FR2476552A2

FR2476552A2 - Ancillary tyre chambers which can dilate to fill a punctured tyre - to provide support without rubbing wear

Info

Publication number: FR2476552A2
Application number: FR8003797A
Authority: FR
Inventors: Jean Michaut
Original assignee: Hutchinson Mapa SA
Current assignee: Hutchinson Mapa SA
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1981-08-28
Also published as: FR2476552B2

Abstract

The parent patent described a pneumatic tyre with subsidiary internal pressurised cells prefabricated into a toroidal form to be located within the tyre chamber and provide support if the tyre were itself punctured. This addition claimes use of internal chambers shaped and sized such that when the interface between the tyre carcass and the internal chambers is pressurised for normal use, the ancillary chambers are partially compressed radially, to eliminate contact with the underside of the tread zone, but if the tyre is punctured, the internal chambers can dilate to make full surface contact with the interior of the tyre. Esp. suitable for modification of tubeless tyres to render them puncture-proof. Eliminates partial or periodic contact with the tyre body and consequent interfacial wear if the tyre is used with the main tyre chamber depressurised.

Description

La présente Addition est relative à une chambre du type dit increvable, pour roues de portage ou de guidage de masses mobiles telles, notamment, que des véhicules. This Addition relates to a chamber of the so-called puncture-proof type, for carrying or guiding wheels for moving masses such as, in particular, that of vehicles.

Le Brevet principal a pour objet des chambres pour pneumatiques du type dit increvable comprenant un coussin torique en matériau élastomère comportant des alvéoles indépendants entre eux qui présentent toutes formes géométriques et dimensions adaptées aux besoins, notamment, cylindriques, prismatiques, hexagonales, en nids d'abeilles, dont la régularité de la géométrie, l'épaisseur des parois qui délimitent les alvéoles et la répartition de ces derniers sont contrôlées grâce à un nouveau procédé de fabrication par moulage.Selon le procédé qui fait l'objet du Brevet principal, les chambres du type dit increvable sont fabriquées par préformage dans un moule de préformage d'éléments annulaires en matériau élastomère de section semi-torique, dans chacun desquels est ménagée par moulage, une pluralité de cavités borgnes ouvertes sur la face plane de chaque élément semi-torique, les éléments préformés étant ensuite soumis à une prévulcanisation, après quoi deux éléments semi-toriques préformés et prévulcanisés symétriques sont assemblés par leurs faces planes respectives et post-vulcanisés pour donner lieu au coussin torique recherché. The main patent relates to chambers for tires of the so-called puncture-proof type comprising an O-ring made of elastomeric material comprising cells which are independent of each other and which have all geometric shapes and dimensions adapted to the needs, in particular, cylindrical, prismatic, hexagonal, in nests. bees, the regularity of the geometry, the thickness of the walls which delimit the cells and the distribution of the latter are controlled by a new manufacturing process by molding. According to the process which is the subject of the main patent, the chambers of the so-called puncture-proof type are manufactured by preforming in a preforming mold annular elements of elastomeric material of semi-toric section, in each of which is formed by molding, a plurality of blind cavities open on the flat face of each semi-toric element , the preformed elements then being subjected to a pre-vulcanization, after which two preformed semi-toric elements és and symmetrical prevulcanized are assembled by their respective flat faces and post-vulcanized to give rise to the desired toric cushion.

La présente Addition vise à pourvoir à des chambres pour pneumatiques du type dit increvable propres à être montées notamment à l'intérieur d'une enveloppe du type "tubeless" et propres d'une part à permettre l'adaptation de la pression de gonflage de l'enveloppe à la nature du terrain sur lequel les roues sont appelées à se déplacer, et d'autre part à remplir intégralement l'enveloppe en cas de perforation de celle-ci. The purpose of this Addition is to provide chambers for tires of the so-called puncture-proof type capable of being mounted in particular inside an envelope of the "tubeless" type and capable on the one hand of allowing the inflation pressure to be adapted to the envelope to the nature of the ground on which the wheels are called to move, and on the other hand to completely fill the envelope in case of perforation thereof.

