LU84355A1

LU84355A1 - RADIAL TIRE WITH A STEEL CARCASS BODY AND PROVIDED WITH AN INSULATED HEEL, AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A HEEL

Info

Publication number: LU84355A1
Application number: LU84355A
Authority: LU
Inventors: Ronald James Forsyth
Original assignee: Gen Tire & Rubber Co
Priority date: 1981-08-28
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1983-06-07
Also published as: MX157288A; PT75469B; ES276128Y; JPS5839504A; PT75469A; CA1175325A; DE3231834C2; DE3231834A1; MA19578A1; GB2104461A; FR2511953A1; ES276128U; FR2511953B1; AR231508A1; IT1151946B; IN158515B; IT8222905A0

Description

« "Pneumatique radial à nappe de carcasse en acier et muni d'un talon isolé, et procédé de fabrication d'un tel talon" L'invention se rapporte à un talon isolé destiné à un pneumatique à carcasse radiale, et plus particulièrement 5 un pneumatique à carcasse radiale à nappe d'acier, ainsi qu'à un procédé de fabrication d'un tel talon."" Radial tire with a carcass ply of steel and provided with an insulated bead, and method of manufacturing such a bead "The invention relates to an insulated bead intended for a tire with a radial carcass, and more particularly a tire with a radial carcass of steel ply, as well as a process for manufacturing such a bead.

Grâce aux talons en acier, il est possible de monter » d'une manière sûre des pneumatiques sur des jantes. Les talons de pneumatique sont constitués d'un câblé enroulé. Chaque 10 toron du câblé peut être revêtu de caoutchouc et une étoffe ou une corde peut être enroulée en hélice autour de l'ensemble des différents torons revêtus de caoutchouc. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3.106.952 décrit un tel talon de pneumatique. Ce brevet concerne essentiellement le recouvre-15 ment de la tringle du talon avec un matériau thermo-rétractable enroulé en bouclestrès espacées.Pendant la vulcanisation à chaud du pneumtique, le matériau thermo-rétractable se contracte et comprime les câblés de talon enroulés (la tringle du talon), ce qui empêche ainsi les extrémités libres des 20 câblés du talon de pénétrer dans les flancs ou dans toute autre partie du pneumatique que ces extrémités pourraient endommager. Le matériau thermo-rétractable ne maintient pas le caoutchouc en place autour de la tringle du talon. Il est également bien connu dans l'état de la technique d'enrouler 25 du caoutchouc autour de la tringle du talon avant l'addition d'une languette destinée à constituer une couche isolante de caoutchouc entre la tringle du talon et la nappe de carcasse la plus adjacente. Malgré l'addition de l'enroulement de caoutchouc, des défaillances continuent à se produire dans 30 la zone du talon de pneumatiques expérimentaux à carcasse radiale à nappe d'acier. Le recouvrement d'une tringle de talon avec du caoutchouc et l'addition d'une languette font l'objet de l'article "The story of Tire Beads and Tires", aux pages 80 à 82 de l'ouvrage : Ni les Standard 35 1954-.Thanks to the steel heels, it is possible to mount tires »securely on rims. The tire beads consist of a coiled cable. Each strand of cable can be coated with rubber and a fabric or rope can be helically wrapped around all of the different strands coated with rubber. U.S. Patent 3,106,952 describes such a tire bead. This patent essentially concerns the covering of the heel rod with a heat-shrinkable material wound in very spaced loops. During the hot vulcanization of the tire, the heat-shrinkable material contracts and compresses the wound heel cables (the rod of the bead), thereby preventing the free ends of the bead cords from entering the sidewalls or any other part of the tire which these ends could damage. The heat-shrinkable material does not hold the rubber in place around the heel link. It is also well known in the state of the art to wrap rubber around the heel rod before the addition of a tongue intended to constitute an insulating layer of rubber between the heel rod and the carcass ply the most adjacent. Despite the addition of the rubber winding, failures continue to occur in the bead area of experimental steel ply radial carcass tires. The covering of a heel rod with rubber and the addition of a tongue are the subject of the article "The story of Tire Beads and Tires", on pages 80 to 82 of the book: Ni les Standard 35 1954-.

