WO2015097373A1 - Enveloppe de pneumatique comprenant une carcasse, une bande de roulement et une couche de chauffage - Google Patents

Enveloppe de pneumatique comprenant une carcasse, une bande de roulement et une couche de chauffage Download PDF

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tread
carcass
web
envelope
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Cédric ASTIER
Frédéric RAMZ
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Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
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    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
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    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/52—Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
    • B29D30/54—Retreading
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C11/02—Replaceable treads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/52—Unvulcanised treads, e.g. on used tyres; Retreading
    • B29D30/54—Retreading
    • B29D2030/548—Removing the worn out tread from the carcass, e.g. by pulling a continuous wire embedded between tread and carcass

Definitions

  • Tire casing comprising a carcass, a tread and a heating layer
  • the invention relates to the retreading of tires.
  • the retreading operation conventionally consists in eliminating the worn tread of a tire casing and replacing it with a new tread.
  • a bonding layer of hot melt material binding the tread to the carcass.
  • this layer is heated to soften it, which makes it possible to remove the tread.
  • the invention aims to facilitate the heating of the bonding layer.
  • a method of manufacturing a tire casing in which is installed between a casing carcass and a tread a sheet cut in a sheet.
  • the web allows heating by Joule effect and replaces the conductive wire.
  • the pattern of the sheet is precisely made during the cutting of the sheet. It also avoids the risk of short circuit. It can be provided that the sheet is located at one of the following locations: sandwiched between two bonding layers, between the tread and the bonding layer, between the bonding layer and the carcass, in the tread near its internal wall or in the carcass near its top wall.
  • the tie layer loses its adhesion power, and it is possible to easily remove the tread from the envelope.
  • the sheet is cut in the sheet:
  • the sheet is arranged so that it remains in its elastic range when it is lifted entirely by grasping it by two ends of the sheet.
  • the sheet is not deformed plastically during its laying, whereas such a deformation on the one hand would harm the good positioning of the sheet, and on the other hand would make heterogeneous the heating of the bonding layer.
  • the heating step precedes the disposition step.
  • the tread is assembled with the carcass. These last two elements are then firmly attached to each other once the layer has cooled to room temperature.
  • the web is carried by the carcass.
  • the web is carried by the web.
  • a tire envelope which comprises:
  • tie layer located between the carcass and the tread
  • At least one face of the web has a layer comprising brass.
  • Such a layer promotes adhesion of the web to the tread or carcass during baking for the vulcanization of the gum.
  • the sheet has crenellated corrugations.
  • the sheet extends over a complete turn of the envelope.
  • these two aspects allow a passage of electric current boustrophedon over the entire circumference of the envelope, and therefore a particularly homogeneous heating of the bonding layer.
  • a tire tread without an envelope carcass which carries a sheet cut from a sheet.
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a tire casing according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a view from above of the ply of the envelope of FIG. 1,
  • FIG. 3 is an enlarged view of part of the web of FIG. 2,
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view of part of the casing of FIG. 1,
  • FIGS. 5 to 7 are views in longitudinal section of the casing of FIG. 1 illustrating possible locations of the sheet
  • FIG. 8 is a perspective view of a ply of the envelope of FIG. 1 showing another arrangement of its ends, and
  • FIG. 9 is an axial sectional view of the casing of Figure 1 illustrating a variant of the method of the invention.
  • an envelope blank 2 comprises a rough green carcass blank 4 and a raw rubber tread blank 6 carried by the carcass on the furthest side of a carcass. main axis 8 of the envelope.
  • the envelope blank also comprises a connection layer 10 interposed in the direction radial to the axis 8 between the carcass 4 and the tread 6. In this case, it is a layer made in a hot melt material known in itself.
  • thermofusible material there is understood a material capable of softening when heated to bring it to a predetermined temperature characteristic of the material, said softening temperature.
  • a material may be selected from thermoplastic elastomers such as SBS (styrene-butadiene-styrene) or SIS (styrene-isoprene-styrene).
