WO2015090920A1 - Câble métallique multi-torons à deux couches - Google Patents

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WO2015090920A1
WO2015090920A1 PCT/EP2014/076117 EP2014076117W WO2015090920A1 WO 2015090920 A1 WO2015090920 A1 WO 2015090920A1 EP 2014076117 W EP2014076117 W EP 2014076117W WO 2015090920 A1 WO2015090920 A1 WO 2015090920A1
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cable
diameter
wire
layer
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PCT/EP2014/076117
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Natacha PIRONNEAU
Emmanuel Clement
Thibault RAPENNE
Stéphane LAURENT
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to multi-strand cables used in particular for the reinforcement of tires, particularly tires for heavy industrial vehicles.
  • a radial carcass reinforcement tire comprises a tread, two inextensible beads, two flanks connecting the beads to the tread and a belt, or crown reinforcement, arranged circumferentially between the carcass reinforcement and the band. rolling.
  • This crown reinforcement comprises several layers of rubber, possibly reinforced by reinforcing elements such as cables or monofilaments, of metal or textile type.
  • the crown reinforcement generally comprises at least two superimposed vertex plies, sometimes called working plies or crossed plies, whose reinforcing elements, generally metallic, are arranged substantially parallel to each other inside the plywood. a web, but crossed from one web to another, that is to say inclined, symmetrically or otherwise, with respect to the median circumferential plane, an angle which is generally between 10 ° and 45 °.
  • the working plies generally comprise reinforcement elements having a very low elongation so as to ensure their function of guiding the tire.
  • the crown reinforcement may also comprise various other layers or layers of auxiliary rubber, of varying widths depending on the case, with or without reinforcing elements.
  • protection plies responsible for protecting the rest of the belt from external aggressions, perforations, or so-called shrinking plies comprising reinforcing elements oriented substantially in the circumferential direction (zero-plies). degree), whether radially external or internal to the working plies.
  • the protective plies generally comprise reinforcing elements having a high elongation so as to be deformed under the effect of a stress exerted by an indenter, for example a rock.
  • This cable comprises an inner layer of the cable consisting of an inner strand and an outer layer of the cable consisting of 6 outer strands wound helically around the inner layer of the cable.
  • Each inner and outer strand comprises an inner layer of the strand consisting of 3 internal son, an intermediate layer consisting of 9 son and an outer layer of the strand consisting of 15 external son.
  • Each wire has a diameter equal to 0.23 mm.
  • a solution to increase the life of the tire is to fight against the spread of these corrosive agents. It is thus possible to cover each inner and intermediate layer of rubber during the manufacture of the cable. During this process, the rubber present penetrates the capillaries present between each layer of each strand and thus prevents the propagation of corrosive agents.
  • Such cables generally called cables gummed in situ, are well known in the state of the art.
  • Another solution to increase the life of the tire is to increase the breaking force of the cable 189.23.
  • the breaking force is increased by increasing the diameter of the wires constituting the cable and / or the number of wires and / or the unit resistance of each wire.
  • further increase the diameter of the son for example beyond 0.50 mm, necessarily leads to a decrease in the flexibility of the cable which is not desirable, increase the number of son leads most of the time a drop in the penetrability of the strands by the rubber and increase the unit resistance of each wire requires significant investments in wire manufacturing facilities.
  • the invention aims a cable having a breaking force and improved penetrability with respect to the cable 189.23.
  • the subject of the invention is a two-layer multi-strand wire rope comprising:
  • each inner and outer strand comprising: an inner and outer strand inner layer respectively consisting of an inner wire
  • the diameter D1 of the inner strand is greater than the diameter DE of each outer strand
  • each outer wire of the inner strand has a diameter d3 greater than the diameter d3 'of each external wire of each outer strand
  • each outer strand is unsaturated.
  • the cable according to the invention has a breaking force and improved penetrability with respect to the cable 189.23. These two goals are achieved synergistically as explained below.
  • the cable according to the invention has spaces between the outer strands for the passage of the eraser.
  • the vault described above is broken, in the cable according to the invention, the high penetrability of the outer strands made possible by the unsaturation of the outer layer of the outer strands allows the gum having penetrated, on the one hand, between external strands and, secondly, between the outer strands and the inner strand, to at least partially restore the vault and thus limit the loss of breaking strength of the cable.
  • this feature allows the gum to infiltrate between the outer layers of the inner and outer strands so as to create a gum mattress at least partially absorbing the radial component of the force between the inner and outer strands.
  • an unsaturated layer of son is such that there is sufficient space in this layer to add at least one (P + 1) th thread of the same diameter as the P son of the layer, several son can then be in contact with each other.
  • each outer wire of the inner strand can support the radial component of the force exerted by the outer strands on the inner strand during the pulling of the cable.
  • This characteristic d3> d3 ' makes it possible to restore or even improve the breaking strength of the cable with respect to a cable comprising a vault formed by the outer strands.
  • the unsaturation of the outer layer of the outer strands and the DI> DE characteristic of the cable according to the invention ensure excellent penetrability of the gum through the strands external strands and which allows to obtain a strongly penetrated inner strand.
  • the cable according to the invention is therefore less subject to the propagation of these corrosive agents.
  • each strand and each wire can be measured by microscopic observation.
  • the diameter of each strand is equal to the diameter of the circle circumscribing the corresponding strand.
  • a cable formed of son consist predominantly (that is to say, for more than 50% of these son) or integrally (for 100% son) of a metal material.
  • the invention is preferably implemented using a steel cable, more preferably a carbon pearlitic (or ferritoclastic) steel, hereinafter referred to as "carbon steel”, or else stainless steel (by definition, steel comprising at least one minus 11% chromium and at least 50% iron). But it is of course possible to use other steels or other alloys.
  • the carbon content is preferably between 0.4% and 1.2%, especially between 0.5% and 1.1%. ; these levels represent a good compromise between the mechanical properties required for the tire and the feasibility of the wires.
  • the metal or steel used may itself be coated with a metal layer improving, for example, the setting properties. implementation of the wire rope and / or its constituent elements, or the properties of use of the cable and / or the tire themselves, such as adhesion properties, corrosion resistance or resistance to aging.
  • the steel used is covered with a layer of brass (Zn-Cu alloy) or zinc.
  • the inner wire of each outer strand has a diameter dV greater than the diameter d2 'of each intermediate wire of said outer strand.
  • the inner wire of each outer strand has a diameter d1 'greater than the diameter d3' of each outer wire of said outer strand.
  • unsaturation of the outer layer of each outer strand is obtained by using different diameters of the son according to the layer of each outer strand. This increases the penetrability of the rubber through the outer strands. The restoration of the vault is amplified and thus the breaking force of the cable is increased. This better penetration also makes it possible to further limit the propagation of corrosive agents.
  • M ⁇ M 'and / or N ⁇ N' may be used.
  • the son of the same layer of a predetermined strand are substantially all identical.
  • the outer strands are substantially all identical.
  • substantially identical is meant that the wires and strands are identical to the industry tolerances.
  • the assembly constituted by the inner and outer layers of the cable has a diameter D less than or equal to 6 mm, preferably 5 mm and more preferably 4.3 mm.
  • the ratio of the diameter D of the assembly constituted by the inner and outer layers of the cable to the average inter-strand distance E of the outer layer is less than or equal to 500, preferably to 100 and more preferably 50.
  • the average inter-strand distance E of the outer strands is defined, on a section of the cable perpendicular to the main axis of the cable, as the smallest distance separating, on average on the outer layer, two adjacent strands of the layer. external.
  • the intermediate layer of each outer strand is saturated.
  • a saturated layer is such that there is not enough room in this layer to add at least one (P + 1) th thread of the same diameter as the P son of the layer.
  • the intermediate layer of each outer strand is non-compact which allows, despite the saturation of this layer, the passage of the gum.
  • a non-compact layer is such that there are spaces for the gum to pass between the layers of the layer.
  • the outer layer of the inner strand is unsaturated.
  • the outer layer of the inner strand is unsaturated.
  • it increases the penetrability of the gum in the inner strand and therefore the propagation of corrosive agents.
  • the intermediate layer of the inner strand is saturated.
  • the inner strand comprises sufficient intermediate son and therefore a force to breaking as high as possible.
  • the intermediate layer of the inner strand is non-compact which allows, despite the saturation of this layer, the passage of the gum.
  • the inner wire of the inner strand has a diameter d1 greater than the diameter d3 of each outer wire of the inner strand.
  • the outer layer of the inner strand is desaturated so as to allow the eraser to penetrate to the heart of the inner strand.
  • the inner wire of the inner strand has a diameter d1 greater than the diameter d2 of each intermediate wire of the inner strand.
  • the intermediate layer of the inner strand is desaturated so as to allow the gum to penetrate to the heart of the inner strand.
  • each intermediate wire of the inner strand has a diameter d2 greater than the diameter d2 'of each intermediate wire of each outer strand.
  • Each intermediate wire of the inner strand has a diameter d2 equal to the diameter d3 of each outer wire of the inner strand.
  • Each intermediate wire of each outer strand has a diameter d2 'equal to the diameter d3' of each outer wire of said outer strand.
  • M M -6.
  • the diameter of the inner, intermediate and outer wires of each inner and outer strand is from 0.15 mm to 0.50 mm, preferably from 0.20 mm to 0.45 mm and more preferably from 0, 25 mm to 0.40 mm. Such diameters are compatible with use in a tire.
  • the outer layers of each inner and outer strand are wound in torsion directions different.
  • the outer layers of each inner and outer strand are wound in the same direction of torsion.
  • the intermediate and outer layers of each strand are wound in different directions of torsion.
  • the intermediate and outer layers of each strand are wound in the same direction of torsion.
  • the pitch represents the length, measured parallel to the axis of the cable, at the end of which a wire having this pitch performs a complete revolution around said axis of the cable.
  • the interfering distance I of a layer is defined, on a section of the cable perpendicular to the main axis of the cable, as the smallest distance separating, on average on said layer, two adjacent wires of said layer.
  • the ratio d2 / l2 of the diameter d2 of the M intermediate wires of the inner strand to the mean inter-wire distance 12 between the M intermediate wires of the inner strand is such that d2 / l2 ⁇ 19 and preferably d2 / l2 ⁇ 25.
