LU85964A1 - Bandage pneumatique et son procede de fabrication - Google Patents

Description

V

1 83178A-LU

Bandage pneumatique et son procédé de fabrication

La présente invention concerne des bandages pneumatiques à carcasse radiale, en particulier, des bandages pneumatiques pour véhicules automobiles, 1 5 ainsi qu'un procédé de confection de tels bandages pneumat i que s,

Les bandages pneumatiques à carcasse radiale « comportent un assemblage de protecteur s'étendant cir- conférentiellement entre la carcasse et la bande de 10 roulement du bandage pneumatique en vue de renforcer la zone de sommet de celui-ci. Il est connu de prévoir un recouvrement renforcé de câblés de tissu textile et disposé radialement à l'extérieur du protecteur afin de renforcer ce dernier. Ces recouvrements 15 sont généralement constitués d'une nappe de matière élastomère renforcée de câblés qui s'étendent dans une direction pratiquement circonférentielle autour du bandage pneumatique et peuvent être formés en enroulant un ou plusieurs tours complets du recouvre-20 ment autour du protecteur.

Le recouvrement comprend habituellement une j nappe annulaire dont les extrémités se chevauchent pour former une épissure. Cette zone de chevauchement peut poser des problèmes en ce qui concerne I 25 l'uniformité du bandage pneumatique du fait qu'elle ! constitue une partie mal équilibrée de ce dernier.

De plus, au cours de la fabrication du bandage pneumatique, l'épissure de chevauchement est soumise à des sollicitations qui peuvent provoquer une déforma-30 tion à l'emplacement de cette épissure, voire même la déchirure de celle-ci.

Des exemples de tentatives envisagées dans la technique antérieure pour atténuer ces problèmes ontconsisté à_ prévoir une épissure rectiligne formée 35 angulairement par rapport au sens circonférentiel du ' 2 bandage pneumatique, par exemple, sous un angle de 45°, ou à donner un profil particulier à la configuration des extrémités qui se chevauchent.

La présente invention fournit un bandage 5 pneumatique comportant un recouvrement dans lequel * les problèmes précités ont été atténués.

En conséquence, on prévoit un bandage pneuma-> tique à carcasse radiale comportant un protecteur qui s'étend autour de la circonférence de la carcasse, 10 ainsi qu'un recouvrement renforcé de câblés de tissu textile disposé radialement à l'extérieur du protecteur et comportant des câblés qui s'étendent dans une direction pratiquement circonférentielle autour du bandage pneumatique, ce dernier étant caractérisé en 15 ce que le recouvrement comprend un ruban de matière élastomère renforcé par des câblés disposés côte à côte et s'étendant dans le sens longitudinal du ruban, lequel est enroulé axialement en travers du protecteur en une série de circonvolutions hélicoïdales, chacune 20 de ces dernières entrant en contact avec n'importe quelle autre circonvolution hélicoïdale adjacente.

De préférence, le recouvrement est formé de deux tours hélicoïdaux complets d'un ruban ayant une largeur qui correspond à la largeur désirée du recou-! 25 vrement, ainsi qu'une paire de bords découpés trans versalement qui forment une oblique avec l'axe longi-T tudinal du ruban et ont chacun une longueur égale à la circonférence du recouvrement annulaire, chacun de ces bords découpés constituant un bord latéral du re-30 couvrement.

Les expressions "axial" et "axialement" désignent des directions orientées le long de l'axe de rotation du bandage pneumatique.

Lors de la fabrication de bandages pneumati-35 ques à carcasse radiale, ces derniers sont habituelle- i 3 ; «* ment confectionnés en deux stades. Au premier stade, les nappes de carcasse, les talons, etc. sont assemblés pour former une bande de carcasse pratiquement cylindrique. Au second stade, la bande de carcasse 5 est amenée à une configuration toroïdale, tandis que le protecteur et la bande de roulement sont appliqués à ce stade. La pratique adoptée dans la technique antérieure a consisté à assembler la nappe de recouvrement autour du protecteur après l'adjonction de 10 celui-ci à la carcasse toroïdale.