  • SBS styrene-butadiene-styrene
  • SIS styrene-isoprene-styrene
  • hot melt material capable of softening at a temperature of between 140 ° C and 200 ° C.
  • the ply here has a crenellated wave pattern and two free ends 14.
  • the length of the ply is equal to the circumference of the carcass.
  • the sheet consists of one or more metals or alloys and forms a material such that once the sheet has been cut, it remains in its elastic range when it is lifted entirely by grasping it at both ends. Thus, the web is not plastically deformed when an operator manipulates it, which would affect the good positioning of the web.
  • the ply is cut from a 0.05 millimeter thick steel sheet. It extends from one side of the envelope to the other, for example over a width L of 74 millimeters.
  • the width I of the current section of the sheet is here 4 millimeters.
  • the sheet is a half turn following a radius of curvature R at its outer edge here equal to 5 millimeters each time it meets a sidewall.
  • the segments of the web parallel to each other are separated by a space of 2 millimeters.
  • the two faces of the web are intended to be directly in contact with the carcass and the strip respectively and have a layer comprising brass, in order to better adhere to the rubber.
  • the web is coated with a non-metallic adhesive (not shown) and then embedded in the tie layer.
  • the whole is then heated in an oven, for example, until the vulcanization of the gum. This gives a tire envelope.
  • the envelope is then adapted to be mounted on a vehicle.
  • FIGS. 6 and 7 Variants of the manufacturing process are illustrated in FIGS. 6 and 7. Manufacturing is done in the same steps except that the web is placed at other locations. In the variant of Figure 6, the web is located in the tread 6, and in that of Figure 7, the web is located in the carcass 4 above a band 16 and reinforcements 18 included in the inside the carcass.
  • the two ends 14 of the latter are connected to a power source which is not illustrated here.
  • the two ends project slightly on a sidewall of the envelope to facilitate this connection or that the tread is started to access the ends.
  • a variant, illustrated in FIGS. 8 and 9, is to pierce the tread with the aid of two nails 20 at two locations previously marked on the tread in order to reach the ends of the ply, and to pass the running through both nails.
  • the layer traversed by the current thus heats up by the Joule effect the bonding layer 10.
  • the pattern presented by the sheet allows the current to flow through it completely, which makes its heating almost homogeneous.
  • the rise in temperature of the bonding layer is nevertheless heterogeneous because the part in contact with the sheet is naturally hotter than the rest of the interface, but the temperature of the assembly is homogenized when the heating is stopped.
  • the tie layer 10 melts and loses its adhesion.
  • the band can then be gripped and completely separated from the rest of the casing by peeling.
  • the ply 12 is always carried by the carcass 2 so that the strip is placed on it, or that the tread carries its own ply on its internal face so that it is placed on the carcass.
  • the layer solidifies and causes the adhesion of the band to the carcass.
  • the envelope can then be mounted on a wheel.
  • the web may have another pattern compatible with the passage of the current, for example a comb pattern, or a two-post scale pattern or a single central post
  • the sheet in which the sheet is cut may be made of a material other than steel and have other dimensions.
  • the sheet can be obtained from a sheet metal by cutting means by punching or any other known means of cutting sheet.
  • One side of the web may be covered with a non-metallic adhesive in order to improve its adhesion to the carcass or the tread, for example an adhesive sold under the trade names "Chemiok” by the company LORD Corporation or “Chemosil”. by Henkel, for example the product “Chemosil 211 -85” marketed by the latter company.
  • a non-metallic adhesive for example an adhesive sold under the trade names "Chemiok” by the company LORD Corporation or “Chemosil”. by Henkel, for example the product “Chemosil 211 -85” marketed by the latter company.

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  • Tyre Moulding (AREA)

Abstract

Dans le procédé de fabrication d'une enveloppe (2) de pneumatique, on installe entre une carcasse (4) d'enveloppe et une bande de roulement (6) une nappe (12) découpée dans une tôle.

