Brevet FR2351206A1 — publié le 19771209

ta présente invention concerne un procédé et un dispositif pour amé liorer l'imprégnation, par un bain d'adhérisage, de fils à filaments continus destinés au renforcement d'objets en caoutchouc ou autres élastomères naturels ou synthétiques. Dans le texte, le terme "fil" peut signifier aussi bien des retors et des cables que des fils simples. Ainsi que cela est bien connu, les fils destinés au renforcement d'objets en caoutchouc n'adhèrent que faiblement à ce dernier et ils doivent subir un traitement particulier si lton veut obtenir une bonne adhérence entre les fils et le caoutchouc. Dans ce but, les fils sont passés à travers un bain contenant une dispersion de latex et de différentes résines prépolymérisées et les fils sont ensuite essorés, séchés et soumis à une te,mpzrature élevée, la quelle achève la polymérisation et la fixation de la composition dladhérisage sur les fils, Cependant, lorsque des fils de titre élevé et constitués par plusieurs centaines de filaments sont passés de cette façon à travers un bain d'adhérisa ge, leur imprégnation à coeur est incomplète.Or, si l'imprégnation à coeur n'est pas habituellement recherchée dans les utilisations habituelles de renfort caoutchouc pour les fils de rayonne, polyanilz, polyester, elle est par contre obligatoire et fondamentale pour le verre. En effet, pour que des fils de verre constitués par un grand nombre de filaments continus puisses être t r e utilisés avantageusement pour le renforcement d'objets an caoutchouc ou autrés filaments élastomères,il faut que les soient tous enrobés indiiduellemeat dans une gaine d'élastomère de façon à éviter les effets d'abrasion entre les filaments adja cents. Une imprégnation à coeur insuffisante constitue dans ce cas un grave in convénient. On connatt, en particulier par les brevets français numéros:1011 3Q1, 1391 181 et 1205 142, des procédés de traitement de fils, fibres, mèches,dsns un bain d'imprégnation, lesquels consistent à mettre en vibration le bain de traitement, les vibrations se transmettant au produit à traiter. Les filaments ou fibres constituant ce dernier sont séparés par l'action vibratoire, ce qui favorise la pénétration à coeur du bain de- traitement. -ta présente invention concerne un nouveau procédé pour améliorer l'imprégnation par un bain d'adhérisage, de fils à filaments continus destinés en particulier au renforcement d'objets en caoutchouc ou autres élastomères naturels ou synthétiques, selon lequel le fil circulant dans le bain est soumis à l'intérieur de celui-ci à des vibrations, caractérisé par le fait que les mouvements vibratoires sont communiqués directement aus fils, les filaments constituant les fils s'écartant les uns des autres ce qui permet la penétration du bain à travers-la section de l'ensemble des filaments jusqu'au centre du fil lui-meme On arrive ainsi, selon ce procédé, à imprégner totalement et-de façon homogène, de gros fils constitués par plusieurs centaines de filaments, mime si ces fils ont subi au préalable une légère torsion. Ladite torsion, qui est inversement proportionnelle à la racine carrée du titre, pourra aller jusqu'à 4V tours/mètre pour un titre de 680 dtex, et jusqu'd 15 tours/mètre pour un titre de 3400 dtex. De préférence, on utilisera 25 tours/mbtre pour 680 tex et 10 tours/mètre pour 3400 dtex. La fréquence des vibrations est de préférence de l'ordre de 50 Hertz, quel que soit le titre des fils traités. Ce procédé permet d'arriver au résultat recherché tout en utilisant un matériel beaucoup plus simple que celui mis en oeuvre dans le cas où le bain lui-meme est mis en vibration. L'inventiçn concerne également un dispositif de mise en oeuvre du procédé, caractérisé par le fait qu'il comporte un élément vibrant immergé dans le bain, en contact avec le(ou les) fil(s) et transmettant le mouvement de vibrations auxdits fils. L'élément vibrant est de préference constitué par un embarrage pour le ou les fil(s) relié à un dispositif