De même, suivant la présente invention, on prévoit un procédé de confection d'un bandage pneumatique pourvu d'un recouvrement, procédé dans lequel le protecteur est confectionné séparément de la car-15 casse du bandage pneumatique sur un tambour de confection prévu à cet effet, ce procédé étant caractérisé en ce qu'une nappe de recouvrement renforcée de tissu textile est placée autour de la périphérie extérieure du protecteur en enroulant de manière hélicoïdale, 20 d'un côté axial à l'autre de la ceinture, un ruban continu de matière élastomère renforcée par des câblés s'étendant longitudinalement, chaque circonvolution hélicoïdale entrant en contact avec les circonvolutions hélicoïdales respectives qui lui sont 25 adjacentes.

De même, on prévoit un second procédé de ! confection d'un bandage pneumatique dans lequel une nappe de recouvrement est placée autour de la périphérie extérieure du protecteur, cette nappe de re-30 couvrement étant constituée d'un ruban ayant une largeur correspondant à la largeur de cette nappe, . ainsi que deux bords découpés en oblique qui ont chacun une longueur égale à la circonférence du recouvrement annulaire, celui-ci étant réalisé en pla-35 gant un des bords découpés le long d'un bord du pro- 4 tecteur et en enroulant le ruban autour de ce dernier en deux tours hélicoïdaux complets, de telle sorte que l'autre bord découpé soit situé le long de l'autre bord du protecteur.

5 L'invention sera décrite ci-après à titre d'exemple et en se référant aux dessins annexés dans 5 lesquels : la figure 1 est une coupe d'un bandage pneumatique suivant la présente invention; 10 la figure 2 est une vue détaillée illus trant l'assemblage de ceinture de protecteur et le recouvrement de la figure 1; la figure 3 est une illustration schématique de la construction du recouvrement de la figure 1, 15 montrant les circonvolutions hélicoïdales; la figure 4 est une illustration schématique du ruban utilisé pour la construction du recouvrement; la figure 5 est une vue schématique en coupe 20 d'un tambour de confection de protecteur, illustrant les ceintures de protecteur et le recouvrement; la figure 6 est une vue en élévation du tambour de la figure 5, illustrant les circonvolutions hélicoïdales du ruban autour du protecteur; : 25 la figure 7 est une illustration d'un ruban pour un recouvrement enroulé de manière hélicoïdale ; en deux circonvolutions; et la figure 8 est une vue schématique illus-: trant le ruban de la figure 7 enroulé en un recouvre- 30 ment annulaire.

En se référant aux figures 1 et 2, on représente un bandage pneumatique à carcasse radiale 10 pour un véhicule automobile. Le bandage pneumatique 10 comprend deux talons annulaires 11 et 13 entre les-35 quels s'étend une nappe de carcasse radiale 12. Les 5 câblés de la nappe de carcasse sont pratiquement pa-. ' rallèles l'un à l'autre et s'étendent d'un talon à l'autre, de façon à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian M-M. Ces 5 câblés peuvent être constitués de n'importe quelle “ matière appropriée, par exemple, la rayonne, l'acier, les polyesters, les polyamides ou les polyamides aromatiques .

L'expression "plan circonférentiel médian" 10 signifie un plan perpendiculaire à l'axe de rotation du bandage pneumatique et qui est situé à mi-distance dès talons 11 et 13.

La zone de sommet 14 du bandage pneumatique est renforcée par un protecteur 15 situé radialement 15 à l'extérieur de la nappe de carcasse 12 et qui s'étend autour de la circonférence du bandage pneumatique. Le protecteur comprend deux ceintures concentriques déployées 16 et 17 constituées chacune d'une nappe de matière élastomère renforcée de câblés en 20 acier ou en une autre matière connue appropriée, par exemple, des fibres de verre, ou un polyamide aromatique. A l'intérieur de chaque ceinture de protecteur, les câblés sont pratiquement parallèles l'un à l'autre et forment un angle compris entre 15° et 30° 25 avec le plan circonférentiel médian M-M. Les câblés de la première ceinture 16 s'étendent en diagonale 1 dans une direction opposée à celle des câblés de la seconde ceinture 17.

