Brevet FR2142678A1 — publié le 19730202

Cette invention concerne de façon générale une courroie trapézofidale de transmission de puissance et un procédé de fabrication de cette courroie ; elle a pour objet plus particulièrement une courroie trapézoidale améliorée comportant un corps de courroie allongé et une enveloppe ou revêtement textile en tricot de chatneX les côtes du tricot étant orientées selon la longueur de la courroie pour lui conférer des caractéristiques d'extension et de récupération suffisantes afin que l'enveloppe textile épouse la forme du corps de la courroie lorsque cette dernière passe autour de poulies ou de pièces analogues La majorité des courroies trapézodales cou raniment fabriquées comporte une tme ou corps élastomère, dans lequel sont incorporés des fils ou cordons de renforcement parallèles, et sur la surface extérieure duquel est vulcanisé ua revêtement textile est habituellement en tissu tissé. Afin que ce tissu tissé présente le maximum d'élasticité ou d'extensibilité, il est habituel de découper dans ce tissu tissé des bandes selon un angle d'environ 450 par rapport aux fils de trame et le channe, c'est-à-dire selon la diagonale du tissu.Le découpage en diagonale du tissu pour former ce type de revêtement textile entratie des gaspillages de matière et limite la longueur des bandes pouvant être coupées dans le tissu Par aL'leurs, le te 54 su n'a pas une longue durée de vie, du rait que les f;ls de channe et de trame orientés en diagonale n' ont pas les caractéristiques recherchées d'extension et de récupération ; le re vastement textile tend ainsi à s'user et à s1 effilocher après une certaine utilisation de la courroie trapézoidale. C'est un but de la présente invention de réaliser une courroie trapézoidale améliorée de transmission de puissance qui comporte un revêtement textile en tricot de channe ayant des caractéristiques d'extension et de récupération suffisantes pour que le rev8tement et la courroie trapézoidale aient une longue durée de vie, et d'en proposer un procédé de fabrication. Selon l'invention, le tricot de channe est tricoté en fil synthétique thermoplastique, et il est ensuite soumis à une séquence de stades de traitement dans le but de fixer le tricot sur l' & e de la courroie et aussi de lui conférer l'élasticité recherchée. Le premier stade de traitement consiste à plonger le tricot dans un bain contenant un composé d'isocyanate dans un solvant, suivi par une imprégnation par un élastomère) tel que du caoutchouc ou l'analogue, ce qui permet d'obtenir une liaison durable entre le corps de la courroie en caoutchouc et les fibres snthétiques du tricot. Le tricot est ensuite tendu et fixé à chaud alors qu'il est encore sous tension.Selon une réalisation préférée, le tricot est également plongé dans un solvant avant d'hêtre imprégné par l'élastomère, afin de modifier la raideur du tricot terminé et de contr8ler l'adhésivité du tricot provenant de l'isocyanate. Après séehage, le tricot traité est découpé en bandes longitudinales dans le meme sens où il a été tricoté, c'est-à-dire parallèlement aux cotes du tricot, de telle sorte que l'on peut ainsi obtenir des bandes continues très longues de tricot. Une bande de tricot de chatne est alors placée sur le corps de la courroie trapézoidale, de façon à entourer complètement celle-ci , avec les cottes du tricot parallèles et orientées selon la longueur du corps de la courroie.L' enveloppe de tricot de chine est vulcanisée dans cstte position, de telle sorte qu'elle devient partie intégrante de la courroie trapézoidale. Les fils synthétiques thermoplastiques du tricot sont de préférence du type à filaments continuos et résistent plus longtemps à l'usure. Par ailleurs, les caractéristiques d'extension et de récupération de l'enveloppe textile de la courroie trapézoidale se rapprochent de celles du corps élastique de la courroie ; il en résulte que l'enveloppe s'adapte plus étroitement au corps de la courroie et qu'elle a moins tendance à s'en séparer.Les fils synthétiques thermoplastiques constituant le tricot de chine ont une meilleure résistance que les fils formés à partir de fibres courtes filées, de telle sorte qu'il est possible de fabriquer des courroies trapézoidales plus petites présentant les qualités de résistance mécanique et à l'usure de courroies trapézoidales plus grosses ayant une enveloppe en tissu textile tissé. La tendance à la séparation précitée est en outre empêchée, suivant l'invention, par l'imprégnation du tricot par le composé