LU87863A1 - Bandage pneumatique - Google Patents

Description

MEMOIRE DESCRIPTIF déposée à 11 appui d'une demande de

BREVET D'INVENTION

Société dite: THE GOODYEAR TIRE & RUBBER COMPANY 1144 East Market Street AKRON/OHIO 44316-0001 E.U.A. Désignation:

BANDAGE PNEUMATIQUE

Bandage pneumatique Fondement de 1'invention Domaine de l'invention L'invention concerne, en général, des bandages pneumatiques et, en particulier, des bandages pneumatiques destinés à des utilisations à haut rendement sur des surfaces de routes pavées, telles que sur des camions ou des bus.

Description de la technique antérieure L'invention englobe une carcasse radiale et deux zones de talons, chacune étant renforcée par une tringle de talons. Le bandage pneumatique comprend, en outre, une zone de couronne renforcée par une structure annulaire de renforcement de ceinture, disposée radialement à l'extérieur de la carcasse. La structure annulaire de renforcement de ceinture comprend trois nappes de ceinture, chacune d'elles étant munie de câblés de renforcement. Des bandages pneumatiques caractérisés par des constructions similaires sont révélés dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3.175.598 et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4.696.335.

Des bandages pneumatiques à carcasse radiale destinés à des utilisations à haut rendement sont fréquemment utilisés dans des conditions de fortes sollicitations, qui soumettent les composants du bandage pneumatique à des contraintes importantes. Un problème particulier rencontré dans le cadre de tels bandages pneumatiques est l'usure irrégulière de la portion de bande de roulement des bandages pneumatiques.

Il est connu, en général, dans la technique des bandages pneumatiques, qu'une cause provoquant une usure irrégulière de la bande de roulement réside dans une répartition non uniforme des contraintes dans la zone de couronne d'un bandage pneumatique. La répartition des contraintes dans la zone de couronne est étroitement liée à la rigidité latérale de la zone de couronne du bandage pneumatique. Etant donné que les nappes de ceinture représentent les constituants principaux de la zone de couronne, l'orientation particulière des câblés constituant les nappes de ceinture a une influence importante sur la rigidité latérale de la zone de couronne.

La présente invention concerne, en particulier, les orientations angulaires des câblés des nappes de ceinture. Ces orientations angulaires procurent une répartition optimale des rigidités latérales et, par conséquent, une répartition plus uniforme des contraintes dans la zone de couronne du bandage pneumatique, ce qui réduit le problème susmentionné d'une usure irrégulière, donnant ainsi lieu à une durée de vie prolongée et plus utile du bandage pneumatique. sommaire de l'invention

Un bandage pneumatique à structure radiale pour camion ou pour bus selon la présente invention, comprend une paire d'organes annulaires de traction axialement espacés. Une nappe unique de carcasse en acier s'étend entre les organes annulaires de traction. La nappe de carcasse comporte une portion centrale et des portions de bords latéraux, chaque portion de bord latéral étant enroulée axialement et radialement vers l'extérieur autour d'un des organes annulaires de traction. Une structure de ceinture multicouches comprend des première, deuxième et troisième nappes de ceinture et s'étend circonférentiellement autour de la nappe de carcasse. Les nappes de ceinture sont constituées par des couches de câblés parallèles de renforcement. La première nappe de ceinture est disposée radialement à 1'extérieur de la nappe de carcasse et sa largeur représente entre 74% et 90% de la largeur de la bande de roulement. Les câblés de la première nappe de ceinture forment un angle allant de 12 à 20 degrés par rapport au plan équatorial. La deuxième nappe de ceinture est disposée radialement à l'extérieur de la première nappe de ceinture et sa largeur va de 82% à 97% de la largeur de bande de roulement. Les câblés de la seconde nappe de ceinture sont orientés dans le sens opposé aux câblés de la première nappe de ceinture et forment un angle allant de 12 à 20 degrés par rapport au plan équatorial. La troisième nappe de ceinture est disposée radialement à l'extérieur de la seconde nappe de ceinture et sa largeur va de 74% à 90% de la largeur de bande de roulement. Les câblés de la troisième nappe de ceinture sont orientés dans la même direction que celle des câblés constituant la première nappe de ceinture et ils forment un angle allant de 12 à 20 degrés par rapport au plan équatorial.

