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La présente invention est relative à un bandage pneumatique per- fectionné et se rapporte plus particulièrement à un bandage pneumatique com- prenant des éléments textiles en nylon, en tant que renforcement principal de la carcasse.
Il est déjà connu d'établir des bandages pneumatiques avec une carcasse constituée par des éléments textiles en nylon, généralement sous la forme de cordes. Bien que la carcasse établie à base de cordes de nylon présente certains avantages en raison de la rigidité mécanique élevée du ny- lon et de sa résistance exceptionnelle à la détérioration,on a constaté que l'emploi du nylon s'accompagnait également de désavantages déterminés. Ain- si, les bandages renforcés à l'aide de cordes de nylon n'étaient pas aussi stables que les constructions correspondantes établies avec des cordes de coton ou de rayonne.
On peut admettre qu'un inconvénient encore plus sérieux résidait dans le fait que les bandages renforcés à l'aide de nylon étaient particulièrement sujets à la "croissance", c'est-à-dire ils avaient tendan- ce à augmenter graduellement de volume en cours d'utilisation, cette crois- sance étant particulièrement mise en évidence par une tendance à la forma- tion de crevasses dans les bases des sillons ou gorges de la bande de rou- lement. Outre que ces crevasses confèrent au bandage un aspect peu enga - géant, elles ont pour effet d'affaiblir considérablement la structure de ce bandage et conduisent à une défaillance prématurée de celui-ci, laquelle se produit souvent brusquement et sans signes précurseurs, mettant ainsi en danger les occupants du véhicule sur lequel on avait adopté le bandage renforcé au nylon.
De plus, la croissance des bandages renforcés au nylon a pour effet que des entailles de moindre importance,produites accidentellement dans les fonds des gorges se transforment en grandes crevasses de proportions importantes.
Une autre caractéristique défavorable que présente le nylon dans les bandages pneumatiques consiste en ce qu'il agit en quelque sorte à la manière d'un tambour, en transmettant au véhicule, dans des proportions indésirables, les vibrations suscitées dans le bandage par la rencontre des aspérités de la route. En effet on a constaté que le bruit transmis par des bandages renforcés au nylon pour véhicule de tourisme, lorsque ceux-ci roulent sur un pavé de briques, était trop marqué, compte tenu de ce qui peut être considéré comme acceptable du point de vue de la clientèle.
Pendant de nombreuses années, des chercheurs expérimentés et des ingénieurs spécialisés dans l'industrie des pneumatiques se sont appliqués à rechercher des moyens par lesquels les désavantages précités des bandages renforcés au nylon pourraient être éliminés, sans préjudice des caractéristiques avantageuses du nylon. Toutefois, les solutions de ce problème, telles que proposées à ce jour n'ont apporté que des résultats médiocres. Par exemple, une certaine solution visant à augmenter la stabilité et consistant notamment en une diminution de l'angle des cordes du nylon n'a eu malheureusement pour effet que d'aggraver le problème de la formation de crevassesdans les gorges.
Une autre solution proposée consistait à augmenter le nombre de plis de tissu de nylon dans la carcasse. Toutefois cette solution n'a eu que des résultats médiocres, tout en étant anti-économique; elle présente en outre le désavantage d'augmenter l'épaisseur et le poids du bandage dans des proportions indésirables, de sorte que celui-ci atteint, pendant l'usage, une température notablement plus élevée que d'habitude d'où détérioration accélérée du bandage.
Pour ces raisons, le bandage renforcé au nylon n'a pas été adopté - en particulier en ce qui concerne les bandages du format destiné aux véhicules de tourisme - d'une manière aussi générale que l'on aurait pu espérer en tenant compte des avantages propres du nylon.
Partant de ces considérations,la présente invention vise principalement à établir un bandage pneumatique perfectionné comportant une
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carcasse renforcée par du nylon, ce bandage offrant une stabilité de fonctionnement et étant en outre acceptable en ce qui concerne l'absence de crevasses dans les gorges, tout en constituant une amélioration sous le rapport des caractéristiques de transmission de bruits.
D'autres objectifs et avantages seront mis en évidence dans la description détaillée de la présente invention qui sera donnée ci-après et qui doit être considérée en regard du dessin annexé, dont la figure unique est une vue en perspective fragmentaire, dont certaines parties sont brisées, d'un bandage construit conformément à la présente invention.
L'invention prévoit un bandage pneumatique 1 comprenant la bande de roulement vulcanisée habituelle 2 dont la surface est munie de gorges 3 qui forment une sculpture anti-dérapante requise, ces gorges s'étendant vers l'intérieur à partir de la surface de la bande de roulement, jusqu'à une profondeur déterminée par leurs bases 4. Au-dessous de la bande de roulement 2 est prévue généralement une couche 5 formant fausse bande de roulement et qui peut être établie en une autre qualité de caoutchouc que la bande de roulement proprement dite.
A cette fausse bande de roulement viennent se raccorder de part et d'autre du secteur bombé ou dorsal du bandage, des flancs situés latéralement et orientés vers le bas et qui sont constitués en une qualité de caoutchouc plus molle et plus flexible que la bande de roulement, laquelle est relativement plus dure et offre une plus grande résistance à l'abrasion.