  • the ratio d3 / l3 of the diameter d3 of the N external wires of the inner strand to the mean inter-wire distance 13 between the N outer wires of the inner strand is such that ⁇ d3 / l3 ⁇ 10 and preferably 7 ⁇ d3 / l3 ⁇ 9.
  • the d2VI2 'ratio of the diameter d2' of the M 'intermediate threads of each outer strand to the mean inter-wire distance 12' between the M 'intermediate threads of each outer strand is such that ⁇ d2VI2' ⁇ 15 and preferably 5 ⁇ d2VI2 '
  • the ratio d3VI3 'of the diameter d3' of the N 'outer wires of each outer strand to the mean inter-wire distance 13' between the N 'outer wires of each outer strand is such that 3 ⁇ d3VI3' ⁇ 10 and preferably 4 ⁇ d3VI3 ' ⁇ 6.
  • Another object of the invention is a tire comprising at least one cable as defined above.
  • the tire comprising a carcass reinforcement anchored in two beads and radially surmounted by a crown reinforcement itself surmounted by a tread which is joined to said beads by two flanks, said crown reinforcement comprises less a cable as defined above.
  • the crown reinforcement comprises a protective armature and a working armature, the armature comprising at least one cable as defined above, the armature being radially interposed between the tread and the reinforcement.
  • the cable is particularly intended for industrial vehicles chosen from heavy vehicles such as "heavy goods vehicles” - ie, metro, buses, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles - agricultural or civil engineering machinery, other transport or handling vehicles.
  • heavy vehicles such as "heavy goods vehicles” - ie, metro, buses, road transport vehicles (trucks, tractors, trailers), off-the-road vehicles - agricultural or civil engineering machinery, other transport or handling vehicles.
  • the tire is for civil engineering type vehicle.
  • the tire has a dimension in which the diameter, in inches, of the seat of the rim on which the tire is to be mounted is greater than or equal to 40 inches.
  • Figure 1 is a sectional view perpendicular to the circumferential direction of a tire according to the invention
  • Figure 2 is a detail view of the area I of Figure 1;
  • Figure 3 is a schematic sectional view perpendicular to the axis of the cable (assumed rectilinear and at rest) of a cable according to the invention
  • Figure 4 is a photograph of the actual cable according to the invention embedded in a rubber matrix, in a section similar to that of Figure 3;
  • FIGS 5 to 8 are photographs similar to those of Figure 3 control cables.
  • the tire 10 is for heavy vehicle type civil engineering, for example type "dumper". Thus, the tire 10 has a dimension of 53 / 80R63 type.
  • the tire 10 has a crown 12 reinforced by a crown reinforcement 14, two sidewalls 16 and two beads 18, each of these beads 18 being reinforced with a rod 20.
  • the top 12 is radially surmounted by a tread 22 is joined to the beads 18 by the flanks 16.
  • a carcass reinforcement 24 is anchored in the two beads 18, and is here wound around the two rods 20 and comprises a reversal 26 disposed towards the outside of the tire 20 which is shown here mounted on a rim 28.
  • the carcass reinforcement 24 is radially surmounted by the crown reinforcement 14.
  • the carcass reinforcement 24 comprises at least one carcass ply 30 reinforced by radial carcass ropes (not shown).
  • the carcass cables are arranged substantially parallel to each other and extend from one bead 18 to the other so as to form an angle of between 80 ° and 90 ° with the median circumferential plane M (plane perpendicular to the rotation axis of the tire which is located midway between the two beads 18 and passes through the middle of the crown reinforcement 14).
  • the tire 10 also comprises a sealing ply 32 made of an elastomer (commonly called inner liner) which defines the radially inner face 34 of the tire 10 and which is intended to protect the carcass ply 30 from the diffusion of the tire. air from the interior space to the tire 10.
  • the crown reinforcement 14 comprises, radially from the outside towards the inside of the tire 10, a protective reinforcement 36 arranged radially inside the tread 22, a working reinforcement 38 arranged radially at the inside of the protective armature 36 and an additional armature 40 arranged radially inside the armature 38.
  • the armature 36 is thus radially interposed between the tread 22 and the armature of the armature. work 38.
  • the protective armature 36 comprises first and second protective plies 42, 44 comprising protective metal reinforcing elements, the first ply 42 being arranged radially inside the second ply 44.
  • the protective metal reinforcing elements form an angle of at least 10 °, preferably ranging from 10 ° to 35 ° and preferably from 15 ° to 30 ° with the circumferential direction Z of the tire.
  • the working reinforcement 38 comprises first and second working plies 46, 48, the first ply 46 being arranged radially inside the second ply 48.
  • Each ply 46, 48 comprises at least one metallic reinforcement element working comprising a cable 50 according to the invention.
  • the metal reinforcing elements of work are crossed from one working ply to another and make an angle at most equal to 60 °, preferably ranging from 15 ° to 40 ° with the circumferential direction Z of the tire .
  • the additional reinforcement 40 also called limiter block, whose function is to partially recover the mechanical loading of the tire, comprises, for example and in a manner known per se, additional metal reinforcing elements, for example such as described in FR 2 419 181 or FR 2 419 182 making an angle at most equal to 10 °, preferably ranging from 5 ° to 10 ° with the circumferential direction Z of the tire 10.
  • the cable 50 is metallic and is of the multi-strand type with two cylindrical layers. Thus, it is understood that the layers of strands constituting the cable 50 There are two of them. The layers of strands are adjacent and concentric.
  • the cable 10 is devoid of rubber when it is not integrated with the tire.
  • the cable 50 comprises an inner layer C1 of the cable 50 and an outer layer C2 of the cable 50.
  • the inner layer C1 consists of a single inner strand Tl.
  • the outer layer C2 consists of L> 1 strand external, that is to say several external strands TE wound helically around the inner layer C1 in a p-step.
  • the cable 50 also comprises a band F consisting of a single wire wound helically around the outer layer C2 in a pitch pf.
  • the inner strand T1 has an infinite pitch.
  • the outer strands TE are wound helically in a winding direction of the outer strands, for example the direction S.
  • the pitch p of the outer strands is such that 40 mm ⁇ p ⁇ 100 mm and preferably 50 mm ⁇ p ⁇ 90 mm .
  • p 70 mm.
  • the hoop F is wound helically in a winding direction of the hoop different from the winding direction of the outer strands.
  • the outer strands TE are wound in the direction S around the inner strand Tl and the band F is wound in the direction Z.
  • the pitch pf of the band F is such that 2 mm ⁇ pf ⁇ 10 mm and preferably 3 mm ⁇ pf ⁇ 8 mm.
  • mp 5.1 mm.
  • the assembly constituted by the inner C1 and outer C2 layers, that is to say the cable without the band F, has a diameter D greater than or equal to 4 mm and less than or equal to 6 mm, preferably at 5 mm and more preferably at 4.3 mm.
  • the mean inter-strand distance E between two adjacent outer TE strands is greater than or equal to 30 ⁇ , preferably 45 ⁇ and more preferably 75 ⁇ .
  • the ratio D / E is less than or equal to 500, preferably 100 and more preferably 50.
  • D 4.19 mm
  • E 83.3 ⁇
  • D / E 49.9.
  • the inner strand T1 has a diameter D1 greater than the diameter DE of each outer strand TE.
  • D1 1, 982 mm
  • DE 1.792 mm
  • DI / DE 1, 11.
  • the outer layer C2 of the cable 50 is non-compact.
  • a non-compact layer of strands is such that there are spaces for the gum to pass between the strands of the layer.
  • the inner strand Tl comprises an inner layer 12 of the strand Tl consists of a single inner wire F1, an intermediate layer 14 of the strand Tl consists of M intermediate wires F2 wound helically around the inner layer 12 in a step p2 , and an outer layer 16 of the strand T1 consisting of N external wires F3 wound helically around the intermediate layer 14 in a step p3.
  • p2 is such that 7 mm ⁇ p2 ⁇ 30 mm and preferably 10 mm ⁇ p2 ⁇ 25 mm and more preferably 10 mm ⁇ p2 ⁇ 18 mm.
  • the M son F2 are helically wound in an intermediate layer direction 14 of the Tl strand.
  • p2 14 mm.
  • p3 such that 10 mm ⁇ p3 ⁇ 40 mm and preferably 15 mm ⁇ p3 ⁇ 35 mm and more preferably 15 mm ⁇ p3 ⁇ 25 mm.
  • the N son F3 are helically wound in an outer layer direction 16 of the Tl strand.
  • p3 20 mm.
  • the outer layer direction 16 of the Tl strand is identical to the intermediate layer direction 14 of the Tl strand, for example the S direction. Alternatively, these directions are different.
  • Each inner, intermediate and outer wire of the inner strand T1 has a diameter d1, d2 and d3 respectively.
  • Each wire has a breaking strength, denoted Rm, such that 2500 ⁇ Rm ⁇ 3100 MPa.
  • the steel of these threads is said to be of grade SHT ("Super High Tensile").
  • Each diameter of the inner wires d1, intermediate d2 and external d3 of the inner strand T1 is from 0.15 mm to 0.50 mm, preferably from 0.20 mm to 0.45 mm and more preferably from 0.25 mm to 0. , 40 mm.
  • d1 0.38 mm
  • the intermediate layer 14 of the inner strand T1 is saturated and non-compact. Indeed, the average inter-son distance 12 between the intermediate son M F2 is here equal to 12.6 m.
  • the ratio d2 / l2 is such that d2 / l2 ⁇ 19 and preferably d2 / l2 ⁇ 25.
  • d2 / l2 27.70.
  • the outer layer 16 of the inner strand T1 is unsaturated. Indeed, the average inter-son distance 13 between the N external son F3 is here equal to 45.4 ⁇ .
  • the ratio d3 / 13 is such that ⁇ d3 / 13 ⁇ 10 and preferably 7 ⁇ d3 / 13 ⁇ 9.
  • d3 / 13 7.71.