Brève description des dessins D'autres aspects de 1'invention apparaîtront à la lecture de la description ci-après, en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue fragmentaire d'un bandage pneumatique mettant en oeuvre une structure de renforcement de ceinture conformément à la présente invention ; la figure 2 est une vue fragmentaire de la structure de renforcement de ceinture de la figure 1, dans laquelle certaines parties sont écorchées afin d'indiquer les angles formés par les câblés des nappes superposées de ceinture, ainsi que leur direction.

Description détaillée de la forme de réalisation préférée

De même, on comprendra mieux l'invention dans le contexte des définitions ci-après qui s'appliquent, à la fois, à la spécification et aux revendications annexées.

Les termes "axial" et "axialement", tels qu'utilisés dans la présente divulgation, désignent des lignes ou des directions qui sont parallèles à l'axe de rotation du bandage pneumatique.

Le terme "talon" désigne la partie du bandage pneumatique, qui est constituée par un organe annulaire de traction entouré de câblés et qui est façonnée, avec ou sans autres éléments de renforcement, tels que des bandelettes, des languettes, des bourrages sur tringle, des protections de pointes de talons et des bandelettes de talons, pour correspondre à la jante nominale. L'expression "structure de ceinture" désigne au moins deux couches ou nappes de câblés parallèles, tissés ou non tissés, sous-jacents à la bande de roulement, non ancrés au talon, et dont, à la fois, les angles de câblés, gauche et droit, se situent dans le domaine allant de 17 degrés à 27 degrés par rapport au plan équatorial du bandage pneumatique.

Le terme "carcasse" désigne la structure du bandage pneumatique, à l'exception de la structure de ceinture, de la bande de roulement, de la sous-sculpture et du caoutchouc des flancs disposé pardessus les nappes, mais englobant les talons.

Le terme "enveloppe" désigne la carcasse, la structure de ceinture, les talons, les flancs, ainsi que tous les autres composants du bandage pneumatique, à l'exception de la bande de roulement et de la sous-sculpture. L'enveloppe peut être constituée de caoutchouc nouveau non vulcanisé ou de caoutchouc préalablement vulcanisé, qui doit venir s'adapter à une nouvelle bande de roulement.

Le terme "câblé" désigne un des torons de renforcement, dont sont constituées les nappes au sein du bandage pneumatique. L'expression "angle de câblé", pour un câblé qui coupe le plan équatorial, désigne l'angle aigu, gauche ou droit, selon une vue en plan du bandage pneumatique, formé par un câblé par rapport au plan équatorial. Si le câblé ne coupe pas le plan équatorial, l'expression "angle de câblé" désigne l'angle aigu formé par le câblé par rapport à une ligne circonférentielle au sein de la nappe. La ligne circonférentielle passe par le point auquel il s'agit de mesurer "l'angle de câblé" et elle est comprise dans un plan parallèle au plan équatorial. L'orientation "gauche" ou "droite" d'un câblé ne passant pas par le plan équatorial, est déterminée par 11 orientation que 1 ' on obtiendrait si le câblé s'étendait à travers un tel plan, tout en restant dans le bandage pneumatique. On mesure "l'angle de câblé" dans un bandage pneumatique vulcanisé mais non gonflé. L'expression "plan équatorial (EP)" désigne le plan perpendiculaire à l'axe de rotation du bandage pneumatique et passant à travers le centre de sa bande de roulement.

Sauf indication contraire, le terme "nappe" désigne une couche continue de câblés parallèles recouverts de caoutchouc. L'expression "bandage pneumatique" désigne un dispositif mécanique stratifié de forme généralement toroïdale (habituellement, un tore ouvert), muni de talons et d'une bande de roulement, et réalisé à partir de caoutchouc, de produits chimique, de tissu et d'acier ou encore d'autres matières. Lorsqu'il est monté sur la roue d'un véhicule à moteur, le bandage pneumatique procure la traction par l'intermédiaire de sa bande de roulement et contient le fluide qui supporte la charge du véhicule.

