FR2511953A1 - RADIAL PNEUMATIC TIRE WITH STEEL CARCASS AND WITH INSULATED HEEL, AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A TALON - Google Patents
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Abstract
SELON L'INVENTION, LA MISE EN PLACE D'UNE ENVELOPPE D'ISOLEMENT EN CAOUTCHOUC 2 AUTOUR DE LAQUELLE EST ENROULEE UNE ETOFFE 3, ENTRE UN TALON D'ACIER ET UNE NAPPE DE CARCASSE RADIALE EN ACIER ELIMINE LES DEFAILLANCES DANS LES ZONES DU TALON DES PNEUMATIQUES QUI SONT DUES AU CONTACT DIRECT ENTRE LES NAPPES DE CARCASSE EN ACIER ET LES CABLES 1 DE LA TRINGLE DU TALON. APPLICATION A L'EQUIPEMENT DES PNEUMATIQUES A CARCASSE RADIALE METALLIQUES.ACCORDING TO THE INVENTION, THE PLACEMENT OF A RUBBER INSULATION WRAP 2 AROUND WHICH A ETOFFE 3 IS WRAPPED, BETWEEN A STEEL BALL AND A RADIAL STEEL BODY TABLE ELIMINATES FAILURES IN THE AREAS OF THE BALL TIRES WHICH ARE DUE TO DIRECT CONTACT BETWEEN THE STEEL BODY FLAPS AND THE CABLES 1 OF THE TALON LINK. APPLICATION TO THE EQUIPMENT OF TIRES WITH METAL RADIAL CARCASES.
Description
L'invention se rapporte à un talon isolé destiné à un pneumatique àThe invention relates to an insulated bead for a pneumatic tire.
carcasse radiale, et plus particulièrement un pneumatique à carcasse radiale à nappe d'acier, ainsi qu'à radial carcass, and more particularly a steel-ply radial tire, as well as
un procédé de fabrication d'un tel talon. a method of manufacturing such a heel.
Grace aux talons en acier, il est possible de monter d'une manière sûre des pneumatiques sur des jantes Les talons de pneumatique sont constitués d'un câblé enroulé Chaque toron du câblé peut être revêtu de caoutchouc et une étoffe ou une corde peut être enroulée en hélice autour de l'ensemble des différents torons revêtus de caoutchouc Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 106 952 décrit un tel talon de Thanks to the steel heels, it is possible to securely mount tires on rims. The tire beads consist of a wound cord. Each strand of the cord can be coated with rubber and a fabric or rope can be rolled up. in a helix around all the different strands coated with rubber The US Pat. No. 3,106,952 describes such a heel of
pneumatique Ce brevet concerne essentiellement le recouvre- This patent essentially concerns the covering of
ment de la tringle du talon avec un matériau thermo-rétracta- the heel rod with a thermo-retractable material
ble enroulé en boucles très espacées Pendant la vulcanisation à chaud du pneumtique, le matériau thermo-rétractable se contracte et comprime les câblés de talon enroulés (la tringle du talon), ce qui empêche ainsi les extrémités libres des câblés du talon de pénétrer dans les flancs ou dans toute autre partie du pneumatique que ces extrémités pourraient endommager Le matériau thermo-rétractable ne maintient pas le caoutchouc en place autour de la tringle du talon Il est également bien connu dans l'état de la technique d'enrouler du caoutchouc autour de la tringle du talon avant l'addition d'une languette destinée à constituer une couche isolante de caoutchouc entre la tringle du talon et la nappe de carcasse la plus adjacente Malgré l'addition de l'enroulement de caoutchouc, des défaillances continuent à se produire dans la zone du talon de pneumatiques expérimentaux à carcasse radiale à nappe d'acier Le recouvrement d'une tringle de talon avec du caoutchouc et l'addition d'une languette font l'objet de l'article "The story of Tire Beads and Tires", aux pages 80 à 82 de l'ouvrage: Niles Standard 1954. L'invention n'a pas pour but de remédier aux inconvénients que présentent les extrémités libres de câblés de talon de pneumatiques à carcasse radiale à nappe d'acier Mais Wound Wound in Wide-spaced Loops During heat vulcanization of the tire, the heat-shrinkable material shrinks and compresses the coiled heel cords (the bead core), thereby preventing the free ends of the bead cords from penetrating into the beads. flanks or any other part of the tire that these ends could damage The heat-shrinkable material does not hold the rubber in place around the bead wire It is also well known in the state of the art to wrap rubber around the bead wire before the addition of a tongue to form an insulating layer of rubber between the bead wire and the most adjacent carcass ply Despite the addition of the rubber winding, failures continue to occur in the area of the heel of experimental pneumatic tires with steel ply The covering of a bead wire with rubber uc and the addition of a tab are the subject of the article "The story of Tire Beads and Tires", on pages 80 to 82 of the book: Niles Standard 1954. The invention is not intended to overcome the drawbacks that the free ends of bead cords of pneumatic tires with radial carcass steel but
