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Procédé de fabrication de chambres à air de sûreté pour bandages pneumatiques.
Cette invention est relative à un procédé pour fabriquer des chambres à air pour pneus et, bien que se prêtant à des applications plus générales, elle concerne notamment un procédé pour fabriquer la chambre à air de sécurité décrite et revendiquée dans une demande de brevet de même date.
Avec les chambres à air ordinaires actuellement employées pour les pneus, qui sont constituées par un seul compartiment à air, un éclatement de pneu sur le véhicule a pour effet que la chambre à air perd son air presque instan- @
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tanément et que, avant qu'on puisse arrêter le véhicule, elle expose le conducteur à des dangers, tels que le dérapage et la perte de direction, qui sont particulièrement graves quand le véhicule roule à grande vitesse. En outre, tant l'enveloppe que la chambre à air sont souvent détruites du fait qu'elles s'écrasent pendant le temps nécessaire pour arrêter le véhicule après un éclatement de pneu.
La demanderesse a constaté que lorsqu'on subdivise la chambre à air en plusieurs chambres ou compartiments, deux en l'occurrence, comportant une ou plusieurs ouvertures de communication entre les chambres ou compartiments, l'air ne quitte rapidement en cas d'éclatement qu'un seul des compartiments, tandis que l'autre compartiment perd son air assez lentement pour qu'on ait amplement le temps d'arrêter le véhicule avant que la chambre à air s'aplatisse. De cette façon, avec une chambre à air de ce genre, les dangers des éclatements de pneu à grande vitesse sont réduits au minimum sinon complètement éliminés.
Dans la demande de brevet de même date déjà citée, on a décrit et revendiqué plusieurs formes d'exécution d'une' chambre à air de sécurité pouvant être fabriquée par divers procédés. Le but général de la présente invention est de procurer un nouveau procédé pour fabriquer la chambre à air représentée sur les Fig. 1 et 6 de la dite demande de brevet.
Un autre but est de procurer un procédé qui soit pratique et relativement peu coûteux et qui n'exige pas l'emploi d'un outillage compliqué.
Un autre but aussi est de procurer un procédé par lequel on puisse assembler entre eux et vulcaniser les deux tubes constituant les compartiments pour former une chambre à air d'une pièce qui aie une longue durée.
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D'autres buts et avantages ressortiront de la description suivante faite à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés. Dans les dessins:
Fig. l est une vue en plan des épaisseurs de toile employées pour le tube intérieur;
Fig. 2 est une coupe d'un tambour, montrant ces épaisseurs dans leur position initiale;
Fig. 3 est une coupe analogue, avec arrachement partiel, montrant les épaisseurs pliées en deux, leurs bords étant raccordés entre eux par une bande de caoutchouc pour former une chambre à air;
Fig. 4 est une coupe analogue montrant la chambre à air retournée à l'envers par rapport à sa position de la Fig. 3;
Fig. 5 est une coupe analogue montrant la chambre à air pliée en vue de son introduction dans un moule;
Fig. 6 est une coupe à plus grande échelle d'un moule contenant la chambre à air;
Fig. 7 est une coupe longitudinale de la bande constituant le tube extérieur;
Fig. 8 est une coupe à plus grande échelle du tube intérieur, montrant sur celui-ci une bande de fond pour le tube extérieur;
Fig. 9 est une coupe d'un support annulaire, montrant sur ce support le tube intérieur gonflé et la bande du tube extérieur placée sur le tout;
Fig. 10 est une coupe à plus grande échelle, montrant autour du tube intérieur le tube extérieur entièrement formé;
Fig. 11 est une coupe d'un moule, montrant dans ce moule les deux tubes;
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Fig. 12 est une vue de côté de la chambre à air achevée dont certaines parties sont arrachées et représentées en coupe;
Fig. 13 est une coupe d'un moule, montrant une légère variante d'exécution du tube intérieur;
Fig. 14 est une coupe analogue, montrant la chambre à air composite renfermant le tube intérieur.
