Brevet FR2330530A1 — publié le 19770603

La présente invention se rapporte à la fabrication de courroies renforcées, et elle concerne plus particuliérement la fabrication de courroies renforcées par des couches de renforcement en matière non-tissée. Les nappes de renforcement tissées, qui sont un type courant de renforcement de courroies, ont une résistance propre suffisante pour supporter les forces appliquées lors de la préparation des nappes de renforcement et de l'assemblage de la courroie. En outre, ces nappes sont en général recouvertes d1élas- tolère non vulcanisé qui donne une surface de nappes collante et cette propriété est utilisée avantageusement pour positionner ensemble des nappes assemblées, en préparation au passage de l'ensemble dans une presse de vulcanisation. On peut utiliser des nappes de renforcement non tissées, par exemple une étoffe sans trame, dans les courroies, mais l'insuffisance de la résistance dans certaines directions avant que la matière (l'étoffe) soit incorporée dans une courroie-assemblee rend la manipulation difficile. Hise à part cette difficulté, il est à présent possible de fabriquer des courroies renforcées#par des tissus de renforcement sans trame qui, une fois recouverts, sont non-collants et, par conséquent, ne se mettent pas en place automatiquement sur l'ensemble, avant incorporation dans un ensemble de courroie achevé. La présente invention a pour objet un moyen pour incorporer de façon satisfaisante de telles matières dans une courroie. L'invention s'applique particulièrement à des courroies du type décrit dans la demande de brevet français NO 76 07967 du 19 mars 1976 * La courroie qui y est décrite comprend une matière de renforcement en bande incorporée comprenant une multiplicité de filaments pratiquement non torsadés, parallèles entre eux, très proches les uns des autres, par exemple en nylon, qui sont entièrement imprégnés par une matière de matrice qui fait adhérer lesdits filaments entre eux et au reste de la structure de courroie avec une liaison suffisamment solide pour produire une courroie satisfaisante. La bande est dépourvue de trame et l'on peut utiliser différentes combinaisons de bandes pour obtenir des largeurs, des caractéristiques et des rigidités de courroie différentes.On peut utiliser plusieurs nappes ou couches de renforcement en forme de bandes, on peut utiliser une ou plusieurs nappes de matière en bande disposées transversalement et l'on peut utiliser deux ou plus de deux bandes longitudinales côte à cote pour obtenir différentes largeurs de courroie à partir d'une seule largeur de bande. Selon un premier aspect de l'invention, un procédé de fabrication de courroies formées par une matière élastomère et une structure de renforcement incorporée comprenant deux ou plus de deux couches d'étoffe non-tissée en matière filamenteuse consiste à appliquer un dispositif de jonction sur au moins certains des filaments des couches pour former une jonction localisée pour relier les couches ensemble dans leurs positions relatives requises pour l'assemblage final de la courroie, à achever On peut mettre en oeuvre le procédé de façon a réaliser un joint en bout entre les bords des deux couches ou à joindre des zones superposées de deux couches ou davantage. Le dispositif de jonction peut consister en une machine a piquer pour réunir par piquage les couches assemblées. Il est préférable de piquer un fil textile qui peut entre en une matière en fibres coupées ou, mieux, une matière à filaments continus, par exemple des fils de couture en nylon ou en polyester. Il est préférable que le piquage soit un piquage par aiguille pivotante pour former un joint en zigzag transversalement par rapport aux filaments pour joindre les couches. Cette forme de piquage est particulièrement appropriée pour joindre les bords de deux nappes bout-à-bout, la ligne de piqûre s'étendant dans la direction des bords réunis. On effectue normalement le piquage dans une direction parallèle a la longueur de la courroie, mais on peut l'effectuer obliquement par rapport a elle. On peut utiliser deux lignes ou groupes de lignes de piqûre ou davantage pour positionner parfaitement les couches de renforcement. En variante, le dispositif de jonction peut consister en une machine de soudage à appliquer sur la largeur des feuilles assemblées pour effectuer leur soudure dans la région de jonction localisée. On peut déplacer une machine à souder de façon continue transversalement-par rapport à l'ensemble de couches de support ou, mieux, on la déplace pas à pas sur la largeur de l'ensemble en l'arrêtant pour effectuer les soudures. Les soudures peuvent consister en un réseau de soudures séparées réparties en grillage, ou bien en lignes de soudure continues séparées entre les couches assemblées. Comme moyen de soudage préféré, il y a lieu de citer le chauffage radiofréquence entre deux platines. Il est préférable que la platine inférieure soit plate, et que la platine supérieure comporte un réseau de saillies que l'on met légèrement en contact avec le haut de l'ensemble de couches et que l'on maintient dans cette position au cours du chauffage et du refroidissement pour effectuer la soudure. La durée de chauffage peut être très courte, de telle sorte que le soudage ne prend que quelques secondes. D'autres procédés de soudage comprennent