La Demanderesse a pu établir que lorsqu'une chambre à alvéoles indépendants contenant du gaz sous pression réalisée en mettant en oeuvre le procédé de fabrication conforme au Brevet principal, est placée à l'intérieur d'une enveloppe, du type "tubeless" en particulier,dont la partie talon est renforcée (aussi bien que la chambre) par des tringles métalliques, gonflée par l'intermédiaire de la valve située sur la roue,elle subit une pression extérieure qui s'oppose à celle qui règne à l'inté rieur des alvéoles ; cette opposition se traduit par une réduction du volume de la chambre alvéolaire et, donc, de ses dimensions extérieures, qui permet l'établissement d'un volume d'air ou analogue introduit par gonflage, interposé entre la face interne de l'enveloppe et la surface externe de la chambre et supprime toute friction entre la chambre et l'enveloppe.En cas de perforation de l'enveloppe et du dégonflage qui en résulte, la chambre de structure alvéolaire se dilate,ses dimensions extérieures augmentent et le volume qu'elle occupe dans l'enveloppe augmente de ce fait. La chambre est alors amenée à exercer un frottement sur les faces internes de l'enveloppe dont elle n'occupe pas exactement la totalité du volume intérieur. The Applicant has been able to establish that when a chamber with independent cells containing gas under pressure produced by implementing the manufacturing process in accordance with the main patent, is placed inside an envelope, of the "tubeless" type in particular , whose heel part is reinforced (as well as the chamber) by metal rods, inflated by means of the valve located on the wheel, it undergoes an external pressure which opposes that which prevails inside alveoli; this opposition results in a reduction in the volume of the alveolar chamber and, therefore, in its external dimensions, which allows the establishment of a volume of air or the like introduced by inflation, interposed between the internal face of the envelope and the external surface of the chamber and eliminates all friction between the chamber and the envelope. In the event of perforation of the envelope and the resulting deflation, the chamber of alveolar structure expands, its external dimensions increase and the volume that it occupies in the envelope increases thereby. The chamber is then caused to exert friction on the internal faces of the envelope, of which it does not occupy exactly the entire interior volume.

La présente Addition a en conséquence pour but de pourvoir à une chambre de structure alvéolaire du type précité, dont la conception est telle qu'elle est apte, en cas de dégonflage de l'enveloppe, à occuper la totalité du volume intérieur de cette dernière en épousant exactement sa forme intérieure, supprimant ainsi toute friction de la chambre contre la surface interne de l'enveloppe et l'usure résultante, lors du roulage à l'état dégonflé. The purpose of this Addition is therefore to provide a chamber of alveolar structure of the aforementioned type, the design of which is such that it is capable, in the event of deflation of the envelope, of occupying the entire interior volume of the latter. by exactly matching its internal shape, thus eliminating any friction of the chamber against the internal surface of the envelope and the resulting wear, when rolling in the deflated state.

La présente Addition a pour objet une chambre pour pneumatique du type dit increvable, comprenant un coussin torique en matériau élastomère comportant des alvéoles indépendants entre eux contenant du gaz sous pression, obtenue par moulage, laquelle chambre est caractérisée en ce qu'au moins une paroi de chacun desdits alvéoles comprend une réserve de longueur qui se développe lors du dégonflage du pneu, consécutif, notamment, à une perforation de celui-ci, p o u r permettre à la chambre de se dilater sous l'effet de l'évacuation de l'vair présent dans l'enveloppe et d'occuper la totalité du volume intérieur de cette dernière. The subject of this Addition is a chamber for a tire of the so-called puncture-proof type, comprising an O-ring made of elastomeric material having independent cells between them containing gas under pressure, obtained by molding, which chamber is characterized in that at least one wall of each of said cells comprises a reserve of length which develops during the deflation of the tire, consecutive, in particular, to a puncture thereof, to allow the chamber to expand under the effect of the evacuation of the air present in the envelope and occupy the entire interior volume thereof.