Pour mettre le procédé à exécution, on superpose deux épaisseurs 10 et 11 coupées en biais, de préférence en toile cordée caoutchoutée ou matière analogue, les cordes d'une des épaisseurs faisant un angle avec celles de l'autre.
Les épaisseurs de toile sont coupées aux dimensions voulues et elles sont disposées de manière qu'une extrémité de l'épaisseur 10 dépasse la même extrémité de l'épaisseur 11 et que l'autre extrémité de l'épaisseur 11 dépasse l'extrémité de l'épaisseur 10. En outre,l'épaisseur 11 est de préférence un peu plus large que l'épaisseur 10 et les bords latéraux de celle-là dépassent celle-ci en substance comme c'est représenté sur la Fig. 1. L'angle des cordes (mesuré entre le bord coupé en biais et la chaîne) est de préférence aussi petit que pratiquement possible, étant donné qu'un petit angle correspond à un tube plus raide qui résiste mieux à l'action de la force centrifuge (spécifiée plus bas).
Par exemple, on a trouvé satisfaisant un angle de 52,5 degrés pour des chambres à air de 7. 0 et 7. 5 et un angle de 50 degrés pour des chambres à air de 6,00, 6,25 et 6,50. Bien entendu, l'angle des cordes peut varier suivant le format des chambres à air et les qualités de toile et les chiffres indiqués ne doivent être considérés que comme des .exemples. Par ailleurs, bien qu'on ait représenté deux épaisseurs de toile comme convenant pour l'exécution du procédé, il est entendu que l'in-
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vention n'est limitée à l'emploi d'aucun nombre particulier d'épaisseurs. Comme le montre la Fig. l, on dispose de part et d'autre de l'épaisseur 11 un ruban de gomme 12 qui dépasse le côté de l'épaisseur.
L'un de ces rubans de gomme est inter- rompu pour permettre de fixer à l'épaisseur 11 une rondelle de gomme annulaire 13 ou pièce analogue qui dépasse le bord de l'épaisseur, cette rondelle étant percée d'une ouverture qui correspond à une ouverture analogue de la toile pour recevoir une buselure de soupape.
On place autour d'une coquille ou tambour annulaire rotatif approprié 14 (Fig. 2) les épaisseurs superposées et ensuite on amène les extrémités des épaisseurs 1-'une sur l'au- tre et on les épisse pour constituer une bande sans fin, ces extrémités se recouvrant du fait qu'elles dépassent de part et d'autre, de manière à former un très bon joint. Toutefois on peut employer toute autre épissure procurant un joint ap- proprié. Le tambour 14 comporte une fente 15 qui va d'un de ses bords à une certaine distance vers l'intérieur pour per- mettre d'insérer une buselure de soupape 16 qu'on introduit par l'ouverture de l'épaisseur 11 et de la rondelle 13. Cette fente permet aussi de retirer la buselure de soupape quand on enlève les épaisseurs de toile du tambour. On reviendra ci-après à cette buselure de soupape.
Comme le montre la Fig. 3, on replie ensuite l'un vers l'autre les bords de la bande de toile en laissant entre ces bords un intervalle libre appréciable. Puis on ferme cet intervalle au moyen d'une bande de caoutchouc annulaire 17 reliée aux bords de la toile et percée d'une ouverture à travers laquelle fait saillie la buselure de soupape 16. On constitue ainsi un tube aplati dont l'ensemble sera désigné ci-après par le chiffre de référence 18 et qui deviendra ulté- @
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rieurement le tube intérieur de la chambre à air composite.
Par suite de la raideur de la toile, une fois les bords repliés sur eux-mêmes, il se forme des boucles de toile 19, et on enfonce dans la toile d'une des boucles 19, à une courte distance du bord de la bande 17, un ou plusieurs trocarts 20, de préférence métalliques, ayant une tige pointue et une tête plate, qui restent en place pendant la vulcanisation du tube, de manière que lorsqu'on retire ce ou ces trocarts après la vulcanisation, il reste dans la toile une ou plusieurs ouvertures permanentes. On peut, bien qu'il ne doive pas en être ainsi nécessairement, couvrir la tête plate du ou des trocarts d'une petite rondelle 20' pour la protéger.