générateur de vibrations.Dans le cas où le traitement est effectué par la méthode habituelle selon laquelle les fils se présentent sous la fonme d'une nappe, l'élément vibrant est constitué par une barre embarrant l'ensemble des fils. Le générateur de vibrations est de préférence mécanique ou électromagnétique.Il peut comporter, par exemple, un moteur vibrant relié de façon rigide à la barre d'embarrage, l'ensemble barre, liaison, moteur étant maintenu en position par un montage élastique. Mais l'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples et figures ci-après donnés à titre illustratif mais non limitatif. - La figure 1 représente un bac d'adhérisage dans lequel est installé le dispositif selon l'invention. - La figure 2 est une vue suivant A de la figure 1. - La figure 3 est une vue partielle détaillée de la figure 1. La figure 1 représente plus précisément un bac d'adhérisage l,rempli de bain d'adhérisage 2, à travers lequel circule une nappe de fils parallèles 3. La nappe de fils passe d'abord sous un ensemble vibreur 4, puis à travers un système essoreur 5 et se dirige ensuite verticalement vers une colonne de séchage et de polymérisation (non représentée). L'ensemble vibreur 4, représenté à la figure 2, est du type mécanique. Il comprend essentiellement une barre horizontale 6 fixée par des entretoises 7 un tube parallèle 8. Celui-ci est supporté à l'une de ses extrémités par un palier 9 et par un ressort 10 fixé à un b & i 11, cependant qu'il est supporté à son autre extrémité gar un palier 12 assujetti à un plateau 13 sur lequel est solidement fixé un moteur asynchrone 14. Le plateau 13 est lui-mdme supporté par des ressorts 19 et 16 fixés par l'intermédiaire d'une tablette 17 au bâti 11. L'axe du moteur asynchrone 14 porte deux masselottes orientables l'une par rapport à l'autre au moyen de crans de réglage. La disposition non diamétrale de ces masselottes communique à l'ensemble du moteur 14 et du platenu 13, et par conséquent au tube 8 et à la barre 6, un mouvement vibratoire qui est en rapport avec la fréquence du courant utilisé. Le système d'essorage 5 décrit h la figure 3, est constitué d'une part par un rouleau creux en acier 18, comportant un revEteoent 22 d'un caoutchouc de silicone de dureté Shore 40. Le rouleau 18 est Crmé à ses deux extrémités par des flasques de polyamide. D'autre part, en regard immédiat du rouleau 18 et en position sensiblement tangente, est disposé un autre rouleau 19 de diamètre plus petit avec un méplat 20 et une chambre de section sectorielle 21 en caoutchouc.Cette chambre 21 est gonflée B.i'eau et avec une petite quantité d'air, ce qui-assure une pression de contact uniforme entre le rouleau 18 et le rouleau 19 ainsi que la souplesse nécessaire à la déformation. Le rouleau 18 est entraîné par la nappe de fils 3, cependant que le-- rouleau 19 an regard est fixe, ce qui assure un essorage par friction. Le niveau du bain passe sensiblement par le point de tangence. Il est A remarquer que pour obtenir un essorage régulier de la nappe, il faut que les axes des rouleaux 18 et 19 soient rigoureusement -parallèles. Exemple de traitement d'une nappe d'assemblés de fils de verre On soumet une nappe d'assemblés de fils de verre à un traitement d'adhérisage selon le procédé et-à l'aide du dispositif de l'invention. Chaque assemblé est constitué par 5 fils de 680 dtex et 408 filaments, non tordus ensemble, mais tordus individuellement avec une prétorsion de 25 tours au mètre. Les 5 fils sont disposés côte à côte, parallèlement pour chaque assemblé. nappe d'assemblés non tordus 3 traverse un peigne effectuant un lent mouvement de va-et-vient transversal, et puis pénètre dans le bain d'adhérisage 2 en passant sous la barre vibrante 6 qui est anime dlun mouvement vibratoire de 50 cycles/seconde soit 3000 cycles-inute. Les fils, groupés au début, au moment où ils arrivent sous la barre 6 se séparent nettement par la suite durant leur trajet entre ensemble vibreu- 4 et le dispositif