Brevet FR2053318A1 — publié le 19710416

La présente invention concerne un procédé et un appareillage pour la fabrication de câbles qui sont constitués d'un certain nombre de fils ou de tiges métalliques, de section circulaire ou approximativement circulaire convenant notamment 5 pour la construction de ponts suspendus et de ponts à câbles obliques pour le haubannage d'autres structures, etc. Selon l'invention, les fils métalliques ou les faisceaux de fils parallèles sont traités au moyen d'un enrobage, d'un liant, d'un agent de protection ou d'un agent anti-corrosion, puis revêtus 10 d'une couche d'élastomêre. On utilise déjà, pour les ponts suspendus, les ponts à câbles obliques etc., différents types de câbles. Selon la demande de brevet allemandfN0 1 251 786, il est connu d'utiliser un câble composite constitué d'un certain nombre de câbles 15 élémentaires parallèles, où les câbles élémentaires sont des rubans dont la largeur est un multiple de l'épaisseur et qui sont constitués d'au moins une couche de fils métalliques liés ensemble. Pour que l'on puisse fabriquer un câble composite â partir des câbles élémentaires, il faut coller ensemble les fils des rubans. 20 Le collage réalisé sert uniquement pour la solidarisation des fils e^t non pour remplir les espaces creux. Pour fabriquer les câbles appartenant à l'état de la technique, on utilise soit des câbles composés de câbles élémentaires, obtenus par collage de fils métalliques, soit des fils 25 enclacés, soit des faisceaux de fils dits parallèles qui sont constitués de préférence de plusieurs longues tiges d'enriron 0,3-0,8 cm d'épaisseur. Chaque espèce de câble utilisée préente des avantages et des inconvénients. Ainsi, par exemple, d'une part le tressage des fils enclacés est compliqué ejlt onéreux et, 30 d'autre part, les défauts obtenus lors d'un collage des câbles élémentaires peuvent conduire à une diminution de la solidité et partant à des dommages considérables. En plus des spécifications très sévères concernant la résistance mécanique des câbles, des ponts, etc., on a, en ce qui concerne les câbles pour ponts sus-35 pendus, etc. encore d'autres exigences, telles qu'une grande résistance à la corrosion etc. Il y a lieu, en outre, d'éviter que la pluie, la poussière etc. ne pénètre entre les faisceaux de fils. Enfin, il est souhaitable d'éviter les dégradations 70 27707 2 2053318 mécaniques, coups, etc. susceptibles d'endommager les fils parallèles, en se servant d'un revêtement de protection. Pour empêcher la corrosion, on a déjà proposé de munir les câbles d'agents anti-corrosion. Toutefois, ces agents de 5 protection contre la corrosion, appliqués superficiellement, ne peuvent leur conférer qu'une protection limitée dans le temps, à cause des influences atmosphériques, des dégradations mécaniques etc. Le but de la présente invention est donc d'éviter les 10 inconvénients précités et de mettre au point un câble durablement protégé contre l'action de la corrosion, muni d'une couche protectrice qui entoure le câble intérieurement et extérieurement. Un autre objet de l'invention est la mise au point d'un appareillage pour la fabrication des câbles directement sur le 15 chantier par exemplaire unique ou en séries continues ou semi-continues. Il entre également dans le cadre de l'invention de ne pas devoir munir les câbles, fabriques selon l'invention, à l'intérieur (c.à.d«dans l'espace entre les fils ou les tiges) 20 d'une matière plastique relativement coûteuse et de très haute qualité ainsi que d'utiliser des produits de protection d'un autre type, tant comme revêtement extérieur qu'à l'intérieur du câble, ces produits ayant diverses fonctions. Ainsi, il faut que le frottement produit lors de l'oscillation des câbfes soit réduit 25 au minimum, sinon la résistance statique des fils est diminuée. Enfin les faisceaux de fils doivent rester liés entre eux et .revêtus extérieurement au moyen d'une couche protectrice. La fabrication continue des câbles n'est possible que si le diamètre d'un câble fini et le nombre de fils ou de tiges 30 utilisés, ainsi que leur diamètre, permettent son enroulement. La fabrication des câbles en semi-continu peut être envisagée lorsque les longueurs nécessaires des câbles sont bien connues et lorsqu'on dispose de suffisamment de place pour une telle fabrication. 