d'autres moyens de chauffage comme par exemple le chauffage par induction à haute fréquence, le chauffage diélectrique, le soudage par faisceaux électroniques et le soudage par ultrasons. Dans ce dernier cas, l'énergie peut être fournie en continu au moyen d'une série de patins suivant les couches assemblées pour réaliser des lignes de soudure continues séparées. Selon une autre variante, le dispositif de jonction peut consister en un adhésif, par exemple un adhésif adhérant par impact, ou un adhésif à chaud ou "hot melt", pour effectuer une jonction localisée. Le procédé peut aussi comprendre le stade consistant à appliquer une ou plusieurs couches de renforcement en étoffe non-tissée à filaments parallèles, les filaments étant dirigés dans le sens de trame de la courroie. On peut le faire en découpant une longue couche continue de matière sans trame en sections et en appliquant chaque section transversalement et bout-à-bout avec la section adjacente suivante, puis en joignant l'ensemble pour maintenir les nappes ensemble et former une couche continue de filaments transversaux. On peut appliquer les sections découpées transversalement perpendiculairement à la longueur de la courroie, ou transversalement-suivant un certain angle par rapport a elle, typiquement compris entre 600 et 900. On peut utiliser plusieurs opérations de jonction ; par exemple, on peut joindre les nappes de renforcement en sousensembles comprenant chacun deux ou plus de deux nappes, puis joindre entre eux les sous-ensembles. En outre, on peut soumettre la structure de renforcement assemblée a un stade de préparation superficielle comme, par exemple, l'enduction par un liant, avant d'appliquer un élastomère pour former les recouvrements extérieurs de la courroie. On peut sécher le liant avant d'appliquer les recouvrements. Selon un autre de ses aspects, l'invention concerne une courroie constituée par une matière élastomère dans laquelle est incorporée une structure de renforcement comprenant deux ou plus de deux couches d'étoffe non-tissée en matière filamenteuse reliées entre elles par une jonction (un joint) localisée formée entre les couches ou nappes. Les jonctions ou joints peuvent consister en des soudures et ce sont, de préférence, des lignes de piqûre. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif~, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente les stades d'assemblage d'une courroie. La figure 2 est une vue en plan d'une section de renforcement de courroie assemblée. La figure 3 est une vue en élévation d'un outil de soudage devant être utilisé dans le cadre de l'invention. On constitue une couche ou nappe de renforcement longitudinale de 624 mm de large en assemblant 1692 brins de fil de nylon de 94 tex pour pneumatiquoe (140 filaments par fil) qui donnent donc un total de 236 880 filaments de 0,67 tex en une couche de filaments régulièrement espacés et en enrobant les filaments d'une matière de matrice constituée par un plastisol à base de chlorure de polyvinyle à une teneur de 300 %, rapportée au poids de fil. On fait passer la couche venant d'entre enrobée sur un rouleau chauffé pour gélifier le chlorure de polyvinyle. On stocke alors la couche ou nappe de renforcement non-tissée enrobée obtenue sous forme de rouleau pour l'utiliser comme partie du renforcement de chaine de la courroie. On constitue une couche ou nappe de renforcement de 624 mm de large en assemblant 846 brins de fil de nylon de 94 tex pour pneumatiques (140 filaments par fil) pour obtenir un total de 118 440 filaments dans une nappe de filaments régulièrement espacés. On enrobe la couche ou nappe de matière de matrice à base de chlorure de polyvinyle comme ci-dessus, encore une fois dans une proportion de 300 % du poids de fil, et on gélifie le chlorure de polyvinyle sur un rouleau chauffé. On stocke alors la nappe enrobée sous forme de rouleau. On place deux rouleaux de la matière de renforcement longitudinal dans des positions 10 et 11, comme indiqué sur la figure 1, de façon que les deux bandes 16 et 17 de 624 mm de large chacune proviennent des deux rouleaux l'une le long de l'autre pour constituer une seule largeur de nappe de matière de renforcement de channe (c'est-à-dire longitudinal) pour la courroie. On place le rouleau de matière de renforcement transversal devant être utilisé pour constituer le renforcement de trame de la courroie dans un support 13 tel que celui représenté sur la figure 1.On coupe des longueurs de matière de renforcement transversal de 1 248 mm tour à tour dans une section de coupe 14, puis on les fait tourner de 900 à la station 15 d'oa lton fait passer les carrés de renforcement de trame 25 sur une table d'assemblage 12 oh on les pose sur la largeur de la surface supérieure des deux bandes de renforcement de chaîne 16 et 17 cote à côte.On fait alors passer l'ensemble sous une rangée de six machines à coudre à aiguille pivotante (non représentées) agencées de façon que des lignes de piqûre 18 (voir figure 2) soient appliquées chacune à côté#d'un bord des bandes de renforcement de channe 16 et 17, et une ligne de piqûre 19 est appliquée le long du milieu de chaque bande de renforcement de chaîne 16, 17; La nappe piquée 20 obtenue est suffisamment solide pour une manipulation subséquente. On fait ensuite passer la nappe par un dispositif de pulvérisation 