LU82901A1

LU82901A1 - IMPROVEMENT FOR TIRE HEELS

Info

Publication number: LU82901A1
Application number: LU82901A
Authority: LU
Inventors: G Ghilardi
Original assignee: Pirelli
Priority date: 1979-10-31
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1981-03-24
Also published as: BR8007103A; AR221288A1; IT7926951A0; DE3040973A1; GR71890B; NL8005174A; FR2468473A1; AU6386680A; JPS5690705A; IT1124863B; BE885916A; GB2064442A

Description

- 1 -- 1 -

La présente invention concerne des pneumatiques pour véhicules automobiles, et plus particulièrement les talons de ces pneumatiques, c'est-à-dire les deux parties annulaires radialement les plus internes de la carcasse qui servent à la connexion et à l'ancrage du pneumatique sur la jante de montage correspondante. De manière plus spécifique, l'invention concerne les éléments annulaires de renforcement qui raidissent les talons et les rendent circonférentiellement inextensibles.The present invention relates to tires for motor vehicles, and more particularly to the beads of these tires, that is to say the two radially innermost annular parts of the carcass which serve to connect and anchor the tire to the corresponding mounting rim. More specifically, the invention relates to annular reinforcing elements which stiffen the heels and make them circumferentially inextensible.

L'importance fondamentale de ces zones du pneumatique est bien connue des techniciens de la branche. En fait, les talons conditionnent de manière prépondérante, surtout pour les ' pneumatiques pour transport routier lourd,, la durée et le compor tement sur la route du pneumatique en cours de service.The fundamental importance of these areas of the tire is well known to technicians in the sector. In fact, the heels predominantly condition, especially for 'tires for heavy road transport, the duration and behavior on the road of the tire during service.

Il est bien connu de renforcer les talons des pneumatiques au moyen d'éléments annulaires métalliques, circonférentiellement inextensibles, désignés habituellement sous le nom de "tringles".It is well known to strengthen the heels of tires by means of metallic annular elements, circumferentially inextensible, usually designated by the name of "bead wires".

Un exemple de tringle très courant est celui constitué par une pluralité de spires de fil métallique caoutchouté, adjacents l'un â l'autre et parallèles entre eux, assemblés en une pluralité de couches superposées radialement, de façon à former un paquet de section quadrangulaire.An example of a very common rod is that constituted by a plurality of turns of rubberized metal wire, adjacent to each other and parallel to each other, assembled in a plurality of layers superposed radially, so as to form a bundle of quadrangular section .

Plus récemment, on a mis au point un autre type important de tringle qui consiste en une âme annulaire métallique, de section droite hexagonale, dont la base est inclinée de 15° sur l'axe de la tringle, constituée de spires adjacentes de fil ou de bande métallique, qui est utilisée dans les pneumatiques géants du type sans chambre à air.More recently, another important type of rod has been developed which consists of a metallic annular core, of hexagonal cross section, the base of which is inclined by 15 ° on the axis of the rod, consisting of adjacent turns of wire or of metallic strip, which is used in giant tires of the tubeless type.

" Quelquefois, l'âme susmentionnée est adéquatement . arrondie dans la section à l'aide de bandes de caoutchouc appropriées, afin de favoriser le retournement des toiles de carcasse autour de la tringle, au cours du procédé de confection et, plus précisément, pendant la phase de mise en forme du pneumatique."Sometimes, the aforementioned core is adequately rounded in the section using suitable rubber bands, in order to favor the inversion of the carcass fabrics around the rod, during the confection process and, more precisely, during the tire shaping phase.

En fait, il faut que les. extrémités de la toile ou des toiles de carcasse du pneumatique soient retournées autour des tringles afin d'être ancrées de façon compacte à ces éléments inextensibles. Ce. n'est que de cette manière que la ? ! carcasse est à même de résister aux forces de traction qui sont •f f 1 - 2 - 'i u exercées sur les cordelettes de renforcement des toiles par laIn fact, the. the ends of the tire fabric or carcass fabrics are turned around the bead wires so as to be anchored compactly to these inextensible elements. This. is that how? ! carcass is able to withstand the tensile forces which are • f f 1 - 2 - 'i u exerted on the fabric reinforcement cords by the

IJIJ

1 pression de mise en forme et de vulcanisation au cours de la confection susdite du pneumatique.1 shaping and vulcanization pressure during the above-mentioned tire production.

I Quelles que soient les dimensions et la section trans versale des tringles, on a toujours constaté - surtout pour celles de section polygonale - que les forces agissant à l'intérieur de la structure du talon au cours de la phase de vulcanisation ont pour effet de déformer la section de la tringle.I Whatever the dimensions and cross section of the rods, we have always found - especially for those of polygonal section - that the forces acting inside the heel structure during the vulcanization phase have the effect of deform the section of the rod.

I Celle-ci acquiert une forme irrégulière, plutôt rhomboidale, ce qui entraîne une modification importante dans la géométrie | ’ globale de la section du talon par rapport aux conditions 1 * envisagées.I This acquires an irregular, rather rhomboidal shape, which leads to a significant modification in the geometry | ’Overall of the heel section compared to the 1 * conditions envisaged.

? De nombreuses solutions ont été proposées jusqu'à.? Many solutions have been proposed up to.