d'essorage 5 ; dans claque fil, il y a "ouverture" des filaments. L'amplitude optima des vibrations est comprise entre 1,5 et 2 mm. La nappe d'assemblés progresse horizontalement sur une distance de 50 cm, sur une profondeur d'immersion de 5 cm, passe dahs le système d'essorage et monte directement en parcours vertical dans une colonne de séchage et de polymérisation. Le bain d'adhérisage comprend 300 grammes/litre d'extrait sec d'une composition xatex,résoxcine,forol. La température du bain est de l'ordre de 15 à 20ex. La tension au cours de l'adhérisage est de 15 à 20 g p.ur chaque fil, c'est-à-dire 75 à 100 g pour chaque assemblé de 5 fils. Dans la colonne, le séchage est effectué à 1600C, sur une distance de 15 mètres, et la polymérisation à 1900C sur une distance de 30 mètres. A la sortie de la colonne, les assemblés sont recueillis sur bobines, puis retordus à 110 tours/mètre pour former des retors et trois de ces retors sont câblés à 90 tourslmètre en sens inverse. Des essais comparatifs, avec ou sans utilisation de la barre vibrante, montrent que la quantité d'agent d'adhérisage qui est déposée sur les assemblés varie selon que l'on utilise ou non le dispositif vibratoire. Les caractéristiques des câbles "680 x 5 x 3 / Z 110 / S 90", avec ou sans utilisation de la barre vibrante, sont les suivantes SANS AVEC VIBRATIONS VIBRATIONS - Z de composition d'adhérisage fixée sur cabales 14 18 pénétration (Z de remplissage des espaces : vides dans la coupe) : 85 : 100 - adhérence H (effectuée sur éprouvette de 5 5 mm de hauteur selon la méthode BISFA 10 kg 11,5 kg : - fatigue (essai Mallory à 1 pli) - : base conven : Nombre de cycles : tionnelle : : : 100 : 140 Le tableau ci-dessus met en évidence les avantages de l'invention.En particulier, on constate qu'avec la barre vibrante en marche, on obtient un dépit de 18 7.d'extrait sec alors qu'en l'absence de barre vibrante le dépôt n'est que de 14 Z seulement (par rapport au poids des assemblés). Ces avantages sont obtenus avec un procédé pouvant être mis en oeuvre par un dispositif simple, donc peu coûteux et de fonctionnement sûr. Evidemment, le dispositif selon l'invention ne se limite pas à l'exemple décrit, mais peut comporter de nombreuses variantes, tant en ce qui concerne l'élément vibrant en contact avec les fils, que le dispositif engendrant les vibrations. Ainsi, on pourrait remplacer le moteur à masselottes excentrées 14 par un dispositif vibreur électromagnétique. L'invention s'applique à l'imprégnation par un agent d'adhérisage de tout fil formé de filaments continus et plus particulièrement aux fils,destinés au renforcement d'objets en caoutchouc ou autres élastomères naturels ou synthétiques (pneumatiques, courroies transporteurs X etc. ) Elle présente un intéret majeur dans le cas de fils de verre car elle permet d'avoir une bonne imprégnation à coeur et d'éviter ainsi dans une grande mesure les phénomènes d'abrasion de filament à filament. REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer l'imprégnation, par un bain d'adhérisage, de fil(s) à filaments continus, destinés en particulier au renforcement d'objets en caoutchouc ou autres élastomères naturels ou synthétiques, selon lequel le fil circulant dans le bain est soumis à l'intérieur de celui-ci à des vibrations, caractérisé par le fait que les mouvements vibratoires sont communiqués directement aux fils. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1; caractérisé par le fait qu'il comporte un élément vibrant immergé uans le bain, en contact avec le ou les fil(s) et transmettant le mouvement de vibrations auxdits fils. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'élément vibrant comporte une barre constituant un embarrage pour les fils, reliée à un dispositif générateur de vibrations. 4. Dispositif selon la revendication~3, caractérisé par le fait que le générateur de vibrations est un moteur vibrant relit rigidement à la barre, ensemble étant maintenu en position par un montage élastique.