Les termes "radial" et "radialement" sont utilisés pour désigner des directions s'étendant radialement en direction de ou à 1'écart de 1'axe de rotation du bandage pneumatique. L'expression "bandage pneumatique à nappe radiale" désigne un bandage pneumatique ceinturé ou circonférentiellement restreint, dans lequel les câblés, qui s'étendent de talon à talon, sont déposés pour former des angles de câblés allant de 65 degrés à 90 degrés par rapport au plan équatorial du bandage pneumatique.

Le terme "flanc" désigne la portion d'un bandage pneumatique comprise entre la bande de roulement et le talon. L'expression "bande de roulement" désigne un constituant moulé en caoutchouc qui# lorsqu'il adhère à une enveloppe de bandage pneumatique, englobe la portion du bandage pneumatique qui vient se mettre en contact avec la route lorsque le bandage pneumatique est gonflé à sa pression nominale et se trouve soumis à une sollicitation normale. L'expression "largeur de bande de roulement (TW)" désigne la longueur d'arc de la surface de bande de roulement en direction axiale, c'est-à-dire dans un plan passant par l'axe de rotation du bandage pneumatique.

Tout au long de la spécification, on a numéroté les nappes de ceinture de manière successive en partant de 1'intérieur vers 1'extérieur du bandage pneumatique, c'est-à-dire que la première nappe de ceinture constitue la nappe de ceinture radialement la plus interne de la structure de renforcement de ceinture et la troisième nappe de ceinture constitue la nappe de ceinture radialement la plus externe de la structure de renforcement de ceinture.

Dans les dessins, on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour les mêmes constituants ou éléments dans les différentes vues, si l'on se réfère maintenant, en particulier, à la figure 1, on représente une coupe transversale prise à travers un bandage pneumatique pour bus ou camion, conçu pour une utilité à haut rendement sur des surfaces de routes pavées. Le bandage pneumatique est muni d'une carcasse radiale 10 mettant en oeuvre une structure de renforcement de ceinture 20, selon la présente invention. Le bandage pneumatique comprend une paire de zones annulaires de talons 30 destinées à venir s1 engrener dans les portées de talons et les rebords d'une jante pour roue. Les zones de talons comprennent un organe annulaire de traction 40 essentiellement inextensible, des couches textiles de renforcement 50, des bandelettes de gomme 55 et un bourrage sur tringle en caoutchouc 60 de section transversale essentiellement triangulaire, s'étendant radialement à l'extérieur des organes annulaires de traction.

Un flanc 70 s'étend radialement à l'extérieur de chaque zone de talon 30 au sein d'une zone de couronne 80 du bandage pneumatique. La zone de couronne est munie d'une portion de bande de roulement 90 destinée à venir se mettre en contact avec le sol et s'étendant circonférentiellement autour de cette zone. Le bandage pneumatique est, en outre, renforcé dans la zone de couronne par une structure annulaire de renforcement de ceinture 20 qui est disposée radialement à 1'extérieur de la carcasse 10 et qui est constituée par trois nappes de ceinture superposées 100, 110, 120.

De préférence, la carcasse 10 comprend une seule nappe renforcée par des câblés en acier. La nappe s'étend entre les organes annulaires de traction 40 et entoure axialement et radialement chaque organe annulaire de traction. On pense que l'invention peut être mise en oeuvre avec plus d'une nappe de carcasse, bien que l'on préfère une seule nappe.

En se référant maintenant à la figure 2, on représente une vue en plan de la structure de renforcement de ceinture 20 illustrant les angles relatifs d'orientation des câblés des nappes superposées de ceinture 100, 110, 120, par rapport au plan équatorial EP. Dans la figure 2, les lignes parallèles, au sein des différentes couches de la structure de renforcement de ceinture, ne représentent pas les câblés réels mais indiquent simplement l'orientation angulaire de ces derniers.