Description

Enveloppe de pneumatique comprenant une carcasse, une bande de roulement et une couche de chauffage
L'invention concerne le rechapage des pneumatiques.
L'opération de rechapage consiste classiquement à éliminer la bande de roulement usée d'une enveloppe de pneumatique pour la remplacer par une bande de roulement neuve. A cette fin, il est connu de doter le pneumatique d'une couche de liaison en matériau thermofusible liant la bande de roulement à la carcasse. En vue du rechapage, on chauffe cette couche pour la ramollir, ce qui permet d'ôter la bande de roulement. Dans le but d'économiser de l'énergie et d'éviter une cuisson ou surcuisson indésirée de certaines parties de l'enveloppe, il convient de chauffer cette couche de liaison le plus localement possible.
Pour le chauffage, il est connu d'utiliser un fil électriquement conducteur placé en contact avec la couche de liaison. Le passage d'un courant dans ce fil permet de chauffer localement la couche par effet Joule. On pourra se référer au document EP-1 150 831 B1 .
Le fil conducteur est donc très intéressant mais soulève des difficultés de pose. D'une part, un pas de pose précis doit être respecté afin d'obtenir un chauffage homogène de la couche. D'autre part, le fil ne doit pas présenter de court-circuit. Enfin, il n'est pas simple de réaliser des motifs comprenant des angles droits à cause de la courbure du fil.
L'invention a pour but de faciliter le chauffage de la couche de liaison.
À cet effet, on prévoit selon l'invention un procédé de fabrication d'une enveloppe de pneumatique dans lequel on installe entre une carcasse d'enveloppe et une bande de roulement une nappe découpée dans une tôle.
Ainsi la nappe permet le chauffage par effet Joule et remplace le fil conducteur. Le motif de la nappe est précisément réalisé lors de la découpe de la tôle. On évite aussi le risque de court-circuit. On peut prévoir que la nappe est localisée à un des emplacements suivants : en sandwich entre deux couches de liaison, entre la bande de roulement et la couche de liaison, entre la couche de liaison et la carcasse, dans la bande de roulement proche de sa paroi interne ou dans la carcasse proche de sa paroi sommet.
On prévoit aussi selon l'invention un procédé de rechapage d'une enveloppe de pneumatique dans lequel on chauffe une nappe découpée dans une tôle et située entre une carcasse de l'enveloppe et une bande de roulement de l'enveloppe.
Ainsi, en se ramollissant, la couche de liaison perd son pouvoir d'adhésion, et il est possible d'ôter facilement la bande de roulement de l'enveloppe.
On prévoit aussi selon l'invention un procédé de rechapage d'une enveloppe de pneumatique dans lequel on chauffe une nappe découpée dans une tôle et on dispose la nappe entre une carcasse d'enveloppe et une bande de roulement.
Avantageusement, on découpe la nappe dans la tôle :
- par jet d'eau,
- par laser, ou
- par électro-érosion.
Ainsi, grâce à la précision de ces moyens de découpe, on maîtrise particulièrement bien les dimensions de la nappe.
De préférence, la nappe est agencée de sorte qu'elle reste dans son domaine élastique lorsqu'on la soulève entièrement en la saisissant par deux extrémités de la nappe.
Ainsi, la nappe n'est pas déformée plastiquement lors de sa pose, alors qu'une telle déformation d'une part nuirait au bon positionnement de la nappe, et d'autre part rendrait hétérogène le chauffage de la couche de liaison.
On peut prévoir que l'étape de chauffage précède l'étape de disposition.
Ainsi, une fois que la couche de liaison est chaude, on assemble la bande de roulement avec la carcasse. Ces deux derniers éléments sont alors solidement attachés l'un à l'autre une fois que la couche a refroidi à température ambiante.
Dans un mode de réalisation, durant l'étape de chauffage, la nappe est portée par la carcasse.
Dans un autre mode de réalisation, durant l'étape de chauffage, la nappe est portée par la bande.
On prévoit aussi selon l'invention une enveloppe de pneumatique qui résulte de la mise en œuvre d'un procédé selon l'invention.