L'invention n'a pas pour but de remédier aux inconvénients que présentent les extrémités libres de câblés de talon de pneumatiques à carcasse radiale à nappe d'acier.Mais : 2 l'invention résout le problème de la réalisation d'une enveloppe d'isolement entre la tringle du talon et la nappe de carcasse en acier adjacente de pneumatiques à ceinture d'acier ou de pneumatiques radiaux à nappe de carcasse en acier. Par 5 la mise en oeuvre de la présente invention, les câblés du talon et une nappe de carcasse en acier ne peuvent plus venir en contact direct, et engendrer un phénomène de corrosion appelé fretting, qui peut provoquer en fin de compte une défaillance du pneumatique.The invention is not intended to remedy the drawbacks which the free ends of bead cords of tires with a radial carcass with a steel ply present. But: 2 the invention solves the problem of producing an envelope isolation between the bead bead and the adjacent steel carcass ply of steel belt tires or radial tires with steel carcass ply. By implementing the present invention, the bead cords and a steel carcass ply can no longer come into direct contact, and cause a corrosion phenomenon called fretting, which can ultimately cause tire failure .

±0 Les avantages présentés par l'invention sont essentiellement que l'enveloppe d'isolement en caoutchouc qui est appliquée sur la tringle du talon constitué de câblés recouverts de caoutchouc est serrée par un enroulement enveloppant ou par un enroulement hélicoïdal d'un revêtement en 25 étoffe qui empêche les mouvements de l'enveloppe d'isolement provoqués par le retournement de la nappe de carcasse en acier autour de la tringle du talon, par les pressions subies pendant le moulage du pneumatique, et par les forces subies pendant le fonctionnement du pneumatique. Conformément à la 20 présente invention, le fait de disposer une languette sur un talon n'est pas considéré comme étant un enroulement de ce talon.± 0 The advantages presented by the invention are essentially that the rubber insulation envelope which is applied to the heel rod made of cords covered with rubber is tightened by an enveloping winding or by a helical winding of a covering made of 25 fabric which prevents the movements of the insulation envelope caused by the inversion of the steel carcass ply around the bead bead, by the pressures undergone during the molding of the tire, and by the forces undergone during the operation of the tire pneumatic. According to the present invention, the fact of having a tongue on a heel is not considered to be a winding of this heel.

L'invention .peut être mise en oeuvre d'un grand nombre de manières différentes, en fonction du type de tambour 25 de façonnage du pneumatique qui est utilisé. Par exemple, si on utilise une machine à confectionner les pneumatiques équipée d'un tambour à surface latérale sans courbure, une première • enveloppe recouvre la tringle du talon d'une couche de caoutchouc, puis la couverture de caoutchouc est revêtue d'un stéarate de 3Q zinc ou d'un lubrifiant comparable, puis une seconde couverture de caoutchouc est appliquée selon un enroulement enveloppant ; puis une couverture constituée d'une étoffe serrée est mise en place par un enroulement en hélice ou un enroulement enveloppant. Ceci est dû au fait que lors de la formation 35 d'une configuration torique à l'aide d’un tambour à surface latérale plane, les composants non vulcanisés qui sont adjacents à la tringle du talon doivent tourner dans le j h 3 pneumatique. Le lubrifiant permet aux composants adjacents à la tringle du talon de tourner avec un minimum de déformation . Le recouvrement d'étoffe maintient le caoutchouc en place autour de la tringle du talon pendant les différentes 5 opérations de confection du pneumatique. La seconde couche de caoutchouc et le recouvrement en étoffe peuvent être remplacés par un composite lamifié d'étoffe et de caoutchouc.The invention can be implemented in a large number of different ways, depending on the type of tire shaping drum 25 which is used. For example, if you use a tire making machine equipped with a curved side surface drum, a first envelope • covers the bead bead with a layer of rubber, then the rubber cover is coated with a stearate 3Q zinc or a comparable lubricant, then a second rubber covering is applied in an enveloping winding; then a cover made of a tight fabric is put in place by a helical winding or an enveloping winding. This is due to the fact that when forming a toroidal configuration using a drum with a flat lateral surface, the unvulcanized components which are adjacent to the bead link must rotate in the pneumatic j h 3. The lubricant allows components adjacent to the heel link to rotate with minimal deformation. The fabric cover keeps the rubber in place around the bead bead during the various operations of making the tire. The second layer of rubber and the fabric cover can be replaced with a laminated composite of fabric and rubber.