l'invention résout le problème de la réalisation d'une envelop- the invention solves the problem of making an envelope
pe d'isolement entre la tringle du talon et la nappe de carcasse en acier adjacente de pneumatiques à ceinture d'acier ou de pneumatiques radiaux à nappe de carcasse en acier Par la mise en oeuvre de la présente invention, les câblés du talon et une nappe de carcasse en acier ne peuvent plus venir en contact direct, et engendrer un phénomène de corrosion appelé fretting, qui peut provoquer en fin de compte une In the practice of the present invention, the cords of the bead and the bead wire of a steel belt or radial tires with a steel carcass ply are used for insulation between the bead wire and the adjacent steel carcass ply. steel carcass ply can no longer come into direct contact, and cause a corrosion phenomenon called fretting, which can ultimately cause a
défaillance du pneumatique.tire failure.
Les avantages présentés par l'invention sont essentiellement que l'enveloppe d'isolement en caoutchouc qui est appliquée sur la tringle du talon constitué de câblés The advantages presented by the invention are essentially that the rubber insulation casing which is applied to the heel rod consisting of cords
recouverts de caoutchouc est serrée par un enroulement envelop- covered with rubber is tightened by wrapping
pant ou par un enroulement hélicoïdal d'un revêtement en étoffe qui empêche les mouvements de l'enveloppe d'isolement provoqués par le retournement de la nappe de carcasse en acier autour de la tringle du talon,par les pressions subies pendant le moulage du pneumatique,et par les forces subies pendant le fonctionnement du pneumatique Conformément à la présente invention, le fait de disposer une languette sur un talon n'est pas considéré comme étant un enroulement de pant or by a helical winding of a fabric covering which prevents the movements of the insulation casing caused by the overturning of the steel carcass ply around the bead wire, by the pressures experienced during the molding of the tire , and by the forces experienced during the operation of the tire In accordance with the present invention, having a tongue on a heel is not considered to be a winding of
ce talon.this heel.
L'invention peut être mise en oeuvre d'un grand nombre de manières différentes, en fonction du type de tambour de façonnage du pneumatique qui est utilisé Par exemple, si on utilise une machine à confectionner les pneumatiques équipée d'un tambour à surface latérale sans courbure, une première enveloppe recouvre la tringle du talon d'une couche de caoutchouc, puis la couverture de caoutchouc est revêtue d'un stéarate de zinc ou d'un lubrifiant comparable, puis une seconde couverture de caoutchouc est appliquée selon un enroulement enveloppant puis une couverture constituée d'une étoffe serrée est mise en place par un enroulement en hélice ou un enroulement enveloppant Ceci est dû au fait que lors de la formation d'une configuration torique à l'aide d'un tambour à surface latérale plane, les composants non vulcanisés qui sont adjacents à la tringle du talon doivent tourner dans le The invention can be implemented in a number of different ways, depending on the type of tire forming drum that is used. For example, if a tire-making machine equipped with a side-surface drum is used. without curvature, a first envelope covers the heel bead with a layer of rubber, then the rubber cover is coated with a zinc stearate or comparable lubricant, then a second rubber cover is applied in an enveloping winding then a cover made of a tight cloth is put in place by a helical winding or a wraparound winding This is due to the fact that during the formation of a toric configuration with a drum with flat lateral surface, uncured components that are adjacent to the bead core must rotate in the
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pneumatique Le lubrifiant permet aux composants adjacents Pneumatic Lubricant allows adjacent components
à la tringle du talon de tourner avec un minimum de déforma- the heel rod to turn with a minimum of distortion
tion Le recouvrement d'étoffe maintient le caoutchouc en place autour de la tringle du talon pendant les différentes opérations de confection du pneumatique La seconde couche de caoutchouc et le recouvrement en étoffe peuvent être The fabric cover holds the rubber in place around the bead wire during the various tire making operations. The second rubber layer and the fabric covering can be
remplacés par un composite lamifié d'étoffe et de caoutchouc. replaced by a laminated composite of fabric and rubber.