Radialement à l'extérieur du protecteur 15, 30 s'étend un recouvrement 18 renforcé de câblés textiles et ayant une largeur W entre ses bords latéraux 20, de telle sorte qu'il soit au moins aussi large que le protecteur 15 pour recouvrir complètement celui-ci. Le recouvrement 18 est une nappe de matière 35 élastomère dont les câblés s'étendent pratiquement 6 autour de la circonférence du bandage pneumatique, c'est-à-dire qu'ils forment un angle compris entre 0° et 5° avec le plan circonférentiel médian M-M. De préférence, les câblés du recouvrement sont constitués 5 d'une matière thermorétrécissable telle que le nylon 66, " un câblé de nylon spécifique étant celui désigné par "840/2". Il s'agit là d'un câblé comprenant 2 fils de 840 deniers. Toutefois, on pourrait également utiliser d'autres matières telles que la rayonne ou le 10 polyester.

En se référant aux figures 3 et 4, le recouvrement 18 comprend un ruban de matière élastomère 19 enroulé de manière hélicoïdale et dans lequel des câblés 21 s'étendent longitudinalement. Les circonvolu-15 tions hélicoïdales 20 du ruban sont en contact avec n'importe quelle circonvolution adjacente, de façon à former une couronne annulaire continue présentant une répartition de câblés pratiquement uniforme en travers de la largeur axiale du recouvrement. Le ru-20 ban 19 a une largeur X se situant, de préférence, dans l'intervalle de 15-45 mm, mieux encore, dans l'intervalle de 20-30 mm, ainsi qu'une densité de répartition de câblés d'au moins 750 bouts par mètre (20 bouts par pouce), de préférence, une densité se 25 situant dans l'intervalle de 750-1300 bouts par mètre (20-35 bouts par pouce). La densité de répartition des câblés est le nombre de bouts de câblés découpés par unité de mesure, mesuré sur une coupe transversa-’ le radiale du recouvrement. L'angle que forment les 30 câblés 21 du recouvrement par rapport au plan circon-; férentiel médian M-M, est fonction de la largeur X du ruban et de la circonférence extérieure de l'assembla-

JJ

ge de ceinture,et tan 0( = — , où o( = angle précité du recouvrement ! 35 X = largeur du ruban | 7 C = circonférence de la ceinture.

Bien que le bandage pneumatique illustré dans les figures 1 et 2 ne comporte qu'un recouvrement 18, il pourrait également en comporter un second 5 (non représenté) situé à proximité et radialement à r l'extérieur du premier recouvrement 18. Ce second re couvrement est également constitué d'un ruban 19 enroulé de manière hélicoïdale et dont les circonvolutions entrent mutuellement en contact pour former une 10 couronne annulaire continue complète. De préférence, mais non nécessairement, les circonvolutions hélicoïdales du second recouvrement sont enroulées dans la , direction opposée à celle des circonvolutions du pre mier recouvrement, de telle sorte que les câblés de 15 chaque couche se croisent sous un très faible angle. Cette configuration est illustrée schématiquement en figure 6 à laquelle on se référera dans la description ci-après. Grâce à la construction décrite ci-dessus dans laquelle les deux recouvrements ont des 20 directions de pas hélicoïdal différentes, il est possible d'enrouler le ruban de manière continue pour former les deux couches successivement sans interruption dans le ruban.

En se référant à présent également aux fi-25 gures 5 et 6, tel qu'il est illustré en figure 1, le bandage pneumatique est confectionné par un procédé : en deux atdes comme décrit précédemment. Un protec teur préalablement assemblé 15 est appliqué à la bande de carcasse du bandage pneumatique au second 30 stade de la confection de ce dernier, c'est-à-dire après ou pendant la mise à la forme toroïdale de la carcasse. Le protecteur est confectionné indépendamment de la bande de carcasse, sur un tambour de confection séparé 25 qui est rigide, mais dont on 35 peut assurer l'extension et la rétraction dans le sens 8 radial. Tandis que le tambour est réglé au diamètre requis, la première ceinture 16 est placée autour de sa périphérie avec épissure de ses extrémités en vue de former une couronne annulaire. La seconde ceintu-5 re 17 est placée autour de la périphérie extérieure de la première ceinture et ses extrémités sont également réunies par épissure, les deux ceintures concen-- triques 16 et 17 formant le protecteur 15. Le recou vrement 18 est alors placé autour du protecteur en 10 enroulant continuellement de manière hélicoïdale le ruban 19 de matière élastomère renforcée de câblés autour de la périphérie extérieure du protecteur d'un bord axial de ce dernier à l'autre.

