profilé 3, de section lenticulaire, fait d'un mélange différent de celui We will now turn to the examination of the accessory elements of the structure. Between the compacting layer 1 and the coating layer 2 is interposed a profile 3, of lenticular section, made of a mixture different from that
des couches 1 et 2 et qui a pour fonction de grossir avantageu- layers 1 and 2 and whose function is to increase the
sement la section de là tringle Comme autre avantage, la surface externe de la couche de revêtement 2 est avantageusement recouverte d'un feuillet 4 fait d'un mélange qui est à son tour différent des mélanges précédents. Dans la tringle qu'on vient de décrire, la couche de compactage I enrobe totalement l'âme métallique tandis que la couche de revêtement 2 est composée d'un tissu de câblés caoutchouté renforcé de câblés textiles 5 Another advantage of this invention is that the outer surface of the coating layer 2 is advantageously covered by a sheet 4 made of a mixture which in turn is different from the previous mixtures. In the rod just described, the compacting layer I fully encapsulates the metal core while the coating layer 2 is composed of a rubberized cord fabric reinforced with textile cords.
qui sont composés de préférence d'une matière qui se rétrac- which are preferably composed of a material which retracts
te sous l'effet de la chaleur, par exemple, de nylon. Ce tis- under the effect of heat, for example, nylon. This weave
su est utilisé sous la forme d'une bande 6 dont les câblés sont disposés dans la direction longitudinale, et qui est enroulée en hélice, spire contre spire, sur toute la longueur su is used in the form of a strip 6 whose cords are arranged in the longitudinal direction, and which is wound helically, turns against turn, over the entire length
du développement circonférentiel de la tringle. circumferential development of the bead wire.
Suivant les conditions prévues par l'inven- According to the conditions laid down by the
tion, l'épaisseur minimum de la couche 1 est comprise entre 1,5 et 2 mm tandis que l'épaisseur du feuillet 4 peut varier the minimum thickness of layer 1 is between 1.5 and 2 mm while the thickness of sheet 4 may vary
entre 0,5 et 0,8 mm.between 0.5 and 0.8 mm.
Finalement, en ce qui concerne les vitesses de vulcanisation, le mélange de la couche 2 est plus lent que celui de la couche 1; le mélange 3 possède de préférence la même vitesse que celui de la couche 1 tandis que le mélange Finally, with regard to the vulcanization rates, the mixing of the layer 2 is slower than that of the layer 1; the mixture 3 preferably has the same speed as that of the layer 1 while the mixture
du feuillet 4 est plus lent que celui de la couche 2. sheet 4 is slower than that of layer 2.
Le comportement de la tringle suivant l'inven- The behavior of the rod according to the invention
tion est maintenant clairement compréhensible. Ayant conve- is now clearly understandable. Having agreed
nablement fixé les corrélations liant les vitesses de vulca- the correlations linking the velocities of vulva
nisation des mélanges (c'est-à-dire les formules de ces mé- mixtures (ie the formulas of these
langes) au traitement thermique appliqué (temps-température), on réalise un procédé de semi-vulcanisation dans lequel la couche 1 atteint tout d'abord un degré de vulcanisation non 1l négligeable, au moins supérieur à 20 % (exprimé par référence au module élastique du mélange), cette couche fluant tout d'abord le long de la surface de l'âme métallique, pour en arrondir les angles et former autour de cette âme un noyau de section sensiblement arrondie puis resserrant ou compac- tant l'âme dans sa forme de section hexagonale rendue ainsi indéformable. En même temps, le profilé 3 prend également un langes) to the applied heat treatment (time-temperature), a semi-vulcanization process is carried out in which the layer 1 first reaches a non-negligible degree of vulcanization, at least greater than 20% (expressed by reference to the modulus elastic mixture of the mixture), this fluid layer first along the surface of the metal core, to round the corners and form around the core a substantially rounded section core and then tightening or compaction the soul in its shape of hexagonal section thus rendered indeformable. At the same time, the profile 3 also takes a
degré de vulcanisation non différent de celui de la couche 1. degree of vulcanization no different from that of layer 1.