Dans le pneumatique à l'état fini, grâce à la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, on évite les contacts métal-métal entre le talon et les nappes de carcasse ainsi que le phénomène de corrosion qui en découle Le stéarate de zinc est appliqué In the tire in the finished state, thanks to the implementation of the method described above, it avoids the metal-metal contacts between the bead and the carcass plies and the resulting corrosion phenomenon Zinc stearate is applied
en suspension à six pourcent dans l'alcool isopropylique. in six percent suspension in isopropyl alcohol.
Lorsqu'on utilise un tambour dont la surface latérale est très bombée,et dans d'autres conditions dans lesquelles les composants non vulcanisés n'ont pas besoin de se déplacer d'une manière significative par rapport au talon dans le pneumatique, lors de la confection de ce dernier, il n'est pas indispensable d'utiliser le lubrifiant et la seconde When using a drum whose side surface is very curved, and in other conditions in which the unvulcanized components do not need to move significantly relative to the bead in the tire, during the making of the latter, it is not essential to use the lubricant and the second
couche de recouvrement en caoutchouc A propos de la lubrifi- Rubber cover layer About lubrication
cation des couches d'isolement, d'autres détails sont donnés dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique cation of the isolation layers, further details are given in the United States patent application
n O 338 765, dont la description est incorporée au présent No O 338 765, the description of which is incorporated in this
mémoire par voie de référence.memory by reference.
Dans un exemple préféré de réalisation, on applique suffisamment de caoutchouc sur la tringle en câblé d'acier pour obtenir une enveloppe d'isolement supplémentaire en caoutchouc dont l'épaisseur est comprise entre 0,1 et 0,7 cm dans la zone o les câblés du talon recouverts de caoutchouc In a preferred embodiment, sufficient rubber is applied to the steel wire bead wire to obtain an additional rubber insulation jacket having a thickness of 0.1 to 0.7 cm in the area where rubber-covered heel cords
sont disposés à proximité d'une nappe de carcasse en acier. are arranged near a steel carcass ply.
Le recouvrement en étoffe recouvre au moins 80 % et de préférence % de la surface externe de la couche d'isolement Il est The fabric covering covers at least 80% and preferably% of the outer surface of the insulation layer.
particulièrement important que la couche d'isolement en caou- particularly important that the rubber isolation layer
tchouc recouvre toutes les zones du talon qui, sinon, viendraient en contact avec une nappe de carcasse Lorsque le recouvrement en étoffe du talon est enroulé en hélice sur le talon, l'étoffe est de préférence en nylon imprégné de caoutchouc L'étoffe utilisée dans un enroulement hélicoïdal, qui est la forme préférée de réalisation, présente une largeur rubber covers all areas of the bead that would otherwise contact a carcass ply When the bead fabric cover is helically wrapped around the bead, the fabric is preferably nylon impregnated with rubber The fabric used in a helical winding, which is the preferred embodiment, has a width
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variant entre 0,5 et 3 cm Lorsque l'étoffe est mise en place selon un enroulement enveloppant sur la tringle du varying between 0.5 and 3 cm When the fabric is placed in a wraparound winding on the rod of the
talon recouverte de caoutchouc, l'étoffe présente de préfé- heel covered with rubber, the fabric preferably
rence une largeur qui est supérieure de 30 % au moins à la circonférence de la section de la tringle du talon Ceci réalise un recouvrement bloquant qui, à son tour empêche a width that is at least 30% greater than the circumference of the heel bead section. This achieves a blocking overlap which in turn prevents
l'ensemble de s'ouvrir et de se libérer de la gaine d'isole- the whole to open and free from the insulating sheath
ment en caoutchouc lorsqu'une pression est appliquée sur rubber when pressure is applied to
la tringle du talon recouverte de caoutchouc par un enroule- the heel rod covered with rubber by a roll-
ment enveloppant, pendant la confection du pneumatique De préférence, l'étoffe recouvre complètement la surface de chaque talon recouvert de caoutchouc Avantageusement également, aucune bande de bourrage de talon n'est disposée When wrapping the tire, the fabric preferably completely covers the surface of each rubber covered bead. Advantageously also, no bead filler strip is disposed.