Au-dessous desflancs et de la fausse bande de roulement se trouve la carcasse 7, laquelle représente le corps qui confère sa résistance au bandage. La carcasse est établie en une série de couches ou plis de toile à pneumatiques caoutchoutée 8 qui sont amenés à adhérer fermement les unes aux autres, ainsi qu'au revêtement de caoutchouc extérieur du bandage, lors du processus de vulcanisation.
Le tissu à pneumatiques est établi par une multitude de cordes de nylon adjacentes 9 qui constituent un tissu câblé, lequel peut, soit être exempt de toutes cordes transversales ou de trame, soit comporter seu- lement de rares cordes de trame, destinées à maintenir la disposition générale du tissu pendant l'exécution des opérations. Conformément au procédé connu des hommes de métier, le tissu à pneumatiques est établi en faisant passer un grand nombre de cordes disposées parallèlement les unes aux autres à travers un bain d'adhésif, généralement formé d'un mélange de latex et de résine résorcinol- formaldéhyde.
Les cordes ainsi enrobées de solution sont séchées et soumises à une cuisson à une température élevée, tout en demeurant parallèles et côte à côte, après quoi on les fait passer à travers une calandre, laquelle applique une mince couche de friction 10 en caoutchouc à carcasses sur chaque face du tissu câblé, de façon à former une mince pellicule sur celui-ci.
Avant d'être incorporé dans le bandage, le tissu à pneumatiques est coupé de biais, de façon à constituer des bandesde tissu de longueur et de largeur appropriées, dans lesquelles les cordes se dirigent d'un bord à l'autre de la pièce de tissu en biais, suivant un angle déterminé. Le tissu coupé de biais est ensuite posé sur le moule à pneumatiques habituel (non représenté) après quoi les bourrelets non extensibles habituels 11, constitués généralement par des fils métalliques enrobés de caoutchouc et enveloppés dans des bandes de tissu caoutchouté, sont noyés dans les bords marginaux de la carcasse en rabattant les bords des plis du tissu sur ces assemblages.
On applique ensuite le caoutchouc constituant la bande de roulement et les flancs, après quoi tout l'ensemble est vulcanisé par une application de la chaleur et de la pression, de façon à lui donner la forme finale d'un bandage pneumatique.
Une caractéristique essentielle de l'invention consiste à prévoir au-dessous de la bande de roulement du bandage, mais au-dessus du secteur bombé de la carcasse, au moins une couche 12 de tissu en rayonne pour
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pneumatiques, cette couche ou ce pli supplémentaire étant désigné sous la dénomination de "toile de croissant" ou protecteur de bande de roulement.
Le protecteur de bande de roulement ou la toile de croissant présente seule- ment une largeur suffisante pour couvrir la partie bombée de la carcasse.
Le protecteur de bande de roulement s'étend au-delà des bases des gorges ex- trêmes de la bande de roulement, pour atteindre un point de la ligne de car- casse situé à peu près au-dessous de lépaulement de la bande de roulement.
Un tel protecteur de bande de roulement est confectionné avec un tissu à pneumatiques en rayonne caoutchoutée, par un procédé sensiblement identique à celui décrit ci-dessus à propos du tissu de nylon destiné à la carcasse.
Le tissu formant le protecteur de la bande de roulement est caractérisé par un nombre de bouts inférieur à celui du tissu de la carcasse, par exemple 22 bouts par pouce (2 ,54 cm) alors que le tissu de la carcasse comporte 30 à 35 bouts par pouce. Le tissu de rayonne du protecteur de bande de roulement est également coupé de biais, de fagon à obtenir un angle déterminé dans la par- tie bombée du bandage final.
Aux fins de la présente invention, les cordes qui constituent le protecteur de bande de roulement doivent présenter un allongement de 5 à 8%, mais de préférence de 6%, sous une charge de dix lbs (4,5360 Kg), les mesures étant effectuées dans les conditions standard, conformément à l'essai normalisé désigné par DA85-46T, selon l'América Society of Testing Materials. Il convient de comparer ces valeurs à l'étirage de 10% à 15%, mais de préférence de 13%, également sous la charge de 10 lbs, allongement auquel sont soumises les cordes de nylon (généralement constituées en réalité par des fils à brins multiples) qui forment la carcasse.
L'incorporation du protecteur de bande de roulement dans l'assemblage du bandage s'opère en posant la bande découpée sur la circonférence de la partie médiane de la carcasse de tissu supportée par le moule à pneumatiques, cette pose se faisant avant l'application de la bande de roulement. Sous l'influence de la chaleur et de la pression qui sont appliquées dans la suite, le revêtement de caoutchouc de la surface supérieure du pli formant protecteur de bande de roulement adhère fermement à la face inférieure de cette dernière, tandis que le revêtement de caoutchouc prévu sur la face inférieure du tissu formant protecteur de bande de roulement se confond de la même manière avec le caoutchouc présent sur la face supérieure du premier pli de dessus de la carcasse.
