Brevet FR2281528A1 — publié le 19760305

Des exigences différentes les unes des autres sont imposées au matériau qui constitue la surface de frottement d'une garniture et au matériau du reste de la section de celle-ci. La surface qui est exposée au glissement doit présenter des propriétés de frottement particulièrement favorables, être rési tante à la chaleur et posséder une résistance mécanique élevée, tandis que des exigences moins sévères sont imposées au matériau du reste de la garniture, qui doit par contre posséder de bonnes caractéristiques de conductibilité calorifique.Cependant, pour des raisons de résistance mécanique, on s efforce d'ancrer dans la-profondeur de la section de la garniture les fils qui constituent la surface de celle-ci en fonction de la technique de tressage adoptée, ce qui s'effectue de manière différente -avec les divers modes de tressage utilisés pour des garnitures, par exemple l'entrelacement en natte, ltentrelace- ment concentrique ou l'entrelacement.en diagonale.On connaît, pour améliorer les propriétés de glissement et de conductibilité calorifique d'une garniture, le procédé consistant à introduire dans le tressage, en plus d'un matériau de base, une petite quantité d'unmatériau additionnel particulièrement précieux, par exemple des cordons de graphite ou de PUEZ. La réunion avec la tresse steffec- tue en garnissant quelques fuseaux avec le matériau additionnel. Dans la tresse finie, le matériau additionnel suit les trajets d' entrelacement qui sont déterminés par le système de tressage adopté. Par exemple, lorsqu'on fait appel à un entrelacement'en diagonale, ce matériau s'étend a' travers toute la section de la garniture. Mais étant donné que les propriétés précieuses du matériau additionnel sont exigées exclusivement ou principalement au niveau de la surface exposée au frottement, le chargement de quelques fuseaux avec le matériau additionnel donne lieu à une consommation de ce matériau qui est dans un rapport défavorable avec la fréquence d'apparition du matériau additiomnel à la surface exposée au frottement. On pourrait imaginer de recouvrir simplement d'une bonde mince du matériau plus précieux la surface de la garniture qui est exposée au glissement. Mais il se révèle difficile de parvenir à une liaison suffisamment homogène entre la couche de revêtement et la garniture. C'est pourquoi l'invention a peut d'améliorer une garniture tressée qui se compose essentiellement d'un matériau de base et, dans une faible proportion, de fils d'un autre matériau, en concentrant les fils de l'autre matériau dans une région superficielle déterminée et en les unissant de manière sûre au matériau de base. La solution proposée par l'invention consiste en ce que les fils de l'autre matériau sont in.sérés dans l'entrelacement du matériau de base dans la région superficielle de la garniture. Par exemple, les fils additionnels peuvent être introduits dans le matériau de base par tressage, par remmaillage, par repiquage, par recrochetage ou par cotre. De cette manière, on obtient l'ancrage désiré du matériau additionnel dans la profondeur de la section de la garniture, mais néanmoins il se trouve exclusivement à la surface ou à proximité de la surface à garnir. Dans le choix du matériau de base, les propriétés de glissement de celui-ci ne jouent désormais plus qu'un rôle secondaire, si bien qu'il est possible de donner tout leur poids à ses caractéristiques de conductibilité calorifique, de capacité d'absorption, de dureté et même à son prix. En tant que matériau additionnel on peut utiliser des fils particulièrement résistants à l'usure, glissants, résistants aux effets de la chaleur et possédant une valeur mécanique élevée. De préférence, les fils du matériau additionnel sont entrelacés dans le matériau de base. Cela peut s'effectuer en particulier en guidant les fuseaux du matériau additionnel autour des fuseaux du matériau de base lorsque ceux-ci passent parla région du tressage qui correspond à ia surface à garnir. En d'autres termes, des trajectoires différentes sont fixées pour les fuseaux du matériau de base et pour les fuseaux de l'autre matériau.Alors que la machine à tresser présente les guide-fuseaux usuels pour