  • Each outer strand TE comprises an inner layer 12 'of the strand TE consisting of a single inner wire F1', an intermediate layer 14 'of the strand TE consisting of M' intermediate wires F2 'wound helically around the inner layer 12 'in a pitch p2', and an outer layer 16 'of the strand TE consisting of N' external wires F3 'helically wound around the intermediate layer in a pitch p3'.
  • the outer layer direction 16 'of the TE strand is identical to the intermediate layer direction 14' of the TE strand, for example the Z direction. As a variant, these directions are different.
  • the winding directions of the outer layers 16 and 16 ' are different.
  • Each inner, intermediate and outer wire of each outer strand TE has a diameter d1 ', d2' and d3 ', respectively.
  • Each wire has a breaking strength, denoted Rm, such that 2500 ⁇ Rm ⁇ 3500 MPa.
  • the steel of these threads is said to be of grade SHT ("Super High Tensile").
  • Each diameter of the internal wires d1 ', intermediate d2' and external d3 'of each outer strand TE is from 0.15 mm to 0.50 mm, preferably from 0.20 mm to 0.45 mm and more preferably from 0, 25 mm to 0.40 mm.
  • d ' 0.38 mm
  • the intermediate layer 14 'of the TE strand is saturated and non-compact. Indeed, the average inter-son distance 12 'between the intermediate M' son F2 'is here equal to 38 ⁇ .
  • d2VI2 ' is such that 5 ⁇ d271' ⁇ 15 and preferably 5 ⁇ d2VI2 ' ⁇ 10.
  • d2VI2' 7.90.
  • the outer layer 16 'of the TE strand is unsaturated. Indeed, the mean inter-wire distance 13 'between the N' external wires F3 'is here equal to 55.4 ⁇ .
  • the ratio d3VI3 ' is such that 3 ⁇ d37l3' ⁇ 10 and preferably 4 ⁇ d37l3 ' ⁇ 6.
  • d37l3' 5.42.
  • Each outer wire F3 of the inner strand T1 has a diameter d3 greater than the diameter d3 'of each outer wire F3 of the outer strand TE.
  • each intermediate wire F2 of the inner strand T1 has a diameter d2 greater than the diameter d2 'of each intermediate wire F2' of each outer strand TE.
  • Each intermediate wire F2 of the inner strand T1 has a diameter d2 equal to the diameter d3 of each outer wire F3 of the inner strand T1.
  • Each intermediate wire F2 'of each outer strand TE has a diameter d2' equal to the diameter d3 'of each outer wire F3' of said outer strand TE.
  • the inner wire F1 of the inner strand T1 has a diameter d1 greater than the diameter d2 of the intermediate wires F2 and the diameter d3 of each outer wire F3 of the inner strand T1.
  • the inner wire F1 'of each outer strand TE has a diameter dV greater than the diameter d2' of each intermediate wire F2 'and the diameter d3' of each outer wire F3 'of said outer strand TE.
  • the son or strands do not undergo torsion around their own axis, due to a synchronous rotation before and after the point of assembly;
  • the son or strands undergo both a collective twist and an individual twist around their own axis, which generates a torque of untwisting each of the son or strands.
  • the cable 50 is incorporated by calendering with composite fabrics formed of a known composition based on natural rubber and carbon black as a reinforcing filler, conventionally used for the manufacture of radial tire crown reinforcement.
  • This composition essentially comprises, in addition to the elastomer and the reinforcing filler (carbon black), an antioxidant, stearic acid, an extension oil, cobalt naphthenate as adhesion promoter, finally a vulcanization system (sulfur, accelerator, ZnO).
  • Composite fabrics reinforced by these cables comprise a rubber matrix formed of two thin layers of rubber which are superimposed on both sides of the cables and which respectively have a thickness of between 1 and 4 mm inclusive.
  • the calender pitch (no laying of the cables in the rubber fabric) is between 4 mm and 8 mm inclusive.
  • the cable 50 according to the invention was compared with several control cables T1, T2, T3 and T4.
  • the cable 50 shown in FIG. 4, is a cable 126.30 FR according to the invention of structure [(0.38+ (6 + 11) x0.35) + 6x (0.38+ (6 + 11) x0.30 )] + 0.28 and whose sons are of grade SHT.
  • the cable T1 shown in FIG. 5, is the cable 189.23 FR described in the preamble of the present application and of structure [(3 + 9 + 15) x0.23 + 6x (3 + 9 + 15) x0 .23] +0.26 and whose sons are of grade NT (for "Normal Tensile").
  • the cable T2 shown in FIG. 6, is a cable 77.35 FR of [(3 + 8) x0.35 + 6x (3 + 8) x0.35] +0.23 structure and whose wires are of HT grade. (for "High Tensile").
  • the tensile strength, denoted Rm, of the wires of the cables T1 and T2 is such that
  • the cable T3 shown in FIG. 7, is a structure cable 126.35 FR
  • the cable T4 shown in FIG. 8, is a structure cable 126.30 FR
  • the tensile strength, denoted Rm, of the son of the cables T3, T4 and 50 is such that Rm> 3000 MPa.
  • the rupture force before aging Fi is measured on a manufactured cable having been stored under normal conditions of pressure and temperature for a period of less than or equal to 4 months.
  • the breaking force after aging Fr is measured on a manufactured cable having been heated at 150 ° C. for 1 hour.
  • the breaking force of the gummed cable Fg is measured on a non-aged gummed cable (storage for a period of less than or equal to 4 months).
  • This test makes it possible to determine the longitudinal permeability to air of the cables tested, by measuring the volume of air passing through a specimen under constant pressure for a given time.
  • the principle of such a test is to demonstrate the effectiveness of the treatment of a cable to make it impermeable to air; it has been described for example in ASTM D2692-98.
  • the test is performed here on cables from manufacturing and not aged. The raw cables are previously coated from the outside with a so-called coating gum.
  • a series of 10 cables arranged in parallel is placed between two layers or "skims" (two rectangles of 80 x 200 mm) of a diene rubber composition in the raw state, each skim having a thickness of 5 mm; the whole is then locked in a mold, each of the cables being kept under a sufficient tension (for example 3 daN) to ensure its straightness during the establishment in the mold, using clamping modules; then the vulcanization (baking) is carried out for about 10 to 12 hours at a temperature of about 120 ° C and a pressure of 15 bar (rectangular piston 80 x 200 mm). After which, the assembly is demolded and cut 10 pieces of cables thus coated, in the form of parallelepipeds of dimensions 7x7x60 mm, for characterization.
  • the test is carried out on 6 cm of cable length, so coated by its surrounding rubber composition (or coating gum) in the cooked state, in the following manner: air is sent to the cable inlet, under a pressure of 1 bar, and the volume of air at the outlet is measured using a flow meter (calibrated for example from 0 to 500 cm 3 / min).
  • a flow meter calibrated for example from 0 to 500 cm 3 / min.
  • the cable sample is locked in a compressed seal (eg a dense foam or rubber seal) in such a way that only the amount of air passing through the cable from one end to the other, along its longitudinal axis, is taken into account by the measure; the tightness of the seal itself is checked beforehand with the aid of a solid rubber specimen, that is to say without cable.
  • a compressed seal eg a dense foam or rubber seal
  • the average air flow measured (average of 10 specimens) is even lower than the longitudinal imperviousness of the cable is high.
  • measured values less than or equal to 0.2 cm3 / min are considered to be zero; they correspond to a cable that can be described as airtight (totally airtight) along its axis (ie, in its longitudinal direction).
  • the procedure is similar to measure the flow rate of each inner and outer strand.
  • the inner and outer strands are obtained by separating the inner and outer strands from each other.
  • the diameter is indicated in base 100 relative to the cable T1.
  • D (T) D (T) / D (T1).
  • the decay Dv force breaking due to the aging of the cable is equal to the ratio (Fi-Fr) / Fi in which Fi is the breaking force before aging and Fr is the breaking force after aging.
  • the decay Dg breaking force due to the exfoliation of the cable is equal to the ratio (Fi-Fg) / Fi in which Fi is the breaking force before aging and Fg is the breaking force after scrubbing the cable.
  • the breaking force of the web Fm is measured by considering the breaking force of the gummed cable Fg.
  • This breaking strength Fm is indicated in base 100 with respect to a sheet comprising the cable T1.
  • Fm (T, 100) Fm (T) / Fm (T1).
  • the breaking strength of the web was calculated for the same inter-cable distance. Those skilled in the art will be able to choose the inter-cable distance corresponding to the desired level of reinforcement.
  • the cable 50 according to the invention has a mean throughput much lower than those of all control cables T1 to T4.
  • the cable 50 according to the invention has a penetrability improved.
  • the inter-strand spaces made possible by the DI> DE feature allow the rubber to access, on the one hand, the inner strand (the flow of the inner strand of the cable according to the invention 50 is much lower than that of the control cables T1 to T4) and, secondly, at the junction between each outer strand and the inner strand which allows to penetrate integrally each outer strand (the rate of each outer strand of the cable according to the invention 50 is much lower than those T1 to T4 control cables).
  • the cable T1 ( Figure 5) has capillaries in each inner and outer strand and between each outer strand and the inner strand;
  • T2 cable ( Figure 6) is relatively well penetrated with gum except the inner strand having capillaries;
  • the cable T3 ( Figure 7) has many capillaries in the inner strand but also in some outer strands;
  • the cable T4 not according to the invention ( Figure 8) has many capillaries in the inner strand and between some outer strands and the inner strand.
  • the cables T2, T3, T4 and 50 have a significant decrease in the breaking force after aging (breaking force Fr) and an increase in this breaking force after exfoliation (breaking force Fg) contrary to the T1 cable for which the breaking force remains substantially constant after aging and after scrubbing.
  • breaking force Fr breaking force after aging
  • breaking force Fg breaking force after exfoliation
  • the very high penetrability of the cable 50 according to the invention makes it possible on the one hand to at least partially restore the vault and on the other hand to create rubber cushions between the inner and outer strands so that the gummed cable has a breaking force Fr close to the breaking force without aging Fi.
  • the cable 50 according to the invention has fracture forces Fi and Fg much greater than the T1 and T2 cables thus providing better reinforcement.
