FR2800672A1

FR2800672A1 - Pneumatic tyre with metal-reinforced crown for heavy vehicle has protective and working reinforcing layer elements inclined in same directions

Info

Publication number: FR2800672A1
Application number: FR9914092A
Authority: FR
Inventors: Lucien Bondu
Original assignee: Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Societe de Technologie Michelin SAS
Priority date: 1999-11-08
Filing date: 1999-11-08
Publication date: 2001-05-11
Anticipated expiration: 2019-11-08
Also published as: FR2800672B1

Abstract

The tyre has a radial carcase (1) surmounted by crown reinforcement (3) comprising two layers (31, 32) with axial widths of L1 and L2 made from working reinforcing elements of inextensible metal. The elements in each layer lie parallel to one another and at an angle to those in the other layer, and form an angle of 10 - 45 degrees with the circumferential direction. The tyre has at least one protective layer (33) of width L3, which is greater than L2 but smaller than L1, made from reinforcing elements of extensible steel cable which are angled in the same direction as those in the adjacent reinforcing layer (32) and lie at an angle to the circumferential direction at least five degrees and preferably 20 degrees greater than the working reinforcing layer elements. The tyre crown reinforcement is completed by a triangulation layer (30) of inextensible metal elements angled in the same direction as the inner working reinforcing leyer and angled at 45 - 90 degrees to the circumferential direction.

Description

La présente invention concerne un pneumatique à armature de carcasse radiale, destiné à équiper des véhicules lourds tels que camions, bus, tracteurs, remorques ...etc.., et concerne plus particulièrement l'armature de sommet d'un tel pneumatique. The present invention relates to a tire with a radial carcass reinforcement, intended to equip heavy vehicles such as trucks, buses, tractors, trailers, etc., and more particularly relates to the crown reinforcement of such a tire.

D'une manière générale, l'armature de carcasse radiale du pneumatique considéré, formée d'éléments de renforcement métalliques ou en polyamide aromatique inextensibles, est surmontée radialement d'une armature de sommet comprenant plusieurs nappes de sommet; en particulier une nappe de triangulation formée d'éléments métalliques orientés par rapport à la direction circonférentielle d'un angle important compris entre 45 et 90 , ladite nappe de triangulation étant elle-même surmontée de deux nappes de travail formées d'éléments de renforcement métalliques inextensibles, parallèles entre eux dans chaque nappe et croisés d'une nappe à la suivante en faisant avec la direction circonférentielle des angles compris entre 10 et 45 . dites nappes de travail, formant l'armature de travail, sont recouvertes moins nappe dite de protection et formée d'éléments de renforcement généralement métalliques et extensibles et dits élastiques. In general, the radial carcass reinforcement of the tire under consideration, consisting of metal reinforcing elements or inextensible aromatic polyamide, is radially surmounted by a crown reinforcement comprising a plurality of crown plies; in particular a triangulation ply formed of metal elements oriented with respect to the circumferential direction by an important angle of between 45 and 90, said triangulation ply being itself surmounted by two working plies formed of metal reinforcing elements inextensible, parallel to each other in each sheet and crossed from one sheet to the next in making with the circumferential direction angles between 10 and 45. said working plies, forming the working frame, are covered less so-called protective sheet and formed of reinforcing elements generally metallic and extensible and said elastic.

Dans le cas de pneumatique pour véhicules "Poids-Lourds", une seule nappe protection est présente et ses éléments de protection sont, dans la plupart des cas orientés dans la même direction et avec le même angle en valeur absolue que ceux des éléments de renforcement de la nappe de travail radialement la plus à l'extérieur. Dans le cas de pneumatiques de Génie Civil destinés aux roulages sur sols plus ou moins accidentés, la présence de deux nappes de protection est avantageuse, les éléments élastiques étant croisés d'une nappe à la suivante et les éléments de renforcement de la nappe de protection radialement intérieure étant croisés avec les éléments de renforcement inextensibles de la nappe de travail radialement extérieure. In the case of tires for "heavy-duty" vehicles, only one protection layer is present and its protection elements are, in most cases, oriented in the same direction and with the same angle in absolute value as those of the reinforcing elements. the working ply radially the outermost. In the case of civil engineering tires intended for driving on more or less uneven ground, the presence of two protective plies is advantageous, the elastic elements being crossed from one ply to the next and the reinforcing elements of the protective ply. radially inner being crossed with the inextensible reinforcing elements of the radially outer working ply.