les fuseaux du matériau de base, dolant par exemple lieu à un entrelacement en natte, à un entrelacement en diagonale ou à un entrelacement concentrique, il est prévu, pour les fuseaux garnis de l'autre matériau, des guides particuliers qu ne passent que par la zone superficielle qui doit être garnie avec ce matériau. I1 serait possible d'utiliser des guides qui seraient entièrement séparés, par leur nature et leur tracé, des guides-fuseaux du matériau de base. Mais il est préférable que les guide-fuseaux de l'autre matériau empruntent égalément, du côté de la surface à garnir, les lignes circonférentielles des roues à ailettes prévues pour les trajectoires d'entrelacement normales, mais ne s'étendent que sur la section superficielle à garnir, grâce à une autre disposition des aiguillages. A cette fin, il peut eAtre prévu, dans la zone à garnir, pour les fuseaux du matériau additionnel, des guide-fuseaux qui s'étendent parallèlement aux guides des autres fuseaux. Toutefois, il ne sera pas non plus exclu d'utiliser pour tous les fuseaux, même dans cette région, les mêmes guide-fuseaux, c'est-à-dire les mêmes rainures de guidage pour les pieds de fuseaux et de ne prévoir des différences qu'aux aiguillages au niveau desquels les fuseaux de l'un et de l'autre genre devront emprunter des directions différentes.Par exemple, ces aiguillages pourront être à commande forcée ou ils peuvent comporter des surfaces de guidage différentes pour le guidage des fuseaux d'une sorte dans l'une des directions et pour celui des autres fuseaux dans l'autre direction, en combinaison avec des formes de réalisation différentes des pieds de fuseaux. l'invention est ci-après expliquée de façon plus détaillée en référence aux dessins annexés: La figure 1 est la représentation de principe de la section d'une tresse en diagonale garnie d'après l'invention. Ta figure 2 est le schéma de travail et de construction d'une machine qui convient pour le- tressage selon l'invention. La figure 9 montre la disposition des rainures de guidage dans une machine selon l'invention les figures 4 et 5 sont des vues, respectivement en plan et en coupe, dtun élément d'aiguillage destiné à être utilisé dans la machine selon la figure 9. Sur la figure 1, on a indiqué par des traits continus les cordons du matériau de base d'une tresse en diagonale à quatre côtes, cordons qui suivent le tracé normal. lie tressage additionnel de l'autre matériau a été indiqué par une ligne de tirets. lie matériau de base constitue une armature fixe de fils dont les fils qui parviennent dans la région de l'une des surfaces sont entourés par des boucles de fils additionnels.De ce fait, on est assuré d'une part que les fils additionnels sont solidement fixés à la tresse de base, mais qu' ils participent pour une part aussi grande que possible à la constitution de la surface correspondante, laquelle représente la surface de glissement de la garniture.La tresse de base est formée d'un matériau usuel, par exemple de fibres d'amiante, tandis que les fils additionnels sont par exemple en polytétrafluoréthylène ou sont des fibres de graphite. Ils peuvent être également formés par des bandes découpées ou par des fils monofilaments. On obtient ainsi une garniture qui se caractérise par une grande élasticité et une bonne conductibilité calorifique grâce au choix du matériau de base, qui possède une résistance remarquable à l'é- rosion et à la corrosion grâce au matériau additionnel et qui est beaucoup moins coûteuse que les garnitures que l'on trouve sur le marché. lie cordon de tressage additionnel peut avoir une forme cir culai.re, polygonale ou plate. I1 est normalement imprégné ou huilé. Pour améliorer l'évacuation de la chaleur, il peut avoir une âme métallique ou minérale où être réalisé de quelque autre manière de sorte que les exigences impostes à la région de la surface de glissement de la garniture soient satisfaites dans les meilleures conditions, sans qu'il y ait à craindre une fabrication plus coûteuse, puisque le cordon n'entre que pour une faible proportion dans le volume total de la garniture. L'application du tressage selon l'invention est moins intéressante, sans être toutefois exclue, en cas d'entrelacement