  • the cable 50 according to the invention has a significantly smaller diameter than the T3 cable, which maximizes the metal mass that can be put in a sheet. It is also possible to reduce the thickness of the sheet and thus the temperature, the rolling resistance and the mass of the tire.
  • the cable 50 according to the invention has the best compromise between breaking force, penetrability, efficiency and ease of use in a web.
  • some son could be non-circular section, for example plastically deformed, in particular substantially oval section or polygonal, for example triangular, square or rectangular.
  • the son of circular section or not, for example a corrugated wire, may be twisted, twisted helical or zig-zag.
  • the diameter of the wire represents the diameter of the cylinder of imaginary revolution which surrounds the wire (space diameter), and no longer the diameter (or any other transverse size, if its section is not circular) of the core wire itself.
  • linear son that is to say right, and conventional circular cross section.

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Abstract

Le câble métallique multi-torons à deux couches comprend: - une couche interne (C1) constituée d'un toron interne (Tl), - une couche externe (C2) constituée de L>1 torons externes (TE). Chaque toron interne et externe (Tl, TE) comprend : - une couche interne (12, 12') respectivement constituée d'un fil interne (F1, F1'), - une couche intermédiaire (14, 14') respectivement constituée de M, M' fils intermédiaires (F2, F2'), et - une couche externe (16, 16') respectivement constituée de N, N' fils externes (F3, F3'). Le diamètre Dl du toron interne (Tl) est supérieur au diamètre DE de chaque toron externe (TE). Chaque fil externe (F3) présente un diamètre d3 supérieur au diamètre d3' de chaque fil externe (F3). La couche externe (16') de chaque toron externe (TE) est insaturée.

Description

Câble métallique multi-torons à deux couches
[001] L'invention concerne les câbles multi-torons utilisables notamment pour le renforcement de pneumatiques, particulièrement de pneumatiques pour véhicules industriels lourds.
[002] Un pneumatique à armature de carcasse radiale comprend une bande de roulement, deux bourrelets inextensibles, deux flancs reliant les bourrelets à la bande de roulement et une ceinture, ou armature de sommet, disposée circonférentiellement entre l'armature de carcasse et la bande de roulement. Cette armature de sommet comprend plusieurs nappes de caoutchouc, éventuellement renforcées par des éléments de renfort tels que des câbles ou des monofilaments, de type métallique ou textile.
[003] L'armature de sommet comprend généralement au moins deux nappes de sommet superposées, dites parfois nappes de travail ou nappes croisées, dont les éléments de renfort, en général métalliques, sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres à l'intérieur d'une nappe, mais croisés d'une nappe à l'autre, c'est-à- dire inclinés, symétriquement ou non, par rapport au plan circonférentiel médian, d'un angle qui est généralement compris entre 10° et 45°. Les nappes de travail comprennent généralement des éléments de renfort présentant un très faible allongement de façon à assurer leur fonction de guidage du pneumatique.
[004] L'armature de sommet peut également comprendre diverses autres nappes ou couches de caoutchouc auxiliaires, de largeurs variables selon les cas, comportant ou non des éléments de renfort. On citera à titre d'exemple des nappes dites de protection chargées de protéger le reste de la ceinture des agressions externes, des perforations, ou encore des nappes dites de frettage comportant des éléments de renfort orientés sensiblement selon la direction circonférentielle (nappes dites à zéro degré), qu'elles soient radialement externes ou internes par rapport aux nappes de travail. Les nappes de protection comprennent généralement des éléments de renfort présentant un allongement élevé de façon à se déformer sous l'effet d'une contrainte exercée par un indenteur, par exemple un rocher.
[005] On connaît de l'état de la technique un élément de renfort de nappe de travail comprenant un câble métallique multi-torons à deux couches de structure 189.23. Ce câble comprend une couche interne du câble constituée d'un toron interne et une couche externe du câble constituée de 6 torons externes enroulés en hélice autour de la couche interne du câble. [006] Chaque toron interne et externe comprend une couche interne du toron constituée de 3 fils internes, une couche intermédiaire constituée de 9 fils et une couche externe du toron constituée de 15 fils externes. Chaque fil présente un diamètre égal à 0,23 mm.
[007] Un pneumatique de véhicule industriel lourd, notamment de génie civil, est soumis à de nombreuses agressions. En effet, le roulage de ce type de pneumatique se fait habituellement sur un revêtement accidenté conduisant parfois à des perforations de la bande de roulement. Ces perforations permettent l'entrée d'agents corrosifs, par exemple l'air et l'eau, qui oxydent les éléments de renfort métalliques de l'armature de sommet, notamment des nappes de sommet, et réduisent considérablement la durée de vie du pneumatique.
[008] Une solution pour augmenter la durée de vie du pneumatique est de lutter contre la propagation de ces agents corrosifs. On peut ainsi prévoir de recouvrir chaque couche interne et intermédiaire de gomme lors de la fabrication du câble. Lors de ce procédé, la gomme présente pénètre dans les capillaires présents entre chaque couche de chaque toron et empêche ainsi la propagation des agents corrosifs. De tels câbles, généralement appelés câbles gommés in situ, sont bien connus de l'état de la technique.
[009] Une autre solution pour augmenter la durée de vie du pneumatique est d'augmenter la force à rupture du câble 189.23. Généralement, on augmente la force à rupture en augmentant le diamètre des fils constituant le câble et/ou le nombre de fils et/ou la résistance unitaire de chaque fil. Toutefois, augmenter davantage le diamètre des fils, par exemple au-delà de 0,50 mm, entraine nécessairement une baisse de la flexibilité du câble ce qui n'est pas souhaitable, augmenter le nombre de fils entraine la plupart du temps une baisse de la pénétrabilité des torons par le caoutchouc et augmenter la résistance unitaire de chaque fil nécessite des investissements importants dans les installations de fabrication des fils.
[010] L'invention a pour but un câble présentant une force à rupture et une pénétrabilité améliorée par rapport au câble 189.23.
[011] A cet effet, l'invention a pour objet un câble métallique multi-torons à deux couches comprenant :
- une couche interne du câble constituée d'un toron interne,
- une couche externe du câble constituée de L>1 torons externes,
chaque toron interne et externe comprenant : - une couche interne de toron interne et externe respectivement constituée d'un fil interne,
- une couche intermédiaire du toron interne et externe respectivement constituée de M et M' fils intermédiaires, et
- une couche externe du toron interne et externe respectivement constituée de
N et N' fils externes,
dans lequel :
- le diamètre Dl du toron interne est supérieur au diamètre DE de chaque toron externe,
- chaque fil externe du toron interne présente un diamètre d3 supérieur au diamètre d3' de chaque fil externe de chaque toron externe,
- la couche externe de chaque toron externe est insaturée.
[012] Le câble selon l'invention présente une force à rupture et une pénétrabilité améliorée par rapport au câble 189.23. Ces deux buts sont atteints de façon synergique comme expliqué ci-dessous.
[013] Préalablement, il est nécessaire de rappeler que, dans le câble 189.23 de l'état de la technique, les torons externes sont jointifs et forment ainsi une voûte autour du toron interne conférant au câble une force à rupture relativement élevée. Rompre cette voûte, entraine généralement une baisse de la force à rupture. En effet, en supprimant la voûte autour du toron interne, les fils externes de chaque toron externe viennent, lors de la traction du câble, exercer une force radiale dirigée vers l'intérieur du câble sur les fils externes du toron interne alors que la voûte permettait une répartition de cette force à la fois selon une composante longitudinale entre les torons externes et selon une composante radiale entre les torons externes et le toron interne.
[014] Dans l'invention, grâce à la caractéristique DI>DE, le câble selon l'invention présente des espaces entre les torons externes permettant le passage de la gomme. Bien que l'on casse la voûte précédemment décrite, dans le câble selon l'invention, la haute pénétrabilité des torons externes rendue possible par l'insaturation de la couche externe des torons externes permet à la gomme ayant pénétré d'une part, entre les torons externes et, d'autre part, entre les torons externes et le toron interne, de restaurer au moins partiellement la voûte et donc de limiter la perte de force à rupture du câble. En outre, cette caractéristique permet à la gomme de s'infiltrer entre les couches externes des torons interne et externes de façon à créer un matelas de gomme absorbant au moins partiellement la composante radiale de la force entre les torons interne et externes. [015] Par définition, une couche insaturée de fils est telle qu'il existe suffisamment de place dans cette couche pour y ajouter au moins un (P+1 )ième fil du même diamètre que les P fils de la couche, plusieurs fils pouvant alors être au contact les uns des autres.
[016] En outre, grâce à la caractéristique d3>d3', chaque fil externe du toron interne peut supporter la composante radiale de la force exercée par les torons externes sur le toron interne lors de la traction du câble. Cette caractéristique d3>d3' permet de restaurer, voire d'améliorer la force rupture du câble par rapport à un câble comprenant une voûte formée par les torons externes.
[017] De plus, comme déjà décrit ci-dessus, l'insaturation de la couche externe des torons externes et la caractéristique DI>DE du câble selon l'invention, permettent d'assurer une excellente pénétrabilité de la gomme au travers des torons externes et entre les torons externes ce qui permet d'obtenir un toron interne fortement pénétré. Le câble selon l'invention est donc moins sujet à la propagation de ces agents corrosifs.
[018] La propagation des agents corrosifs du câble selon l'invention est également améliorée grâce à la caractéristique selon laquelle la couche interne de chaque toron interne et externe ne soit constituée que d'un fil. En effet, les trois fils de la couche interne du câble de l'état de la technique délimitent un capillaire central favorisant grandement la propagation des agents corrosifs.
[019] Le diamètre de chaque toron et de chaque fil peut être mesuré par observation microscopique. Le diamètre de chaque toron est égal au diamètre du cercle circonscrit au toron correspondant.
[020] Par câble métallique, on entend par définition un câble formé de fils constitués majoritairement (c'est-à-dire pour plus de 50% de ces fils) ou intégralement (pour 100% des fils) d'un matériau métallique. L'invention est préférentiellement mise en œuvre avec un câble en acier, plus préférentiellement en acier perlitique (ou ferrito- perlitique) au carbone désigné ci-après par "acier au carbone", ou encore en acier inoxydable (par définition, acier comportant au moins 11 % de chrome et au moins 50% de fer). Mais il est bien entendu possible d'utiliser d'autres aciers ou d'autres alliages.