Le bandage achevé selon l'invention est constitué par une carcasse en cordes de nylon, pour laquelle on a prévu un angle de corde situé entre 30 et 40 , mais de préférence entre 33 et 36 ,la couche de rayonne formant protecteur de bande de roulement présentant un angle de corde supérieur au précédent de un degré à trois degrés mais de préférence de deux degrés. Il va de soi que, dans le bandage final, les angles de corde s'écartent quelque peu de la valeur de l'angle de corde du tissu tel que découpé initialement, cet écart étant dû à la déformation qui se produit pendant le façonnage du pneumatique. L'angle de corde dans le bandage fini est généralement considéré tel qu'il se présente dans le secteur bombé ou dorsal comme indiqué par l'angle "A" dans le dessin.
Dans la mise en oeuvre pratique de l'invention, il est généralement fait usage de deuxprotecteurs de bande de roulement superposés, ceuxci étant habituellement disposés de telle façon que les cordes suivent des directions opposées dans chaque bande protectrice, ceci afin de réaliser une construction plus équilibrée.
Toutefois, même une bande unique de protecteur de bande de roulement en nylon, établie de la manière indiquée ci-dessus, suffit dans les conditions ordinaires et donne des résultats notablement améliorés comparativement aux bandages renforcés au nylon, connus à ce jour.
Une autre caractéristique essentielle de la présente invention réside en ce qu'elle utilise à titre de renforcement en matière textile
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dans les plis principaux de la carcasse ou du corps du bandage, des cordes (fils à brins multiples) constituées en un nylon qui possède un faible module d'élasticité, ce dernier se situant généralement dans les limites allant de 2 à 5 x 1010 dynes/cn2 (mesuré par la méthode statique à 20 C et à une humidité relative de 65%) nylon qui, dans les conditions ordinaires, est la cause d'une croissance excessive du bandage, ainsi que d'autres inconvénients, comme il a été exposé plus haut.
Selon la présente invention, ces désavantages sont éliminés grâce à l'emploi, en combinaison avec la carcasse en nylon, d'un ou de plusieurs plis de protecteur de bande de roulement ou de toile de croissant, établis en une matière accusant un module d'élasticité élevé, de préférence compris dans les limites allant de 8 à 25 x 1010 dynes/cm2 et même davantage, si nécessaire.
La supériorité du bandage établi conformément à la présente invention a été démontrée en soumettant à des essais effectifs un tel bandage dans lequel les cordes de la carcasse situées dans le secteur dorsal présentent un angle de 33 , ce bandage comprenant deux toiles de croissant de l'espèce décrite ci-dessus et dans lesquelles les cordes forment un angle de 35 ,ces essais ayant été effectués par comparaison avec deux bandages à nylon dans le corps desquels les cordes formaient des angles analogues aux précédents, mais où les protecteurs de bande de roulement étaient en nylon et non en rayonne. Dans un de ces deux derniers bandages, l'angle des cordes des protecteurs de bande de roulement en nylon était de 33 , tandis que l'angle des cordes du protecteur de bande de roulement en nylon de l'autre bandage était de 50 .
Après que tous les trois bandages ont tourné sur la roue d'essai jusqu'à ce que les gorges présentaient des crevasses, le degré de crevassement a été déterminé en mesurant soigneusement la superficie totale exacte de toutes les crevasses apparaissant à la base des gorges. Les deux bandages comportant des protecteurs de bande de roulement en nylon étaient crevassés cinq à six fois autant que le bandage selon l'invention.
En effet, le bandage en nylon établi conformément à l'invention donnait des résultats si favorables du point de vue de la formation de crevasses dans les gorges qu'il s'est montré tout aussi bon, voir réellement supérieur, à un bandage de construction courante ne comprenant que de la rayonne, ou d'une autre construction similaire, ceci en se basant sur des comparaisons effectives opérées sur des roues d'essai, dans des conditions soigneusement contrôlées.
De plus, des essais effectifs sur route ont révélé que le bandage selon la présente invention est comparable, en ce qui concerne la résistance à la croissance, à un bandage tout rayonne de construction courante ce qui a été mis en évidence par le fait que les mesures de la largeur de la bande de roulement, effectuées après des essais sur route auquel les bandages ont été soumis pendant une durée déterninée, ont démontré que les bandages selon l'invention n'étaient pas plus sujets à la croissance que le bandage tout rayonne utilisé comme étalon. La signification de ce fait ressortira particulièrement si l'on considère que les bandages à nylon étaient généralement à ce jour nettement inférieurs aux bandages à rayonne en ce qui concerne la croissance.
Par conséquent, le bandage selon l'invention s'est montré supérieur à cet égard aux bandages au nylon à tel point qu'il est devenu en réalité comparable à un bandage tout rayonne.
Une amélioration d'une importance tout aussi considérable que l'on a constatée dans les bandages comportant l'application de la présente invention, réside dans le fait que ces bandages transmettent les bruits de la route dans une mesure nettement moindre et se comportent d'une manière extrêmement favorable sous ce rapport, là où les bandages au nylon étaient tout à fait inacceptables.