En se référant à la figure 6, le contour du 15 protecteur est indiqué en traits discontinus et le ruban 19 est enroulé du bord axial de gauche 26 vers le bord de droite 27, mais pourrait également l'être dans l'autre direction. L'extrémité 28 du ruban est placée sur le tambour 25 contre le bord 26 du protecteur et 20 le tambour est entraîné en rotation, tandis que le ruban est animé d'un mouvement de translation en travers du protecteur, si bien que, après un tour complet, le ruban est complètement enroulé sur le protecteur comme illustré en 28A. Le tambour est continuel-25 lement entraîné en rotation et le ruban est enroulé de telle sorte que chaque circonvolution hélicoïdale soit en contact avec les circonvolutions qui lui sont adjacentes. L'enroulement hélicoïdal du ruban 19 est poursuivi jusqu'à ce que ce dernier recouvre complète-30 ment le bord extérieur axial 27 du protecteur. Un tel procédé de construction permet d'éviter un chevauchement des circonvolutions hélicoïdales à chaque bord axial du protecteur.

Si on le désire, la matière excédentaire du 35 recouvrement à présent formé 18 qui ressort au-delà de 9 chaque bord axial 26, 27 de la ceinture de protecteur, peut alors être rognée jusqu'au bord.

Si l'on désire placer une seconde nappe de recouvrement, celle-ci est également formée en enrou-5 lant le ruban 19 de manière hélicoïdale par-dessus le ^ premier recouvrement 18. Cette opération peut être effec- * tuée de la même manière que pour le premier recouvre ment ou, de préférence, le second recouvrement est formé en commençant à l'autre bord axial 27 et en en-10 roulant l'hélice dans la direction opposée à celle de la première hélice, pour terminer au bord 26. L'hélice inverse du second recouvrement est indiquée par une li-I gne en traits discontinus 38 en figure 6. Ainai qu'on l'a décrit ci-dessus, les deux recouvrements compre-15 nant deux couches enroulées d'anglesd'hélice opposés peuvent être formés à partir d'un seul ruban continu.

Lorsque le ou les recouvrement(s) a ou ont été enroulés sur le protecteur 15, puis rogné(s), le tambour de confection de protecteur 25 est rétracté radia-20 lement vers l'intérieur, tandis que le recouvrement et le protecteur ainsi assemblés sont transportés vers un tambour de confection de second stade en vue de leur \ assemblage à une carcasse.

Bien que l'invention ait été décrite en se 25 référant à une forme de réalisation de protecteur particulière, elle est également applicable à d'autres structures de protecteurs.

Comparativement à des bandages pneumatiques comportant le recouvrement classique à un tour décrit 30 au début de la présente spécification, les bandages pneumatiques suivant la présente invention possèdent de meilleures propriétés lors de variations de force radiale, d'une déviation radiale et de variations de force latérale. L'amélioration est particulièrement 35 remarquable pour les bandages pneumatiques vulcanisés 10 dans des moules en deux pièces et spécialement pour les bandages pneumatiques à sculptures de bandes de roulement profondes. Un autre avantage inattendu qu'offrent les bandages pneumatiques conçus suivant 5 la présente invention, réside dans le fait qu'ils sont » moins sujets au "méplat" que le bandage pneumatique à recouvrement conventionnel. Le méplat est un phéno-* mène selon lequel le bandage pneumatique monté sur un véhicule forme une zone plate dans son empreinte après 10 immobilisation pendant une certaine période.