[021] Lorsqu'un acier au carbone est utilisé, sa teneur en carbone (% en poids d'acier) est de préférence comprise entre 0,4% et 1 ,2%, notamment entre 0,5% et 1 ,1 % ; ces teneurs représentent un bon compromis entre les propriétés mécaniques requises pour le pneumatique et la faisabilité des fils. [022] Le métal ou l'acier utilisé, qu'il s'agisse en particulier d'un acier au carbone ou d'un acier inoxydable, peut être lui-même revêtu d'une couche métallique améliorant par exemple les propriétés de mise en œuvre du câble métallique et/ou de ses éléments constitutifs, ou les propriétés d'usage du câble et/ou du pneumatique eux- mêmes, telles que les propriétés d'adhésion, de résistance à la corrosion ou encore de résistance au vieillissement. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'acier utilisé est recouvert d'une couche de laiton (alliage Zn-Cu) ou de zinc. Dans un mode de réalisation préféré, le fil interne de chaque toron externe présente un diamètre dV supérieur au diamètre d2' de chaque fil intermédiaire dudit toron externe.
[023] Dans un mode de réalisation encore plus préféré, le fil interne de chaque toron externe présente un diamètre d1 ' supérieur au diamètre d3' de chaque fil externe dudit toron externe.
[024] Ainsi, dans ces deux modes de réalisation préférés, on obtient l'insaturation de la couche externe de chaque toron externe en utilisant des diamètres différents des fils selon la couche de chaque toron externe. On augmente ainsi la pénétrabilité de la gomme au travers des torons externes. On amplifie la restauration de la voûte et donc on augmente la force à rupture du câble. Cette meilleure pénétrabilité permet également de limiter davantage la propagation des agents corrosifs.
[025] De préférence, DI/DE≥1 ,05 et plus préférentiellement DI/DE≥1 ,10. Ainsi, on favorise davantage le passage de la gomme. De préférence DI/DE<1 ,20 et plus préférentiellement DI/DE<1 ,15. On limite ainsi le diamètre externe du câble et donc on maximise la masse métal que l'on peut mettre dans une nappe. D'autre part, on réduit l'épaisseur de la nappe et donc réchauffement, la résistance au roulement et la masse du pneumatique. .
[026] De préférence, on a M=M' et N=N'. En variante, on pourra avoir M≠M' et/ou N≠N'.
[027] De préférence, les fils d'une même couche d'un toron prédéterminé (interne ou externe) sont sensiblement tous identiques. Avantageusement, les torons externes sont sensiblement tous identiques. Par « sensiblement identiques», on entend que les fils et les torons sont identiques aux tolérances industrielles près.
[028] Dans un mode de réalisation préféré, l'assemblage constitué par les couches interne et externe du câble présente un diamètre D inférieur ou égal à 6 mm, de préférence à 5 mm et plus préférentiellement à 4,3 mm. [029] Dans un mode de réalisation préféré, le rapport du diamètre D de l'assemblage constitué par les couches interne et externe du câble sur la distance E inter-torons moyenne de la couche externe est inférieur ou égal à 500, de préférence à 100 et plus préférentiellement à 50.
[030] Ainsi, on favorise encore davantage le passage de la gomme entre les torons externes et donc la restauration de la voûte du câble.
[031] La distance E inter-torons moyenne des torons externes est définie, sur une section du câble perpendiculaire à l'axe principal du câble, comme la plus petite distance séparant, en moyenne sur la couche externe, deux torons adjacents de la couche externe.
[032] De façon optionnelle, la couche intermédiaire de chaque toron externe est saturée.
[033] La saturation de la couche intermédiaire de chaque toron externe permet de s'assurer que chaque toron externe comprend suffisamment de fils intermédiaires et donc une force à rupture la plus élevée possible.
[034] Par définition, une couche saturée est telle qu'il n'existe pas suffisamment de place dans cette couche pour y ajouter au moins un (P+1 )ième fil du même diamètre que les P fils de la couche.
[035] De préférence, le couche intermédiaire de chaque toron externe est non- compacte ce qui permet, malgré la saturation de cette couche, le passage de la gomme.
[036] Par définition, une couche non-compacte est telle qu'il existe des espaces de passage de la gomme entre les fils de la couche.
[037] Préférentiellement, la couche externe du toron interne est insaturée. Ainsi, on augmente la pénétrabilité de la gomme dans le toron interne et donc la propagation des agents corrosifs.
[038] Préférentiellement, la couche intermédiaire du toron interne est saturée. Ainsi, on s'assure que le toron interne comprend suffisamment de fils intermédiaires et donc une force à rupture la plus élevée possible.
[039] De préférence, la couche intermédiaire du toron interne est non-compacte ce qui permet, malgré la saturation de cette couche, le passage de la gomme.
[040] Dans un mode de réalisation, le fil interne du toron interne présente un diamètre d1 supérieur au diamètre d3 de chaque fil externe du toron interne.
[041] Ainsi, on désature la couche externe du toron interne de façon à permettre à la gomme de pénétrer au cœur du toron interne. [042] Dans un mode de réalisation, le fil interne du toron interne présente un diamètre d1 supérieur au diamètre d2 de chaque fil intermédiaire du toron interne.
[043] Ainsi, on désature la couche intermédiaire du toron interne de façon à permettre à la gomme de pénétrer au cœur du toron interne.
[044] De préférence, chaque fil intermédiaire du toron interne présente un diamètre d2 supérieur au diamètre d2' de chaque fil intermédiaire de chaque toron externe.
[045] Ainsi, on augmente la résistance du toron interne à la composante radiale de la force exercée par les torons externes sur le toron interne lors de la traction du câble.
[046] Selon des caractéristiques optionnelles du câble :
[047] - Chaque fil intermédiaire du toron interne présente un diamètre d2 égal au diamètre d3 de chaque fil externe du toron interne.
[048] - Chaque fil intermédiaire de chaque toron externe présente un diamètre d2' égal au diamètre d3' de chaque fil externe dudit toron externe.
[049] Dans un mode de réalisation préféré, M=M -6.
[050] Dans un mode de réalisation également préféré, N=N'=11 .
[051] Avantageusement, le diamètre des fils interne, intermédiaires et externes de chaque toron interne et externe va de 0,15 mm à 0,50 mm, de préférence de 0,20 mm à 0,45 mm et plus préférentiellement de 0,25 mm à 0,40 mm. De tels diamètres sont compatibles avec une utilisation en pneumatique.
[052] Dans un mode de réalisation préféré permettant une diminution des pressions de contact entre les couches externes des torons interne et externes et donc un gain de force à rupture, les couches externes de chaque toron interne et externe sont enroulées selon des sens de torsion différents. En variante, les couches externes de chaque toron interne et externe sont enroulées dans le même sens de torsion.
[053] Dans un mode de réalisation permettant d'augmenter la pénétrabilité de chaque toron, les couches intermédiaire et externe de chaque toron sont enroulées dans des sens de torsion différents. Dans un autre mode de réalisation permettant d'augmenter la force à rupture de chaque toron, les couches intermédiaire et externe de chaque toron sont enroulées dans le même sens de torsion.
[054] Pour ce qui suit, on rappelle que, de manière connue, le pas représente la longueur, mesurée parallèlement à l'axe du câble, au bout de laquelle un fil ayant ce pas effectue un tour complet autour dudit axe du câble.
[055] La distance interfils I d'une couche est définie, sur une section du câble perpendiculaire à l'axe principal du câble, comme la plus petite distance séparant, en moyenne sur ladite couche, deux fils adjacents de ladite couche. [056] Selon des caractéristiques optionnelles indépendantes entre elles:
Le rapport d2/l2 du diamètre d2 des M fils intermédiaires du toron interne sur la distance inter-fils moyenne 12 entre les M fils intermédiaires du toron interne est tel que d2/l2≥19 et de préférence d2/l2≥25.
- Le rapport d3/l3 du diamètre d3 des N fils externes du toron interne sur la distance inter-fils moyenne 13 entre les N fils externes du toron interne est tel que 5 < d3/l3 < 10 et de préférence 7 < d3/l3 < 9.
Le rapport d2VI2' du diamètre d2' des M' fils intermédiaires de chaque toron externe sur la distance inter-fils moyenne 12' entre les M' fils intermédiaires de chaque toron externe est tel que 5 < d2VI2' < 15 et de préférence 5 < d2VI2'
< 10.
Le rapport d3VI3' du diamètre d3' des N' fils externes de chaque toron externe sur la distance inter-fils moyenne 13' entre les N' fils externes de chaque toron externe est tel que 3 < d3VI3' < 10 et de préférence 4 < d3VI3' < 6.
[057] Un autre objet de l'invention est un pneumatique comprenant au moins un câble tel que défini ci-dessus.
[058] De préférence, le pneumatique comportant une armature de carcasse ancrée dans deux bourrelets et surmontée radialement par une armature de sommet elle- même surmontée d'une bande de roulement qui est réunie auxdits bourrelets par deux flancs, ladite armature de sommet comporte au moins un câble tel que défini ci- dessus.
[059] Dans un mode de réalisation préféré, l'armature de sommet comprend une armature de protection et une armature de travail, l'armature de travail comprenant au moins un câble tel que défini ci-dessus, l'armature de protection étant radialement intercalée entre la bande de roulement et l'armature de travail.
[060] Le câble est tout particulièrement destiné à des véhicules industriels choisis parmi des véhicules lourds tels que "Poids lourd" - i.e., métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route -, engins agricoles ou de génie civil, autres véhicules de transport ou de manutention.
[061] De manière préférentielle, le pneumatique est pour véhicule de type génie civil. Ainsi, le pneumatique présente une dimension dans laquelle le diamètre, en pouces, du siège de la jante sur laquelle le pneumatique est destiné à être monté est supérieur ou égal à 40 pouces.