On prévoit également selon l'invention une enveloppe de pneumatique qui comprend :
- une carcasse,
- une bande de roulement,
- une couche de liaison située entre la carcasse et la bande de roulement, et
- une nappe découpée dans une tôle et située entre la carcasse et la bande de roulement.
Avantageusement, au moins une face de la nappe présente une couche comprenant du laiton.
Une telle couche favorise l'adhérence de la nappe à la bande de roulement ou à la carcasse lors de la cuisson en vue de la vulcanisation de la gomme. Avantageusement, la nappe présente des ondulations en créneaux.
De préférence, la nappe s'étend sur un tour complet de l'enveloppe.
Ainsi, ces deux aspects permettent un passage du courant électrique en boustrophédon sur toute la circonférence de l'enveloppe, et par conséquent un chauffage particulièrement homogène de la couche de liaison.
On prévoit également selon l'invention une carcasse de pneumatique dépourvue de bande de roulement qui porte une nappe découpée dans une tôle.
On prévoit enfin selon l'invention une bande de roulement de pneumatique dépourvue de carcasse d'enveloppe qui porte une nappe découpée dans une tôle. Ces deux produits intermédiaires conviennent pour mettre en œuvre le procédé de l'invention.
Nous allons maintenant présenter un mode de réalisation de l'invention à l'appui des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'une enveloppe de pneumatique selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue de dessus de la nappe de l'enveloppe de la figure 1 ,
- la figure 3 est une vue à plus grande échelle d'une partie de la nappe de la figure 2,
- la figure 4 est une vue en perspective à plus grande échelle d'une partie de l'enveloppe de la figure 1 ,
- les figures 5 à 7 sont des vues en coupe longitudinale de l'enveloppe de la figure 1 illustrant des emplacements possibles de la nappe,
- la figure 8 est une vue en perspective d'une nappe de l'enveloppe de la figure 1 présentant un autre arrangement de ses extrémités, et
- la figure 9 est une vue en coupe axiale de l'enveloppe de la figure 1 illustrant une variante du procédé de l'invention.
Nous allons décrire un mode de mise en œuvre de l'invention, qui consiste en la fabrication d'une enveloppe de pneumatique de roue.
En référence aux figures 1 à 5, une ébauche d'enveloppe 2 comprend une ébauche de carcasse 4 en gomme crue et une ébauche de bande de roulement 6 en gomme crue portée par la carcasse du côté de celle-ci le plus éloigné d'un axe principal 8 de l'enveloppe. L'ébauche d'enveloppe comprend également une couche de liaison 10 interposée suivant la direction radiale à l'axe 8 entre la carcasse 4 et la bande de roulement 6. En l'espèce, il s'agit d'une couche réalisée dans un matériau thermofusible connu en lui-même.
Par matériau thermofusible, on comprend un matériau apte à se ramollir lorsqu'il est chauffé pour le porter à une température prédéterminée caractéristique du matériau, dite température de ramollissement. Par exemple, un tel matériau peut être choisi parmi les élastomères thermoplastiques tels que le SBS (styrène-butadiène-styrène) ou le SIS (styrène-isoprène-styrène). Pour les besoins de l'invention, on se réfère à un matériau thermofusible capable de ramollir à une température comprise entre 140°C et 200°C.
On découpe une nappe 12 dans une tôle, par jet d'eau, par laser ou bien par électroérosion pour citer quelques exemples. La nappe présente ici un motif en ondulations en créneaux ainsi que deux extrémités libres 14. De plus, la longueur de la nappe est égale à la circonférence de la carcasse. Nous verrons dans la suite qu'une telle géométrie de la nappe est intéressante pour l'utilisation qui en est faite.
