Pièce pour la réparation d'un article en caoutchouc La présente invention concerne une pièce pour la réparation d'un article en caoutchouc, susceptible d'être utilisée notamment pour réparer des pneus, mais utilisable également pour la réparation d'autres articles de caoutchouc gonflables.
La pièce selon l'invention, comprend au moins une couche de caoutchouc dans laquelle sont noyés des filaments de courte longueur. Ces filaments ont pour but de renforcer la pièce. Dans une forme d'exécution particulière, la pièce comprend plus d'une couche et le nombre de ces couches peut aller jusqu'à vingt et même plus dans une seule pièce. En général, les filaments de courte longueur sont orientés de façon que dans chaque couche, ils soient disposés approximativement parallèlement les uns aux autres. Dans le cas où la pièce comprend plusieurs couches, les directions selon lesquelles les filaments des diffé rentes couches sont orientés forment entre elles des angles différents.
Ainsi, l'angle entre les directions des filaments de deux couches adjacentes, peut différer de 900 ou de 30 ou de n'importe quel autre angle.
Les filaments de courte longueur pourraient être constitués par des bandes ou par des cordons de rayonne ou de nylon. Ils peuvent aussi être formés de fils métalliques. Dans ce dernier cas, ces filaments seront de préférence constitués d'éléments de fil d'acier enrobés de laiton.
La longueur des filaments peut varier entre, environ 8 mm et 50 mm. Dans le cas où l'on utilise des filaments de nylon ou de fil métallique, la longueur la plus avantageuse est d'environ 19 mm.
Pour obtenir l'orientation parallèle des filaments de chaque couche, on peut effectuer un laminage du caoutchouc dans lequel ces filaments sont noyés. L'orientation des filaments peut aussi être parfaite si on le désire, par calandrage ou par tubage. La présence de la matière filamenteuse que consti tue lesdits filaments, augmente la résistance de chaque couche à la traction.
Dans le cas où ces filaments sont orientés, cette augmentation de la résistance à la traction, se manifeste dans la direction des filaments. Ces derniers diminuent ou évitent totalement la pénétration d'objets coupants à l'intérieur de la pièce. Cet effet se manifeste d'une façon d'autant plus pro noncée que la pièce comprend plus de couches con tenant lesdits filaments, les filaments de ces couches étant orientés dans des directions différentes. Les filaments ont également pour effet de retarder ou de freiner la croissance des fissures,
et cela en particulier dans le cas où ces fissures s'étendent dans une direc tion faisant un angle avec celle des filaments. Dans le cas où ces filaments sont contenus dans une pièce qui est solidaire du chemin de roulement d'un pneu, et sont orientés parallèlement à l'axe du pneu, ces filaments ont pour effet de diminuer et de retarder la formation de fissures s'étendant dans le sens des gorges.
La présence de filaments et, en particulier, de fils métalliques de courte longueur, dans une couche d'une pièce solidaire d'un pneu, augmente l'adhérence de cette couche au corps du pneu réparé.
Pour constituer la matière caoutchouteuse qui forme le corps des pièces mentionnées plus haut, on peut utiliser n'importe quel mélange caoutchouteux.
Ainsi, dans le cas de pièces destinées à la répara tion des chemins de roulement ou des parois latérales de pneus, on peut utiliser des caoutchoucs de qualité correspondant à celle de ces parties des pneus. La pièce peut être mise en forme au préalable, ou elle peut être constituée sur place au moyen du nombre de couches nécessaires.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, différentes formes d'exécution de la pièce selon l'invention. La fig.1 est une vue en plan de dessus de la première forme d'exécution, la fig. 2, une vue en plan de dessus de la deuxième, la fig. 3, une vue en plan de dessus de la troisième, la fig. 4, une vue en plan partielle à plus grande échelle de la pièce de la fig. 3, certaines parties étant arrachées, la fig. 5, une coupe selon la ligne 5-5 de la fig. 4, et, la fig. 6,
une coupe axiale partielle d'un pneu réparé au moyen d'une cinquième forme d'exécution de ladite pièce.
La pièce représentée à la fig. 1, comprend une seule couche 5 de forme rectangulaire contenant des filaments 6. Ces filaments peuvent être constitués de fils métalliques de courte longueur, de rayonne, de coton, etc. Ces filaments sont alignés selon l'axe de la pièce. Pour obtenir cet alignement, on commence par mélanger les filaments à la masse de caoutchouc qui constitue la pièce 5, puis on fait passer cette pièce entre les rouleaux d'un laminoir ou d'une calen- dre. Durant le laminage ou le calandrage, la pièce s'amincit et les filaments s'orientent parallèlement à la direction du déplacement de la pièce.