[062] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe perpendiculaire à la direction circonférentielle d'un pneumatique selon l'invention ;
la figure 2 est une vue de détails de la zone I de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue schématique en coupe perpendiculaire à l'axe du câble (supposé rectiligne et au repos) d'un câble selon l'invention ;
la figure 4 est une photographie du câble réel selon l'invention noyé dans une matrice de caoutchouc, selon une coupe analogue à celle de la figure 3 ; et
les figures 5 à 8 sont des photographies analogues à celles de la figure 3 de câbles témoins.
[063] EXEMPLE DE PNEUMATIQUE SELON L'INVENTION
[064] Tout intervalle de valeurs désigné par l'expression « de a à b » signifie le domaine de valeurs allant de la borne « a » jusqu'à la borne « b » c'est-à-dire incluant les bornes strictes « a » et « b ».
[065] Dans les figures, on a représenté un repère X, Y, Z correspondant aux orientations habituelles respectivement axiale (X), radiale (Y) et circonférentielle (Z) d'un pneumatique.
[066] On a représenté sur les figures 1 et 2 un pneumatique selon l'invention et désigné par la référence générale 10.
[067] Le pneumatique 10 est pour véhicule lourd de type génie civil, par exemple de type « dumper ». Ainsi, le pneumatique 10 présente une dimension de type 53/80R63.
[068] Le pneumatique 10 comporte un sommet 12 renforcé par une armature de sommet 14, deux flancs 16 et deux bourrelets 18, chacun de ces bourrelets 18 étant renforcé avec une tringle 20. Le sommet 12 est surmonté radialement d'une bande de roulement 22 réunie aux bourrelets 18 par les flancs 16. Une armature de carcasse 24 est ancrée dans les deux bourrelets 18, et est ici enroulée autour des deux tringles 20 et comprend un retournement 26 disposé vers l'extérieur du pneumatique 20 qui est ici représenté monté sur une jante 28. L'armature de carcasse 24 est surmontée radialement par l'armature de sommet 14.
[069] L'armature de carcasse 24 comprend au moins une nappe de carcasse 30 renforcée par des câbles de carcasse radiaux (non représentés). Les câbles de carcasse sont agencés sensiblement parallèlement les uns aux autres et s'étendent d'un bourrelet 18 à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian M (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 18 et passe par le milieu de l'armature de sommet 14). [070] Le pneumatique 10 comprend également une nappe d'étanchéité 32 constituée d'un élastomère (communément appelée gomme intérieure) qui définit la face radialement interne 34 du pneumatique 10 et qui est destinée à protéger la nappe de carcasse 30 de la diffusion d'air provenant de l'espace intérieur au pneumatique 10.
[071] L'armature de sommet 14 comprend, radialement de l'extérieur vers l'intérieur du pneumatique 10, une armature de protection 36 agencée radialement à l'intérieur de la bande de roulement 22, une armature de travail 38 agencée radialement à l'intérieur de l'armature de protection 36 et une armature additionnelle 40 agencée radialement à l'intérieur de l'armature de travail 38. L'armature de protection 36 est ainsi radialement intercalée entre la bande de roulement 22 et l'armature de travail 38.
[072] L'armature de protection 36 comprend des première et deuxième nappes de protection 42, 44 comprenant des éléments de renfort métalliques de protection, la première nappe 42 étant agencée radialement à l'intérieur de la deuxième nappe 44. De façon optionnelle, les éléments de renfort métalliques de protection font un angle au moins égal à 10°, de préférence allant de 10° à 35° et préférentiellement de 15° à 30° avec la direction circonférentielle Z du pneumatique.
[073] L'armature de travail 38 comprend des première et deuxième nappes de travail 46, 48, la première nappe 46 étant agencée radialement à l'intérieur de la deuxième nappe 48. Chaque nappe 46, 48 comprend au moins élément de renfort métallique de travail comprenant un câble 50 conforme à l'invention. De façon optionnelle, les éléments de renforts métalliques de travail sont croisés d'une nappe de travail à l'autre et font un angle au plus égal à 60°, de préférence allant de 15° à 40° avec la direction circonférentielle Z du pneumatique.
[074] L'armature additionnelle 40, également appelée bloc limiteur, dont la fonction est de reprendre en partie les sollicitations mécaniques de gonflage, comprend, par exemple et de façon connue en soi, des éléments de renfort métalliques additionnels, par exemple tels que décrits dans FR 2 419 181 ou FR 2 419 182 faisant un angle au plus égal à 10°, de préférence allant de 5° à 10° avec la direction circonférentielle Z du pneumatique 10.
[075] EXEMPLE DE CABLE SELON L'INVENTION
[076] On a représenté sur la figure 3 un câble 50 selon l'invention.
[077] Le câble 50 est métallique et est du type multi-torons à deux couches cylindriques. Ainsi, on comprend que les couches de torons constituant le câble 50 sont au nombre de deux. Les couches de torons sont adjacentes et concentriques. Le câble 10 est dépourvu de gomme lorsqu'il n'est pas intégré au pneumatique.
[078] Le câble 50 comprend une couche interne C1 du câble 50 ainsi qu'une couche externe C2 du câble 50. La couche interne C1 est constituée d'un unique toron interne Tl. La couche externe C2 est constituée de L>1 torons externes, c'est-à-dire plusieurs torons externes TE enroulés en hélice autour de la couche interne C1 selon un pas p. Le câble 50 comprend également une frette F constituée d'un unique fil enroulé en hélice autour de la couche externe C2 selon un pas pf.
[079] Le toron interne Tl présente un pas infini. Les torons externes TE sont enroulés en hélice dans un sens d'enroulement des torons externes, par exemple le sens S. Le pas p des torons externes est tel que 40 mm < p < 100 mm et de préférence 50 mm < p < 90 mm. Ici p=70 mm.
[080] La frette F est enroulée en hélice dans un sens d'enroulement de la frette différent du sens d'enroulement des torons externes. Ainsi, par exemple, les torons externes TE sont enroulés dans le sens S autour du toron interne Tl et la frette F est enroulée dans le sens Z. Le pas pf de la frette F est tel que 2 mm < pf < 10 mm et de préférence 3 mm < pf < 8 mm. Ici pf=5,1 mm.
[081] L'assemblage constitué par les couches interne C1 et externe C2, c'est-à-dire le câble sans la frette F, présente un diamètre D supérieur ou égal à 4 mm et inférieur ou égal à 6 mm, de préférence à 5 mm et plus préférentiellement à 4,3 mm. La distance E inter-torons moyenne séparant deux torons externes TE adjacents est supérieure ou égale à 30 μηι, de préférence à 45 μηη et plus préférentiellement à 75 μηι. Le rapport D/E est inférieur ou égal à 500, de préférence à 100 et plus préférentiellement à 50. Ici, D=4,19 mm, E=83,3 μηι et D/E=49,9.
[082] Le toron interne Tl présente un diamètre Dl supérieur au diamètre DE de chaque toron externe TE. De préférence, DI/DE≥1 ,05 et plus préférentiellement DI/DE≥1 ,10. De préférence DI/DE<1 ,20 et plus préférentiellement DI/DE<1 ,15. En l'espèce, Dl=1 ,982 mm, DE=1 ,792 mm et DI/DE=1 , 11. Ainsi, la couche externe C2 du câble 50 est non compacte. Par définition, une couche non-compacte de torons est telle qu'il existe des espaces de passage de la gomme entre les torons de la couche.
[083] Le toron interne Tl comprend une couche interne 12 du toron Tl constituée d'un unique fil interne F1 , une couche intermédiaire 14 du toron Tl constituée de M fils intermédiaires F2 enroulés en hélice autour de la couche interne 12 selon un pas p2, et une couche externe 16 du toron Tl constituée de N fils externes F3 enroulés en hélice autour de la couche intermédiaire 14 selon un pas p3. Ici, M=6 et N=11 . [084] On a p2 tel que 7 mm < p2 < 30 mm et de préférence 10 mm < p2 < 25 mm et plus préférentiellement 10 mm < p2 < 18 mm. Les M fils F2 sont enroulés en hélice selon un sens de couche intermédiaire 14 du toron Tl. Ici p2=14 mm.
[085] On a également p3 tel que 10 mm < p3 < 40 mm et de préférence 15 mm < p3 < 35 mm et plus préférentiellement 15 mm < p3 < 25 mm. Les N fils F3 sont enroulés en hélice selon un sens de couche externe 16 du toron Tl. Ici p3=20 mm.
[086] De préférence, le sens de couche externe 16 du toron Tl est identique au sens de couche intermédiaire 14 du toron Tl, par exemple le sens S. En variante, ces sens sont différents.
[087] Chaque fil interne, intermédiaire et externe du toron interne Tl présente respectivement un diamètre d1 , d2 et d3. Chaque fil présente une résistance à la rupture, notée Rm, telle que 2500 < Rm < 3100 MPa. On dit de l'acier de ces fils qu'il est de grade SHT (« Super High Tensile »). Chaque diamètre des fils interne d1 , intermédiaires d2 et externes d3 du toron interne Tl va de 0,15 mm à 0,50 mm, de préférence de 0,20 mm à 0,45 mm et plus préférentiellement de 0,25 mm à 0,40 mm. Ici d1 =0,38 mm et d2=d3=0,35 mm.
[088] La couche intermédiaire 14 du toron interne Tl est saturée et non-compacte. En effet, la distance inter-fils moyenne 12 entre les M fils intermédiaire F2 est ici égale à 12,6 m.
[089] Le rapport d2/l2 est tel que d2/l2≥19 et de préférence d2/l2≥25. Ici, d2/l2=27,70.
[090] La couche externe 16 du toron interne Tl est insaturée. En effet, la distance inter-fils moyenne 13 entre les N fils externes F3 est ici égale à 45,4 μηη.
[091] Le rapport d3/l3 est tel que 5 < d3/l3 < 10 et de préférence 7 < d3/l3 < 9. Ici, d3/l3=7,71 .
[092] Chaque toron externe TE comprend une couche interne 12' du toron TE constituée d'un unique fil interne F1 ', une couche intermédiaire 14' du toron TE constituée de M' fils intermédiaires F2' enroulés en hélice autour de la couche interne 12' selon un pas p2', et une couche externe 16' du toron TE constituée de N' fils externes F3' enroulés en hélice autour de la couche intermédiaire selon un pas p3'. Ici, M'=6 et N'=11 .