Le mélange de la couche 2, étant au contraire plus lent que le mélange de la couche précédente 1, possède à The mixture of the layer 2, on the other hand being slower than the mixture of the previous layer 1, has
chaque instant du cycle de semi-vulcanisation un degré de vulca- every moment of the semi-vulcanization cycle a degree of vulca-
nisation inférieur, de sorte qu'il laisse aux câblés de matière thermorétractable de prendre leur état de tension autour d'un lowering, so that the cords of heat-shrinkable material can take their state of tension around a
noyau déjà consolidé, ce qui a des conséquences très avanta- already consolidated core, which has far-reaching consequences
geuses sur la compacité et sur la surface externe de la tringle. on the compactness and outer surface of the rod.
Cette surface acquiert en fait une forme légère- This surface actually acquires a light form-
ment ondulée, d'allure hélicoïdale, analogue au filetage d'une wavy, helically shaped, similar to the threads of a
vis, en conséquence du léger enfoncement que les câblés subis- as a result of the slight depression that the cords suffered
sent radialement vers. l'intérieur, avec pénétration dans la radially towards. inside, with penetration into the
couche du noyau sous-jacent.layer of the underlying nucleus.
La Demanderesse a constaté que cet aspect de la surface externe de la tringle favorise sensiblement l'ancrage The Applicant has found that this aspect of the outer surface of the rod substantially promotes anchoring
de la tringle aux éléments qui lui sont réunis, comme les toi- from the rod to the elements that come together, such as
les de la carcasse et le remplissage, ce qui détermine une the carcass and the filling, which determines a
amélioration de la qualité du talon. improved heel quality.
Le traitement de semi-vulcanisation, appliqué à la tringle décrite plus haut, est encore poursuivi jusqu'à The semi-vulcanization treatment, applied to the rod described above, is continued until
ce que le mélange de la couche 2 ait lui aussi atteint un de- the mixture of layer 2 has also reached a level
* gré de semi-vulcanisation suffisant pour serrer les uns contre les autres les câblés du tissu, qui est justement dans un état de tension, en veillant toutefois à interrompre ce traitement* Semi-vulcanization enough to tighten against each other the cords of the fabric, which is precisely in a state of tension, taking care however to interrupt this treatment
avant que le mélange du feuillet 4 ne dépasse un degré de vul- before the mixture of sheet 4 exceeds a degree of vulnerability
canisation égal à 15 %.canalisation equal to 15%.
Il est donc évident que la tringle suivant It is therefore obvious that the next rod
l'invention rendue suffisamment compacte pour résister facile- the invention made compact enough to easily resist
ment aux efforts de déformation qui résultent des phases sui- the deformation efforts resulting from the following phases:
vantes du traitement, présente toutefois une surface externe en mélange encore cru (ce mélange se vulcanisera ensuite dans le moule de vulcanisation du pneumatique) et qui est par of the treatment, however, has an outer surface in a still raw mixture (this mixture will subsequently vulcanize in the vulcanization mold of the tire) and which is
conséquent en possession de toutes les caractéristiques chi- consequently possessing all the Chinese characteristics
miques et physiques nécessaires pour posséder une bonne adhésion et une bonne soudabilité sur les autres éléments de la the physical and physical properties required to have good adhesion and weldability on the other elements of
carcasse du pneumatique qui seront ensuite assembls à la trin- carcass of the tire which will then be assembled with the trin-
gle, c'est-à-dire (voir figure 3) les nappes 7 de la car- gle, that is to say (see Figure 3) the layers 7 of the car-
casse et le remplissage de talon 8.breakage and heel filling 8.
La figure 3 montre également l'une des Figure 3 also shows one of the
habituelles bandelettes de renforcement 9, placées extérieure- usual reinforcement strips 9, placed outside-
ment à la partie retournée de la nappe de carcasse. the returned part of the carcass ply.
Bien que l'invention ait été décrite en Although the invention has been described in
détail ci-dessus à propos d'une forme particulière de réali- detail above about a particular form of reali-
sation de la tringle, on peut facilement trouver diverses au- of the rod, one can easily find various
tres versions possibles en fonction du type de renforcement annulaire précisément exigé par le type du pneumatique (pneumatiques pour véhicules privés ou pneumatiques géants, à carcasse textile ou métallique, pour transports routiers, very different versions depending on the type of ring reinforcement precisely required by the type of tire (pneumatic tires for private or giant pneumatic vehicles, with a textile or metal casing, for road transport,
et pour utilisations spéciales).and for special uses).