35 II est souvent nécessaire de fabriquer les câbles directe ment sur le chantier. Ici on doit avoir la possibilité de fabriquer des câbles élémentaires. Selon l'invention, il a été constaté que ces objectifs peuvent être atteints en utilisant un câble constitué de fils, 70 27707 3 2053318 disposés parallèlement les uns par rapport aux autres, ce câble pouvant être employé pour des ponts suspendus etc. Dans ce câble, les espaces entre les fils parallèles sont remplis d'un enrobage et/ou d'un liant et/ou d'un agent anti-corrosion. Les faisceaux 5 de fils parallèles sont complètement revêtus â l'extérieur au moyen d'une couche d'élastomère. Les différentes étapes de la fabrication doivent être exécutées selon un horaire déterminé, l'état plastique des revêtements déposés sur les fils élémentaires ou les faisceaux parallèles à l'étape précédente servant de 10 constante de temps. Pour chaque type de revêtement, cette constante est connue. Par le terme "constante de temps", dans le cadre de la présente invention, on entend le temps qui doit s'écouler entre le moment de l'application du revêtement et le moment le plus proche où l'on peut procéder au traitement suivant. Il est 15 préférable de faire en sorte que les "constantes de temps" des différentes substances utilisées pour le revêtement soient approximativement identiques (éventuellement en utilisant des additifs appropriés). Ainsi, soit la "constante de temps" (fonction du choix des additife appropriés), soit la distance entre 20 les postes de traitement est variable, et partant, la production horaire de la ligne. C'est pourquoi les installations nécessaires pour réaliser le procédé de l'invention doivent être de dimension suffisante et aisément adaptables aux conditions données. De par leur conception, elles doivent convenir pour les trois types 25 d'opérations précitées. Les faisceaux ou les tiges, placés les uns contre les autres, ont par exemple une section circulaire ou approximativement circulaire; ils doivent être disposés de manière à être jointifs ou presque et séparés paT une très fine couche de 30 revêtement seulement, de façon telle qu'en regardant leur section on constate que les lignes qui Telient les centres de trois fils contigus forment un triangle équilatéral. Les espaces entre les zones de contact sont remplis d'un enrobage et/ou d'un liant et/ou d'un agent anti-corrosion. Etant donné que la surface de 35 l'enveloppe formée autour des faisceaux de fils parallèles pnéente des inégalités ou des interstices et que la section de fils parallèles peut présenter un aspect polygonal, il y a lieu, selon l'un des modes d'exécution de la présente revendication, de remplir ces inégalités ou interstices au moyen d'un liant, d'un 70 27707 4 2053318 enrobage ou d'un agent anticorrosion. Selon l'invention, les fils sont traités au moyen d'un enrobage, d'un liant ou d'un agent anti-corrosion et réunis pour former des faisceaux parallèles, les espaces entre ces 5 derniers étant complètement ou presque complètement remplis par les produits pafcités. De plus, il est particulièrement avantageux de remplir également les inégalités ou les interstices entre les fils réunis en faisceaux parallèles sur la surface de l'enveloppe 10 recouvrant ces derniers au moyen de produits d'enrobage, d'agents anti-corrosion ou de colles. L'invention est illustrée à l'aide des Fig. 1 â 4; les Fig. 1 a et 1 b schématisent les étapes du procédé de fabrication. On dispose en A les fils ou tiges élémentaires venant 15 de bottes et coupés à dimension de telle manière que dans la section du faisceau les lignes reliant les centre entre trois fils qui se touchent ou se touchent â peine forment approximativement un triangle équilatéral. Afin que les enrobages, les liants ou les agents anti-corrosion etc. puissent complètement enrober 20 chaque fil ou tige, on dispose ces derniers â une distance les uns des autres proportionnelle à la distance définitive. Le revêtement des fils élémentaires au moyen des enrobages, des lisants ou agents anti-corrosion s'effectue en B; les tiges ou fils revêtus sont réunis en C pour former un faisceau de fils 25 parallèles. Au cours de cette opération, les fils ou tiges prennent leur position définitive et le revêtement remplit complètement ou presque complètement les interstices entre les fils de même que les inégalités de la surface enveloppant les fils parallèles. 