Le demande JP 59/118 507, dans le but d'éviter la séparation entre nappes sommet, montre une telle architecture d'armature avec une nappe radialement extérieure d'une part formée d'éléments de renforcement en textile ' haut module faisant avec la direction circonférentielle un angle en valeur absolue plus faible que l'angle formé par les éléments de la nappe de travail radialement à l'extérieur, et d'autre part ayant une largeur axiale supérieure à la largeur de ladite nappe travail tout en restant inférieure à la largeur de la nappe de travail radialement intérieure. The application JP 59/118 507, with the aim of avoiding the separation between crown plies, shows such an architecture of reinforcement with a radially outer ply on the one hand formed of reinforcing elements in high modulus textile making with the circumferential direction an angle in absolute value lower than the angle formed by the elements of the working ply radially outwardly, and secondly having an axial width greater than the width of said ply working while remaining smaller than the width of the radially inner working ply.

La demande JP 03I262 704 décrit et montre, dans un but identique, une solution très proche la précédente en ce qui concerne les largeurs axiales nappes et angles des "léments de renforcement des dites nappes. Elle spécifie outre que la nappe radialement la plus à l'extérieure a un allongement à la rupture d'au moins 5%. The application JP 03I262 704 describes and shows, for an identical purpose, a solution very similar to the previous one as regards the axial widths of the plies and angles of the reinforcing elements of said plies. the radially outermost ply has an elongation at break of at least 5%.

Dans but de préserver les nappes de travail de la corrosion, et d'éviter la séparation entre armature de sommet et bande de roulement, le document JP 04/055 104, adoptant pratiquement les mêmes largeurs axiales de nappes de sommet, préconise l'emploi d'éléments de renforcement en polyester aromatique pour la nappe de protection. In order to preserve the working plies from corrosion, and to avoid the separation between crown reinforcement and tread, the document JP 04/055 104, adopting practically the same axial widths of crown plies, recommends the use of aromatic polyester reinforcing elements for the protective ply.

Le brevet FR 2 493 236, dans la but de résoudre, semble-t-il, tous les problèmes posés par roulage sur route grossière, préconise une architecture semblable aux précédentes mais avec une utilisation dans les nappes radialement intérieure et extérieure d'éléments de renforcement dont l'allongement à la rupture est supérieure d'au moins 40% à l'allongement à la rupture des éléments de renforcement des deux nappes de travail. Patent FR 2 493 236, in order to solve, it seems, all the problems posed by coarse road rolling, recommends an architecture similar to the previous ones but with use in the radially inner and outer layers of elements of reinforcement whose elongation at break is at least 40% greater than the elongation at break of the reinforcing elements of the two working plies.

Le brevet US 4 633 926 montre une architecture semblable d'armature de sommet, caractérise, en combinaison avec le taux d'entaillement de la sculpture de la bande de roulement, ladite armature de sommet par un rapport d'épaisseurs respectivement au centre et sur les bords, ledit rapport mesurant la différence de rigidités à la flexion des deux zones citées. Quant au brevet US 5 124217, en vue les séparations en extrémités de nappes de travail, revendique une architecture d'armature de sommet ayant mêmes caractéristiques de largeurs que les précédentes, en précisant toutefois les propriétés du mélange caoutchouteux d'enrobage de éléments de renforcement ainsi que les propriétés de la couche de mélange caoutchouteux interposée entre les bords de la nappe de travail radialement la plus intérieure et la nappe de protection. US Pat. No. 4,633,926 shows a similar crown reinforcement architecture, characterized, in combination with the notching rate of the tread sculpture, said crown reinforcement by a thickness ratio respectively in the center and on the edges, said ratio measuring the difference in flexural stiffness of the two zones mentioned. As for US 5,124 217, in view of the separations at the ends of working plies, it claims a crown reinforcement architecture having the same width characteristics as the previous ones, while specifying the properties of the mixture. rubbery coating of reinforcing elements as well as the properties of the layer of rubber mixture interposed between the edges of the radially innermost working ply and the protective ply.

Les progrès réalisés en durée de vie (nombre de kilomètres parcourus) sur usure des enveloppes "Poids-Lourds", ainsi que la possibilité d'un rechapage ultérieur, aisé et économique, demande une armature de sommet dont la résistance la séparation entre les bords de nappes de travail soit améliorée. The progress made in lifetime (number of kilometers traveled) on wear of the "Heavy-Weight" envelopes, as well as the possibility of a subsequent retreading, easy and economical, requires a crown reinforcement whose resistance separation between the edges working webs be improved.