Dans le cas où les filaments sont constitués de fils métal liques, l'orientation obtenue par les moyens décrits plus haut, n'est pas aussi parfaite que lorsque les filaments sont constitués de matières organiques, mais il suffit qu'une partie importante de filaments soit orientée pour qu'il en résulte une augmentation considérable de la résistance à la traction dans la direction de l'orientation.
La teneur de la pièce décrite en filaments, peut varier dans d'assez grandes limites. En général, une proportion de 5 à 15 % en poids, donne des résultats satisfaisants dans le cas de filaments de nylon ou d'autres matières organiques, et une proportion de 10 à 25 % en poids convient dans le cas où les filaments sont constitués de fils métalliques. La quantité de filaments incorporés à la pièce, ne présente pas de valeur critique. Elle dépend de la nature des filaments, de l'épaisseur des couches, du nombre de couches sur la pièce, etc.
La pièce de la fig. 2 comprend deux couches 10 et 11, ainsi que des couches additionnelles 13, représentées en pointillés. Le nombre de ces couches peut être quelconque. Il dépend uniquement de l'utili sation qui est prévue et en particulier dans le cas d'une pièce destinée à la réparation d'un pneu, de l'empla cement et des dimensions du dommage à réparer.
Les couches 10 et 11 s'étendent perpendiculairement l'une à l'autre, de sorte que les filaments que ces couches contiennent, sont également orientés à angle droit les uns des autres. Ainsi, lorsqu'un corps étranger effilé tend à pénétrer dans la pièce, il en est empêché quelle que soit son orientation. D'autre part, comme la résistance à la traction de chaque couche est beau coup plus grande dans la direction de l'orientation des filaments que dans la direction perpendiculaire, la présence de couches croisées disposées à angle droit, permet de donner à la pièce une résistance maximum dans toutes les directions.
Dans le cas où la pièce comprend trois couches, ces dernières sont généralement orientées de telle façon, que les filaments contenus dans deux couches adjacentes, font entre eux, un angle de 300.
On a constaté que les filaments orientés contenus dans les pièces décrites, avaient également pour effet d'éviter les craquelures marginales.
Dans une autre forme d'exécution, au lieu que les couches aient une forme rectangulaire, elles peuvent aussi avoir une forme circulaire. Ainsi la pièce repré sentée à la fig. 3, comprend une couche 15 en forme de disque de grand diamètre, sur laquelle est placée une couche 16, également de forme circulaire, mais de diamètre plus petit. A ces deux couches, peut encore être superposée une ou plusieurs autres couches 17 de diamètre encore plus grand. Les filaments conte nus dans chaque couche 15 et 16, sont orientés à 90 par rapport à ceux de la couche adjacente. Dans ce cas, lorsqu'on utilise trois couches, ou plus, les direc tions des filaments de chaque couche peuvent encore former entre elles des angles de 300, ou moins.
Dans le cas de pièces comprenant quatre couches, les filaments contenus dans deux couches séparées par une seule, peuvent s'étendre dans la même direction ou dans des directions différentes. Ainsi, il existe un très grand nombre de possibilités différentes de consti tution de chaque couche et toutes les dispositions énoncées plus haut, ont pour effet d'éviter la péné tration de corps étrangers dans la pièce et d'assurer une résistance à la traction maximum dans toutes les directions.
On peut aussi concevoir des combinaisons des différentes formes décrites plus haut, ainsi par exemple des pièces peuvent comprendre une ou plusieurs cou ches circulaires telles que celles représentées à la fig. 3, auxquelles sont superposées deux ou plusieurs couches allongées de forme rectangulaire, ces dernières étant superposées à celle des couches circulaires qui a le plus petit diamètre.
Dans une autre forme d'exécution encore, la pièce décrite pourrait ne comprendre qu'une seule couche dans laquelle les filaments ne sont pas orientés. Ainsi, une pièce constituée d'une seule couche conte nant des filaments formés de fils métalliques pliés, ne présente pas d'orientation particulière. En effet, lorsque la masse caoutchouteuse qui constitue cette couche est amincie par laminage ou calandrage, ou par un traitement analogue, les filaments qu'elle contient ne peuvent pas s'orienter. Une pièce à une seule couche dans laquelle les filaments ne sont pas orientés, peut être utilisée comme telle ou adjointe à une autre pièce comprenant plusieurs couches. Cette dernière peut donc contenir des couches où des filaments sont orientés.