La tôle est constituée d'un ou plusieurs métaux ou alliages et forme un matériau tel qu'une fois la nappe découpée, elle reste dans son domaine d'élasticité lorsqu'on la soulève entièrement en la saisissant par ses deux extrémités. Ainsi, la nappe n'est pas déformée plastiquement lorsqu'un opérateur la manipule, ce qui nuirait au bon positionnement de la nappe. A titre d'exemple, en référence à la figure 3, la nappe est découpée dans une tôle d'acier d'épaisseur 0,05 millimètres. Elle s'étend d'un flanc de l'enveloppe à l'autre par exemple sur une largeur L de 74 millimètres. La largeur I de la section courante de la nappe est ici de 4 millimètres. La nappe fait un demi-tour suivant un rayon de courbure R à son bord externe égal ici à 5 millimètres à chaque fois qu'elle rencontre un flanc. Les segments de la nappe parallèles entre eux sont séparés d'un espace ici de 2 millimètres.
Les deux faces de la nappe sont destinées à être directement en contact avec la carcasse et la bande respectivement et présentent une couche comprenant du laiton, afin de mieux adhérer à la gomme.
On revêt la nappe d'un adhésif non métallique (non illustré) puis on la noie dans la couche de liaison.
On fait ensuite chauffer l'ensemble, dans une étuve par exemple, jusqu'à la vulcanisation de la gomme. On obtient ainsi une enveloppe de pneumatique.
L'enveloppe est ensuite apte à être montée sur un véhicule.
Des variantes du procédé de fabrication sont illustrées en figure 6 et 7. La fabrication est faite selon les mêmes étapes, sauf qu'on place la nappe à d'autres emplacements. Dans la variante de la figure 6, la nappe est localisée dans la bande de roulement 6, et dans celle de la figure 7, la nappe est située dans la carcasse 4 au-dessus d'une frette 16 et de renforts 18 compris à l'intérieur de la carcasse.
Nous allons maintenant décrire la mise en œuvre d'un second procédé, qui consiste à rechaper une telle enveloppe de pneumatique. Ce procédé s'applique donc à une enveloppe 2 issue du procédé précédemment décrit. La bande de roulement 6 doit être retirée de l'enveloppe, par exemple parce qu'elle présente un niveau d'usure incompatible avec une utilisation sur une roue.
Pour ce faire, dans le but de chauffer la nappe 12, on connecte les deux extrémités 14 de cette dernière à une source de courant qui n'est pas illustrée ici. A cette fin, on peut prévoir que les deux extrémités font légèrement saillie sur un flanc de l'enveloppe pour faciliter cette connexion ou bien qu'on entame la bande de roulement pour accéder aux extrémités. Une variante, illustrée en figure 8 et 9, est de percer la bande de roulement à l'aide de deux clous 20 en deux emplacements préalablement marqués sur la bande de roulement afin d'accéder aux extrémités de la nappe, et de faire passer le courant à travers les deux clous. La nappe parcourue par le courant chauffe ainsi par effet Joule la couche de liaison 10. On comprend bien que le motif que présente la nappe permet au courant de la parcourir intégralement, ce qui rend son chauffage quasiment homogène. La montée en température de la couche de liaison est néanmoins hétérogène car la partie en contact de la nappe est naturellement plus chaude que le reste de l'interface, mais la température de l'ensemble s'homogénéise lorsqu'on arrête la chauffe.
Une fois qu'une température prédéterminée est atteinte, la couche de liaison 10 fond et perd son pouvoir d'adhésion. On peut alors agripper la bande et la séparer intégralement du reste de l'enveloppe par pelage.
Il s'agit ensuite de rechaper l'enveloppe.
II est nécessaire pour cela de poser sur l'enveloppe une nouvelle bande de roulement 6, soit neuve, soit présentant un niveau d'usure compatible avec son utilisation sur une roue. On peut prévoir que la nappe 12 est toujours portée par la carcasse 2 de sorte qu'on pose la bande dessus, ou bien que la bande de roulement porte sa propre nappe sur sa face interne de sorte qu'on les place sur la carcasse.
Ensuite, on chauffe par les mêmes moyens que précédemment la nappe jusqu'à la température prédéterminée permettant fusion de la couche de liaison, puis on laisse refroidir l'ensemble. En refroidissant, la couche se solidifie et entraîne l'adhérence de la bande à la carcasse.