! „ ce jour pour faire face à ce phénomène en conférant de la j rigidité transversale à la section des tringles. Parmi , celles-ci, il est apparu qu'une technique particulièrement |i efficace consiste à soumettre l'âme de la tringle à une semi- I i |! vulcanisation, éventuellement après l'avoir garnie d’un ruban j de tissu caoutchouté enroulé en boucles ou en spirale le long S du développement circonférentiel, avant de l'utiliser au cours du procédé de' confection de la carcasse du pneumatique.! „Today to face this phenomenon by imparting transverse rigidity to the section of the rods. Among these, it appeared that a particularly effective technique | i consists in subjecting the core of the rod to a semi-i i |! vulcanization, possibly after having furnished it with a ribbon j of rubberized fabric wound in loops or in a spiral along the circumferential development, before using it during the process of 'making the carcass of the tire.

| Cette opération présente toutefois un grave incon- • vénient du fait que le procédé de semi-vulcanisation prive la ;; partie ëlastomérique exposée de la tringle, c'est-à-dire la Îla surface extérieure du fil caoutchouté de la tringle ou celle du revêtement éventuel, de son caractère adhésif et de | . certaines caractéristiques chimiques du caoutchouc cru qui | sont nécessaires pour l'adhésion et la solidarisation avec il les autres éléments de carcasse, ce qui rend la liaison plus : " aléatoire et plus difficile - aussi bien la liaison chimique ^ que physique - entre le caoutchouc de la tringle et celui des /) autres composants au cours de la partie restante du procédé de confection.| This operation has, however, a serious drawback • that the semi-vulcanization process deprives the ;; exposed elastomeric part of the rod, that is to say the external surface of the rubberized wire of the rod or that of the possible coating, its adhesive nature and | . certain chemical characteristics of raw rubber which | are necessary for the adhesion and the joining with it the other carcass elements, which makes the connection more: "random and more difficult - as well the chemical ^ as physical connection - between the rubber of the bead wire and that of the /) other components during the remaining part of the manufacturing process.

; Par conséquent, il est essentiel de soumettre les i „ tringles ainsi semi-vulcanisées à un traitement ultérieur de mise en solution afin de restituer à ce produit semi-fini au moins les caractéristiques mécaniques d'adhésivité nécessaire, .vu que les caractéristiques chimiques ne sont plus récupérables.; Consequently, it is essential to subject the rods thus semi-vulcanized to a subsequent solution treatment in order to restore to this semi-finished product at least the mechanical characteristics of adhesiveness necessary, provided that the chemical characteristics do not are more recoverable.

- 3 - ! i j „ Cette opération accessoire, c’est-à-dire la mise en | solution des tringles, constitue une phase délicate du procédé [ de confection du pneumatique en raison des conséquences que peut avoir une mauvaise exécution sur les qualités du pneuma-! tique fini ainsi que sur la durée des opérations et sur l'éco- ! nomie de la fabrication.- 3 -! i j „This incidental operation, that is to say the setting in | solution of the bead wires, constitutes a delicate phase of the process [of making the tire because of the consequences that poor execution can have on the qualities of the tire! tick finished as well as on the duration of operations and on the eco! nomie of the manufacture.

I La présente invention vise à procurer un nouveau type de tringle pour talons de carcasses de pneumatiques qui peut être semi-vulcanisé sans que sa surface externe perde les I caractéristiques de soudabilité et d'adhésivité, ce qui la ’ i j la rend immédiatement utilisable après la semi-vulcanisation sans qu'il soit nécessaire d'effectuer des- opérations intermé-j diaires.I The present invention aims to provide a new type of bead for tire carcass heels which can be semi-vulcanized without its external surface losing the characteristics of weldability and adhesiveness, which makes it immediately usable after semi-vulcanization without the need for intermediate operations.

| L'objet de la présente invention est donc constitué par un pneumatique pour roues de véhicules comprenant une ; bande de roulement, des flancs et des talons pour l'ancrage de ce pneumatique à une jante de montage correspondante, les j talons étant pourvus d'une structure annulaire de renforcement, | caractérisé par le fait que ladite structure annulaire de ren forcement comprend une âme annulaire métallique circonférentiel-lement inextensible, une première couche de compactage d'un j premier mélange en contact avec l'âme métallique et une deuxième I couche , de revêtement, qui enferme complètement la première i > couche et l'âme, comprenant un deuxième mélange, la vitesse de i vulcanisation du deuxième mélange ayant une valeur inférieure à i J celle du premier mélange.| The object of the present invention therefore consists of a tire for vehicle wheels comprising a; tread, sidewalls and beads for anchoring this tire to a corresponding mounting rim, the beads being provided with an annular reinforcement structure, | characterized by the fact that said annular reinforcing structure comprises a circumferentially annular metallic annular core which is inextensible, a first compacting layer of a first mixture in contact with the metallic core and a second coating layer which encloses completely the first layer and the core, comprising a second mixture, the speed of vulcanization of the second mixture having a value less than i J that of the first mixture.

: „ Il faut immédiatement préciser que l'on entend ici par vitesse de vulcanisation la rapidité avec laquelle un mélange i passe de l'état cru - distingué par des caractéristiques de I " plasticité prépondérantes - à l'état vulcanisé distingué par des i caractéristiques d'élasticité prédominantes du mélange.: „It should immediately be specified that here the term vulcanization speed means the speed with which a mixture i passes from the raw state - distinguished by preponderant plasticity characteristics - to the vulcanized state distinguished by i characteristics predominant elasticity of the mixture.

Le passage susdit peut être mis en évidence et iden- ! tifié par la variation progressive de la valeur de certains i j paramètres, par exemple du module d'élasticité du mélange.The above passage can be highlighted and identified! tified by the progressive variation of the value of certain i j parameters, for example of the modulus of elasticity of the mixture.

Dans ce cas particulier, la vitesse de vulcanisation peut alors être définie comme correspondant à l'augmentation de la valeur du module d'élasticité dans l'unité de temps.In this particular case, the vulcanization speed can then be defined as corresponding to the increase in the value of the modulus of elasticity in the unit of time.

De toute manière, cet argument sera repris de manière i plus détaillée dans la suite de la description.In any case, this argument will be taken up in more detail in the following description.

!*> ίϊ - - 4 - I Si l'on revient à 1'ohjet de l'Invention, une π * première forme d'exécution préférée, utilisable spécialement :| sur les pneumatiques du type sans chambre à air, prévoit | une âme constituée par une pluralité de spires métalliques | adjacentes, ayant en section droite une forme substantielle ment hexagonale, avec le côté radialement le plus interne incliné d'environ 15° par rapport à l'axe de la structure annulaire de renforcement, et complètement englobée dans ladite première couche.! *> ίϊ - - 4 - I If we return to the subject of the Invention, a π * first preferred embodiment, usable especially: | on tubeless type tires, provides | a core made up of a plurality of metal turns | adjacent, having in cross section a substantially hexagonal shape, with the radially innermost side inclined by about 15 ° relative to the axis of the annular reinforcing structure, and completely encompassed in said first layer.