Dans le pneumatique à l'état fini, grâce à la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, on évite les contacts métal-métal 10 entre le talon et les nappes de carcasse ainsi que le phénomène de corrosion qui en découle. Le stéarate de zinc est appliqué en suspension à six pourcent dans l’alcool isopropylique.In the tire in the finished state, thanks to the implementation of the method described above, metal-metal contacts 10 between the bead and the carcass plies are avoided, as well as the corrosion phenomenon which results therefrom. Zinc stearate is applied as a six percent suspension in isopropyl alcohol.

Lorsqu'on utilise un tambour dont la surface latérale est très bombée,et dans d'autres conditions dans 15 lesquelles les composants non vulcanisés n'ont pas besoin de se déplacer d'une manière significative par rapport au talon dans le pneumatique, lors de la confection de ce dernier, il n'est pas indispensable d'utiliser le .lubrifiant et la seconde couche de recouvrement en caoutchouc. A propos de la lubrifi-20 cation des couches d'isolement, d'autres détails sont donnés dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 338 765, dont la description est incorporée au présent mémoire par voie de référence.When using a drum with a very curved side surface, and in other conditions in which the unvulcanized components do not need to move significantly relative to the bead in the tire, when the making of the latter, it is not essential to use the lubricant and the second rubber covering layer. With regard to the lubrication of the insulation layers, further details are given in United States Patent Application No. 338,765, the description of which is incorporated herein by reference.

Dans un exemple préféré de réalisation, on 25 applique suffisamment de caoutchouc sur la tringle en câblé d'acier pour obtenir une enveloppe d'isolement supplémentaire en caoutchouc dont l'épaisseur est comprise entre 0,1 et 0,7 cm dans la zone où les câblés du talon recouverts de caoutchouc sont disposés à proximité d'une nappe de carcasse en acier.In a preferred embodiment, sufficient rubber is applied to the steel cable rod to obtain an additional rubber insulation jacket with a thickness of between 0.1 and 0.7 cm in the area where the rubber-covered heel cables are placed near a steel carcass ply.