Ensuite on enlève du tambour le tube aplati 18, on le retourne à l'envers et on le replace sur le tambour en substance comme le montre la Fig. 4. Puis on replie encore une fois sur eux-mêmes les côtés du tube, comme le montre la Fig. 5, pour rendre le tube plus ou moins compact de manière qu'on puisse l'introduire facilement dans un moule de vulcanisation pour le vulcaniser. Evidemment, il n'y a pas besoin de plier le tube pour le placer dans le moule, mais on a constaté qu' après que le tube plié a été introduit dans le moule et y a été gonflé, la toile épouse plus facilement le contour du moule.
Sur la Fig. 6 on a représenté le tube 18 après que sa vulcanisation a été effectuée dans un moule constitué par des éléments complémentaires 21 et 22 dans lesquels est creusée une cavité qui détermine la forme et la grandeur finales du tube. On peut employer tout dispositif approprié, tel que boulons ou organes analogues (non représentés), pour assembler entre eux les éléments du moule de la manière usuelle, et pour gonfler le tube on y envoie de l'air par le raccord 23 tra-
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versant une ouverture 24 du moule, ce raccord étant vissé ou fixé de toute autre manière sur la buselure de soupape 16.
A ce moment on ne vulcanise pas complètement le tube 18, étant donné qu'il faut lui faire subir encore une fois la vulcanisation conjointement avec le tube extérieur et que si on voulait achever la vulcanisation pendant cette phase du procédé on risquerait de survulcaniser le tube 18 au cours de la vulcanisation ultérieure. Par conséquent, à ce moment, on vulcanise le tube 18 suffisamment pour lui donner de la tenue mais pas suffisamment pour qu'il puisse se survulcaniser au cours du traitement ultérieur.
Il est à noter que la cavité des éléments du moule est conformée de manière à produire sur le tube une surface extérieure 25 sensiblement plate, cette surface acquérant une forme plate permanente pendant la vul- canisation, de sorte que lorsque le tube s'enfle dans la chambre à air composite, cette surface extérieure plate aide à surmonter dans la chambre à air achevée l'effet de la force .centrifuge (spécifié plus bas). Il faut aussi observer qu'au cours de la vulcanisation, les rubans de caoutchouc 12 sont amenés à faire corps sensiblement avec la bande de caoutchouc 17 et que les extrémités de l'épaisseur 11 sont noyées dans ce caoutchouc.
Les éléments du moule comportent sur les pa- rois latérales délimitant la cavité, des saillies 25' qui font prendre au caoutchouc de la bande 17 une forme complé- mentaire de ces saillies de manière que, avantageusement, des congés puissent être formés dans la chambre à air achevée.
Il va de soi que la chambre à air peut aussi être faite entièrement en caoutchouc ou entièrement en toile.
Quand elle est faite entièrement en caoutchouc, il peut être nécessaire ou non de lui faire subir une vulcanisation péli- minaire comme c'est décrit ci-dessus, ce qui dépend principa- @
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lement de la nature de la composition du caoutchouc. Toutefois, dans le cas d'une chambre à air faite entièrement en toile,on préfère lui donner une vulcanisation préliminaire, comme on le fait pour la combinaison d'un tube' en caoutchouc et d'un tube en toile, au cours de laquelle elle prend une tenue permanente, et la vulcaniser complètement au cours du traitement final.