à l'intérieur de l'enroulement Au lieu de recouvrir séparé- inside the winding Instead of covering separately
ment la tringle du talon d'une part de caoutchouc et d'autre part d'une étoffe, la tringle peut être recouverte d'un the heel bead on the one hand rubber and on the other hand a cloth, the bead wire may be covered with a
composite lamifié de caoutchouc et d'étoffe. laminated composite of rubber and fabric.
Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est décrit de manière détaillée ci-'dessous en référence aux dessins, qui représentent à titre non limitatif des exemples particuliers, et dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective et en An exemplary implementation of the invention is described in detail below with reference to the drawings, which represent, by way of nonlimiting example, particular examples, and in which: FIG. 1 is a perspective view and in
coupe représentant un talon hexagonal entouré d'une couver- cut representing a hexagonal heel surrounded by a cover
ture de caoutchouc et d'étoffe.rubber and fabric.
La figure 2 est une en coupe représentant un FIG. 2 is a sectional view showing a
enroulement enveloppant.enveloping winding.
La figure 3 représente une tringle de talon hexagonale recouverte de deux couches de caoutchcouc et d'une enveloppe externe en étoffe, et un lubrifiant est Figure 3 shows a hexagonal bead wire covered with two layers of rubber and an outer fabric shell, and a lubricant is
disposé entre les deux couches de caoutchouc. disposed between the two layers of rubber.
Les figures représentent différentes tringles de The figures represent different rods of
talon enroulées et recouvertes de caoutchouc. Heel rolled up and covered with rubber.
Selon l'invention, une tringle de talon hexagonale According to the invention, a hexagonal heel rod
est formée tout d'abord par l'enroulement d'un câblé 1 recou- is formed firstly by the winding of a cord 1
vert de caoutchouc et à un seul toronselon une configuration circulaire afin de former une tringle de talon qui présente en coupe une configuration à 72 câblés Le diamètre de la section de la tringle du talon est de 1,83 cm; le toron non revêtu du câblé présente un diamètre de 0,13 cm et est revêtu de caoutchouc ayant une épaisseur de 0,013 cm La machine de fabrication des tringles est une machine modèle 147 de National Standard, décrite en partie dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 741 263 Le talon est ensuite rubber sole and a single strand in a circular configuration to form a bead wire which has a sectional configuration of 72 cabled The diameter of the section of the bead wire is 1.83 cm; the uncoated cord strand has a diameter of 0.13 cm and is coated with rubber having a thickness of 0.013 cm The rod manufacturing machine is a National Standard model 147 machine, described in part in the US patent of America 3 741 263 The heel is then
recouvert par un enroulement enveloppant d'une bande de caout- covered by a wrapping winding of a rubber band
chouc ayant une largeur de 5,84 cm et une épaisseur de 0,23 cm. rubber with a width of 5.84 cm and a thickness of 0.23 cm.
Un recouvrement d'environ 0,51 cm se présente le long de la surface supérieure du talon La machine utilisée pour mettre An overlap of about 0.51 cm is present along the upper surface of the heel.
