Brevet FR2009572A1 — publié le 19700206

La présente invention concerne des fils métalliques pour renforcement d'objets en caoutchouc. Il est bien connu de renforcer des objets en caoutchouc surtout des bandages pneumatiques, avec des câblés comprenant des 5 fils métalliques qu'on obtient par un processus de tréfilage sur une machine comprenant un grand nombre de filières et de tambours de bobinage. Au cours du processus de tréfilage, on réduit la tige ou billette métallique initiale au diamètre nécessaire en uti-10 lisant pour cela un certain nombre de stades successifs de tréfilage, chaque stade nécessitant un jeu de plusieurs filières ayant des diamètres progressivement décroissants, le fil devant subir un recuit entre les stades successifs de tréfilage. Pendant une telle opération, les filières subissent 15 une très forte usure et on est fréquemment obligé d'interrompre le tréfilage aux divers stades afin de procéder à l'entretien et au remplacement des filières individuelles, un nouvel enfilage du fil à travers toutes les filières étant indispensable après l'opération d'entretien ou de remplacement. 20 Par suite des frais et du temps nécessaires pour la mise en oeuvre d'un tel processus, la dimension minimale, aussi bien du point de vue pratique que sur le plan économique, des fils était limitée à environ 150 microns de diamètre, les fils étant groupés de façon à former un faisceau, un câblé ou un 25 câble. Dans le brevet français N° P.Y. 1 559 4-90 au nom de la Demanderesse, on a suggéré l'utilisation de fils plus fins que ceux de 150 microns de diamètre, et la présente invention vise notamment à fournir un procédé perfectionné pour 50 la fabrication de tels fils. Selon la présente invention un procédé de production d'un faisceau de fils métalliques est caractérisé en ce qu'il consiste à enrober une série de fils disposés parallèlement d'une matière ductile et à extruder l'ensemble, à l'aide de la pression 55 exercée par un fluide, à travers une filière afin de réduire l'ensemble et les fils individuels en diamètre d'une valeur prédéterminée. L'expression "faisceau" désigne une série de fils disposés à peu près parallèlement les uns aux autres. 40 Ces fils disposés parallèlement peuvent être enrobés 69 17413 2009572 de cuivre ou de matière plastique. La matière d'enrobage peut ou bien entourer les fils sous forme d'un tube ou bien noyer entièrement ces fils, quand par exemple on applique la matière d'enrobage par une technique de coulée ou de co-extrusion. 5 Afin d'assurer un contact hermétique efficace avec la filière, on profile l'extrémité menante du fil. enrobé de manière qu'il s'adapte avec précision à l'entrée de la filière. Ceci peut être obtenu d'abord en étampant l'extrémité des fils afin d'effectuer une solidarisation complète des fils et de la ma-10 tière d'enrobage, puis en meulant l'extrémité étampée afin de lui donner le profil désiré. En variante et de préférence, on saude un tronçon court de fil de cuivre de forme conique à l'extrémité menante des fils enrobés, ce tronçon s'adaptant avec précision à l'entrée de la filière. De préférence, une calotte métallique est 15 fixée à l'extrémité arrière des fils en vue d'empêcher l'échappement du fluide à travers les vides qui peuvent exister entre les fils, et aussi pour bloquer en position les fils enrobés extrudés après 1'extrusion. Une fois 1'extrusion terminée, on peut débarrasser les 20 fils de la matière d'enrobage, et l'on peut utiliser des moyens chimiques ou physiques, au choix» En variante, certains avantages peuvent découler de la présence de la matière d'enrobage, et dans ce cas on la laisse sur les fils, par exemple pour protéger ces derniers contre la 25 corrosion. La description qui va suivre ea regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en bout d'une fi-50 lière d'extrusion montée sur l'extrémité d'une chambre d'extrusion hydrostatique selon le mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une coupe schématique partielle par la ligne A-A de la figure 1, montrant une série de fils enrobés disposés dans la chambre d'extrusion. 35 La figure 3 est une coupe schématique par la ligne B-B de la figure 2 selon le mode de réalisation de l'invention. L'appareil comprend une filière d'extrusion 2 qui est représentée sur les figures 1 et 2 et qui est montée sur une chambre d'extrusion 1, cette dernière étant raccordée à une 40 pompe haute pression (non représentée) capable d'alimenter la 69 17413 3 2009572 chambre 1 en fluide d'extrusion sous une pression d'environ 2 126 kg/mm .Le fluide utilisé pour cette extrusion hydtostatique est un mélange de glycérine et de glycol dans un rapport de 3 ;1 en volume. 