Les trois couches superposées de ceinture 100, 110, 120 de la structure 20 de renforcement de ceinture comprennent chacune une nappe contenant des câblés réalisés en acier ou en d'autres matières appropriées connues, par exemple, en fibres de verre ou en polyamide aromatique. Dans la forme de réalisation préférée, les câblés sont réalisés en acier. Les câblés au sein de la première nappe de ceinture sont disposés selon une densité de 10 à 18 câblés par pouce. Les câblés présents dans les deuxième et troisième nappes de ceinture sont disposés selon une densité allant de 8 à 16 câblés par pouce. Dans une forme de réalisation préférée, la première nappe de ceinture comprend 16 câblés par pouce et les deuxième et troisième nappes de ceinture comprennent 16 câblés par pouce. Au sein de chaque nappe de ceinture, les câblés sont disposés essentiellement parallèlement l'un à l'autre.

Les câblés de la première nappe de ceinture 100 forment un angle A avec le plan équatorial EP dans le domaine allant de 12 à 20 degrés. Les câblés de la deuxième couche de ceinture 110 forment un angle B avec le plan équatorial dans le domaine allant de 12 à 20 degrés, selon une orientation opposée à celle des câblés de la première nappe de ceinture. Les câblés de la troisième nappe de ceinture 120 forment un angle de 12 à 20 degrés par rapport au plan équatorial et ont une orientation dans la même direction que celle des câblés de la première nappe de ceinture.

Dans une forme préférée de l'invention, l'angle A est égal à 14 degrés, l'angle B est égal à 16 degrés et l'angle C est égal à 14 degrés.

Comme représenté en figure 2, la largeur de la première couche de ceinture 100 représente entre 74 et 90% de la largeur de bande de roulement, tandis que la largeur W2 de la deuxième couche de ceinture 110 représente entre 82% et 97% de la largeur de bande de roulement et la largeur W3 de la troisième nappe de ceinture 120 représente entre 74% et 90% de la largeur de bande de roulement. Dans la forme de réalisation préférée, Wi est égal à 81%, W2 est égal à 89% et W3 est égal à 81% de la largeur de bande de roulement. Dans une forme de réalisation, la largeur de la deuxième nappe de ceinture représente entre 105% et 115% de la largeur de la première nappe de ceinture, la largeur préférée représentant 110% de la première nappe de ceinture.

Claims (3)

1. Bandage pneumatique à carcasse radiale pour camions ou bus, conçu pour une utilisation sur des surfaces de routes pavées, comprenant : une paire d'organes annulaires de traction axialement espacés ; une seule nappe de carcasse en acier s'étendant entre les organes annulaires de traction, la nappe de carcasse ayant une portion centrale et des portions de bords latéraux, chaque portion de bord latéral s'enroulant axialement et radialement vers l'extérieur autour d'un des organes annulaires de traction ; et une structure de renforcement de ceinture comprenant des première, deuxième et troisième nappes de ceinture et s'étendant circonférentiellement autour de la nappe de carcasse, les nappes de ceinture comprenant des couches de câblés parallèles de renforcement, caractérisé en ce que la première nappe de ceinture est disposée radialement à l'extérieur de la nappe de carcasse et a une largeur représentant entre 74% et 90% de la largeur de bande de roulement, les câblés de la première nappe de ceinture formant un angle entre 12 et 20 degrés par rapport au plan équatorial ; la deuxième nappe de ceinture est disposée radialement à l'extérieur de la première nappe de ceinture et a une largeur représentant entre 82% et 97% de la largeur de bande de roulement, les câblés de la deuxième nappe de ceinture étant orientés dans le sens opposé à celui des câblés de la première nappe de ceinture et formant un angle entre 12 et 20 degrés par rapport au plan équatorial ; la troisième nappe de ceinture est disposée radialement à l'extérieur de la deuxième nappe de ceinture et a une largeur représentant entre 74% et 90% de la largeur de bande de roulement, les câblés de la troisième nappe de ceinture étant orientés dans la même direction que celle des câblés de la première nappe de ceinture et formant un angle entre 12 et 20 degrés par rapport au plan équatorial.

2. Bandage pneumatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les largeurs des première et troisième nappes de ceinture sont essentiellement égales, la largeur de la deuxième nappe de ceinture représentant entre 105% et 115% de la largeur de la première nappe de ceinture.

3. Bandage pneumatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les câblés des première, deuxième et troisième nappes de ceinture sont réalisés en acier, la première nappe de ceinture comprenant entre 10 et 18 câblés par pouce, les deuxième et troisième nappes de ceinture comprenant entre 8 et 16 câblés par pouce.