Cette réalisation est ensuite améliorée par la „ deuxième couche, de revêtement, constituée par un tissu "cord" renforcé par des cordelettes en un matériau qui se contracte sous l'action de la chaleur, caoutchouté au moyen du deuxième i ! mélange, enroulé sur la première couche et sur l'âme en forme de bande à cordelettes disposées longitudinalement, déroulée ! en spirale le long de tout le développement circonférentiel de i la structure annulaire de renforcement.This realization is then improved by the „second layer, covering, constituted by a“ cord ”fabric reinforced by cords in a material which contracts under the action of heat, rubberized by means of the second i! mixture, wound on the first layer and on the core in the form of a strip of cords arranged longitudinally, unrolled! spirally along the entire circumferential development of the annular reinforcing structure.

i fii fi

Il est très opportun d'insérer entre ce tissu cord : et la première couche, en position radialement externe par » rapport à l'âme, un remplissage de forme lenticulaire en un troisième mélange, tandis que le tissu cord est revêtu - sur sa surface externe par rapport à l'âme - d'une feuille mince ayant de préférence 0,5% à 0,8 mm d'épaisseur en un quatrième ; mélange dont la vitesse de vulcanisation est inférieure à celle 1 du deuxième mélangfi.It is very convenient to insert between this cord fabric: and the first layer, in a radially external position relative to the core, a filling of lenticular shape in a third mixture, while the cord fabric is coated - on its surface external to the core - of a thin sheet preferably 0.5% to 0.8mm thick in a fourth; mixture whose vulcanization speed is lower than that of the second mixture.

Le troisième mélange, de compactage, a de préférence | une vitesse de vulcanisation substantiellement égale à celle ! _ du premier mélange.The third mixture, compaction, preferably has | a vulcanization speed substantially equal to that! _ of the first mixture.

;! De toute manière, la première couche, d'épaisseur comprise entre 1,5 et 2 mm, consiste en un mélange qui - ' soumis à un traitement thermique à une température non infé rieure à 120°C - atteint un degré de vulcanisation défini par la courbe de variation de son module d'élasticité non inférieur à 20 % et de préférence non inférieur à 30 %, pour une durée dudit traitement ne dépassant pas 15 minutes.;! In any case, the first layer, of thickness between 1.5 and 2 mm, consists of a mixture which - 'subjected to heat treatment at a temperature not lower than 120 ° C - reaches a degree of vulcanization defined by the variation curve of its elastic modulus not less than 20% and preferably not less than 30%, for a duration of said treatment not exceeding 15 minutes.

Conformément à ce qui a été décrit ci-dessus, le quatrième mélange a une vitesse de vulcanisation inférieure à celle de tous les autres mélanges présents dans la tringle de l'invention et, en particulier, si on le soumet à un Λ - 5 - t traitement thermique à une température non inférieure à 120°C, il atteint un degré de vulcanisation, défini par la courbe de variation de son module d'élasticité, non supérieur à 15%, et de préférence non supérieur à 10%, pour une durée de traitement non inférieure à 15 minutes.In accordance with what has been described above, the fourth mixture has a vulcanization speed lower than that of all the other mixtures present in the rod of the invention and, in particular, if it is subjected to a Λ - 5 - t heat treatment at a temperature not lower than 120 ° C, it reaches a degree of vulcanization, defined by the variation curve of its elastic modulus, not higher than 15%, and preferably not higher than 10%, for a duration of treatment not less than 15 minutes.

De toute façon, la présente invention sera mieux comprise sur la base de 3a description suivante et des figures annexées, données uniquement à titre d'exemples et non limitatives, figures dans lesquelles: - la figure 1 montre un diagramme de la courbe de vulcanisation qui sert pour définir la vitesse de vulcanisation et le degré de vulcanisation.In any case, the present invention will be better understood on the basis of the following description and the appended figures, given solely by way of examples and not limiting, figures in which: - Figure 1 shows a diagram of the vulcanization curve which used to define the vulcanization rate and the degree of vulcanization.

- la figure 2 montre en détail une forme de réalisation par -t:'culière de l'élément annulaire de l'invention dans la version utilisée pour les pneumatiques du type sans chambre à air, - la figure 3 montre en détail la coupe d'un talon de pneumatique du type sans chambre à air pourvu de l'élément annulaire de renforcement de la figure 2.- Figure 2 shows in detail an embodiment by -t: 'culière of the annular element of the invention in the version used for tires of the tubeless type, - Figure 3 shows in detail the section d a tire bead of the tubeless type provided with the annular reinforcing element of FIG. 2.

On va préciser avant tout, à l'aide de la figure 1, la signification quantitative des expressions employées jusqu'ici, à savoir la "vulcanisation", la "semi-vulcanisation" la"vitesse de vulcanisation" et le "degré de vulcanisation".We will first clarify, using Figure 1, the quantitative meaning of the expressions used so far, namely "vulcanization", "semi-vulcanization" "vulcanization rate" and "degree of vulcanization ".

On sait que les matériaux élastomériques soumis à un traitement thermique subissent une modification irréversible de certaines de leurs caractéristiques chimiques et physiques. Comme exemple typique on peut mentionner le passage d'un mélange de l'état plastique (mélange cru) à l'état élastique (mélange vulcanisé de manière optimale).It is known that elastomeric materials subjected to a heat treatment undergo an irreversible modification of some of their chemical and physical characteristics. As a typical example, mention may be made of the passage of a mixture from the plastic state (raw mixture) to the elastic state (optimally vulcanized mixture).

- Cette modification de certaines caractéristiques peut être mise en relation avec les variations de valeur d'un paramètre donné, depuis une valeur inim.ale (désignée par · zéro) jusqu'à une valeur maximale qui dans certains cas peut aussi être constante, c'est-à-dire qu'elle n'est plus modifiable en poursuivant le traitement thermique appliqué.- This modification of certain characteristics can be related to the variations in value of a given parameter, from an initial value (designated by · zero) to a maximum value which in some cases can also be constant, c that is to say, it can no longer be modified by continuing the applied heat treatment.