d'isocyanate comme indiqué ci-dessus, cette imprégnation étant ou non suivie par une immersion dans un solvant. Ce traitement, ou ces traitements, combinés avec les traitements par l'élastomere et à chaud ultérieurs, améliorent en outre la liaison entre le caoutchouc et le produit synthétique du tricot obtenue lors de la vulcanisation ultérieure. I1 en résulte que la liaison entre l'enveloppe et l'Eme de la courroie est plus durable. L'invention propose également un procédé pour fabriquer une courroie trapézoldale améliorée, qui consiste à tricoter des fils synthétiques thermoplastiques pour former un tricot de chatne ayant des chatnes de mailles reliées ensemble et formant des cotes longitudinales, et à fendre le tricot le long de lignes parallèles aux côtes longitudinales pour former des bandes de largeur prédéterminée. Avant qu'il soit fendu, le tricot est plongé dans un bain contenant en solution un composé d'isocyanate pour améliorer les caractéristiques d'adhérence au caoutchouc des fibres synthétiques. Le tricot est ensuite imprégné d'un élastomère approprié, il est ensuite tendu et traité à chaud alors qu'il est encore sous tension pour contrtler l'allongement ou l'extensibilité du tricot.Le tricot, ou bien les bandes découpées dans la longueur du tricot, sont ensuite appliquées sur le corps de la courroie, les cotés opposés de la bande se recouvrant, afin d'entourer complètement le corps de la courroie. La courroie recouverte est alors vulcanisée de telle sorte que l'enveloppe textile en tricot de channe fasse alors partie intégrante de la courroie trapézoldale. D'autres buts et avantages de la présente invention spparattront dans la description suivante, en liaison avec le dessin joint, sur lequel la figure 1 est une vue en perspective d'une courroie trapézoIdale typique comportant un revietement ou enve loppe textile selon la présente invention la figure 2 est une vue en coupe transversale à grande échelle à travers la courroie trapézosdale de la figure 1, prise sensiblement le long de la litne 2-2 représentant en élévation une partie de la courroie trapézoSdale la figure 3 est une vue schématique d'une partie du tricot de chane, montrant la manière dont il est formé avec des boucles reliant entre elles les côtes de channes de mailles, les c8tes s'étendant entre le bas et le haut du tricot représenté sur la figure 3 ; et la figure 4 est une vue schématique de l'installation de traitement du tricot selon l'invelition et la séquence de ces traitements. la courroie trapézoldale de transmission de puissance 3 comporte généralement une carcasse ou corps de courroie allongé 3 et une enveloppe ou revttement textile l'entóu- rant, repéré en 4. Le corps de la courroie 3 est de préférence en élastomère par exemple en caoutchouc, et comporte généralement des fils de renforcement 2 incorporés dans l'élastomère et s'étendant longitudinalement. Le revêtement ou enveloppe 4 est formé dtu- ne bande de tricot de channe ayant des bords longitudinaux opposés, repérés en 5 et 6 sur la figure 2, qui se recouvrent sur la longueur de la face radialement extérieure de la courroie. La bande de tricot de channe est coupée dans un type approprié de tricot de chaste, par exemple celui représenté sur la figure 3. Ce tricot est tricoté à partir de deux jeux de fils de channe synthétiques thermoplastiques en filaments continus Y1 et Y2 de façon à former des côtes longitudinales de mailles reliées entre elles et formant des chasses, repérées de W1 à W4. Lors du tricotage du tricot, le jeu de fils de ctaSne Yl(dont l'un est identifié sur la figure 3 en moucheté) forme des mailles dans chaque rang, et les fils sont passés en avant et en arrière entre des c8tes espacées et en travers d'une ctte pour former des boucles diagonales relativement longues. Le jeu de fils de chine Y2 dont l'un est représenté hachuré sur la figure 3) forme des mailles dans des rangs successifs, et les fils sont tricotés ensemble en étant plaqués contre les mailles des fils Yl. Les fils Y2 sont passés en avant et en arrière entre des cotes immédiatement adjacentes pour former des boucles diagonales relativement courtes. Ce type de tricot de chaste est très élastique longitudinalement lorsqu'il est utilisé comme revêtement de courroies trapézoidales et reprend bien ses dimensions après avoir été étiré, de telle sorte que les surfaces périphériques, extérieures et intérieures, de la courroie trapézoldales, épou sent facilement la forme des éléments d'entraSnement, par exemple des poulies ou