30 Le recouvrement en étoffe recouvre au moins 80 % et de préférence 100 % de la surface externe de la couche d'isolement. Il est particulièrement important que la couche d'isolement en caoutchouc recouvre toutes les zones du talon qui, sinon, viendraient en contact avec une nappe de carcasse. Lorsque 35 le recouvrement en étoffe du talon est enroulé en hélice sur le talon, l'étoffe est de préférence en nylon imprégné de caoutchouc. L'étoffe utilisée dans un enroulement hélicoïdal, qui est la forme préférée de réalisation, présente une largeur * invariant entre 0,5 et 3 cm. Lorsque l'étoffe est mise en place selon un enroulement enveloppant sur la tringle du talon recouverte de caoutchouc, l'étoffe présente de préférence une largeur qui est supérieure de 30 % au moins à la 5 circonférence de la section de la tringle du talon. Ceci réalise un recouvrement bloquant qui, à son tour empêche l'ensemble de s'ouvrir et de se libérer de la gaine d'isolement en caoutchouc lorsqu'une pression est appliquée sur . la tringle du talon recouverte de caoutchouc par un enroule- 10 ment enveloppant, pendant la confection du pneumatique. De préférence, l'étoffe recouvre complètement la surface de chaque talon recouvert de caoutchouc. Avantageusement également, aucune bande de bourrage de talon n'est disposée à l'intérieur de l'enroulement. Au lieu de recouvrir séparé-15 ment la tringle du talon d'une part de caoutchouc et d'autre part d'une étoffe, la tringle peut être recouverte d'un composite lamifié de caoutchouc et d'étoffe.The fabric covering covers at least 80% and preferably 100% of the outer surface of the insulation layer. It is particularly important that the rubber insulation layer covers all areas of the heel that would otherwise come into contact with a carcass ply. When the fabric cover of the heel is helically wound on the heel, the fabric is preferably nylon impregnated with rubber. The fabric used in a helical winding, which is the preferred embodiment, has an invariant width * between 0.5 and 3 cm. When the fabric is placed in an enveloping winding on the rubber-covered heel rod, the fabric preferably has a width which is at least 30% greater than the circumference of the section of the heel rod. This achieves a blocking overlay which in turn prevents the assembly from opening and freeing itself from the rubber insulation sheath when pressure is applied to it. the bead bead covered with rubber by an enveloping winding, during the making of the tire. Preferably, the fabric completely covers the surface of each rubber-covered heel. Advantageously also, no heel padding strip is disposed inside the winding. Instead of covering the heel rod separately on the one hand with rubber and on the other hand with a fabric, the rod can be covered with a laminated composite of rubber and fabric.

Un exemple de mise en oeuvre de l'invention est décrit de manière détaillée ci-dessous en référence aux 20 dessins, qui représentent à titre non limitatif des exemples particuliers, et dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective et en coupe représentant un talon hexagonal entouré d'une couverture de caoutchouc et d'étoffe.An exemplary implementation of the invention is described in detail below with reference to the drawings, which represent non-limiting specific examples, and in which: - Figure 1 is a perspective view in section representing a hexagonal heel surrounded by a rubber and fabric cover.

25 - La figure 2 est une en coupe représentant un enroulement enveloppant.25 - Figure 2 is a sectional view showing an enveloping winding.

- La figure 3 représente une tringle de talon hexagonale recouverte de deux couches de caoutchcouc et d'une enveloppe externe en étoffe, et un lubrifiant est 30 disposé entre les deux couches de caoutchouc.FIG. 3 shows a hexagonal heel rod covered with two layers of rubber and an outer casing of fabric, and a lubricant is placed between the two layers of rubber.

Les figures représentent différentes tringles de talon enroulées et recouvertes de caoutchouc.The figures show different heel rods rolled up and covered with rubber.