[093] Pour chaque toron externe TE, considéré déroulé d'autour la couche interne C1 , on a p2' tel que 7 mm < p2' < 30 mm et de préférence 10 mm < p2' < 25 mm et plus préférentiellement 10 mm < p2' < 18 mm. Les M' fils F2' sont enroulés en hélice selon un sens de couche intermédiaire 14' du toron TE. Ici p2'=14 mm. [094] On a également ρ3' tel que 10 mm < p3' < 40 mm et de préférence 15 mm < p3' < 35 mm et plus préférentiellement 15 mm < p3' < 25 mm. Les N' fils F3' sont enroulés en hélice selon un sens de couche externe 16' du toron TE. Ici p3'=20 mm.
[095] De préférence, le sens de couche externe 16' du toron TE est identique au sens de couche intermédiaire 14' du toron TE, par exemple le sens Z. En variante, ces sens sont différents.
[096] Dans un mode de réalisation particulièrement préféré, les sens d'enroulement des couches externes 16 et 16' sont différents.
[097] Chaque fil interne, intermédiaire et externe de chaque toron externe TE présente respectivement un diamètre d1 ', d2' et d3'. Chaque fil présente une résistance à la rupture, notée Rm, telle que 2500 < Rm < 3500 MPa. On dit de l'acier de ces fils qu'il est de grade SHT (« Super High Tensile »). Chaque diamètre des fils interne d1 ', intermédiaires d2' et externes d3' de chaque toron externe TE va de 0,15 mm à 0,50 mm, de préférence de 0,20 mm à 0,45 mm et plus préférentiellement de 0,25 mm à 0,40 mm. Ici d1 '=0,38 mm et d2'=d3'=0,30 mm.
[098] La couche intermédiaire 14' du toron TE est saturée et non-compacte. E effet, la distance inter-fils moyenne 12' entre les M' fils intermédiaire F2' est ici égale à 38 μηι.
[099] Le rapport d2VI2' est tel que 5 < d27l2' < 15 et de préférence 5 < d2VI2' < 10. Ici, d2VI2'=7,90.
[0100] La couche externe 16' du toron TE est insaturée. En effet, la distance inter-fils moyenne 13' entre les N' fils externes F3' est ici égale à 55,4 μηη.
[0101] Le rapport d3VI3' est tel que 3 < d37l3' < 10 et de préférence 4 < d37l3' < 6. Ici, d37l3'=5,42.
[0102] Chaque fil externe F3 du toron interne Tl présente un diamètre d3 supérieur au diamètre d3' de chaque fil externe F3 du toron externe TE. De plus, chaque fil intermédiaire F2 du toron interne Tl présente un diamètre d2 supérieur au diamètre d2' de chaque fil intermédiaire F2' de chaque toron externe TE.
[0103] Chaque fil intermédiaire F2 du toron interne Tl présente un diamètre d2 égal au diamètre d3 de chaque fil externe F3 du toron interne Tl.
[0104] Chaque fil intermédiaire F2' de chaque toron externe TE présente un diamètre d2' égal au diamètre d3' de chaque fil externe F3' dudit toron externe TE.
[0105] Le fil interne F1 du toron interne Tl présente un diamètre d1 supérieur au diamètre d2 des fils intermédiaires F2 et au diamètre d3 de chaque fil externe F3 du toron interne Tl. [0106] Le fil interne F1 ' de chaque toron externe TE présente un diamètre dV supérieur au diamètre d2' de chaque fil intermédiaire F2' et au diamètre d3' de chaque fil externe F3' dudit toron externe TE. [0107] On fabrique le câble selon l'invention grâce à un procédé comprenant des étapes bien connues de l'homme du métier. Ainsi, on rappelle qu'il existe deux techniques possibles d'assemblage de fils ou de torons métalliques :
soit par câblage: dans un tel cas, les fils ou torons ne subissent pas de torsion autour de leur propre axe, en raison d'une rotation synchrone avant et après le point d'assemblage ;
soit par retordage : dans un tel cas, les fils ou torons subissent à la fois une torsion collective et une torsion individuelle autour de leur propre axe, ce qui génère un couple de détorsion sur chacun des fils ou torons.
[0108] Le câble 50 est incorporé par calandrage à des tissus composites formés d'une composition connue à base de caoutchouc naturel et de noir de carbone à titre de charge renforçante, utilisée conventionnellement pour la fabrication des armatures de sommet de pneumatiques radiaux. Cette composition comporte essentiellement, en plus de l'élastomère et de la charge renforçante (noir de carbone), un antioxydant, de l'acide stéarique, une huile d'extension, du naphténate de cobalt en tant que promoteur d'adhésion, enfin un système de vulcanisation (soufre, accélérateur, ZnO).
[0109] Les tissus composites renforcés par ces câbles comportent une matrice de caoutchouc formée de deux couches fines de gomme qui sont superposées de part et d'autre des câbles et qui présentent respectivement une épaisseur comprise entre 1 et 4 mm bornes incluses. Le pas de calandrage (pas de pose des câbles dans le tissu de caoutchouc) est compris entre 4 mm et 8 mm bornes incluses.
[0110] Ces tissus composites sont ensuite utilisés en tant que nappe de travail dans l'armature de sommet lors du procédé de fabrication du pneumatique, dont les étapes sont par ailleurs connues de l'homme du métier. [0111] MESURES ET TESTS COMPARATIFS
[0112] On a comparé le câble 50 selon l'invention avec plusieurs câbles témoins T1 , T2, T3 et T4.
[0113] Le câble 50, représenté sur la figure 4, est un câble 126.30 FR selon l'invention de structure [(0.38+(6+11 )x0.35)+6x(0.38+(6+11 )x0.30)]+0.28 et dont les fils sont de grade SHT. [0114] Le câble T1 , représenté sur la figure 5, est le câble 189.23 FR décrit dans le préambule de la présente demande et de structure [(3+9+15)x0.23+6x(3+9+15)x0.23]+0.26 et dont les fils sont de grade NT (pour « Normal Tensile »).
[0115] Le câble T2, représenté sur la figure 6, est un câble 77.35 FR de structure [(3+8)x0.35+6x(3+8)x0.35]+0.23 et dont les fils sont de grade HT (pour « High Tensile »).
[0116] La résistance à la rupture, notée Rm, des fils des câbles T1 et T2 est telle que
2500 MPa < Rm < 3000 MPa.
[0117] Le câble T3, représenté sur la figure 7, est un câble 126.35 FR de structure
[(0.39+(6+11 )x0.35)+6x(0.39+(6+11 )x0.35)]+0.28 et dont les fils sont de grade SHT.
[0118] Le câble T4, représenté sur la figure 8, est un câble 126.30 FR de structure
[(0.38+(6+11 )x0.30)+6x(0.38+(6+11 )x0.30)]+0.28 et dont les fils sont de grade SHT.
[0119] La résistance à la rupture, notée Rm, des fils des câbles T3, T4 et 50 est telle que Rm > 3000 MPa.
[0120] Mesures dvnamométriques
[0121] La mesure de force à la rupture notée Fm (charge maximale en N) est effectuée en traction selon la norme ISO 6892 de 1984. Le tableau 1 ci-dessous présente les résultats obtenus de force à la rupture Fm.
[0122] La force à rupture avant vieillissement Fi est mesurée sur un câble issu de fabrication ayant été stocké dans des conditions normales de pression et de température pendant une durée inférieure ou égale à 4 mois.
[0123] La force à rupture après vieillissement Fr est mesurée sur un câble issu de fabrication ayant été chauffé à 150°C pendant 1 heure.
[0124] La force à rupture du câble gommé Fg est mesurée sur un câble gommé non vieilli (stockage pendant une durée inférieure ou égale à 4 mois).
[0125] Test de perméabilité à l'air
[0126] Ce test permet de déterminer la perméabilité longitudinale à l'air des câbles testés, par mesure du volume d'air traversant une éprouvette sous pression constante pendant un temps donné. Le principe d'un tel test, bien connu de l'homme du métier, est de démontrer l'efficacité du traitement d'un câble pour le rendre imperméable à l'air ; il a été décrit par exemple dans la norme ASTM D2692-98. [0127] Le test est ici réalisé sur des câbles issus de fabrication et non vieillis. Les câbles bruts sont préalablement enrobés de l'extérieur par une gomme dite d'enrobage. Pour cela, une série de 10 câbles disposés parallèlement (distance intercâble : 20 mm) est placée entre deux couches ou "skims" (deux rectangles de 80 x 200 mm) d'une composition de caoutchouc diénique à l'état cru, chaque skim ayant une épaisseur de 5 mm ; le tout est alors bloqué dans un moule, chacun des câbles étant maintenu sous une tension suffisante (par exemple 3 daN) pour garantir sa rectitude lors de la mise en place dans le moule, à l'aide de modules de serrage ; puis on procède à la vulcanisation (cuisson) pendant environ 10 à 12 heures à une température d'environ 120°C et sous une pression de 15 bar (piston rectangulaire de 80 x 200 mm). Après quoi, on démoule l'ensemble et on découpe 10 éprouvettes de câbles ainsi enrobés, sous forme de parallélépipèdes de dimensions 7x7x60 mm, pour caractérisation.
[0128] On utilise comme gomme d'enrobage une composition de caoutchouc diénique conventionnelle pour pneumatique, à base de caoutchouc naturel (peptisé) et de noir de carbone N330 (65 pce), comportant en outre les additifs usuels suivants: soufre (7 pce), accélérateur sulfénamide (1 pce), ZnO (8 pce), acide stéarique (0,7 pce), antioxydant (1 ,5 pce), naphténate de cobalt (1 ,5 pce) (pce signifiant parties en poids pour cent parties d'élastomère) ; le module E10 de la gomme d'enrobage est de 10 MPa environ.