l'analogue, autour desquelles la courroie est en traSnée. L'élasticité de ce type particulier de tricot ett suffisante pour que la surface périphérique extérieure de la courroie trapézoldale puisse s'étirer, tandis que la surface périphétique intérieure se contracte lorsque la courroie passe autour des éléments d'entratnement avec lesquels elle coopère. Les fils formant les jeux de fils de channe Y1 et Y2 sont de préférence des filaments continus d'un matériau synthétique thermoplastique, par exemple polyamide (nylon) ou polyester (dacron). Ces types de fils thermoplastiques synthétiques ont une résistance à rupture très élevée et une longue durée de vie lorsqu'ils sont en permanence étirés et courbés lors de l'utilissa- tion de la courroie trapézoSdaleO Bien que, du fait de sa propre structure, le tricot de channe particulier selon l'invention ait, dans le sens longitudinal, une élasticité suffisante pour Btre utilisé comme revttement de courroie trapézoTdale, l'invention propose également un traitement ultérieur du tricot pour améliorer son adhérence au caoutchouc et lui conférer les caractéristiques d'allongement recherchées.On a constaté que, en imprégnant un tissu en matériau synthétique avec un composé d'isocyanate dans un solvant, cette imprégnation étant suivie par l'immersion du tissu dans une solution élastomère, par exemple de caoutchouc liquide, on peut obtenir une liaison très durable entre le caoutchouc et la matière synthétique du tissu. On a également constaté que, en imprégnant un tricot de channe selon l'invention dans des solutions d'isocyanate et d'élastomère, ces opérations étant combinées avec l'étirage do tissu et son fixage à chaud, la liaison entre l'enveloppe et l'Sme de caoutchouc est considérablement améliorée, tandis gutil devient simultanément possible de contraler les qualités du produit fini en ce qui concerne son extensibilité. Le traitement est effectué en continu et comporte trois stades t - immersion dans la solution d'isocyanate - immersion dans une solution d'élastomère - tension et fixage à chaud sous tension Dans le premier stade, le tricot est impré avec la solution d'isocyanate. Comme exemple d'un composé d' isocyanate 4 4' diphénylméthane ayant la formule suivante s On a trouvé qu'une concentration de -50 % convient aux buts de l'invention. Comme solvants appropriés, on peut citer le toluène et le xylène. Dans le deuxième stade, le tricot circule à travers une solution d'élastomère, par exemple une émulsion doleau et de latex. Lors de la vulcanisation constituant le stade final de la fabrication de la courroie trapézodale selon l'invention, ce film de latex assure que l'enveloppe devient et restera partie intégrante & la courroie trapézoldale. Le fixage à chaud sous tension du tricot forme le troisième stade, et a pour but de conférer au tricot les caractéristiques désirées d'extensibilité et d'allongement, de façon que l'on puisse envelopper étroitement l'âme de la courroie par l'enveloppe de tricot et améliorer l'élasticité de l'enveloppe lors de l'utilisation de la courroie trapézosdale terminée. La figure 4 représente l'installation de traitement du tricot de chatae selon l'invention, dans les trois stades. Le tricot de channe 8 est déroulé d'une bobine d'alimentation 9 et passe à travers un bain 10 contenant la solution d'isocyanate. Des rouleaux de guidage 11 et 12 garantissent que le tricot est correctement immergé dans le bain lorsqu'il passe à travers ce dernier. En quittant le bain, le tricot 8 passe à travers l'intervalle d'essorage de deux rouleaux 13 et 14, placés au-dessus du bain 10, pour éliminer l'ex- cédent de liquide. Le tricot de chatne revttu dtissocyanate est ensuite plongé dans un bain 15, contenant une solution d'élastomère, par exemple une émulsion d'eau et de latex. Ici encore, des rouleaux assurent que le tricot est correctement immergé dans le bain, et la quantité d'émulsion appliquée sur le tricot est contrôlée par des rouleaux essuyeurs ou l'analogue. Les caractéristiques d'allongement corrects du tricot traité comme indiqué ci-dessus sont obtenues en tendant le tissu en m & e temps qu'on le fixe à chaud. Dans ce but, le tricot traité 8 doit circuler à travers une unité de tension 16 comportant deux rouleaux de guidage 17 et un rouleau de ten sion 18, comme on le voit sur la figure 4. L'importance de la tension du tricot peut varier, par exemple en faisant varier la vitesse et/ou le poids du rouleau de tension 18 pour obtenir la tension désirée du tricot. Le fixage à