On peut ainsi définir l'état atteint par une composition élastomérique en cours de transformation par un"degré » de vulcanisation" de la composition et indiquer ce degré en -,Î le reportant à la valeur correspondante du paramètre choisi ' ·' - 6 - ... WH·***·*'*' I comme référence, exprimée en pourcentage de l’intervalle entre j les valeurs minimale et maximale susdites.We can thus define the state reached by an elastomeric composition in the course of transformation by a "degree" of vulcanization "of the composition and indicate this degree in -, Î referring it to the corresponding value of the chosen parameter '·' - 6 - ... WH · *** · * '*' I as a reference, expressed as a percentage of the interval between j the above minimum and maximum values.

On dit encore qu’un mélange est cru, semi-vulcanisé v j ou vulcanisé suivant le degré de vulcanisation atteint.It is also said that a mixture is raw, semi-vulcanized v j or vulcanized according to the degree of vulcanization reached.

Les valeurs,prises successivement'par.ce paramètre au fur et à mesure de la progression de la vulcanisation, reportées dans un diagramme valeur-temps, permettent de tracer une courbe qui représente graphiquement le développement de la vulcanisation de la composition élastomérique au cours du temps.The values, taken successively by this parameter as the vulcanization progresses, plotted in a value-time diagram, make it possible to draw a curve which graphically represents the development of the vulcanization of the elastomeric composition during the time.

I * La tangente à cette courbe, tracée point par point, identifie la vitesse de vulcanisation de la composition éla«-tomêrique en ce point et elle peut s'exprimer mathématiquement comme étant le rapport entre l'accroissement de valeur du paramètre de référence et 1'intervalle de temps autour du point considéré dans lequel se produit cet accroissement.I * The tangent to this curve, plotted point by point, identifies the rate of vulcanization of the ela "-tomeric composition at this point and it can be expressed mathematically as being the ratio between the increase in value of the reference parameter and The time interval around the point considered in which this increase occurs.

j " En première approximative, cette vitesse dépend de j.j "As an approximate first, this speed depends on j.

la température appliquée mais, à parité de température et des autres conditions du traitement thermique, elle dépend de la ( recette de la composition élastomérique, c'est-à-dire duthe applied temperature but, at temperature parity and the other conditions of the heat treatment, it depends on the (recipe of the elastomeric composition, that is to say on the

JJ

j type et de la quantité utilisée de certains ingrédients connus en tant qu'accélérateurs.j type and amount used of certain ingredients known as accelerators.

La figure 1 représente justement le diagramme qualitatif d'un de ces paramètres, précisément du module d'élasticité, pour trois mélanges A, B, C différents.FIG. 1 precisely represents the qualitative diagram of one of these parameters, precisely of the modulus of elasticity, for three different mixtures A, B, C.

Ce diagramme est construit de la manière suivante: après avoir choisi une paire d'axes cartésiens orthogonaux, | 1 on porte les temps en abcisse et on indique en ordonnée les | ' valeurs absolues du module d'élasticité, exprimées par exem- . pie en Mégapascal. Ces valeurs peuvent être aisément déter minées à l’aide des méthodes et des instruments bien connus ; · dans la technique.This diagram is constructed as follows: after choosing a pair of orthogonal Cartesian axes, | 1 the times are plotted on the x-axis and the | absolute values of the modulus of elasticity, expressed for example-. magpie in Megapascal. These values can be easily determined using well known methods and instruments; · In the technique.

| Lorsqu'on a déterminé les conditions du traitement | thermique (choix de la température et éventuellement de la ! pression appliquée, par exemple température constante et pres sion atmosphérique), on trace point par point la courbe du | module d’élasticité de la composition élastomérique, mesuré » à des intervalles prédéterminés du traitement thermique.| When the processing conditions have been determined | thermal (choice of temperature and possibly applied pressure, for example constant temperature and atmospheric pressure), the curve of the | modulus of elasticity of the elastomeric composition, measured "at predetermined intervals of the heat treatment.

T*7- - 7 -T * 7- - 7 -

En réalité, la figure 1 résulte d'un remaniement ultérieur du diagramme qui vient d'être décrit puisque, pour la facilité, on a remplacé les valeurs absolues par des valeurs en pourcentage (plus significatives que les précédentes pour la réalisation de la présente invention) en utilisant de cette manière la même échelle de lecture pour les trois mélanges, ce qui facilite la comparaison des trois courbes.In reality, FIG. 1 results from a subsequent reworking of the diagram which has just been described since, for ease, the absolute values have been replaced by percentage values (more significant than the previous ones for the implementation of the present invention ) in this way using the same reading scale for the three mixtures, which facilitates the comparison of the three curves.

Ce diagramme s'appelle "la courbe de vulcanisation" , et il représente l'évolution de la vulcanisation de la compo sition êlastomérique en cours d'examen en fonction des conditions fixées. On peut considérer que lematériau est "vulcanisé" quand le degré de vulcanisation est supérieur à 90%; le produit "cru" a me valeur du degré de vulcanisation inférieure à 15%. Les stades intermédiaires sont appelés "semi-vulcanisés".This diagram is called "the vulcanization curve", and it represents the evolution of the vulcanization of the elastomeric composition under examination as a function of the conditions set. It can be considered that the material is "vulcanized" when the degree of vulcanization is greater than 90%; the "raw" product has a vulcanization value of less than 15%. The intermediate stages are called "semi-vulcanized".

En particulier, dans l'exemple de la figure 1, au moment t^ du même traitement thermique, les trois mélanges A, B, C ont atteint un degré de vulcanisation égal à 5%, 15% et 37%.In particular, in the example of FIG. 1, at the time t ^ of the same heat treatment, the three mixtures A, B, C have reached a degree of vulcanization equal to 5%, 15% and 37%.

Là pente de la courbe de vulcanisation, c'est-à-dire sa dérivée, indique - comme on l'a dit - la vitesse de vulcanisation d'un mélange ce qui veut dire que pour une pente légère (basse vitesse) le temps nécessaire est plus grand pour obtenir la vulcanisation complète (100 %) du matériau êlasto-mërique au cours d'un traitement thermique donné.The slope of the vulcanization curve, i.e. its derivative, indicates - as we said - the vulcanization speed of a mixture which means that for a slight slope (low speed) the time greater is necessary to obtain complete vulcanization (100%) of the elastomeric material during a given heat treatment.