en place l'enroulement enveloppant est une machine de revête- in place the wraparound winding is a coating machine-
ment modèle 147 de R 3 S Corporation, Akron, Ohio La tringle du talon recouverte de caoutchouc est ensuite recouverte par un enroulement hélicoïdal d'une étoffe 3 L'étoffe est un tissu symétrique de Nylon ayant une largeur de 1,59 cm et une épaisseur de 0,028 cm L'étoffe est un tulle collant de Nylon 6 6 ayant un denier de 210 La machine d'enroulement utilisée est une National Standard modèle BSW à enrouler les talons en spirale, fabriquée par National Model 147 of R 3 S Corporation, Akron, Ohio The rubber-coated heel rod is then covered by a helical winding of a fabric. The fabric is a symmetrical nylon fabric having a width of 1.59 cm. thickness of 0.028 cm The fabric is a nylon 6 6 tacky tulle having a denier of 210 The winding machine used is a National Standard BSW model to wind the spiral heels, manufactured by National
Standard machery division, Niles, Michigan Le talon recou- Standard Machery Division, Niles, Michigan The heel overlies
vert ainsi réalisé est ensuite utilisé pour confectionner un pneumatique sur un tambour à surface latérale très bombée, de manière bien connue Les pneumatiques fabriqués conformément à la présente invention ne présentent pas de défaillances d es à la corrosion par fretting des nappes de carcasse, qui se développent lorsque ces dernières sont en The green thus produced is then used to make a tire on a drum with a very convex side surface, in a well-known manner. The tires manufactured in accordance with the present invention do not exhibit fretting corrosion failures of the carcass plies, which develop when these are in
contat direct avec la tringle du talon Par contre, les pneu- direct contact with the bead wire On the other hand,
matiques fabriqués sans enroulement d'étoffe par-dessus le materials made without wrapping fabric over the
mélange d'isolement en caoutchouc peuvent présenter. rubber insulation mixture may present.
de telles défaillances.such failures.
Le caoutchouc non vulcanisé utilisé pour recou- Unvulcanised rubber used for coating
vrir le talon présente de préférence une viscosité Mooney com- the heel preferably has a Mooney viscosity
prise entre 60 et 70 et, lorsqu'il est vulcanisé, présente une taken between 60 and 70 and, when vulcanized, presents a
dureté Shore A comprise entre 84 S et 92. Shore A hardness between 84 S and 92.
Un autre procédé d'enroulement de la tringle d'un talon avec du caoutchouc et une étoffe consiste en la mise en place d'un recouvrement de caoutchouc autour de la tringle du talon grâce à l'utilisation de vessies gonflables A cet effet, un composite lamifié de caoutchouc et d'étoffe peut être utilisé L'étoffe lamifiée est dispo- sée sous la tringle du talon de sorte que le caoutchouc soit Another method of winding the bead of a heel with rubber and fabric consists of the establishment of a rubber cover around the bead of the heel through the use of inflatable bladders For this purpose, a laminated composite of rubber and fabric can be used The laminated fabric is placed under the heel bead so that the rubber is
en contact avec le talon, et que l'étoffe constitue la sur- in contact with the heel, and that the fabric constitutes the
face externe Une vessie disposée d'un côté se gonfle et se trouve poussée en direction de la tringle du talon grâce à des poussoirs La vessie dispose l'étoffe lamifiée autour de la tringle du talon de sorte que son bord s'achève sur la surface du dessus du talon De l'autre côté, on réalise la external side A bladder placed on one side inflates and is pushed in the direction of the bead of the heel with pushers The bladder has the laminated fabric around the bead of the heel so that its edge ends on the surface from the top of the heel On the other side, we realize the
même opération, mais de sorte que le bord de l'étoffe lami- same operation, but so that the edge of the laminate
fiée recouvre le bord de la partie d'étoffe lamifiée déjà covered the edge of the laminated fabric part already
enroulée L'invention décrite dans le dernier paragraphe pré- The invention described in the last paragraph
cité concerne la formation d'un recouvrement enveloppant cited concerns the formation of an enveloping covering
de caoutchouc et/ou d'une étoffe lamifiée en caoutchouc. of rubber and / or a laminated rubber material.
Le talon représenté sur la figure 3 est obtenu en recouvrant la bande de caoutchouc 2 qui recouvre la tringle The heel shown in Figure 3 is obtained by covering the rubber band 2 which covers the rod
hexagonale, d'une seconde bande de caoutchouc, avec interpo- hexagonal, a second rubber band, with interpo-
sition d'un lubrifiant 4, par exemple une suspension à 6 % de lubricant 4, for example a suspension at 6% of
stéarate de zinc dans l'alcool isopropylique Puis l'en- zinc stearate in isopropyl alcohol
semble est recouvert comme précédemment d'une étoffe 3. seems to be covered as before with a fabric 3.
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