[0129] Le test est réalisé sur 6 cm de longueur de câble, enrobé donc par sa composition de caoutchouc (ou gomme d'enrobage) environnante à l'état cuit, de la manière suivante : on envoie de l'air à l'entrée du câble, sous une pression de 1 bar, et on mesure le volume d'air à la sortie, à l'aide d'un débitmètre (calibré par exemple de 0 à 500 cm3/min). Pendant la mesure, l'échantillon de câble est bloqué dans un joint étanche comprimé (par exemple un joint en mousse dense ou en caoutchouc) de telle manière que seule la quantité d'air traversant le câble d'une extrémité à l'autre, selon son axe longitudinal, est prise en compte par la mesure ; l'étanchéité du joint étanche lui-même est contrôlée préalablement à l'aide d'une éprouvette de caoutchouc pleine, c'est-à-dire sans câble.
[0130] Le débit d'air moyen mesuré (moyenne sur les 10 éprouvettes) est d'autant plus faible que l'imperméabilité longitudinale du câble est élevée. La mesure étant faite avec une précision de ± 0,2 cm3/min, les valeurs mesurées inférieures ou égales à 0,2 cm3/min sont considérées comme nulles ; elles correspondent à un câble qui peut être qualifié d'étanche (totalement étanche) à l'air selon son axe (i.e., dans sa direction longitudinale). [0131] On procède de façon analogue pour mesurer le débit de chaque toron interne et externe. On obtient les torons interne et externes en séparant les torons interne et externes les uns des autres.
[0132] On a rassemblé dans le tableau 1 ci-dessous les résultats des tests effectués sur les câbles témoins T1 à T4 et 50 selon l'invention. La mention « NM » signifie que le test n'a pas été effectué et qu'aucune mesure n'a été réalisée.
[0133] Le diamètre est indiqué en base 100 par rapport au câble T1. Ainsi, pour un câble T de diamètre D(T), la valeur de D en base 100 D(T,100) est donnée par la relation D(T,100)=D(T)/D(T1 ).
[0134] La déchéance Dv de force à rupture à cause du vieillissement du câble est égale au rapport (Fi-Fr)/Fi dans lequel Fi est la force à rupture avant vieillissement et Fr est la force à rupture après vieillissement.
[0135] La déchéance Dg de force à rupture à cause du gommage du câble est égale au rapport (Fi-Fg)/Fi dans lequel Fi est la force à rupture avant vieillissement et Fg est la force à rupture après gommage du câble.
[0136] La force à rupture de la nappe Fm est mesurée en considérant la force à rupture du câble gommé Fg. Cette force à rupture de nappe Fm est indiquée en base 100 par rapport à une nappe comprenant le câble T1. Ainsi, pour une nappe comprenant des câbles T de force à rupture de nappe Fm(T), la valeur de Fm en base 100 Fm(T,100) est donnée par la relation Fm(T,100)=Fm(T)/Fm(T1 ). Pour chaque câble, on a calculé la force à rupture de la nappe pour une même distance inter-câble. L'homme du métier saura choisir la distance inter-câble correspondant au niveau de renforcement souhaité.
Tableau 1
Figure imgf000020_0001
[0137] Concernant la pénétrabilité des câbles testés, on note que le câble 50 selon l'invention présente un débit moyen très largement inférieur à ceux de tous les câbles témoins T1 à T4. Ainsi, le câble 50 selon l'invention présente une pénétrabilité améliorée. Les espaces inter-torons rendus possibles par la caractéristique DI>DE permettent à la gomme d'accéder, d'une part, au toron interne (le débit du toron interne du câble selon l'invention 50 est bien inférieur à ceux des câbles témoins T1 à T4) et, d'autre part, à la jonction entre chaque toron externe et le toron interne ce qui permet de pénétrer intégralement chaque toron externe (le débit de chaque toron externe du câble selon l'invention 50 est bien inférieur à ceux des câbles témoins T1 à T4). Ces résultats sont observables sur les photographies des figures 4 à 8 sur lesquelles on observe que :
le câble 50 selon l'invention (figure 4) est quasiment intégralement pénétré de gomme ;
le câble T1 (figure 5) présente des capillaires dans chaque toron interne et externes et entre chaque toron externe et le toron interne ;
le câble T2 (figure 6) est relativement bien pénétré de gomme à l'exception du toron interne qui présente des capillaires ;
- le câble T3 (figure 7) présente de nombreux capillaires dans le toron interne mais également dans certains torons externes ; et
le câble T4 non conforme à l'invention (figure 8) présente de nombreux capillaires dans le toron interne et entre certains torons externes et le toron interne.
[0138] Concernant les forces à rupture des câbles testés, on notera que les câbles T2, T3, T4 et 50 présentent une diminution significative de la force à rupture après vieillissement (force à rupture Fr) et une augmentation de cette force à rupture après gommage (force à rupture Fg) contrairement au câble T1 pour lequel la force à rupture reste sensiblement constante après vieillissement et après gommage. Comme expliqué ci-dessus, la très haute pénétrabilité du câble 50 selon l'invention permet d'une part de restaurer au moins partiellement la voûte et d'autres part de créer des coussins de gomme entre les torons interne et externes de sorte que le câble gommé présente une force à rupture Fr proche de la force à rupture sans vieillissement Fi.
[0139] Toujours concernant les forces à rupture, le câble 50 selon l'invention présente des forces à rupture Fi et Fg bien supérieures aux câbles T1 et T2 procurant ainsi un meilleur renforcement. [0140] En outre, le câble 50 selon l'invention présente un diamètre significativement inférieur à celui du câble T3, ce qui permet de maximiser la masse métal que l'on peut mettre dans une nappe. On peut également réduire l'épaisseur de la nappe et donc réchauffement, la résistance au roulement et la masse du pneumatique..
[0141] En conclusion, le câble 50 selon l'invention présente le meilleur compromis entre force à rupture, pénétrabilité, rendement et facilité d'utilisation en nappe.
[0142] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation précédemment décrits.
[0143] C'est ainsi par exemple que certains fils pourraient être à section non circulaire, par exemple déformé plastiquement, notamment à section sensiblement ovale ou polygonale, par exemple triangulaire, carrée ou encore rectangulaire.
[0144] Les fils, de section circulaire ou non, par exemple un fil ondulé, pourront être vrillés, tordus en forme d'hélice ou en zig-zag. Dans de tels cas, il faut bien sûr comprendre que le diamètre du fil représente le diamètre du cylindre de révolution imaginaire qui entoure le fil (diamètre d'encombrement), et non plus le diamètre (ou toute autre taille transversale, si sa section n'est pas circulaire) du fil d'âme lui-même.
[0145] Pour des raisons de faisabilité industrielle, de coût et de performance globale, on préfère mettre en œuvre l'invention avec des fils linéaires, c'est-à-dire droit, et de section transversale conventionnelle circulaire.
[0146] On pourra également combiner les caractéristiques des différents modes de réalisation décrits ou envisagés ci-dessus sous réserve que celles-ci soient compatibles entre elles.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Câble métallique (50) multi-torons à deux couches, caractérisé en ce qu'il comprend :
- une couche interne (C1 ) du câble (50) constituée d'un toron interne (Tl), - une couche externe (C2) du câble (50) constituée de L>1 torons externes
(TE),
chaque toron interne et externe (Tl, TE) comprenant :
- une couche interne (12, 12') de toron interne et externe (Tl, TE) respectivement constituée d'un fil interne (F1 , F1 '),
- une couche intermédiaire (14, 14') du toron interne et externe (Tl, TE) respectivement constituée de M et M' fils intermédiaires (F2, F2'), et
- une couche externe (16, 16') du toron interne et externe (Tl, TE) respectivement constituée de N et N' fils externes (F3, F3'),
dans lequel :
- le diamètre Dl du toron interne (Tl) est supérieur au diamètre DE de chaque toron externe (TE),
- chaque fil externe (F3) du toron interne (Tl) présente un diamètre d3 supérieur au diamètre d3' de chaque fil externe (F3) de chaque toron externe (TE), et
- la couche externe (16') de chaque toron externe (TE) est insaturée.
2. Câble (50) selon la revendication précédente, dans lequel le fil interne
(F1 ') de chaque toron externe (TE) présente un diamètre d1 ' supérieur au diamètre d2' de chaque fil intermédiaire (F2') dudit toron externe (TE).
3. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil interne (F1 ') de chaque toron externe (TE) présente un diamètre d1 ' supérieur au diamètre d3' de chaque fil externe (F3') dudit toron externe (TE).
4. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rapport du diamètre D de l'assemblage constitué par les couches interne (C1 ) et externe (C2) du câble (10) sur la distance E inter-torons moyenne de la couche externe (C2) est inférieur ou égal à 500, de préférence à 100 et plus préférentiellement à 50.
5. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche intermédiaire (14') de chaque toron externe (TE) est saturée.
6. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche externe (16) du toron interne (Tl) est insaturée.
7. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la couche intermédiaire (14) du toron interne (Tl) est saturée.
8. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil interne (F1 ) du toron interne (Tl) présente un diamètre d1 supérieur au diamètre d3 de chaque fil externe (F3) du toron interne (Tl).
9. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le fil interne (F1 ) du toron interne (Tl) présente un diamètre d1 supérieur au diamètre d2 de chaque fil intermédiaire (F2) du toron interne (Tl).
10. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque fil intermédiaire (F2) du toron interne (Tl) présente un diamètre d2 supérieur au diamètre d2' de chaque fil intermédiaire (F2') de chaque toron externe (TE).
1 1 . Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel M=M'=6.
12. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel N=N'=1 1 .
13. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les couches externes de chaque toron interne et externe sont enroulées selon des sens de torsion différents.
14. Câble (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les couches intermédiaire et externe de chaque toron sont enroulées dans le même sens de torsion.
15. Pneumatique (10), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un câble (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
16. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, comportant une armature de carcasse (24) ancrée dans deux bourrelets (18) et surmontée radialement par une armature de sommet (14) elle-même surmontée d'une bande de roulement (22) qui est réunie auxdits bourrelets (18) par deux flancs (16), ladite armature de sommet (14) comporte au moins un câble (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14.
17. Pneumatique (10) selon la revendication précédente, dans lequel l'armature de sommet (14) comprend une armature de protection (38) et une armature de travail (36), l'armature de travail (36) comprenant au moins un câble (50) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, l'armature de protection (38) étant radialement intercalée entre la bande de roulement (22) et l'armature de travail (36).
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