Selon l'invention, une tringle de talon hexagonale est formée tout d'abord par l'enroulement d'un câblé 1 recou-35 vert de caoutchouc et à un seul toron, selon une configuration circulaire afin de former une tringle de talon qui présente en coupe une configuration à 72 câblés. Le diamètre de la 5 « i section de la tringle du talon est de 1,83 cmj le toron non revêtu du câblé présente un diamètre de 0,13 cm et est revêtu de caoutchouc ayant une épaisseur de 0,013 cm. La machine de fabrication des tringles est une machine modèle 5 147 de National Standard, décrite en partie dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3.741.263. Le talon est ensuite recouvert par un enroulement enveloppant d'une bande de caoutchouc ayant une largeur de 5,84 cm et une épaisseur de 0,23 cm. Un recouvrement d'environ 0,51 cm se présente le long de la surface supérieure du talon. La machine utilisée pour mettre 10 en place l'enroulement enveloppant est une machine de revêtement modèle 147 de R3S Corporation, Akron, Ohio . La tringle du talon recouverte de caoutchouc est ensuite recouverte par un enroulement hélicoïdal d'une étoffe 3. L'étoffe est un tissu symétrique de Nylon ayant une largeur de 1,59 cm et une 15 épaisseur de 0,028 cm. L’étoffe est un'tulle collant de Nylon 6,6 ayant· uh denier de· 2 10. La machine d'enroulement utilisée est une National Standard modèle BSW a enrouler les talons en spirale, fabriquée par National Standard - machery division, Niles, Michigan. Le talon recou-20 vert ainsi réalisé est ensuite utilisé pour confectionner un pneumatique sur un tambour à surface latérale très bombée, de manière bien connue.Les pneumatiques fabriqués conformément à la présente invention ne présentent pas de défaillances dues à la corrosion par fretting des nappes de 25 carcasse, qui se développent lorsque ces dernières sont en contât direct avec la tringle du talon. Par contre, les pneumatiques fabriqués sans enroulement d'étoffe par-dessus le mélange d'isolement en caoutchouc peuvent présenter de telles défaillances.According to the invention, a hexagonal heel rod is first formed by winding a cord 1 covered with rubber and with a single strand, in a circular configuration in order to form a heel rod which has in section a configuration with 72 cables The diameter of the section of the bead link is 1.83 cm. The uncoated strand of the cord has a diameter of 0.13 cm and is coated with rubber having a thickness of 0.013 cm. The rod making machine is a Model 5,147 machine from National Standard, described in part in U.S. Patent 3,741,263. The heel is then covered by an enveloping winding with a rubber band having a width of 5.84 cm and a thickness of 0.23 cm. An overlap of approximately 0.51 cm occurs along the upper surface of the heel. The machine used to set up the wrapping winding is a Model 147 coating machine from R3S Corporation, Akron, Ohio. The rubber covered heel link is then covered by a helical winding of a fabric 3. The fabric is a symmetrical nylon fabric having a width of 1.59 cm and a thickness of 0.028 cm. The fabric is a sticky nylon tulle 6.6 having · uh denier of · 2 10. The winding machine used is a National Standard model BSW to wrap the heels in a spiral, manufactured by National Standard - machery division, Niles , Michigan. The recou-20 green bead thus produced is then used to make a tire on a drum with a very curved lateral surface, in a well known manner. The tires produced in accordance with the present invention do not exhibit any failures due to corrosion by fretting of the plies of 25 carcasses, which develop when the latter are in direct contact with the bead link. On the other hand, tires produced without rolling up fabric over the rubber isolation mixture can exhibit such failures.

30 Le caoutchouc non vulcanisé utilisé pour recou vrir le talon présente de préférence une viscosité Mooney comprise entre 60 et 70 et, lorsqu'il est vulcanisé, présente une dureté Shore A comprise entre 84 et 92.The unvulcanized rubber used to cover the heel preferably has a Mooney viscosity of between 60 and 70 and, when vulcanized, has a Shore A hardness of between 84 and 92.

Un autre procédé d'enroulement de la tringle 35 d'un talon avec du caoutchouc et une étoffe est décrit dans 4 6 la demande de brevet des Etats-Unis d’Amérique n°Another method of winding the rod 35 of a heel with rubber and a fabric is described in 4 6 the patent application of the United States of America no.