30 Au cours du finissage, la surface de l'enveloppe entourant le faisceau de fils parallèles ainsi formé est pourvue en D d'une couche d'enrobage, de liant ou d'agent anti-coTrosion sur laquelle on enroule en E un tissu, de préférence un treillis. Il s'est avéré particulièrement avantageux d'utiliser un tissu en polyester. 35 L'enroulement autour du faisceau des fils parallèles s'opère de préférence en spirale. Le câble acquiert sa forme définitive en F par le revêtement au moyen d'un élastomère. Ce revêtement s'effectue de manière que le faisceau de fils soit complètement enrobé; après le durcissement, le câble fini est bobiné en G. 70 27707 s 2053318 Il est particulièrement avantageux d'enrober un second treillis autour du faisceau dans le sens de rotation contraire avant le revêtement par 1'élastomère. Comme enrobage, liant ou agent anti-corrosion, on utilise de préférence un élastomère exempt 5 de solvant ou pauvre en solvant, de préférence un polyurêthane, un polyéther ou un polyester additionné d'un agent de durcissement. Par rapport au poids total du polymère, l'agent durcisseur est ajouté à raison de 0,7/10 à 3/10 et de préférence 0,8/10 â 1,5/1o partie part partie en poids de polymère. On ajoute 10 certains additifs ou charges solides, notamment du goudron, des pigments et des matières de charge. Cet élastomère est introduit ou déposé dans les interstices entre les faisceaux de fils parallèles et sur les parois externes des faisceaux. Il est important, lorsqu'on met en oeuvre ces produits, de les 15 utiliser sans solvant ou avec très peu de solvant pour que la volatilisation du solvant éventuellement présent ne puisse produire aucune bulle ou inclusion susceptible de causer ultérieurement des défectuosités ou des dégâts. Pour le revêtement extérieur des câbles, on utilise 20 de ptférence un élastomère à base de polyurêthane, de polyéther ou de polyester avec un agent de durcissement et éventuellement avec des additifs,des matières de charge et des accélérateurs. Selon l'invention, les produits de revêtement comprennent environ 25 a 70 % en poids d'élastomère. 25 Pour la réalisation du procédé décrit ci-dessus, on utilise en A un disque de séparation qui constitue en même temps une paroi latérale du réservoir de produit de revêtement en B et qui est interchangeable. La paroi opposée du réservoir est munie de perforations 30 qui correspondent à celles du disque de séparation; elle est également interchangeable et est aménagée de telle façon qu'il soit possible de lui appliquer d'autres plaques perforées. Les deux parois latérales sont munies de moyens pour empêcher le récipient de couler. La réunion des fils ou tiges pour obtenir un faisceau 35 de fils parallèles s'effectue en C. Elle peut être réalisée à l'aide d'une paire de cylindfJres rotatifs calibrés qu â l'aide d'un serre-câble. Si l'on utilise un serre-câble, il y a lieu de recourir à un organe de traction à l'aide duquel les fils ou 70 27707 6 2053318 tiges formant un faisceau sont tirés en vue de leur passage dans les autres postes. Le revêtement suivant de la surface de l'enveloppe formée par le faisceau de fils parallèles s'effectue en D dans 5 un autre réservoir qui équivaut à peu près â celui de la station B. Les deux parois latérales sont munies chacune d'une ouverture correspondant au faisceau de fils parallèles et sont interchangeables. Les deux parois latérales sont munies de dispositifs (un sas par exemple) destinés à empêcher la sortie 10 du liquide. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les étapes C et D sont réunis de telle manière que la paire de cylindjîres rotatifs calibrés soit directement précédée d'un dispositif de revêtement pourvu d'une filière ronde. L'enroulement du faisceau de fils parallèles au moyen 15 d'un tissu, de préférence un treillis, s'effectue en E au moyen d'un dispositif enrouleur qui se déplace â une vitesse choisie pour entourer le faisceau d'une spirale de tissu. Un deuxième dispositif d'enroulement peut être aménagé â une certaine distance du premier et fonctionner en sens inverse de celui-ci, 20 ce qui permet l'enroulement d'une deuxième couche de tissu en une spirale de sens contraire. Le revêtement suivant au moyen de 1'élastomère est effectué en F à l'aide d'une installation comprenant des roues, des glissières, etc. permettant un déplacement ou un glissement 25 du dispositif le long du câble ainsi qu'une chambre de revêtement et un dispositif de raclage permettant de faire un revêtement complet ou partiel (de préférence la moitié de la surface) tout en conservant des épaisseurs constantes. Les roues, les glissières, les pièces d*écartement, etc. peuvent être disposées une distan-30 ce fixe ou réglable au moyen de vis ou d'autres moyens de fixation. Elles sont fixées élastiquement au dispositif. De cette façon, il est possible de régler le chariot ou le dispositif de revêtement de manière à obtenir des épaisseurs des couches de revêtement bien déterminées. 35 Sur le dispositif de revêtement, on aménage de préfé rence des rails conducteurs, des crochets, des pignées, etc. qui servent de support et facilitent la manutention ou encore qui servent à la fixation du câble de traction pour le guidage du dispositif de revêtement. La chambre de revêtement et le 70 27707 7 2053318 dispositif de raclage sont disposés à la fin du dispositif de revêtement, de même qu'un dispositif de raclage supplémentaire , entourant totalement ou partiellement l'enveloppe du câble ou encore un dispositif de guidage. 5 Le câble fini est bobiné en G, après le durcissement de 1'élastomère au moyen de dispositifs connus. Lorsqu'on effectue la fabrication en semi-continu, on place un dispositif mobile de reprise après la station D ou E, Lorsqu'on aménage le dispositif de reprise après la station D, 10 le bobinage peut être effectué aux deux extrémités d'un faisceau de sorte que les deux couches de tissu se croisent au milieu. Tous les dispositifs précités sont aménagés d'une manière mobile et munis de dispositifs de fixation. La Fig. 2 montre la section d'un câble fini pour ponts 15 suspendus ou analogues, où 1 représente les fils ou les tiges; 2 les espaces remplis d'enrobage; 3 les endroits revêtus à l'extérieur de faible épaisseur et 4 les endroits revêtus à l'extérieur de forte épaisseur; 5 le tissu et 6 la couche d'élastomère déposée sur le tissu. La Fig. 3 représente une 20 installation pouT la fabrication de tels câbles directement sur chantiers. Lors de la fabrication des câbles pour ponts suspendus et analogues, il y a lieu de tenir compte du fait que les deux extrémités du câble doivent être aplaties afin de permettre 25 leur fixation au pylône et au pont dans lequel ces extrémités doivent être noyées. Il ne faut pas perdre de vue que les câbles ayant d'aussi grands diamètres (comme cela est exigé pour la construction des ponts) ne peuvent plus être enroulés et doivent donc par conséquent être fabriqués sur le chantier. 