chaud du tricot tendu s'effectue dans une étuve 19 traversée à basse vitesse. Dans l'étuve, deux rangées de lampes chauffantes 20 sont disposées pour four nir la chaleur voulue, le tricot 8 passant entre ces lampes. Un ventilateur 21, représenté schématiquement en 24, est disposé pour éliminer l'humidité de gétuve 19. Selon une réalisation préférée de l'nnven- tion, le tricot de channe peut toutefois etre également soumis à un autre traitement, effectué entre l'imprégnation d'isocyanate et l'imprégnation d'lastomère. Dans ce cas, le tricot, ayant reçu un film d'isocyanate après entre passé dans le bain 10, est plongé dans un bain ne contenant que du solvant. On n'élimine pas l'excédent de solvant. Ensuite, le tricot est rev8tu du film élastomère et traité à chaud sous tension, comme cidessus. Le but de ce traitement additionnel est double. L'un des buts est d'éliminer partiellement la solution d'isocyanate des interstices entre les fils ou les mailles de tricot ; un autre but est de remplir ces interstices pour empt- cher l'élastomère, appliqué au stade de traitement suivant, de pénétrer en excès, ce qui aurait pour inconvénient de rendre le tricot trop raide. Lorsqu'un produit final raide ne présente pas d'inconvénients, on supprime naturellement le stade du solvant et le tricot est traité selon le traitement en trois sta deè indiqués ci-dessus. L'isocyanate peut réagir avec l'eau dans l'émulsion de latex, mais, dans un processus continu comme dans l'installation considérée ci-dessus, l'isocyanate réagit pratiquement avec le latex. Le tricot de channe préparé comme il est indiqué ci-dessus, ayant ou non traversé le bain de solvant et ensuite séché, est alors coupé selon des lignes longitudinales telles qu'indiquées par la ligne en traits mixtes 7 de la fige 3. Les lignes de coupe s'étendent dans le sens des cttes,de telle sorte cue les cottes du tricot s'étendent longitudinalement dans chaque bande.le tricot est coupé en bandes d'une largeur prédéterminée,mais suffisante pour envelopper et recouvrir le corps3 de la courroie trapézoidale particulière sur laquelle on doit 11 appliquer. Les bords latéraux opposés de la bande ont un léger recouvrement sur la surface périphérique extérieure de la courroie (fig.2).Si on le désire, le tricot peut & re découpé avant d'entre imprégné de la solution d'élastomère. Dans ce cas, les bandes de tricot sont plongées dans la solution d'élastomère,par exemple de caoutchouc liquide, et ensuite séchées de toute manière appropriée.1)ans l'un ou l'autre cas, la courroie trapézoidale est vulcanisée avec l'enveloppe de tricot imprégnée placée sur elle,de telle sorte que l'enveloppe textile devient et reste partie intégrante de la courroie trapézoïdale. La courroie trapézoïdale améliorée est extremement résistante et résiste bien à l'usure; elle peut être soumise en toute sécurité à des températures très supérieures aux températures auxquelles les courroies trapézoidales sont normalement exposées en service.Du fait de la structure du tricot de charmez etdu traitement particulier auquel il est soumis,l'enveloppe résultante des courroies trapézoSdales est extremement souple et résistante,et elle forme un revêtement de courroie bien soudé à l' & e de la courroie,de telle sorte que l'on empoche ainsi en service la séparation du revêtement du corps de la courroie, augmentant ainsi la durée de vie de celle-ciOBien que l'on puisse utiliser d'autres types de modèles de tricot pour former le tricot-représenté sur la fig.3, on a constaté que cette disposition particulière des mailles procure la résistance,la souplesse et les caractéristiqus d'extension et de récupération exigées pour la majorité des types de courroies trapézoldalesO Sur le dessin et dans la description, on a décrit et représenté une réalisation préférée de 11 invention, et, bien que l'on ait employé des termes spécifiques, ceux-ci sont utilisés dans un sens général et descriptif seulement,et non pas à des fins de limitation. Afin d'obtenir pour la courroie le degré recherché de souplesse et de résistance à l'usure,il est préférable que le tricot de channe soit formé de fils de channe relativement fins.Par exemple, il est souhaitable que les fils Y1 et Y2 aient une finesse comprise entre 40 et 120 deniers, REVENDICATIONS 1. Courroie trapézoidale de transmission de puissance comportant un corps allongé et une enveloppe textile recouvrant le corps de la courroie, car-actérisé en ce que l'enveloppe est constituée par un tricot de channe ayant des channes de mailles