En se référant à présent à la figure 7, on représente un ruban 110 convenant pour une utilisa- j tion comme recouvrement en nylon dans un bandage pneu matique suivant une seconde forme de réalisation de 15 l'invention. Le recouvrement est formé exactement à partir de deux tours hélicoïdaux du ruban 110. Le ruban 110 est formé avec une largeur totale "W^" qui est égale à la largeur désirée du recouvrement, et il comporte des câblés de renforcement 111 s'étendant pa-20 rallèlement à la longueur du ruban. Le ruban est découpé en oblique, tandis que les bords parallèles découpés B et D correspondent aux bords latéraux du recouvrement et en ont la même longueur. L'angle Θ que forment les bords B et D avec les bords A et E du ru- 25 ban, est calculé de telle sorte que

Wi sm θ = γτ-2 où = largeur du ruban et C2 = circonférence du recouvrement annulaire proposé. 30 Dans la plupart des cas, l'angle Θ sera très petit, par exemple, moins de 5°, de telle sorte que, pour la plupart des applications, tan Θ = sin Θ.

Le ruban est enroulé de manière hélicoïdale autour du protecteur annulaire avec le bord découpé B 35 placé dans la position désirée, de préférence, le long ί 1 1 11 du bord du protecteur.

Une extrémité est placée sur le bord du protecteur et le ruban 110 est enroulé autour du protecteur avec le bord découpé B s1 étendant le long 5 d'un bord de la ceinture, cet enroulement ayant lieu - sur deux tours hélicoïdaux complets qui sont mutuelle ment en contact, de telle sorte que le ruban forme le ' recouvrement comme illustré en figure 8. Le bord dé coupé D du recouvrement est situé à l'autre bord de 10 la ceinture, de telle sorte que le recouvrement soit dépourvu d'épissure entre les bords découpés B et D du ruban. Les câblés 111 que renferme le recouvrement enroulé, forment à présent, avec le plan circonférentiel médian M-M, un angle qui correspond à l'an-15 gle Θ.

Des bandages pneumatiques comportant le recouvrement ci-dessus formé à partir de deux tours hélicoïdaux du ruban peuvent être fabriqués en enroulant le ruban autour d'un protecteur qui est confectionné 20 séparément du bandage pneumatique, ainsi qu'on l'a dé crit précédemment à propos de la première forme de réalisation de l'invention; le ruban peut également être enroulé autour d'une carcasse toroïdale de bandage pneumatique à laquelle un protecteur est déjà assem-'25 blé.

Claims (16)

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1. Bandage pneumatique à carcasse radiale comportant un protecteur s'étendant autour de la circonférence de la carcasse, ainsi qu'un recouvrement renforcé de câblés de tissu textile disposé radiale- < 5 ment à l'extérieur du protecteur et comportant des * câblés qui s'étendent dans une direction pratiquement * circonférentielle autour du bandage pneumatique, caractérisé en ce que le recouvrement comprend un ruban de matière élastomère renforcé par des câblés disposés 10 côte à côte et s'étendant dans le sens longitudinal du ruban, lequel est enroulé axialement en travers du protecteur en une série d'au moins deux circonvolutions hélicoïdales, chacune de ces dernières entrant en contact avec n'importe quelle autre circonvolution 15 hélicoïdale adjacente.

2. Bandage pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le recouvrement est formé à partir d'un ruban ayant une largeur se situant dans l'intervalle de 15 mm à 45 mm.

3. Bandage pneumatique selon la revendica tion 2, caractérisé en ce que le recouvrement est formé à partir d'un ruban ayant une largeur se situant dans l'intervalle de 20 à 30 mm.

4. Bandage pneumatique selon la revendica- 25 tion 3, caractérisé en ce que le recouvrement comprend un ruban dans lequel la densité des câblés est d'au moins 750 bouts par mètre (20 bouts par pouce).

5. Bandage pneumatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les câblés sont des câ- 30 blés en nylon 66 type 840/2, tandis que le ruban a une densité de câblés de 1200 bouts par mètre (33 bouts par pouce).