Selon un mode de réalisation préféré de l'objet de l'invention, la ou les parois des alvéoles comportant une réserve de longueur sont la paroi supérieure de l'alvéole, c'est-à-dire la paroi la plus proche de la bande de roulement de la roue, et/ou au moins l'une des parois latérales de l'alvéole, à l'exclusion de la paroi inférieure de l'alvéole, la plus voisine de la partie talon de l'enveloppe, c'est-à-dire de la partie de l'enveloppe qui, dans les pneumatiques dits "tubeless",comporte des tringles de renforcement. According to a preferred embodiment of the subject of the invention, the wall or walls of the cells having a length reserve are the upper wall of the cell, that is to say the wall closest to the strip of the wheel, and / or at least one of the side walls of the cell, excluding the bottom wall of the cell, the one closest to the heel part of the casing, this is that is to say of the part of the casing which, in the so-called "tubeless" tires, comprises reinforcing rods.

Selon un autre mode de réalisation préféré de l'objet de l'invention, la réserve de longueur est obtenue en réalisant la ou les parois de liaison des alvéoles sous forme de paroi(s) à plis en accordéon qui s'étirent lorsque le matelas d'air normalement présent entre la surface externe de la chambre et la surface interne de l'enveloppe de roulement est évacué sous l'effet,notsment,d'une perforation de l'enveloppe, et permettent une dilatation contrôlée de la chambre aux dimensions voulues, jusqu'à la surface interne de l'enveloppe et une occupation totale par ladite chambre du volume interne de l'enveloppe. According to another preferred embodiment of the object of the invention, the length reserve is obtained by producing the connecting wall or walls of the cells in the form of a wall (s) with accordion folds which stretch when the mattress air normally present between the external surface of the chamber and the internal surface of the rolling envelope is evacuated under the effect, notably, of a perforation of the envelope, and allow a controlled expansion of the chamber to the dimensions desired, up to the internal surface of the envelope and total occupancy by said chamber of the internal volume of the envelope.

Ainsi, lorsque le pneu est gonflé par l'intermédiaire de la valve située sur la roue, l'on introduit un certain volume d'air sous pression entre la surface externe de la chambre comportant des alvéoles indépendants contenant du gaz sous pression et la surface interne d u p n e u, c e g o n f 1 age comprime la chambre pour dégager entre elle et l'enveloppe l'espace nécessaire au volume d'air pour assurer le gonflage du pneu. En cas de perforation du pneu, l'air de gonflage s'échappe, permettant ainsi la dilatation de la chambre dans une mesure telle qu'à l'état dégonflé du pneu, la surface externe de la chambre épouse sensiblement la face interne de l'enveloppe de roulement et que la chambre confère son "gonflage" au pneu. De même, grâce à la géométrie variable des alvéoles de la chambre conforme à la présente
Addition, il est possible d'adapter la pression de gonflage des roues des engins sur lesquels elles sont montées, notamment dans le cas d'engins tous terrains, aux terrains sur lesquels ces engins se déplacent. I1 y a lieu de rappeler à cet égard que les engins tous terrains requièrent que leurs roues soient gonflées à des pressions de 1 à 2 bars pour le fonctionnement en terrain meuble, et à des pressions de 4 à 6 bars pour le fonctionnement sur route.La géométrie variable des alvéoles de la chambre dite increvable conforme à la présente
Addition permet d'obtenir un écrasement correct de ladite chambre pour le fonctionnement en terrain meuble, tout en assurant, en cas d'évacuation du gaz de gonflage, un contact étroit entre la chambre et tous les points de l'enveloppe, éliminant ainsi tous les risques.de frictions entre ces deux pièces de la roue.Thus, when the tire is inflated via the valve located on the wheel, a certain volume of pressurized air is introduced between the external surface of the chamber comprising independent air cells containing pressurized gas and the surface internal tire, cegonf 1 age compresses the chamber to clear between it and the envelope the space necessary for the volume of air to ensure inflation of the tire. In the event of a puncture in the tire, the inflation air escapes, thus allowing the chamber to expand to such an extent that in the deflated state of the tire, the external surface of the chamber substantially follows the internal face of the tire. rolling envelope and that the chamber gives its "inflation" to the tire. Similarly, thanks to the variable geometry of the cells of the chamber in accordance with this
Addition, it is possible to adapt the inflation pressure of the wheels of the vehicles on which they are mounted, in particular in the case of all-terrain vehicles, to the terrain on which these vehicles move. It should be recalled in this regard that all-terrain vehicles require that their wheels be inflated to pressures of 1 to 2 bars for operation in soft ground, and to pressures of 4 to 6 bars for operation on the road. The variable geometry of the cells of the so-called puncture-proof chamber in accordance with the present
Addition makes it possible to obtain a correct crushing of said chamber for operation on soft ground, while ensuring, in the event of the inflation of the inflation gas, close contact between the chamber and all the points of the envelope, thus eliminating all the risk of friction between these two parts of the wheel.