Toute la description de la demande précitée est incorporée par voie de référence dans le présent mémoire. La dernière demande précitée est destinée à la mise en place d’un 5 recouvrement de caoutchouc autour de la tringle du talon grâce à l'utilisation de vessies gonflables. Conformément à cette demande précitée, un composite lamifié de caoutchouc et d'étoffe peut être utilisé. L'étoffe iamifiée est disposée sous la tringle du talon de sorte que le caoutchouc soit en 10 contât avec le talon, et que l'étoffe constitue la surface externe. Une vessie disposée d'un côté se gonfle et se trouve poussée en direction de la tringle du talon grâce à des poussoirs. La vessie dispose l'étoffe lamifiée autour de la tringle du talon de sorte que son bord s'achève 15 sur la surface du dessus du talon. De l'autre côté, on réalise la même opération, mais de sorte que le bord de l'étoffe lamifiée recouvre le bord de la partie d'étoffe lamifiée déjà enroulée. L'invention décrite dans la dernière demande précitée concerne la formation d'un recouvrement 20 enveloppant de caoutchouc et/ou d'une étoffe lamifiée en caoutchouc.The entire description of the above-mentioned application is incorporated by reference in the present specification. The last aforementioned application is intended for the installation of a rubber covering around the heel rod through the use of inflatable bladders. In accordance with this aforementioned application, a laminated composite of rubber and fabric can be used. The laminated fabric is arranged under the bead wire so that the rubber is in contact with the heel, and the fabric forms the outer surface. A bladder arranged on one side inflates and is pushed towards the heel rod using pushers. The bladder arranges the laminated fabric around the heel rod so that its edge ends on the surface of the top of the heel. On the other side, the same operation is carried out, but so that the edge of the laminated fabric covers the edge of the already wound laminated fabric part. The invention described in the last aforementioned application relates to the formation of an enveloping covering of rubber and / or a laminated rubber fabric.

Le talon représenté sur la figure 3 est obtenu en recouvrant la bande de caoutchouc 2 qui recouvre la tringle hexagonale, d’une seconde bande de caoutchouc, avec interpo-25 sition d'un lubrifiant 4, par exemple une suspension à 6 % de stéarate de zinc dans l’alcool isopropylique. Puis l'ensemble est recouvert comme précédemment d'une étoffe 3.The heel shown in FIG. 3 is obtained by covering the rubber band 2 which covers the hexagonal rod, with a second rubber band, with the addition of a lubricant 4, for example a suspension at 6% of stearate. of zinc in isopropyl alcohol. Then the assembly is covered as before with a fabric 3.

Claims

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1. A tire comprising: a) at least one ply of radial carcass steel, 5 b) steel beads made up of wire cables (1) embedded in the end of each sidewall, and c) a layer of rubber insulation (2) covering the steel heels, made of rubber-covered cords, the insulation layer having a thickness varying between 0.1 and 0.7 cm in the areas where the heel cords come close to '' a steel ply of the carcass, characterized in that it comprises: d) a covering (3) wound around a heel, intended to keep the rubber insulation layer in place on the cords of the heel during the making of the tire, and which covers at least 80% of the external surface of each insulation layer;

2. A tire according to claim 1, characterized in that the covering (3) consists of a fabric 20 and completely covers the surface of each bead.

3. A tire according to claim 1, characterized in that the insulation layer (2) has a thickness of between 0.3 and 0.5 cm.

4. A tire according to claim 1, 23 characterized in that the cover (3) consists of a fabric wound in a spiral on the bead.

5. A tire according to claim 1, characterized in that the covering (3) consists of a fabric placed in a wraparound winding on the bead. 6 · A tire according to claim 1, character ized in that no bead stuffing strip is disposed in the fabric cover (3).

7. A method of manufacturing a tire bead, which consists in: a) forming a bead containing, in section, several cords (1), and b) providing the bead with a rubber coating (2), β 8 “♦ c) give the rubber coating a minimum thickness, near a carcass ply, of between 0.1 and 0.7 cm, characterized in that it also consists of: 5 d) covering the bead covering with a covering (3) which holds the rubber covering in place on the cords (1) of the bead during the making of the tire.

8. Method according to claim 7, characterized in that the covering (3) is wound in a helix on the rubber covered heel.

9. Method according to claim 7, characterized in that the covering consists of fabric (3).

10. Method according to claim 7, characterized in that the covering is put in place according to an enveloping winding on the heel covered with rubber. »Λ