concentrique, en raison de la hauteur relativement grande de la côte en tuyau. Dans ce cas, la tresse additionnelle est limitée à la zone de la circonférence qui est située du côté de la surface de glissement de la garniture. En comparaison de garnitureskonnues dans lesquelles le matériau additionnel est tressé sur toute l'étendue de la section on économise grâce à l'invention 70 à sC% du matériau précieux. La dilatation volumique de la garniture de presse-étoupe selon l'invention est nettement moindre, en cas d'utilisation de fils de PTFE ou de matières fibreuses imprégnées de PTFE comme fils de tissage additionnels, que celle d'une garniture qui se compose exclusivement ou principalement de fils de PTFE. En outre, l'armatu re de la garniture qui avance jusque dans la région de la surface de glissement contribue à l'évacuation de la chaleur à partir de cette région. On sait que les matières fibreuses à base de matières organiques ou de matières minérales ont une médiocre conductibilité calorifique.Pour rendre l'armature de la tresse utilisable aux hautes températures et améliorer la conductibilité calorifique, des fils métalliques ou de la poudre de métal peuvent être introduits dans les fils de la tresse par torsion ou par imprégnation. Ces fils de tresse enrichis de métal donnent lieu à une durabilité nettement plus grande et à une meilleure évacuation de la chaleur à partir de la surface de glissement de la garniture. Meme en cas de contraintes de température très élevées, pour lesquelles il faudrait autrement utiliser des fibres de graphite, on peut encore employer comme fils additionnels des matières fibreuses imprégnées de PTFE, car les contraintes dues à la température sont moindres en raison de la meilleure évacuation de la chaleur à partir de la surface de glissement. le schéma des guide-fuseaux représenté sur la figure 2 correspond à la trajectoire des cordons représenté sur la figure 1. On peut voir que lorsque la machine n'est chargée que de fuseaux à diagonale, elle fournit une tresse en diagonale quadruple usuelle. lies fuseaux à diagonale laissent libres, sur les roues A, B, C et D, un groupe de quatre encoches de commande qui sont occupées par des museaux additionnels sur la figure 2. Si l'on suit le trajet de ces fuseaux, on constate que le fil du fuseau additionnel 5.1 se croise et, par suite, s'entrelace avec celui du fuseau à diagonale 1.1. Si l'on suit encore la trajectoire du fuseau 5.1, on constate un entrecroisement avec le fuseau 2.3, puis.avec le fuseau 4.5 au niveau de laioue D. Àu retour, il se produit un entrelacement avec le fil du fuseau 3.4. I1 en va de façon correspondante pour les autres fuseauS'additionnels. La disposition représentée de la machine autorise un maximum de quatre fuseauxadditionnels. Il est évident qu'on peut gaIement procéder avec un nombre moins grand de fuseaux additionnels. Si l'on désire un nombre plus grand de fuseaux additionnels, on peut y parvenir en prévoyant un plus grand nombre d'ouvertures de loge ment dans les roues A à D. Si l'on ne veut pas prévoir des aiguillages à commande forcée aux points de passage entre deux roues, au niveau desquels les fuseaux à diagonale et les fuseaux additionnels doivent emprunter des trajets différents, ce qui entrainerait des frais élevés, on peut disposer, pour les fuseaux d'un type et de l'autre, des rainures de guidage différentes dans la plaque de base, comme le montre la figure 3. On a supposé ici qu'au niveau des roues autour desquelles tournent exclusivement des fuseaux à diagonale (cf. les roues désignées par E à H), il n'est prévu comme d'habitude qu'une seule rainure de guidage qui se poursuit aussi tangentiellement dans la région des roues A à D.Mais, en outre, on a encore indiqué, au niveau des roues A à D, une paire d'autres rainures de guidage qui sont disposées de part et d'autre des rainures de guidage normales et qui sont destinées aux fuseaux additionnels. Tandis que les pieds des fuseaux à diagonale sont munis des tenons de guidage habituels, passant dans les rainures médianes, les pieds des fuseaux additionnels ne comportant à cet endroit aucun tenon, mais par contre ils sont munis d'une paire de tenons latéraux qui coopèrent