En ce qui concerne la buselure de soupape employée avec cette chambre à air, on la constitue de préférence par un noyau métallique 26 comportant une enveloppe de caoutchouc conique, tant le noyau que l'enveloppe de caoutchouc étant courts et trapus. L'enveloppe de caoutchouc peut aussi être plus petite que le trou de la jante avec laquelle on veut employer la chambre à air, ce qui assure que la soupape peut se mouvoir dans le trou et n'est pas arrachée quand un éclatement de pneu se produit, comme cela arrive fréquemment avec les buselures de soupape du type courant. Intérieurement au tube 18,la buselure de soupape comporte aux fins spécifiées ci-après plusieurs saillies 27, et l'ouverture du noyau à travers laquelle passe l'air est étranglée de toute manière appropriée à environ 0,6 mm..
On dégonfle le tube 18 après la vulcanisation et on l'enlevé du moule, puis on le gonfle pour appliquer autour de son fond une bande supplémentaire de caoutchouc 28, en substance comme le montre la Fig. 8. Cette bande sert à augmenter l'épaisseur du fond et elle procure en même temps une surface collante à laquelle on peut fixer la couverture constituant le tube extérieur.
Sur la Fig. 9, le tube 18 encore gonflé est monté sur un tambour approprié 29. A ce moment son gonflement doit seulement suffire à maintenir son volume sans faire perdre à
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sa surface extérieure sa forme plate. On monte et on centre alors sur le tube gonflé une bande extérieure 30 faite de préférence en une matière élastique telle qu'une composition appropriée de caoutchouc, cette bande ayant un joint oblique au milieu, en substance comme le montre la Fig. 7. On saupoudre de préférence la surface extérieure du tube de talc ou matière analogue pour empêcher la bande 30 d'adhérer au tube.
Cette bande 30 a des dimensions permettant de l'adapter facilement sur le tube 18 et de la centrer sur lui en substance comme le montre la Fig. 9, mais évidemment, étant élastique, la bande 30 s'étire ultérieurement de manière qu'il se forme un intervalle entre la surface extérieure du tube 18 et la bande. On rabat alors les pans de la bande 30 et on les fixe sur le caoutchouc collant de la bande 28 de manière à constituer un ensemble qui en coupe transversale a la forme représentée.sur la Fig. 10.
On retire du tube 18 le ou les trocarts 20 avant de fixer la bande 30 sur son fond près de ce ou ces trocarts,'et on constitue ainsi dans le tube 18 une ou plusieurs très petites ouvertures permanentes 31 qui mettent en communication l'intérieur de ce tube avec le compartiment 32 compris entre le tube 18 et la bande 30 qui a pris une forme tubulaire et qu'on appellera tube extérieur et désignera par le chiffre de référence 33.
On introduit alors la chambre à air composite dans un autre moule constitué par les éléments 34 et 35 creusés d'une cavité qui correspond à la grosseur définitive du tube 33. Quand on envoie de l'air dans la chambre à air à l'aide d'un dispositif approprié quelconque raccordé à la soupape 16, l'admission d'air est étranglée en raison de l'ouverture étroite de la buselure de soupape et l'air passe ainsi lentement par la ou les ouvertures 31 dans le comparti-
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ment 32 de manière à étirer le tube 33 et à l'appliquer contre les parois de la cavité du moule, tandis que le tube 18 conserve sensiblement sa forme de sorte qu'après la vulcanisation on obtient une chambre à air telle qu'on la voit sur la Fig. 11.
Le caoutchouc du tube 33 s'est uni fermement au caoutchouc du tube 18 et il s'est formé des congés 40 près de la partie scellée du tube de manière que les parois des deux tubes soient maintenues aussi écartées que c'est pratiquement possible afin d'empêcher qu'un tube se sépare ou soit arraché de l'autre.
Sur la Fig. 12 on a représenté la chambre à air comme elle se présente quand on la gonfle pour l'employer avec une enveloppe de pneu, et une coupe transversale de la chambre à air a évidemment un aspect analogue à ce qui est montré sur la Fig. 11.
Quand on emploie la chambre à air pour un véhicule, l'effet de la force centrifuge tend à amener la surface extérieure du tube 18 en contact avec la surface intérieure du tube 35, et pour surmonter dans une notable mesure l'effet de la force centrifuge, on donne à la surface extérieure du tube 18 une forme plate, comme on l'a déjà mentionné ci-dessus.