La pièce représentée aux fig. 4 et 5, présente une forme circulaire. Elle comprend plusieurs couches 20, 21, dans lesquelles des filaments 22 ne sont pas orientés. Ces filaments non orientés 22 ont également pour effet de prévenir et de retarder la formation de fissures ou la pénétration d'objets aigus et d'augmenter la résistance de la pièce à la traction. Les couches 20 et 21 sont appliquées sur une pièce de base 23 qui ne contient aucun filament.
Elles sont recouvertes par une couche 24 de diamètre plus petit, qui, elle non plus, ne contient pas de fila- ments. La fig. 6 illustre la façon dont on peut réparer un pneu au moyen d'une pièce telle que celles qui ont été décrites plus haut. Le pneu représenté, comprend une carcasse 30. Cette dernière a été endommagée et présente, par exemple, une coupure. Pour permettre la réparation du pneu, on a enlevé les cordons endom magés, en les coupant le long de deux lignes 31-32.
On a ensuite introduit dans l'espace compris entre les lignes 31 .et 32, un mélange de caoutchouc 36 et on a recouvert la surface interne 37 de cette masse de caoutchouc 36, par une pièce 38. Cette dernière peut être de forme rectangulaire, en forme de croix ou de forme circulaire. Elle peut comprendre une ou plusieurs couches et correspondre à l'une ou à l'autre des exécutions des fig. 1 à 4. Sur cette pièce, on a disposé ensuite une couche 42 de caoutchouc, contenant des filaments 43 qui peuvent être orientés dans une direction quelconque. Cette couche 42 s'étend du côté intérieur de la carcasse 30.
Dans la plupart des cas, l'orientation des filaments de cette couche 42 qui donne les meilleurs résultats est celle qui est parallèle à la couche interne de la carcasse. Dans des pneus à carcasse très légère, ne contenant par exemple qu'une ou deux couches, il peut être avantageux d'orienter les filaments de façon à obtenir une résistance maximum dans une direction perpen diculaire aux gorges du chemin. de roulement. Le pneu, une fois réparé, est soumis à une opération de vulcanisation de la façon usuelle, après quoi il peut être remis en service.
Dans le cas où le pneu doit être regarni sur son chemin de roulement, on peut utiliser un autre procédé. Selon ce procédé, on commence par éliminer la matière qui forme le chemin de roulement de façon à mettre la carcasse à nu, ainsi la ligne 45 de la fig. 6 montre comment la matière qui garnit le pneu a été coupée. La face externe de la carcasse 46 peut alors être pourvue d'une pièce 47 soit en croix, soit circu laire, présentant la même constitution que les pièces des fig. 1 à 4, au moins une de ses couches contenant des filaments de courte longueur.
Ensuite, on place sur la carcasse, une nouvelle matière de garnissage 50, en procédant pour cela de la façon usuelle, puis on soumet le pneu à une opération de vulcanisation dans un moule usuel. La chaleur nécessaire à cette opération est communiquée à la couche de garnissage par le moule et par une bague insérée à l'intérieur du pneu de façon usuelle.
Les filaments constitués de matière organique présentent certains avantages sur les filaments formés de fils métalliques. Ils sont plus légers que le caoutchouc et de ce fait, provoquent une diminution du poids de la pièce. Comme, de plus, l'augmentation de la résis tance à la traction due à la présence de ces filaments permet de diminuer le nombre de couches ou d'utiliser des couches plus minces,
par rapport à une pièce de même résistance dont les couches ne contiennent pas de filaments, le choix de filaments en matières orga niques permet de profiter au maximum des avantages obtenus par la réduction du poids. En effet, ces avan tages sont particulièrement importants dans le cas de pièces destinées à la réparation de pneus, car des pièces légères déséquilibrent moins le pneu que des pièces lourdes. En outre, l'échauffement dans la région de la pièce est moins grand.
Dans le cas où les filaments sont constitués de nylon, il est préférable d'utiliser des filaments de courte longueur, car la contraction du nylon, due à l'échauffement pendant le traitement du caoutchouc n'a pas pour effet de déformer la pièce. En outre, quel que soit le type de filaments contenus dans une pièce, cette dernière est plus flexible lorsque les filaments sont de courte longueur.