avec les rainures de guidage extérieures. De cette manière, différents guides peuvent etre offerts aux différents fuseaux. Sur la figure 3, on a indiqué par des cercles W, dans la région de contact de roues voisines, que des éléments d'aiguillage interchangeables de la manière habituelle doivent se trouver à ces endroits. lies éléments d'aiguillage entre des roues autour desquelles tournent exclusivement des fuseaux à diagonale sont réalisés de la manière traditionnelle. Tes éléments d'aiguillage entre des roues autour desquelles tournent aussi bien des fuseaux à diagonale que des fuseaux additionnels présentent chaque fois les rainures de guidage usuelles pour les fuseaux à diagonale/et, parallèlement à celles-ci et de chaque côté, une rainure pour le guidage des fuseaux additionnels. lies éléments d'aiguillage entre une roue autour de laquelle tournent des fuseaux additionnels et une autre roue autour de laquelle tournent exclusivement des fuseaux à diagonale ont la forme qui est représentée à échelle agran.die sur la figure 4. Ces éléments d'aiguillage W ont une circonférence semblable à celle des éléments d'aiguillage habituels.Ils correspondent à ceux-ci dans la mesure où ils présentent deux rainures 9 et 10 qui se croisent au centre pour le guidage des fuseaux à diagonale qui doivent être transférés d'une roue à la voisine par l'élément d'aiguillage. Mais en outre, ils présentent encore une paire de rainures 11 qui s'étendent concentriquement avec la roue autour de laquelle les fuseaux additionnels doivent tourner. Si l'on suppose par exemple que l'élément d'aiguillage représenté sur la figure 4 est celui qui se trouve entre les roues A et E sur la figure 3, la rainure 9 constitue le guide pour les fuseaux de la série 1, la rainure 10 constitue le guide pour les fuseaux de la série 2 et les rainures ll servent au guidage des fuseaux additionnels de la série 5.Tandis que les fuseaux à diagonale sont transférés de la roue E à la roue A par les rainures 9 et 10, les fuseaux additionnels sont retenus au niveau de la roue À par les rainures ll. La figure 5 est une coupe d'un élément d'aiguillage selon la figure 4, le long de la ligne de coupe indiquée sur cette der nière. les éléments d'aiguillage W entre les roues autour desquelles tournent aussi bien des fuseaux à diagonale que des fuseaux additionnels ne se différencient de l'élément d'aiguillage représenté sur la figure 4tue par le fait qu'il est prévu chaque fois deux paires de rainures 11, parmi-lesquelles l'une des paires s'étend parallèlement à la rainure 9 et l'autre paire parallèlement à la rainure 10 en diagonale, de sorte que les fuseaux additionnels soient eux aussi transférés de la région d'une roue vers celle de l'autre. - REVEIEDICATIONS 1.- Garniture tressée, et notamment garniture de presseétoupe, se composant principalement dtun matériau de base et, pour une faible proportion, de fils d'un autre matériau, caractérisée en ce que les fils de l'autre matériau ne sont introduits dans 1' entrelacement du matériau de base que dans la région de la surface de la garniture. 2.- Garniture selon la revendication 1, caractérisée en ce que les fils de l'autre matériau sont introduits par tressage. 3.- Procédé pour le tressage d'une garniture selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que pendant l'opération de tressage du matériau de base, les fils de l'autre matériau sont introduits dans cette opération par le fait que les fuseaux de l'autre matériau sont guidés autour des fuseaux du matériau de base à cohtresens ou dans le même sens, au moment où ces derniers atteignent les guide-fuseaux affectés à la surface qui doit être garnie de l'autre matériau. 4.- Machine à tresser pour la fabrication d'un cordon de garniture de presse-étoupe, en particulier pour l'exécution du procédé selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'il est prévu, outre les guide-fuseaux pour le matériau de base, des guide-fuseaux pour un matériau additionnel qui suivent également les lignes circonférentielles des roues à ailettes, mais ne s'étendent pas sur toute la section de la tresse ou sur toute la circonférence de la tresse, en raison d'une.disposition différente de leurs aiguillages.