Par exemple, dans les habituelles tringles en fil métallique caoutchouté à section quadrangulaire, la For example, in the usual rods of rubberized wire with quadrangular section, the
couche 1 peut être remplacée par le gommage même du fil mé- layer 1 can be replaced by the actual scrubbing of the wire
tallique et la couche 2 par un feuillet ou un tissu caoutchou- and layer 2 by a rubber sheet or tissue.
té qui peut être enroulé en enveloppement aussi bien qu'en which can be wrapped in wrapping as well as in
hélice autour de la tringle.propeller around the rod.
De même, dans les tringles possédant une âme en fil métallique non caoutchouté et revêtue d'un tissu caoutchouté feuilleté, la couche 1 peut être constituée par Similarly, in the rods having a non-rubberized wire core and coated with a laminated rubberized fabric, the layer 1 may be formed by
le caoutchoutage du tissu et la couche 2 par le feuillet ex- the rubber of the fabric and the layer 2 by the ex-
térieur.TER AL.
Par ailleurs, si, dans certains types de tringles, il existe un remplissage entre l'âme métallique et le tissu caoutchouté, la couche 1 peut être celle du Furthermore, if, in certain types of rods, there is a filling between the metal core and the rubberized fabric, the layer 1 may be that of the
remplissage et la couche 2 celle du tissu de revêtement. filling and layer 2 that of the coating fabric.
Il est donc évident que, en se basant sur les explications qui ont été fournies jusqu'à présent, l'homme de l'art n'aura aucune difficulté, du point de vue It is therefore obvious that, on the basis of the explanations which have been provided so far, the person skilled in the art will have no difficulty, from the point of view
de la conception, pour élaborer la solution la plus avanta- design, to develop the most cost-effective solution
geuse pour lui.geuse for him.
Ainsi qu'on l'a déjà indiqué, les tringles suivant l'invention se sont révélées capables de résoudre efficacement le problème proposé, en apportant en outre de nouvelles et notables améliorations au niveau qualitatif des pneumatiques. En effet, en premier lieu, l'invention a apporté remède à la faiblesse intrinsèque de la liaison entre la surface de la tringle semi-vulcanisée et la surface du remplissage de la nappe de carcasse, surfacesqui sont en As already indicated, the rods according to the invention have proved to be capable of effectively solving the problem proposed, while also bringing about new and significant improvements in the quality of the tires. Indeed, in the first place, the invention has remedied the intrinsic weakness of the connection between the surface of the semi-vulcanized bead and the surface of the filling of the carcass ply, which surfaces are
contact mutuel entre elles.mutual contact between them.
Dans les pneumatiques de la technique connue, In tires of the known art,
cette liaison est confiée au seul badigeonnage de dissolu- this connection is entrusted solely to the painting of dissolu-
tion puisque la semi-vulcanisation a privé le mélange de since semi-vulcanization has deprived the mixture of
revêtement de la tringle de sa capacité de se lier chimique- coating of the rod its ability to bind chemical-
ment au niveau moléculaire au mé1ange à des autres éléments précités, en créant ainsi une zone de séparation, presque une at the molecular level in combination with the other elements mentioned above, thus creating a zone of separation, almost a
fracture entre la tringle et les éléments adjacents, la trin- fracture between the rod and the adjacent elements, the trin-
gle et ces éléments étant collés l'un à l'autre par le liquide gle and these elements being glued to each other by the liquid
de la dissolution.of dissolution.