La chambre à alvéoles à géométrie variable conforme à la présente Addition, est réalisée par moulage, en mettant en oeuvre le procédé conforme au Brevet principal et en utilisant un moule comportant des doigts de moulage des cavités, dont l'extrémité libre etZou les parois latérales sont conformées de manière à comporter une surface non plane (concave, en dents de scie, etc...) propre à procurer la réserve de longueur requise d'au moins l'une des parois des alvéoles. The variable geometry cell chamber in accordance with this Addition is produced by molding, using the method in accordance with the main patent and using a mold comprising fingers for molding the cavities, the free end of which and the side walls. are shaped so as to have a non-planar surface (concave, sawtooth, etc.) capable of providing the required length reserve of at least one of the walls of the cells.

Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de la description qui va suivre. In addition to the foregoing arrangements, the invention also comprises other arrangements which will emerge from the description which follows.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de principe, d'une coupe
passant par le plan médian de la bande de roulement d'une
chambre du type increvable conforme à la présente Addition,
en place dans une enveloppe, dans la position gonflée de
cette dernière, - la figure 2 est une vue analogue à celle de la figure 1,
lorsque l'enveloppe est dégonflée, et - les figures 3 et 4.représentent, en coupe transversale, un
ensemble pneumatique conforme à l'invention, en place dans
une jante, à l'état gonflé et à l'état dégonflé respective
ment.The invention will be better understood using the additional description which follows, which refers to the accompanying drawings in which - Figure 1 is a schematic view of principle, of a section
passing through the median plane of the tread of a
chamber of the indestructible type conforming to this Addition,
in place in an envelope, in the inflated position of
the latter, FIG. 2 is a view similar to that of FIG. 1,
when the envelope is deflated, and - Figures 3 and 4. show, in cross section, a
pneumatic assembly according to the invention, in place in
a rim, in the inflated state and in the respective deflated state
is lying.

I1 doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière-une limitation. It should be understood, however, that these drawings and the corresponding descriptive parts, are given solely by way of illustration of the subject of the invention, of which they do not in any way constitute a limitation.

Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 1, chacun des alvéoles 1 de la chambre 3,comporte une réserve de longueur 3 ménagée dans sa paroi supérieure 2, c 'est-àdire sa paroi la plus voisine de 1' e n v e 1 o p p e 4. L'on comprendra cependant aisément que l'on peut également prévoir une réserve de longueur au niveau des parois latérales 5 des alvéoles 1. En règle générale, seule la paroi inférieure 6 de l'alvéole ne comporte en aucun cas de réserve de longueur, attendu qu'elle présente une certaine rigidité, qui lui est conférée par la disposition de tringles de renforcement dans sa partie talon 8 qui comporte, en outre, des passages pour le gonflage par valve qui ne passent pas par les alvéoles et sont indépendants de ces derniers.La réserve de longueur de l'une des parois au moins de l'alvéole est calculée de manière à procurer les résultats visés conformément à l'invention, qui seront précisés plus loin. La réserve de longueur dans une ou plusieurs des parois des alvéoles est obtenue lors du processus de moulage des éléments semi-toriques qui composent la chambre, tel qu'il est décrit dans le Brevet principal, en donnant aux doigts de moulage des cavités une forme appropriée, et notamment en conférant à l'extrémité libre et éventuellement aux parois latérales desdits doigts, une forme non plane, telle que forme concave, en dents de scie, etc... If we refer first to Figure 1, each of the cells 1 of the chamber 3, has a reserve of length 3 formed in its upper wall 2, that is to say its wall closest to 1 ' enve 1 oppe 4. It will however be readily understood that a length reserve can also be provided at the side walls 5 of the cells 1. As a general rule, only the bottom wall 6 of the cell does not in any case of length reserve, since it has a certain rigidity, which is given to it by the provision of reinforcement rods in its heel part 8 which further comprises passages for inflation by valve which do not pass through the alveoli and are independent of the latter. The length reserve of at least one of the walls of the cell is calculated so as to provide the results targeted in accordance with the invention, which will be specified below. The reserve of length in one or more of the walls of the cells is obtained during the molding process of the semi-toric elements which make up the chamber, as described in the main patent, by giving the molding fingers of the cavities a shape suitable, and in particular by giving the free end and possibly the side walls of said fingers, a non-planar shape, such as concave shape, sawtooth, etc.

Ainsi qu'il est connu, les alvéoles des chambres dites increvables sont remplis d'un gaz sous pression. Les alvéoles 1 de la chambre dite increvable conforme à la présente Addition sont,de nêrrre, remplis d'un gaz sous pression. Une chambre,désignée d'une façon générale par la référence 7, est introduite dans une enveloppe 4, et notamment dans une enveloppe du type dit "tubçless". On introduit du gaz de gonflage, généralement de l'air comprimé, dans l'enveloppe, par une valve (non représentée) associée à la jante 9 de la roue. Le gaz de gonflage exerce sur la chambre 7 une pression extérieure qui s'oppose à la pression qui règne dans les alvéoles et qui provoque une réduction du volume de la chambre alvéolaire réalisée par moulage, conforme à la présente Addition.A noter que le mode de fabrication de ce type de chambres à alvéoles par moulage conformément au Brevet principal, permet de diminuer considérablement la densité apparente du pneu, jusqu'à 0,7 par exemple (alors que la densité de l'élastomère tel que caoutchouc qui constitue la chambre est de 1,16). I1 s'établit ainsi un matelas d'air 10 entre la face externe de la chambre 7 et la face interne de l'enveloppe 4 (cf. figure 3). En cas de perforation de l'enveloppe 4, ce matelas d'air se dégage, permettant à la chambre de se dilater pour développer la totalité de son volume à l'intérieur de l'enveloppe 4 (cf. figure 4). As is known, the cells of the so-called puncture-proof chambers are filled with a gas under pressure. The cells 1 of the so-called puncture-proof chamber in accordance with this Addition are, of course, filled with a gas under pressure. A chamber, generally designated by the reference 7, is introduced into an envelope 4, and in particular into an envelope of the so-called "tubless" type. Inflation gas, generally compressed air, is introduced into the casing by a valve (not shown) associated with the rim 9 of the wheel. The inflation gas exerts on the chamber 7 an external pressure which opposes the pressure prevailing in the cells and which causes a reduction in the volume of the cell chamber produced by molding, in accordance with this Addition. Note that the mode manufacturing this type of cell chambers by molding in accordance with the main patent, makes it possible to considerably reduce the apparent density of the tire, up to 0.7 for example (while the density of the elastomer such as rubber which constitutes the chamber is 1.16). I1 thus establishes an air mattress 10 between the external face of the chamber 7 and the internal face of the envelope 4 (cf. FIG. 3). If the envelope 4 is perforated, this air mattress is released, allowing the chamber to expand to develop its entire volume inside the envelope 4 (see FIG. 4).