En outre, quand on dégonfle la chambre à air, la toile du tube 18 tend à être aspirée vers la buselure de soupape et elle peut ainsi obturer l'ouverture de la buselure, mais en aménageant des saillies 27 ou empêche efficacement l'obturation de cette ouverture. Des saillies analogues peuvent être formées autour de la ou des ouvertures 31 pour empêcher que celles-ci soient obturées pendant le dégonflement, mais vu que ces ouvertures sont percées dans une partie raide du tube, la tendance de la toile à les obturer n'est pas si prononcée.
Le procédé décrit ci-dessus convient notamment pour
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fabriquer la chambre à air représentée sur la Fig. 1 de la demande de brevet de même date déjà citée, et on modifie légèrement le procédé pour fabriquer une chambre à air analogue à celle représentée sur la Fig. 6 de la dite demande. Pour fabriquer cette variante de chambre à air, on incurve le tube intérieur 18 dans un moule creusé d'une cavité qui est conformée de manière à donner à la surface de la toile une courbure vers l'intérieur, comme c'est indiqué en 36 (Fig. 13)'.
Cette courbure rentrante devient sensiblement permanente au cours de la vulcanisation du tube intérieur, et lorsqu'on unit celui-ci au tube extérieur on obtient une chambre à air analogue à celle de la Fig. 14. Cette courbure rentrante du tube intérieur sert également à surmonter l'effet de la force centrifuge.
Il est clair qu'on peut retirer de nombreux avantages de l'emploi de la chambre à air décrite ci-dessus. Par exemple, lors de l'éclatement d'une enveloppe soutenue par la chambre à air décrite ci-dessus, l'air quitte rapidement le compartiment 32 en mettant hors de service le tube extérieur 33. Toutefois le tube 18 n'est pas affecté par l'éclatement et il supporte le pneu jusqu'à ce que l'air ait fui par la ou les ouvertures 31. La fuite d'air du tube 18 est nécessairement lente en raison du petit calibre de la ou des ouvertures de ce tube et on peut facilement arrêter le véhicule avant que la chambre à air soit complètement aplatie. De cette fa- çon la chambre à air procure un facteur de sécurité qui représente un bienfait manifeste pour les conducteurs d'automobiles et autres véhicules utilisant des pneus.
Il faut observer que si l'éclatement se produit dans la partie formant le fond de la chambre à air, de sorte que l'air s'échappe d'abord du tube 18, la sécurité est encore
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maintenue du fait que l'air contenu dans le tube 33 supporte le pneu au moins pendant un temps suffisant pour arrêter le véhicule avant que tout l'air se soit échappé.
Il ressort de la description ci-dessus que l'invention procure un nouveau procédé de fabrication d'une nouvelle chambre à air, qui répond bien aux buts à atteindre et qui aura pour effet d'empêcher beaucoup d'accidents dûs jusqu'ici à des éclatements de pneus.
Bien qu'on ait représenté le moyen préféré d'exécuter le procédé et qu'on l'ait décrit en détail, les gens de métier comprendront que l'invention n'est pas limitée à ces détails et qu'on peut y apporter diverses modifications sans sortir de son cadre.
REVENDICATIONS
1) Procédé pour fabriquer une chambre à air de pneu, consistant à former un tube annulaire destiné à recevoir un fluide de gonflement, à entourer ce tube entièrement ou partiellement d'un second tube plus grand, à unir les deux tubes par un fond commun et à vulcaniser les tubes ainsi unis l'un à l'autre.
2) Procédé pour fabriquer une chambre à air de pneu, consistant à former un tube annulaire destiné à recevoir un fluide de gonflement, à sceller circonférentiellement sur le fond de ce tube les bords d'une couverture disposée à l'extérieur,de manière à avoir en substance deux tubes joints par un fond commun, et à vulcaniser les tubes ainsi unis l'un à l'autre.