30 Comme la Fig. 3 le montre, les installations des postes A jusqu'à D sont aménagés sur un attelage mobile. Les installations correspondant aux postes E et F peuvent être disposées séparément ou ensemble sur une ou deux remorques qui sont alors accouplées avec l'attelage précité. Les fils ou les tiges, coupés à leur 35 longueur définitive, sont introduits à la main dans le disque de séparation en A et poussés jusqu'au poste C et réunis à l'aide d'un serre-câble; l'extrémité du câble ainsi formé est munie d'une plaque perforée perdue afin de l'aplatir et de la fixer à un moyen de traction. Une deuxième plaque perforée perdue 70 27707 8 2053318 est fixée définitivement à l'entrée du poste C. Les deux plaques perforées deviennent partie intégrante du câble. La Fig. 4 a montre une représentation schématique d'un dispositif de revêtement par 1'élastomère (F) qui peut être 5 déplacé le long du câble grâce à des roues. Devant la chambre de revêtement (1) se trouve une installation de raclage (2). Les roues latérales (3) et (5) sont réglables et ajustables à l'aide des dispositifs de mise au point (4). La Fig. 4 b montre une vue en plan de 1 installation 10 de revêtement par 1'élastomère. Le Fig. 4 c montre le dispositif de réglage avec ressort à contrepression et anneau de retenue. 70 27707 9 2053318 REVE NDICATIONS 1.- Procédé pour la fabrication de câbles, soit directement sur chantier sous forme de câbles élémentaires, soit en opérant en continu ou en semi-continu, lesdits câbles étant constitués d'un certain nombre de fils ou tiges ayant une section 5 circulaire ou approximativement circulaire convenant notamment pouT la construction de ponts suspendus, ponts à câbles obliques ou analogues, caractérisé en ce que les fils et/ou les faisceaux de fils parallèles sont traités au moyen d'un enrobage, d'un liant ou d'un agent anti-corrosion, puis revêtus par un élastomère 10 et en ce que le mécanisme d'entrainement, les distances qui séparant les différents postes les uns des autres et/ou une constante de temps dépendant du produit utilisé pour le traitement sont réglables les uns en fonction des autres. 2.- Procédé pour la fabrication de câbles suivant la 15 revendication 1, caractérisé en ce que les faisceaux de fils parallèles, après leur traitement au moyen d'un enrobage, d'un liant ou d'un agent anti-corrosion sont entourés d'un tissu, de préférence d'un tissu de polyester enroulé en spirale puis revêtus d'une couche d'élastomère couvrant la totalité du câble, 20 et en ce que, éventuellement, on réalisé un deuxième enroulement autour du faisceau de fils parallèles au moyen d'un tissu, de préférence un treillis, en formant une spirale de sens contraire à la précédente avant d'effectuer le revêtement du faisceau au moyen d'un élastomère. 25 3.- Procédé pour la fabrication des câbles suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fils sont traités au moyen d'un enrobage, un liant ou un agent anti-corrosion, en ce que ces fils sont réunis en faisceaux parallèles, l'espace entre ces fils parallèles étant complètement ou presque complète-30 ment rempli, en ce que de plus les inégalités et les interstices sur la surface enveloppe des fils réunis en faisceaux sont également remplis au moyen d'un enrobage, un liant ou un agent anticorrosion, en ce que les faisceaux de fils précités sont enroulés dans un tissu, de préférence un treillis de polyester, cet 35 enroulement se faisant sous forme d'une spirale autour du faisceau et en ce que l'on effectue ensuite un revêtement au moyen d'un élastomère qui entoure complètement le faisceau. 70 27707 10 2053318 Procédé pour la fabrication de câbles suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on utilise comme eitrobage un liant ou un agent anti-corrosion, un élastomère exempt de solvant ou pauvre en solvant, de préférence à base 5 de polyuréthane, de polyéther ou de polyester avec un agent de durcissement ajouté en quantité telle que les rapports pondéraux entre l'agent de durcissement et le polymère sont compris entre 0,7/10 et 3/10, de préférence entre 0,8/10 et 1,5/10, ledit élastomère pouvant en outre contenir des additifs et/ou des 10 matières de charge, notamment du goudron et des pigments. 5.- Procédé pour la fabrication de câbles suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enrobage, 11^ liant ou l'agent anti-corrosion renferme environ 25 â 70 t en poids d'un élastomère et en ce que l'on utilise pour le revêtement 15 externe un élastomère, de préférence â base de polyuréthane, de polyéther ou de polyester additionné d'un agent de durcissement et éventuellement d'additifs, de matières de charge et d'accélérateurs. 