A cet effet, le pneumatique conforme à l'invention, comprend une armature de carcasse radiale surmontée radialement d'une armature de sommet composée d'au moins une armature de travail formée de deux nappes d'éléments de renforcement métalliques inextensibles, parallèles entre eux dans chaque et croises d'une nappe à la suivante en formant avec la direction circonférentielle des angles et a2 compris entre et 45 , les dites nappes de travail ayant des largeurs axiales LI et L2 et d'au moins nappe, dite de protection, de largeur axiale L3 telle que L2 < L3 < LI, est caracterisé en ce que les éléments de renforcement de la nappe de protection sont inclinés dans la même direction que les éléments de renforcement de la nappe de travail radialement adjacente cri faisant avec la direction circonférentielle un angle a3 supérieur en valeur absolue à l'angle a2 des éléments de ladite nappe de travail d'au moins Comme connu en soi, l'addition entre armature de travail et armature de carcasse d'une nappe dite de triangulation. peut être avantageuse, ladite nappe étant formée d'éléments métalliques en acier inextensibles fortement inclinés par rapport à la direction circonférentielle avec un angle pouvant être compris entre 45 et 90 , et ayant une largeur axiale Lo inférieure à la largeur LI de la première nappe de travail. De maniere préférentielle, la différence a3 - a2 n'est pas supérieure à 20 . Si ladite différence est inférieure à 5 , la résistance à la séparation entre nappes de travail n'est pas améliorée ; si la différence est supérieure à 20 , il est possible que la séparation entre les bords des deux nappes de travail soit pénalisée, contrairement ce qui est recherché. For this purpose, the tire according to the invention comprises a radial carcass reinforcement radially surmounted by a crown reinforcement composed of at least one working reinforcement formed of two plies of inextensible metallic reinforcing elements parallel to each other. in each and crosses from one ply to the next forming with the circumferential direction angles and a2 between 45 and 45, said working plies having axial widths LI and L2 and at least one ply, called protection ply, of axial width L3 such that L2 <L3 <LI, is characterized in that the reinforcing elements of the protective ply are inclined in the same direction as the reinforcing elements of the radially adjacent working ply Cree making with the circumferential direction a angle a3 greater in absolute value than the angle a2 of the elements of said working ply of at least As known per se, the addition between reinforcement of tr and carcass reinforcement of a so-called triangulation sheet. may be advantageous, said ply being formed of inextensible steel metal members strongly inclined with respect to the circumferential direction with an angle that may be between 45 and 90, and having an axial width Lo less than the width LI of the first ply of job. Preferably, the difference a3 - a2 is not greater than 20. If said difference is less than 5, the resistance to separation between working plies is not improved; if the difference is greater than 20, it is possible that the separation between the edges of the two working plies is penalized, contrary to what is sought.

Les éléments de renforcement de la (des) nappe(s) de protection sont de préférence métalliques en acier et extensibles ou dits élastiques, de tels câbles métalliques étant des câbles ayant à la rupture un allongement relatif au moins égal à 4%. Les caractéristiques de l'invention seront mieux comprises à l'aide de la description mode de réalisation et illustré par le dessin annexé comprenant figure unique Le pneumatique P de dimension 385/65.R.22,5 X comprend une armature carcasse radiale composée d'une seule nappe 1 de câbles métalliques inextensibles, c'est-à-dire câbles présentant sous une force de traction égale à 10% de la force de rupture un allongement au plus égal à 0,2%. Ladite armature de carcasse est ancrée dans chaque bourrelet à une tringle 2 pour former un retournement 10. Elle est radialement à l'extérieur surmontée d'une armature de sommet 3 comprenant radialement de l'intérieur à l'extérieur - une première nappe de soininet 30 dite de triangulation et formée de câbles métalliques inextensibles en acier, orientés d'un angle ao, égal dans le cas décrit à 50 , - surmontant ladite nappe 30, une première nappe de sommet de travail 31, formée de câbles métalliques inextensibles en acier faisant avec la direction circonférentielle un angle a, égal à 18 , les câbles de la nappe de triangulation 30 et de la première nappe de travail ayant la même direction, - puis une deuxième nappe de sommet de travail 32 formée de câbles métalliques identiques à ceux de la première nappe 31, et faisant avec la direction circonférentielle un angle a2, opposé à l'angle a, et, dans le cas montré, égal en valeur absolue audit angle ai de 18J, (mais pouvant être différent dudit angle ai), - et enfin d'une dernière nappe 33 de câbles métalliques en acier dits élastiques, orientés rapport à la direction circonférentielle d'un angle a3 de même sens que l'angle mais supérieur en valeur absolue audit angle a2 de 8 puisqu'égal ' 26 , cette dernière nappe étant Line nappe dite de protection. The reinforcing elements of the protective ply (s) are preferably metallic steel and extensible or said elastic, such wire ropes being cables having at break a relative elongation of at least 4%. The characteristics of the invention will be better understood with the aid of the description embodiment and illustrated by the attached drawing comprising a single figure. The tire P of dimension 385 / 65.R.22.5 X comprises a radial carcass reinforcement composed of a single ply 1 of inextensible metal cables, that is to say cables having under a tensile force equal to 10% of the breaking force an elongation at most equal to 0.2%. Said carcass reinforcement is anchored in each bead to a bead wire 2 to form an upturn 10. It is radially outwardly surmounted by a crown reinforcement 3 comprising radially from the inside to the outside - a first sheet of care 30 said triangulation and formed of steel inextensible steel cables, oriented at an angle ao, equal in the case described to 50, - surmounting said sheet 30, a first working crown ply 31, formed of inextensible steel wire ropes making with the circumferential direction an angle a, equal to 18, the cables of the triangulation ply 30 and the first working ply having the same direction, - then a second working ply ply 32 formed of metal ropes identical to those of the first ply 31, and making with the circumferential direction an angle a2, opposite to the angle a, and, in the case shown, equal in absolute value to said angle ai 18J, (but may be different from said angle ai) - and finally a last ply 33 of steel wire rope called elastic, oriented relative to the circumferential direction of an angle a3 in the same direction as the angle but higher in absolute value at said angle a2 of 8 since égal '26, the latter ply being so-called protective line.