En agissant sur la recette de la composition ëlasto-mërique, on peut obtenir des mélanges ayant des vitesses de vulcanisation différentes, naturellement pour un même traitement thermique. Lorsque les caractéristiques de comportement désirées ont été établies, la solution de ce problème est à la portée d'un technicien de la branche et se trouve de toute façon en dehors de la portée de la présente invention.By acting on the recipe for the elastomeric composition, it is possible to obtain mixtures having different vulcanization rates, naturally for the same heat treatment. When the desired behavior characteristics have been established, the solution to this problem is within the reach of a technician in the industry and is in any case outside the scope of the present invention.

On peut comprendre à présent la signification des conditions fixées précédemment, prévues par l'invention, en ce qui concerne le degré de vulcanisation minimal (20%) et le degré maximal (15%) atteint respectivement par le premier mélange et par le quatrième après un traitement thermique ./ dont les conditions de temps et de température ont été fixées.We can now understand the meaning of the conditions previously fixed, provided by the invention, with regard to the minimum degree of vulcanization (20%) and the maximum degree (15%) reached respectively by the first mixture and by the fourth after a heat treatment ./ whose time and temperature conditions have been set.

• \ - 8 - D'autre part,le. traitement thermique qui - ainsi• \ - 8 - On the other hand, the. heat treatment which - as well

VV

qu'on l'a dit - est utilisé pour déterminer les limites du j champ de protection du présent brevet n'est pas nécessairement ! le même que celui de la semi-vulcanisation auquel sera soumise | la tringle crue, mais il peut consister en un traitement diffé- ï‘ rent, en corrélation effective avec celui-ci, préparé exprés-sément pour mettre en évidence, en laboratoire, la réponse des | mélanges aux exigences requises.as has been said - is used to determine the limits of the scope of protection of this patent is not necessarily! the same as that of semi-vulcanization to which will be subjected | the raw rod, but it may consist of a different treatment, in effective correlation with it, prepared expressly to demonstrate, in the laboratory, the response of | mixtures with required requirements.

I De toute manière, le respect des conditions imposées | * par la présente description pour le mélange de la deuxième cou- j ehe garantit la possibilité d'obtenir les résultats recherchés, ! c'est-à-dire que le mélange qui constitue la surface externe de la tringle à la fin du procédé de semi-vulcanisation est encore ; - substantiellement cru et est donc en possession de toutes les caractéristiques nécessaires pour permettre d'abord une bonne adhésion (au cours du procédé de confection) et puis une liaison ! chimique solide (au cours de la vulcanisation de la carcasse dans le moule) avec les autres éléments assemblés avec la tringle, bien que cette composition externe soit déjà chimiquement liée à la partie interne de la tringle, rendu compacte et indé-» formable par le traitement de semi-vulcanisation.I In any case, compliance with the conditions imposed | * by the present description for the mixing of the second layer, it guarantees the possibility of obtaining the desired results,! that is to say that the mixture which constitutes the external surface of the rod at the end of the semi-vulcanization process is still; - substantially raw and is therefore in possession of all the characteristics necessary to allow first good adhesion (during the making process) and then a bond! solid chemical (during vulcanization of the carcass in the mold) with the other elements assembled with the rod, although this external composition is already chemically linked to the internal part of the rod, made compact and undeformable by the semi-vulcanization treatment.

Si l'on passe à présent à la figure 2, on voit que celle-ci montre en détail, en une vue d'ensemble en peispective, un tronçon de la tringle hexagonale conforme à l'invention, dans une version convenant pour les pneumatiques du type sans chambre à air.Turning now to FIG. 2, it can be seen that this shows in detail, in an overall peispective view, a section of the hexagonal bead wire according to the invention, in a version suitable for tires of the tubeless type.

i * Si l'on examine d'abord les éléments structuraux essentiels, on voit que l'élément de renforcement - désigné j ci-dessus sous le nom de tringle - consiste en une âme annulaire métallique "C" circonférentiellement inextensible, réalisée au moyen d'une pluralité de spires de fil métallique disposées convenablement afin que l'âme, vue en section droite, ait une j forme hexagonale avec le côté" radialement le plus interne incliné d'un angle "y" égal à environ 15° par rapport à l'axe ; de la tringle et par conséquent du pneumatique (voir figure 3) ! Comme on le sait, ces derniers temps, l'âme a été | adéquatement réalisée au moyen de rubans métalliques de section : -j rectangulaire ou polygonale au lieu de fil a section circulaire.i * If we first examine the essential structural elements, we see that the reinforcing element - designated j above as the rod - consists of a circumferentially inextensible metallic annular core "C", produced by of a plurality of turns of metal wire suitably arranged so that the core, seen in cross section, has a hexagonal shape with the "radially innermost side inclined at an angle" y "equal to about 15 ° relative to to the axis; of the bead wire and consequently of the tire (see FIG. 3)! As we know, in recent times, the core has been adequately made by means of metal ribbons of section: -j rectangular or polygonal at the place of wire with circular section.

- 9 -- 9 -

En contact avec cette âme on trouve une première couche 1, de compactage, réalisée avec un premier mélange et ladite âme ainsi que la couche 1 sont complètement enfermées à l"intérieur d'une deuxième couche 2 en un deuxième mélange, différent du premier.In contact with this core there is a first layer 1, of compaction, produced with a first mixture and said core and the layer 1 are completely enclosed inside a second layer 2 in a second mixture, different from the first.

Passant ensuite aux éléments structuraux accessoires, on voit qu'entre la couche de compactage 1 et la couche de revêtement 2 est inséré un profilé 3 de section lenticulaire, en un mélange différent de celui des couches 1 et 2, qui a pour fonction d'agrandir opportunément la section de laPassing then to the accessory structural elements, it can be seen that between the compacting layer 1 and the covering layer 2 is inserted a profile 3 of lenticular section, in a different mixture from that of layers 1 and 2, which has the function of appropriately enlarge the section of the

VV

tringle.rod.