Dans le pneumatique suivant l'invention, cette In the tire according to the invention, this
liaison chimique peut au contraire s'établir (pendant la vul- chemical bond can be established on the contrary (during the
canisation du pneumatique) grâce à la présence sur le revête- of the tire) thanks to the presence on the
ment de la tringle d'un mélange qui est encore cru après le the rod of a mixture which is still believed after the
traitement de semi-vulcanisation et qui se trouve donc sensi- semi-vulcanization treatment, which is therefore sensi-
blement dans le même état que les mélanges du remplissage in the same state as the filling mixtures
et les nappes de la carcasse, qui ne sont pas encore semi- and the carcass plies, which are not yet semi-
vulcanisées. On observe ainsi une variation progressive de degré de vulcanisation (dans la tringle semi-vulcanisée) à travers le revêtement, de l'extérieur de la tringle vers l'intérieur, ce degré variant entre une valeur minimum et vulcanized. A gradual variation in the degree of vulcanization (in the semi-vulcanized bead wire) is thus observed through the coating, from the outside of the bead wire inwards, this degree varying between a minimum value and
une valeur maximum, probablement en raison du fait que, pen- maximum value, probably due to the fact that,
dant le traitement de semi-vulcanisation, il se produit une migration des ingrédients des compositions élastomères en contact, en particulier deceux qui agissent le plus sur la vitesse de vulcanisation, d'un mélange à l'autre à travers In the semi-vulcanization treatment, there is a migration of the ingredients of the elastomeric compositions in contact, especially those which act most on the vulcanization rate, from one mixture to another through
la surface de contact et par conséquent, une variation con- the contact surface and therefore a variation
tinue des caractéristiques des mélanges en contact. the characteristics of the mixtures in contact.
En conclusion, dans le pneumatique suivant l'invention, le talon vulcanisé se comporte comme une struc- ture monolithique, unique et continue et non pas comme deux structures (naturellement en exagérant) qui sont collées au niveau de la surface de contact mutuel entre le revêtement In conclusion, in the tire according to the invention, the vulcanized heel behaves as a monolithic structure, unique and continuous and not as two structures (naturally exaggerated) which are stuck at the level of the mutual contact surface between the coating
de la tringle et les éléments adjacents, qui sont le remplis- of the rod and the adjacent elements, which are the
sage et la nappe de la carcasse.wise and the ply of the carcass.
L'obtention de cette excellente liaison entre les éléments constitutifs du talon qui ont été énumérés plus haut a ainsi permis d'optimaliser aussi bien la forme de la tringle, en lui conférant une plus grande section, que son degré de compacité et que la stabilité de la forme qui lui est conférée, en poussant la semi-vulcanisation à un degré très élevé, inconnu dans les pneumatiques de la technique antérieure. En effet, l'augmentation de la surface qui résulte de l'augmentation du volume de la tringle n'influe plus dans le sens négatif sur la qualité du talon, grâce à ladite fixation optimum entre les éléments constitutifs tandis Obtaining this excellent connection between the constituent elements of the heel which have been listed above has thus made it possible to optimize both the shape of the bead wire, giving it a greater section, its degree of compactness and the stability of the form conferred on it, by pushing the semi-vulcanization to a very high degree, unknown in the tires of the prior art. Indeed, the increase in the surface resulting from the increase in the volume of the bead wire no longer affects the quality of the bead in the negative sense, thanks to the optimum fixing between the constituent elements while
que la plus grande indéformabilité de la tringle semi-vulcani- that the greater indeformability of the semi-vulcanic rod
sée (qui se manifeste pendant le processus de la vulcanisa- (which manifests itself during the process of vulcaniza-
tion du pneumatique), joint audit plus grand volume de cette tringle, a permis de modifier le profil que les nappes de la carcasse et les bandes de renforcement prennent autour de ladite tringle, en soulageant ainsi les câblés des tissus des concentrations de tension qui sont au contraire présentesdans les pneumatiques de la technique antérieure, en particulier au niveau des arêtes de l'âme annulaire métallique, concentrations qui entraînaient très fréquemment la ripture desdits câblés tion of the tire, joined to the larger volume of this bead wire, has allowed the profile of the carcass plies and reinforcement strips to be changed around said bead, thereby relieving the tissue cords of the stress concentrations which are on the contrary present in the tires of the prior art, in particular at the edges of the annular metal core, concentrations which very frequently resulted in the ripment of said cords
ou la déchirure des mélanges entourant la tringle, avec des- or the tearing of the mixtures surrounding the bead wire, with
truction consécutive du talon.consecutive truction of the heel.
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques It goes without saying that modifications can be made to the embodiments which have just been described, in particular by substitution of technical means
équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. equivalent, without departing from the scope of the invention.
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