reliées entre elles formant des cotes orientées selon la longueur du tricot, que le tricot adhère bien au caoutchouc du fait du revêtement du tricot par un premier film de composé d'isocyanate et par un deuxième film d'élastomère, et présente également une extensibilité déterminée gracie à un fixage à chaud, sous tension, du tricot revetu des deux films et en ce qu'une bande coupée dans le tricot de chape ainsi traité est fixée sur le corps de la courroie par vulcanisation de façon à entourer complètement le profil du corps de la courroie, avec les cotes du tricot s'étendant parallèlement se lon la longueur du corps de la courroie, de façon à obtenir des caractéristiques d'extension et de récupération suffisantes pour que l'enveloppe textile épouse la forme du corps de la courroie lorsque cette dernière passe autour des poulies dlentratnement ou organes analogues. 2. Courroie trapézoidale de transmission de puissance selon la revendication 1 caractérisée en ce que la raideur du produit fini est modifiée par l'immersion du tricot dans un solvant après application du film d'isocyanate, mais avant application du film élastomère. 3. Courroie trapézoidale de transmission de puissance selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que l'enveloppe textile est tricotée en fils de channe synthétiques thermoplastiques. 4. Courroie trapézoidale de transmission de puissance selon la revendication 3 caractérisée en ce que les fils synthétiques thermoplastiques sont des filaments continus de polyamide. 5 Courroie trapézoidale de transmission de puissance selon la revendication 3 caractérisée en ce que les fils synthétiques thermoplastiques sont des filaments continus de polyester. 6. Courroie trapézoidale de transmission de puissance selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisée en ce que le tricot de channe est formé de deux jeux de fils de channe synthétiques thermoplastiquesO Courroie trapézoldale de transmission de puissance selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les fils de channe de chaque jeu sont tricotés ensemble en mailles dans chaque cote, que les fils de ch- ne d'un jeu sont passés en avant et en arrière entre des côtes immédiatement adjacentes, et que les fils de channe de l'autre jeu sont passés en avant et en arrière entre des cotes espacées pour former des boucles relativement longues s'étendant en diagonale en travers d'au moins une cotez 8.Procédé de production dlune courroie trapézoidale de transmission de puissance ayant un corps de courroie allongé et une enveloppe textile recouvrant le corps de la courroie allongé et une enveloppe textile recouvrant le corps de la courroie, caractérisé en ce que l'on tricote un tricot de fils de channe synthétiques thermoplastiques en formant des cotes de channes de mailles reliées entre elles s'étendant selon la longueur du tricot ; que l'on plonge le tricot dans un bain contenant un composé dtisocyanate dans un solvant ; que l'on imprègne ensuite le tricot d'un élastomère pour améliorer l'adhésivité du tricot au caoutchouc ; que l'on tend le tricot ainsi traité et qu'on le traite à chaud en le maintenant sous tension ; que l'on sèche le tricot ; qu'on le fend selon des lignes parallèles aux cotes du tricot pour former des bandes d'une largeur prédéterminée ; que l'on applique une bande de tricot sur le profil extérieur du corps de la courroie pour l'entourer complètement, avec les cotes parallèles s'étendant selon la longueur du corps allongé de la courroie, pour obtenir des caractéristiques d'extension et de récupération de l'enveloppe suffisantes pour épouser la forme du corps de la courroie; et qu'on vulcanise l'enveloppe de tricot sur le corps de la courroie. 9. Procédé de production d'une courroie trapézodale de transmission de puissance selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'on plonge le tricot dans un solvant après l'avoir traité par la solution d'isocyanate, mais avant de l'avoir plongé dans I'élastomère et avant le fixage à chaud, de façon à modifier la raideur du produit fini. 10. Procédé de production d'une courroie trapézoldale de transmission de puissance selon les revendications 8 et 9 caractérisé en ce que le composé d'isocyanate est le diisocyanate 4:4' de diphénylméthane (MI)I) et que le solvant est du toluène, du xylène ou l'analogue. 11. Procédé de production d'une courroie trapézoidale de transmission de puissance selon les revendica tions 8 et 9, caractérisé en ce que l'élastomère est une émulsion de latex et d'eau.