6.- Procédé pour la fabrication de câbles suivant les 20 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les étapes du procédé sont les suivante: (A) poste de séparation; (B) poste de revêtement des fils séparés; (C) poste de réunion en faisceaux; (D) poste de revêtement des faisceaux de fils parallèles; (E) poste d'enroulement; (F) poste de revêtement au moyen d'un elastomère; 25 (G) poste de bobinage et en ce que les étapes correspondant aux postes (A â F) sont identiques pour la fabrication des câbles élémentaires, en continu ou en semi-continu. 7.- Appareillage pour la réalisation du procédé suivant les revendications 1 â 6, caractérisé en ce qu'il comporte un 30 réservoir pour le revêtement des fils séparés (B) muni d'un dispositif de séparation (A) pour les fils ou les tiges, en ce que pour la réunion (C) des fils ou tiges en faisceaux on se sert d'un paire de cylindres rotatifs calibrés déplaçables et entraînés par moteur ou d'un serre-câble pourvu d'un moyen de traction, 35 on ce qu'il comporte un autre réservoir pour le revêtement de la surface enveloppant le faisceau de fils parallèles (D), le poste de séparation (A) du reservoir (B) étant un disque de séparation dont les ouvertures se trouvent à une distance qui est proportionnelle aux distances définitves entre les fils ou les tiges, en 70 27707 2053318 ce que le réservoir du poste (B) est pourvu sur ses côtes de moyens empêchant toute fuite et en ce que le réservoir du poste (D) possède du côté de son entrée et du côté^ de sa sortie les moyens qui empêchent une sortie de liquide, tels que des sas. 5 8.- Appareillage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que pour l'enroulement du faisceau de fils parallèles sortant de la station (D) on utilise deux machines enrouleuses (E) se trouvant à une certaine distance l'une de l'autre, en ce que celles-ci enroulent deux couches de tissu en sens contraire 10 sur le faisceau de fils parallèles, et en ce que pour le revêtement du faisceau de fils parallèles au moyen d'un élastomère on se sert d'un poste de revêtement (F) qjui possède des roues, des, glissières ou des dispositifs analogues pour le déplacement le long du câble, ce dispositif pouvant être réglé â l'aide de 15 vis, de dispositifs de réglage, ou analogues de manière â maintenir des épaisseurs de couche bien définies et qui possède également une chambre de revêtement et un dispositif de raclage pour le revêtement complet ou partiel, de préférence pour le revêtement d'un seul côté, et en ce que le câble fini est bobiné 2o à une certaine distance de ce dispositif de revêtement. 9.- Appareillage suivant les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la réunion des fils ou tiges correspondant au poste (C) et le revêtement consécutif du faisceau correspondant au poste (D) sont réunis en un seul poste, en ce que la 25 matière de revêtement est appliquée au moment de la réunion â l'aide de filières rondes, en ce que ces dernières se trouvent disposées immédiatement devant la paire de cylindres rotatifs, en ce que, dans le cas d'une fabrication en semi-continu, un dispositif de reprise est placé après le poste (D) qui tronçonne 30 le faisceau en segments de longueurs bien déterminées, le tissu aux deux extrémités du câble étant placé de manière à pouvoir être sumultanément enroulé en spirales de sens contraires, les deux couches de tissu se croisant au milieu du segment. 10.- Appareillage suivant les revendications 7 â 9, 35 caractérisé en ce que toutes les installations sont transportables, en ce qu'elles sont munies de dispositifs de fixation, en ce que les installations correspondant aux postes (A à F) sont disposées sur un ou plusieurs attelages couplés en vue de la fabrication des câbles directement sur chantier, les câbles 70 27707 12 2053318 élémentaires étant aplatis â leurs deux extrémités à l'aide de plaques perforées perdues, ces dernières faisant partie intégrante des câbles finis et en ce que l'on utilise des fils ou des tiges coupés à dimension prêts à l'emploi.