largeur axiale I_ i de la première nappe de travail 31 est égale à 0 fois la i largeur axiale maximale Su de la fibre moyenne de l'armature de carcasse 1, soit 280 mm, qui est, pour un pneumatique de forme usuelle inférieure à la largeur de la bande de roulement, qui est égale, dans le cas étudié, à 286 mm. La largeur axiale L2 de la deuxième nappe de travail 32 est inférieure à la largeur L1 , puisqu'égale a 212 mm. largeur axiale 1.(; de la nappe de triangulation 30 est égale à 270 mm, ce qui représente 0,75 Su. I.a largeur 1.; de la nappe de protection 33 est supérieure à la largeur de la nappe de tra\ ail 32 la moins large et radialement adjacente, et égale à 260 Les pneumatiques ainsi décrits ont été testés en endurance à l'aide roulages sur véhicules et sous fortes contraintes de dérive. Alors que les pneus témoins, possédant une nappe de protection moins large que la deuxième nappe de travail et formée d'éléments de renforcement faisant avec la direction circonférentielle le même angle que les éléments de ladite nappe de travail, ont réalisé en moyenne 6 km, les pneus de l'invention ont roulé pendant 7 650 km soit un gain d'environ 23%, sans que les dits pneus soient pénalisés ati niveau des séparations observées entre les deux nappes de travail.axial width I_ i of the first working ply 31 is equal to 0 times the maximum axial width Su of the average fiber of the carcass reinforcement 1, ie 280 mm, which is, for a tire of usual shape less than width of the tread, which is equal, in the case studied, to 286 mm. The axial width L2 of the second working ply 32 is smaller than the width L1, since it is equal to 212 mm. axial width 1. of the triangulation ply 30 is equal to 270 mm, which represents 0.75 Su, the width 1 of the protective ply 33 is greater than the width of the ply 32 radially adjacent, and equal to 260 The tires thus described were tested in endurance using rolling on vehicles and under heavy drift constraints.While the control tires, having a protective layer narrower than the second web of work and formed of reinforcing elements making with the circumferential direction the same angle as the elements of said working ply, have achieved on average 6 km, the tires of the invention have rolled for 7 650 km or a gain of approximately 23%, without the said tires being penalized at the level of the separations observed between the two working plies.

Claims

CLAIMS.

1 Pneumatic P comprising a radial carcass reinforcement (1) radially surmounted by a crown reinforcement (3) composed of at least one working reinforcement formed of two plies (31) and (32) of inextensible metal reinforcing elements , parallel to each other and crossed from one ply (31) to the next (32) forming with the circumferential direction angles a , and a2 between 10 and said working plies (31 ) and (32) having axial widths and L2, and at least one so-called protective layer (33) of axial width L3 such that L2 <L3 is characterized in that the elements for reinforcing the protection layer () are inclined in the same direction as the reinforcing elements of the radially adjacent working ply (32) by making with the circumferential direction an angle a3 greater in absolute value than the angle a2 of the elements of said working ply (32) d at least 5.

2 tire according to claim 1, characterized in that the angular difference a3 - a.2 is at most equal to 20.

3 - A tire according to claim 1, characterized in that the crown reinforcement is completed radially between the carcass reinforcement (1) and the working reinforcement (31, 32) by a triangulation ply (30) formed of inextensible metal elements forming with the circumferential direction an angle ao in the same direction as the angle α1 formed by the reinforcing elements of the working ply 1) radially the innermost and between 45 and 90.

4 - A tire according to claim 1, characterized in that the (the) ply (s) of protection are formed of extensible steel wire ropes.