En outre, ä titre de perfectionnement ultérieur opportun, la surface extérieure de la couche de revêtement 2 est recouverte d'une feuille 4 en un mélange qui est, lui aussi, différent des précédents.In addition, as a suitable further development, the outer surface of the coating layer 2 is covered with a sheet 4 in a mixture which is also different from the previous ones.

Daus la tringle décrite ici, la couche de compactage 1 englobe complètement l’âme métallique tandis que la couche de revêtement 2 consiste en un tissu caoutchouté "cord" renforcé par des cordelettes textiles 5 constituées, de préférence, par un matériau qui se contracte sous l'effet de la chaleur , comme par exemple le nylon.In the rod described here, the compacting layer 1 completely encompasses the metallic core while the covering layer 2 consists of a rubberized "cord" fabric reinforced with textile cords 5 preferably made of a material which contracts under the effect of heat, such as nylon.

Ce tissu est utilisé en forme de bande 6, dont les cordelettes sont disposées dans le sens longitudinal, enroulées hélicoïdalement spire contre spire le long de tout le développement circonférentiel de la tringle.This fabric is used in the form of a strip 6, the cords of which are arranged in the longitudinal direction, helically wound whorl against whorl along the entire circumferential development of the rod.

Suivant les conditions prévues par l'invention, l'épaisseur minimale de la couche 1 est comprise entre 1,5 et 2 mm tandis que celle de la feuille 4 peut varier entre 0,5 et 0,8 mm.According to the conditions provided by the invention, the minimum thickness of the layer 1 is between 1.5 and 2 mm while that of the sheet 4 can vary between 0.5 and 0.8 mm.

Enfin, en ce qui concerne les vitesses de vulcanisation, le mélange de la couche 2 est plus lent que celui de la couche 1, le mélangé 3 a de préférence la même vitesse que celui de la couche 1 tandis que le mélange de la feuille 4 est plus lent que celui de la couche 2.Finally, with regard to the vulcanization rates, the mixture of layer 2 is slower than that of layer 1, the mixture 3 preferably has the same speed as that of layer 1 while the mixture of sheet 4 is slower than that of layer 2.

Le comportement de la tringle de l'invention se comprendra maintenant aisémnnt du fait que les vitesses de vulcanisation des mélanges (recettes) ayant été fixées adéquatement en corrélation entre elles, le traitement thermique 9 / appliqué (temps et température) réalise une semi-vulcanisation -. - 10 - ’ I de vulcanisation consistant, qui dépasse au moins 20% (exprimé en fonction du module d'élasticité du mélange), s'écoule d'abord le long de la surface de l'âme métallique en émoussant les arêtes et en réalisant autour de l'âme un noyau de section substantiel^ lement arrondie et en la compactant dans sa forme à section hexagonale, ce qui la rend indéformable.The behavior of the rod of the invention will now be readily understood from the fact that the vulcanization speeds of the mixtures (recipes) having been fixed appropriately in correlation with each other, the heat treatment 9 / applied (time and temperature) performs semi-vulcanization -. - 10 - The consistent vulcanization I, which exceeds at least 20% (expressed as a function of the modulus of elasticity of the mixture), first flows along the surface of the metallic core, blunting the edges and realizing around the core a substantially rounded section core and compacting it in its hexagonal section shape, which makes it undeformable.

En même temps, le profilé 3 atteint aussi un degré de vulcanisation qui n'est guère différent de celui de la couche 1.At the same time, the profile 3 also reaches a degree of vulcanization which is hardly different from that of the layer 1.

Comme, au contraire, le mélange de la couche 2 est plus lent que le mélange 1 susdit il se trouve toujours, à chaque instant du cycle de semi-vulcanisation, à un degré de vulcanisa-! tion inférieur, ce qui permet aux cords de matériau thermorétrac table de se porter à un état de tension autour d'un noyau déjà consolidé, ce qui procure des effets avantageux sur la compacité “ et sur la surface externe de la tringle. Cette surface acquiert, en fait, une forme légèrement ondulée, à allure hélicoïdale comme le filetage d'une vis, par suite du léger affaisement des cords, radialement vers l'intérieur du caoutchouc du noyau sous-jacent.As, on the contrary, the mixture of layer 2 is slower than the above-mentioned mixture 1, it is always, at each instant of the semi-vulcanization cycle, at a degree of vulcanization! tion lower, which allows the edges of heat shrinkable table to be brought to a state of tension around an already consolidated core, which provides advantageous effects on the compactness “and on the external surface of the rod. This surface acquires, in fact, a slightly wavy shape, helical like the thread of a screw, due to the slight sagging of the cords, radially inward of the rubber of the underlying core.

La Demanderesse a trouvé que cet aspect de la surface extérieure de la tringle favorise notablement l'ancrage de la tringle aux éléments qui y sont associés tels que les toiles de caracasse et le remplissage, en améliorant ainsi la qualité du talon.The Applicant has found that this aspect of the external surface of the bead wire considerably favors the anchoring of the bead wire to the elements which are associated therewith such as the caracasse fabrics and the filling, thereby improving the quality of the heel.

Le traitement de semi-vulcanisation de la tringle décrite ci-dessus est poursuivi jusqu'à ce que le mélange de la couche 2 ait aussi atteint un degré de semi-vulcanisation suffisant pour compacter ensemble les cords du tissu, précisément en ' état de tension, mais en veillant toutefois à interrompre ce traitement avant que le mélange de la feuille 4 ne dépasse un degré de vulcanisation égal à 15 %.The semi-vulcanization treatment of the rod described above is continued until the mixture of layer 2 has also reached a degree of semi-vulcanization sufficient to compact the edges of the fabric together, precisely in the tensioned state. , but taking care however to interrupt this treatment before the mixture of the sheet 4 does not exceed a degree of vulcanization equal to 15%.