La conception des alvéoles conformément à la présente Addi tion, perme à la chambre non seulement de développer la totalité de son volume en cas de dégonflage du pneu, mais en outre, grâce à la réserve de longueur prévue dans au moins l'une des parois des alvéoles de la chambre, de permettre une application sensiblement sans jeu de la face externe de la chambre 7 contre la face interne de l'enveloppe 4, éliminant ainsi tout risque de frottement entre ces deux éléments.The design of the cells in accordance with this Addition allows the chamber not only to develop its entire volume in the event of deflation of the tire, but also, thanks to the length reserve provided in at least one of the walls of the cells of the chamber, to allow a substantially clearance-free application of the external face of the chamber 7 against the internal face of the casing 4, thus eliminating any risk of friction between these two elements.

De cette manière, même en cas de dégonflage accidentel, le pneu restera gonflé par la mise en position appropriée de la chambre dans l'enveloppe, comme il vient d'être expliqué, et le pneu pourra rouler sur des distances relativement longues, dans cet état, même si la pression du pneu est descendue audessous d'l bar, sans qu'il y ait frottement entre la chambre et l'enveloppe.In this way, even in the event of accidental deflation, the tire will remain inflated by the appropriate positioning of the chamber in the envelope, as has just been explained, and the tire will be able to roll over relatively long distances, in this condition, even if the tire pressure has dropped below 1 bar, without friction between the chamber and the casing.

Ce type de chambre convient également, comme on l'a dit plus haut, à l'équipement de roues d'engins tous terrains, en raison des variations que l'on peut faire subir au pneu selon le type de terrain sur lequel roule l'engin. This type of chamber is also suitable, as mentioned above, for equipping all-terrain vehicle wheels, because of the variations that the tire can be subjected to depending on the type of terrain on which the tire is traveling. 'contraption.

Ainsi que cela ressort de àe qui précède, 1 'inven- tion ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée, de la présente invention. As is clear from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its embodiments and of application which have just been described in a more explicit manner; on the contrary, it embraces all the variants which may come to the mind of the technician in the matter, without departing from the framework, or the scope, of the present invention.

Claims

1 - Chamber for tires of the so-called puncture-resistant type, comprising an O-ring made of elastomeric material comprising cells (1) independent of each other containing gas under pressure, obtained by molding according to any one of Claims 2 to 8 of the main patent, which chamber is characterized in that at least one wall of each of said cells comprises a length reserve (3) which develops during the inflation of the tire (l) consecutive, in particular, to a perforation thereof, to allow the chamber to expand under the effect of the evacuation of the air present in the envelope, and to occupy the entire interior volume of the latter.

2 - Chamber for tires according to Claim 1, characterized in that the wall or walls of the cells (1) comprising a length reserve (3) are the upper wall (2) of the cell (1), that is that is to say the wall closest to the opening 1 oppe (4) of the wheel, and / or at least one of the side walls (5) of the cell (1), excluding the wall lower (6) of the cell, the closest to the heel part of the envelope (4), that is to say. of the part of the casing which, in so-called "tubeless" tires, includes reinforcing rods.

3 - Tire chamber according to any one of Claims 1 and 2, characterized in that the length reserve (3) is obtained by producing the connecting part or parts of the cells (1) in the form of a wall (s) to accordion folds which stretch when the air mattress normally present between the external surface of the chamber (7) and the internal surface of the rolling envelope (4) is evacuated under the effect, in particular, of a perforation of the envelope, and allow controlled expansion of the chamber (7) to the desired dimensions, up to the internal surface of the envelope (4) and total occupation by said chamber (7) of the internal volume of the '' envelope (4).

4 - Apparatus for the manufacture of the tire chamber according to any one of Claims 1 to 3 of this Addition, in accordance with Claim 10 of the main patent, characterized in that the free end and / or the side walls of the molding fingers of the cavities carried by the preforming mold of the semi-toric elements which constitute said chamber, are shaped so as to have a non-planar surface capable of providing the required length reserve of at least one of the walls of the cells .