5 L'alésage intérieur de la chambre d'extrusion 1 se ré trécit dans la zone 6 pour aboutir à un diamètre intérieur de 635 microns à l'emplacement de la filière 2 et à proximité immédiate de cette filière .La filière d'extrusion 2 est construite en carbure de tungstène et présente tin seul trou d'extrusion 3 10 dont le diamètre est de 1,12 mm, pour permettre 1'extrusion et la réduction simultanée d'une série de fils métalliques 9 (voir figure 3) qui sont disposés parallèlement les uns aux autres et sont maintenus dans cette position par une matière d'enrobage ex-trudable 8. Le trou de filière 3 fait un angle de 90° à son en-15 trée 5 et à sa sortie 7* La filière 2 est fixée à la chambre d'extrusion 1 par une calotte annulaire 2a pouvant être assujettis à la chambre 1 et présentant un rebord dirigé radialement vers l'intérieure Le rebord vient en contact avec la face de la filière 2 et assure 20 ainsi la fixation dè la filière à la chambre d'extrusion. Dans le mode de réalisation considéré, une série de fils 9 en acier austénitique inoxydable subissent une réduction de diamètre par extrusion. La composition de l'acide inoxydable dont sont formés 25 les fils 9 est la suivante ï 18,0% de chrome 8,0% de nickel moins de 0,1% de carbone 2,0% de manganèse 30 71,9% de fer Les fils en acier inoxydable 9 sont revêtus par voie galvanique avec du cùivre jusqu'à une épaisseu- de 0,5 micron. Le revêtement de cuivre garantit que les fils d'acier ne se soudent pas les uns aux autres pendant 1'extrusion à travers la 35 filière 2. Le diamètre de chaque fil est de 150 microns. On commence par soumettre les fils à un recuit et ensuite on entoure quatre vingt onze de ces fils d'une gaine tubuiaire en cuivre (voir lTig.3) dont le diamètre intérieur est d'environ 1,8 mm et dont l'épaisseur de paroi est d'environ 150 microns. 40 On agglomère l'ensemble du tube et des fils -en le 69 17413 4 2009572 faisant passer à travers une filière d'agglomération (non représentée) de manière à obtenir un ensemble dont le diamètre extérieur est de 1,85 mm. En vue d'assurer un contact hermétique avec l'entrée 5 5 de la filière, on profile l'extrémité menante des fils enrobés 9 de manière que cette extrémité s'adapte avec précision dans l'entrée 5 de la filière. Dans ce but, un élément d'entrée ou de guidage sous forme d'un tronçon court de fil de cuivre de forme conique et d'angle de conicité égale à 90°, est soudé à 10 l'extrémité des fils enrobés. Une calotte en acier à haute résistance à la traction (non représentée) est soudée à l'extrémité arrière des fils pour garantir que le fluide ne puisse s'échapper à travers les vides qui demeurent entre les fils après agglomération, cette calotte servant également à bloquer en posi-15 tion les fils enrobés extrudés à la fin du cycle d'extrusion. On enroule l'ensemble des fils enrobés sur une bobine (non représentée) et on place le tout dans la chambre d'extrusion 1. On met en route la pompe haute pression de manière à développer dans la p chambre d'extrusion 1 une pression d'environ 126 kg/mm , afin 20 d'extruder les fils enrobés à travers le trou 3 de la filière. Le rapport d'extrusion (c'est-à-dire le quotient de l'aire de la section transversale initiale des fils par l'aire de la section transversale des fils extrudés) est de l'ordre de 2,8. On élimine le tube d'enrobage en cuivre 8 ainsi que le 25 cuivre qui entoure les fils d'acier en les dissolvant dans de lTacide nitrile chaud qe qui fait apparaître un faisceau de fils en acier inoxydable, le diamètre de chaque fil individuel étant de 91 microns. On peut soumettre les brins extrudés à une opération de 30 retordage avant de les grouper en un fil et on peut retordre ensemble au moins deux fils pour former un câblé. On peut également appliquer une contrainte de traction aux fils enrobés pour en faciliter la progression à travers la filière. 69 17413 5 2009572 REVENDICATIONS ' 1.- Procédé de production d'un faisceau de fils métalliques caractérisé en ce qu'il consiste à enrober une série de fils disposés parallèlement d'une matière ductile et à extruder 5 l'ensemble, à l'aide de la pression exercée par un fluide, à travers une filière afin de réduire l'ensemble et les fils individuels en diamètre d'une valeur prédéterminée. 2.- Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'on fait disparaître la matière d'enrobage après 1'extrusion. 10 3.- Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on retord le faisceau extrudé pour former un fil. 4.- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on retord au moins deux fils pour former un câblé. 15 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on profile l'extrémité menante des fils enrobés de manière que cette extrémité s'adapte avec précision à l'entrée de la filière. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 1 à 5, caractérisé en ce qu'on enrobe de cuivre les fils disposés parallèlement. 7.- Procédé selon 1'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les fils parallèles sont entièrement noyés dans la matière d'enrobage. 25 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on fait disparaître la matière d'enrobage des fils après 1'extrusion. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on fixe une calotte métallique à 1-'ex-30 trémité arrière des fils enrobés pour empêcher l'échappement du fluide à travers les vides qui peuvent exister entre les fils, et aussi pour bloquer en position les fils extrudés après 1'extrusion.