Il est clair, ainsi, que la tringle de l'invention, rendue assez compacte pour résister facilement aux forces de déformation du traitement ultérieur présente toutefois la surface extérieure en mélange encore cru (qui sera vulcanisé plus tard dans le moule de vulcanisation du pneumatique) et est donc en possession de toutes les caractéristiques chimiques et physiques nécessaires pour avoir une bonne adhésion et une bonne soudabilité aux autres éléments de la caracasse du pneumatique qui seront ultérieurement assemblés à la tringle, c'est-à-dire (voir la figure 3) les toiles de carcasse 7 et le remplissage - 11 - du talon 8.It is clear, thus, that the bead of the invention, made compact enough to easily withstand the deformation forces of the subsequent treatment, however, has the outer surface in a still raw mixture (which will be vulcanized later in the tire vulcanization mold) and is therefore in possession of all the chemical and physical characteristics necessary to have good adhesion and good weldability to the other elements of the tire shell which will subsequently be assembled to the bead wire, that is to say (see FIG. 3 ) the carcass fabrics 7 and the filling - 11 - of the heel 8.

La figure 3 susdite montre aussi l'une des bandes de renforcement 9 usuelles externe par rapport au repli de la toile de carcasse.Figure 3 above also shows one of the usual reinforcing strips 9 external to the fold of the carcass fabric.

Bien que l'invention ait été décrite en détail en se · référant à une forme de réalisation particulière de la tringle, d'autres formes d'exécution peuvent aisément être identifiées suivant le type de renforcement annulaire spécifiquement prévu pour le type de pneumatique ' (pneu pour voiture, pneu géant à caracasse textile ou métallique, pneu pour transports automobiles ou pour usages spéciaux).Although the invention has been described in detail with reference to a particular embodiment of the bead, other embodiments can easily be identified according to the type of annular reinforcement specifically provided for the type of tire '( car tire, giant textile or metal tire, tire for automobile transport or for special uses).

Par exemple, dans les tringles usuelles en fil métallique caoutchouté, à section quadrangulaire, la couche 1 peut ·. être constituée par le caoutchouc du fil métallique et la couche 2 par une feuille de caoutchouc ou par un tissu caoutchouté enroulés en boucle ou en spirale autour de la tringle.For example, in the usual rods made of rubberized metal wire, with quadrangular section, the layer 1 can ·. consist of the rubber of the metal wire and layer 2 by a sheet of rubber or by a rubberized fabric wound in a loop or in a spiral around the rod.

Ainsi, même dans les tringles dont l'âme est un fil métallique non caoutchouté revêtu d« un tissu caoutchouté couvert d'une feuille de caoutchouc, la couche 1 peut être le caoutchouc du tissu et la couche 2 la feuille extérieure.Thus, even in the rods, the core of which is a non-rubberized metal wire coated with a rubberized fabric covered with a sheet of rubber, layer 1 can be the rubber of the fabric and layer 2 the outer sheet.

De plus, si dans ces types de tringle il existe un remplissage entre l*âme métallique et le tissu caoutchouté, la couche 1 peut être le remplissage et la couche 2 le tissu de revêtement.In addition, if in these types of rod there is a filling between the metal core and the rubberized fabric, layer 1 may be the filling and layer 2 may be the covering fabric.

Il est évident donc, que sur la base des explications données jusqu'ici un technicien de la branche n'éprouvera aucune difficulté, en tout cas au point de vue de la conception, âIt is therefore obvious that, on the basis of the explanations given so far, a technician in the branch will not experience any difficulty, at least from the point of view of design, â

»I»I

élaborer la solution pratique la mieux adaptée.develop the most suitable practical solution.

Comme on l'a déjà dit, les tringles conformes à l'in-, vention se sont avérées capables de résoudre efficacement le problème proposé en apportant, par surcroît, de sensibles améliorations supplémentaires quant â la qualité des pneumatiques.As has already been said, the rods in accordance with the invention have proved capable of effectively solving the problem proposed by bringing, in addition, appreciable additional improvements with regard to the quality of the tires.

En fait, en premier lieu, l'invention a porté remède à la faiblesse intrinsèque du lien entre la surface de la tringle semi-vulcanisëe et celle du remplissage et de la toile de carcasse en contact mutuel entre eux.In fact, firstly, the invention has remedied the intrinsic weakness of the link between the surface of the semi-vulcanized bead wire and that of the filling and the carcass fabric in mutual contact with each other.

Ce lien, dans les pneumatiques de l'état antérieur de la technique, est réalisé par le seul traitement de mise en solution, vu que la semi-vulcanisation a privé le mélange de ; * - 12 - s au niveau moléculaire avec le mélange des autres éléments cités, en créant ainsi une zone de séparation, presqu'une fracture, i entre la tringle et les éléments adjacents, lesquels sont ensuite "collés" réciproquement par le liquide de mise en solution.This link, in tires of the prior art, is achieved by the only solution treatment, since semi-vulcanization has deprived the mixture of; * - 12 - s at the molecular level with the mixture of the other elements mentioned, thus creating a separation zone, almost a fracture, i between the rod and the adjacent elements, which are then "glued" reciprocally by the setting liquid in solution.

Au contraire, dans le pneumatique de l'invention, ce lien chimique se crée (au cours de la vulcanisation du pneumatique) à cause de la présence sur le revêtement de la tringle d'un mélange encore cru après le traitement de semi-vulcanisation, | et donc substantiellement dans les mêmes conditions que celles I du remplissage et des toiles de carcasse qui ne sont pas semi- j . vulcanisées.On the contrary, in the tire of the invention, this chemical bond is created (during the vulcanization of the tire) because of the presence on the coating of the bead of a mixture still raw after the semi-vulcanization treatment, | and therefore substantially under the same conditions as those of the filling and of the carcass fabrics which are not semi-j. vulcanized.

ii

Il s'établit ainsi une variation-graduelle dans le degré de vulcanisation (dans la tringle semi-vulcanisée) à travers le revêtement, depuis l'extérieur de la tringle vers l'intérieur, depuis une valeur minimale jusqu'à une valeur maxi-i male, probablement du fait qu'au cours du traitement de semi- vulcanisation il se produit une migration des ingrédients des compositions élastom-ériques en contact mutuel et, en particulier, de ceux qui influent le plus sur la vitesse- de vulcanisation, ! d'un mélange à l'autre, à travers la surface de contact et, par conséquent, une variation continue des caractéristiques des mélanges en contact mutuel.There is thus established a gradual variation in the degree of vulcanization (in the semi-vulcanized rod) through the coating, from the outside of the rod towards the interior, from a minimum value to a maximum value. i male, probably due to the fact that during the semi-vulcanization treatment there is a migration of the ingredients of the elastomeric compositions in mutual contact and, in particular, of those which most influence the speed of vulcanization,! from one mixture to another, through the contact surface and, therefore, a continuous variation in the characteristics of the mixtures in mutual contact.