6. Bandage pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un second recouvrement 35 est disposé radialement à l'extérieur du recouvrement 13 selon la revendication 1, ce. second recouvrement étant également formé à partir d'un ruban enroulé de manière hélicoïdale.

7. Bandage pneumatique selon la revendica- 5 tion 6, caractérisé en ce que le second recouvrement ! à enroulement hélicoïdal est enroulé dans la direc tion opposée à celle de l'enroulement hélicoïdal du s recouvrement selon la revendication 1.

8. Bandage pneumatique selon la revendica- 10 tion 1, caractérisé en ce que le recouvrement est formé de deux tours hélicoïdaux complets d'un ruban ayant une largeur qui correspond à la largeur désirée du recouvrement, ainsi qu'une paire de bords découpés transversalement qui forment une oblique avec 15 l'axe longitudinal du ruban et ont chacun une longueur égale à la circonférence du recouvrement, chacun de ces bords découpés constituant un bord latéral du recouvrement.

9. Procédé de fabrication d'un bandage pneu-20 matique à carcasse radiale, procédé dans lequel le protecteur est confectionné séparément de la carcasse du bandage pneumatique sur un tambour de confection prévu à cet effet, caractérisé en ce que, avant d'assembler le protecteur à la carcasse du bandage pneu-25 matique, une nappe de recouvrement renforcée de tissu r - textile est placée autour de la périphérie extérieure du protecteur en enroulant de manière hélicoïdale, d'un côté axial à l'autre de la ceinture, un ruban continu de matière élastomère renforcée par des câ-30 blés s'étendant longitudinalement, chaque circonvolution hélicoïdale entrant en contact avec les circonvolutions hélicoïdales respectives qui lui sont adjacentes.

10. Procédé selon la revendication 9, carac-35 térisé en ce que le ruban a une largeur comprise en- 14 tre 15 et 45 mm, tandis que la densité des câblés en travers du ruban est d'au moins 750 bouts par mètre « (20 bouts par pouce).

11. Procédé selon la revendication 10, carac-5 térisé en ce que les circonvolutions hélicoïdales commencent et finissent au-delà de chaque bord axial de l'assemblage de ceinture, de telle sorte qu'il n'y ait aucun chevauchement entre les circonvolutions à chaque bord axial de l'assemblage de ceinture. 10 12. Procédé selon la revendication 11, carac térisé en ce que la matière excédentaire du recouvrement située de chaque côté de l'assemblage de ceinture est éliminée, de telle sorte que le recouvrement ait la même largeur que l'assemblage de ceinture.

13. Procédé selon la revendication 9, carac térisé en ce qu'un second recouvrement situé radiale-ment à l'extérieur d'un premier recouvrement selon la revendication 8, est formé en enroulant de manière hélicoïdale une partie du ruban autour de la circonfé-20 rence extérieure du premier recouvrement, de telle sorte que chaque circonvolution hélicoïdale entre en contact avec la circonvolution qui lui est adjacente.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le second recouvrement est enroulé 25 directement sur le premier recouvrement du côté axial de l'assemblage de ceinture mentionné en dernier lieu ' au côté axial de celui-ci mentionné en premier lieu, de telle sorte que les circonvolutions hélicoïdales du second recouvrement aient un pas opposé à celui des 30 circonvolutions hélicoïdales du premier recouvrement.

15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le ruban utilisé pour former le second recouvrement est continu avec le ruban du premier recouvrement.

16. Procédé de fabrication d'un bandage pneu- 15 matique à carcasse radiale, procédé dans lequel une nappe de recouvrement est placée autour de la périphérie extérieure du protecteur, caractérisé en ce que le recouvrement est formé d'un ruban ayant une 5 largeur correspondant à la largeur du recouvrement, » ainsi que deux bords découpés en oblique qui ont chacun une longueur égale à la circonférence du recouvrement annulaire, ce recouvrement étant réalisé en plaçant un des bords découpés le long d'un bord 10 du protecteur et en enroulant le ruban autour de ce dernier sur deux tours hélicoïdaux complets, de telle sorte que l'autre bord découpé soit situé le long I de l'autre bord du protecteur. >» 4» t»