L'enveloppe peut alors être montée sur une roue.
Bien entendu, on pourra apporter à l'invention de nombreuses modifications sans sortir du cadre de celle-ci.
La nappe peut présenter un autre motif compatible avec le passage du courant, par exemple un motif en peigne, ou bien un motif en échelle à deux montants ou à un montant central unique
La tôle dans laquelle la nappe est découpée peut être constituée d'un matériau autre que l'acier et présenter d'autres dimensions.
On peut obtenir la nappe à partir d'une tôle par des moyens de découpe par poinçonnage ou tout autre moyen connu de découpe de tôle.
On peut recouvrir une face de la nappe d'un adhésif non métallique afin d'améliorer son adhésion à la carcasse ou à la bande de roulement, par exemple un adhésif commercialisé sous les marques "Chemiok" par la société LORD CORPORATION ou "Chemosil" par la société HENKEL, comme par exemple le produit "Chemosil 211 -85" commercialisé par cette dernière société.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé de fabrication d'une enveloppe (2) de pneumatique, caractérisé en ce qu'on installe entre une carcasse (4) d'enveloppe et une bande de roulement (6) une nappe (12) découpée dans une tôle.
2. Procédé de rechapage d'une enveloppe (2) de pneumatique, caractérisé en ce qu'on chauffe une nappe (12) découpée dans une tôle et située entre une carcasse (4) de l'enveloppe et une bande de roulement (6) de l'enveloppe.
3. Procédé de rechapage d'une enveloppe (2) de pneumatique, caractérisé en ce qu'on chauffe une nappe (12) découpée dans une tôle et on dispose la nappe entre une carcasse (4) d'enveloppe et une bande de roulement (6).
4. Procédé selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on découpe la nappe (12) dans la tôle :
- par jet d'eau,
- par laser, ou
- par électro-érosion.
5. Procédé selon au moins l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la nappe (12) est agencée de sorte qu'elle reste dans son domaine élastique lorsqu'on la soulève entièrement en la saisissant par deux extrémités de la nappe.
6. Procédé selon au moins l'une quelconque des revendications 3 à 5 dans lequel l'étape de chauffage précède l'étape de disposition.
7. Procédé selon la revendication précédente dans lequel, durant l'étape de chauffage, la nappe (12) est portée par la carcasse (4).
8. Procédé selon la revendication 6 dans lequel, durant l'étape de chauffage, la nappe (12) est portée par la bande de roulement (6).
9. Enveloppe (2) de pneumatique, caractérisée en ce qu'elle résulte de la mise en œuvre d'un procédé selon au moins l'une quelconque des revendications 1 à 8.
10. Enveloppe (2) de pneumatique, caractérisée en ce qu'elle comprend :
- une carcasse (4),
- une bande de roulement (6),
- une couche de liaison (10) située entre la carcasse et la bande de roulement, et - une nappe (12) découpée dans une tôle et située entre la carcasse et la bande de roulement.
11 . Enveloppe selon la revendication précédente, dans laquelle au moins une face de la nappe (12) présente une couche comprenant du laiton.
12. Enveloppe selon au moins l'une quelconque des revendications 10 ou 11 , dans laquelle la nappe (12) présente des ondulations en créneaux.
13. Enveloppe selon la revendication précédente, dans laquelle la nappe (12) s'étend sur un tour complet de l'enveloppe.
14. Carcasse (4) de pneumatique dépourvue de bande de roulement et caractérisée en ce qu'elle porte une nappe (12) découpée dans une tôle.
15. Bande de roulement (6) de pneumatique dépourvue de carcasse d'enveloppe et caractérisée en ce qu'elle porte une nappe (12) découpée dans une tôle.
PCT/FR2014/053413 2013-12-23 2014-12-18 Enveloppe de pneumatique comprenant une carcasse, une bande de roulement et une couche de chauffage WO2015097373A1 (fr)

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