En conclusion, dans le pneumatique de l'invention, le ! j talon vulcanisé se comporte comme une structure monolithique unique et continue, et non comme deux structures (ceci étant évidemment exagéré) adhérant l'une à l'autre au niveau de la i surface du contact mutuel entre le revêtement de la tringle et » les éléments adjacents, remplissage et toile de carcasse.In conclusion, in the tire of the invention, the! the vulcanized heel behaves as a single, continuous monolithic structure, and not as two structures (this is obviously exaggerated) adhering to each other at the level of the surface of the mutual contact between the coating of the rod and the adjacent elements, filling and carcass fabric.

i i ' La réalisation de ce lien optimal entre les éléments susdits constituant le talon a permis ainsi d'optimaliser à la fois la forme de la tringle,en lui conférant une plus grande section, son degré de compactage et la stabilité de la forme donnée, en poussant la semi-vulcanisation à un degré très élevé, ce qui ne pouvait être obtenu dans les pneumatiques de l'art antérieur.ii 'The achievement of this optimal link between the above elements constituting the heel has thus made it possible to optimize both the shape of the bead wire, by giving it a larger section, its degree of compaction and the stability of the given shape, by pushing semi-vulcanization to a very high degree, which could not be obtained in the tires of the prior art.

En fait, l'augmentation de la surface par suite de l'accroissement du volume de la tringle n'exerce plus d'influence négative sur la qualité du talon grâce à l'adhésion optimale susdite entre les éléments constitutifs, tandis que t - 13 - (au cours du procédé de vulcanisation du pneumatique) combinée avec le plus grand volume de celle-ci a permis de modifier le profil des toiles de carcasse et des bandes de renforcement autour de la tringle, en déchargeant ainsi les cords des tissus des concentrations de tension qui étaient présentes dans les pneumatiques de l'état antérieur de la technique, plus particulièrement au niveau des arêtes de l'âme annulaire métallique, qui étaient fréquemment la cause de rupture de ces cords ou de lacération des mélanges environnants, donnant lieu à une destruction relative du talon.In fact, the increase in surface area as a result of the increase in the volume of the rod no longer exerts a negative influence on the quality of the heel thanks to the above-mentioned optimal adhesion between the constituent elements, while t - 13 - (during the vulcanization process of the tire) combined with the greater volume of the latter made it possible to modify the profile of the carcass fabrics and of the reinforcement strips around the bead wire, thereby discharging the cords of the fabrics from the concentrations of tension which were present in the tires of the prior art, more particularly at the edges of the metallic annular core, which were frequently the cause of rupture of these cords or of laceration of the surrounding mixtures, giving rise to relative destruction of the heel.

♦ La présente description est donnée uniquement à titre d'exemple et n'est pas limitative, de sorte qu'il faut considérer que sont également comprises dans la portée du présent brevet toutes les modifications ou variantes qui ne sont pas expressé-. ment décrites ci-dessus mais qui peuvent être facilement déduites de la présente idée inventive par un technicien de la branche.♦ This description is given only by way of example and is not limiting, so it must be considered that are also included in the scope of this patent all modifications or variants which are not expressed. ment described above but which can be easily deduced from the present inventive idea by a technician of the branch.

f-’ % » »f- ’%" "

Claims

2. A tire according to claim 1, charac-! “Se by the fact that the soul is constituted by a plurality of; adjacent metal turns, having a cross section in a hole | substantially hexagonal, with the radially innermost side inclined by about 15 ° relative to the axis of the annular reinforcement structure and completely encompassed in said; first layer. i t

3. A tire according to claim 1, characterized in that the second coating layer comprises a "cord" fabric reinforced by cords made of a material which contracts under the action of heat, rubberized by means of the second mixture, wound on the first layer in the form of a strip of cords arranged longitudinally, unwound in a spiral along the whole circumferential development of the, ”annular reinforcing structure.

4. A tire according to claims 2 and 3: “characterized in that between said first layer and the second, in a radially external position relative to the core, a filling of lenticular shape is inserted in a third mixture.

5. Method according to claim 4, characterized in that the vulcanization speed of said third mixture is substantially equal to that of the first mixture.

6. A tire according to claim 3 characterized in that the second coating layer is provided on its outer surface with respect to the core of a thin sheet "..._ Λ V" ____ "> 4 T TT ^ J. Λ ”Λ. Λ J Μ V. ·. Ί j M b. J. 1 JS S · "M. i-, .1 M V" _ - 15 - -th mixture being less than that of the second mixture.

7. A tire according to claim 6 characterized in that said fourth mixture, when it is subjected to a heat treatment at a temperature not less than 120 ° C, reaches a degree of vulcanization, defined by the short variation of its module elasticity, not more than 15% for a treatment time not less than 15 minutes.

8. A tire according to claim 7 characterized in that said degree of vulcanization is not more than 10%. . 9. A tire according to any one of the claims; cations 1 to 8 characterized in that the first mixture, when subjected to a heat treatment at a temperature not lower than 120 ° C, reaches a degree of vulcanization, defined by the curve of variation of its modulus of elasticity , not less than 20% for a treatment time not more than 15 minutes.

10. A tire according to claim 9 characterized in that said degree of vulcanization is not less than 30%.

11. A tire according to any one of the preceding claims, characterized in that the minimum thickness of the first layer is between 1.5 and 2mm.

12. A tire according to any one of claims 6 to 11 characterized in that the thickness of the thin sheet eh fourth mixture is between 0.5 and 0.8mm. 1 ____ _d »