21 où une couche de "CHEMLOK" (marque de la Hughson Chemical Company) est appliquée à la surface de trame qui est la surface supérieure de la nappe piquée 20, et l'on stocke alors l'ensemble sous forme de rouleau à la station 22. Le "Chemlok" constitue un liant pour une couche de matière de recouvrement de courroie caoutchoutée que l'on applique alors par calandrage à ladite surface traitée chimiquement, l'ensemble recouvert étant stocké en forme de rouleau. On combine alors deux rouleaux 23 et 24 de ladite matière recouverte préparée jusqu'ici avec leurs recouvrements à l'extérieur pour former un seul ensemble de courroie en les déroulant dos à dos et en maintenant les bords en alignement au moyen de guides dans la zone d'entrée d'une presse pour courroies. On utilise la presse pour souder la courroie assemblée et aussi pour vulcaniser les recouvrements de caoutchouc, et l'on obtient, après ajustement des bords, une courroie recouverte de caoutchouc de 1 200 mm de large, d'une résistance normalisée de 315 KN/m. Au cours du processus d'assemblage de courroie décrit ci-dessus, le piquage constitue un moyen pour joindre les couches de matière de renforcement sans trame difficiles à manipuler. On peut utiliser bien d'autres combinaisons de couches, selon la structure de courroie requise. En outre, on peut assembler complètement la structure de courroie avant piquage, ou bien l'on peut piquer deux sous-ensembles ou davantage avant d'assembler la structure de renforcement complète. On peut utiliser d'autres configurations de piqûre, selon l'agencement des couches qui doivent être maintenues en position. On peut utiliser un piquage rectiligne au lieu ou en plus du piquage par aiguille pivotante, et le piquage peut avoir lieu dans une direction non-parallèle à la longueur de la courroie, selon la façon la plus commode de maintenir la structure requise assemblée. Au lieu du piquage, du soudage, on peut utiliser, par exemple, le soudage radiofréquence pour fixer les couches ensemble en provoquant une fusion localisée de la matière de matrice des couches. On a représenté sur la figure 3 un outil de soudage particulièrement approprié pour réaliser un grillage de joints de soudure localisés entre les feuilles de renforcement 16, 17, 25 au lieu des opérations de piquage décrites ci-dessus. L'outil de soudure comprend une plaque d'aluminium 30, une plaque isolante "Tufnol" de 2,54 cm d'épaisseur 31, une grille de soudure 32 décrite avec davantage de détails plus loin, et deux bandes 33 de cuivre de 15,24 cm de large et de 0,05 mm d'épaisseur servant de connexions électriques entre la plaque d'aluminium et la grille de soudure.La grille de soudure 32 est formée de feuil lard d'acier déployé aplati présentant des dimensions d'environ 33 x 76,2 cm et présentant les détails dimensionnels ci-dessous Dimensions d'ouverture approximatives = 1,75 x 4,57 cm Pourcentage approximatif d'aire d'ouverture : = 76 % Largeur approximative des barreaux = 2,44 mm Epaisseur approximative des barreaux = 1,067 min. Cet outil de soudage est destiné à être fixé à la platine supérieure d'une presse à souder radiofréquence, la platine inférieure ayant une surface métallique lisse sur laquelle on peut déplacer pas à pas la matière en feuille à joindre. On va donner ci-après des détails d'un mode d'utilisation de cette machine à souder radiofréquence pour joindre deux couches de matière de renforcement, pour la fabrication de courroies transporteuses. On produit un stratifié de renforcement de 77,5 cm de large en plaçant des bandes de couches de renforcement transversal perpendiculairement sur une couche de renforcement longitudinal. La couche de renforcement longitudinal et les bandes de la couche de renforcement transversal ont toutes 77,5-cm de large et elles sont constituées par un assemblage de fil de nylon de 94 tex pour pneumatiques (140 filaments par fil) enrobé d'une matrice de plastisol à base de chlorure de polyvinyle, dans une proportion d'environ 300 % en poids.La couche ou nappe de renforcement longitudinal comprend 2136 fils, c'est-à-dire 299 040 filaments de 0,67 tex, et les bandes de couches de renforcement transversal 1068 fils, c'est-à-dire 149 520 filaments de 0,67 tex. On place alors les stratifiés de renforcement dans la presse de soudage radiofréquence, et on les joint par soudage répétitif de sections de 34,29 cm de long avec une puissance fournie de 17 kW et des durées de soudage de 10 à 15 secondes. L'invention ne se limite pas à des courroies à matières de matrice à base de chlorure de polyvinyle, et on peut l'appliquer pour d'autres matières de matrice, y compris le caoutchouc. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de courroies formées par une matière élastomère et une structure de renforcement incorporée comprenant deux ou plus de deux couches d'étoffe non-tissée de matière filamenteuse, caractérisé en ce que l'on applique un dispositif de jonction sur au moins certains des filaments des couches de façon à former une jonction localisée pour relier les couches ensemble dans leurs positions relatives requises pour l'assemblage final de la courroie et l'on durcit ou l'on vulcanise la courroie assemblée. 2.- Procédé selon la revendication L, caractérisé en ce que l'on incorpore les filaments de chaque couche dans une matière de matrice avant d'appliquer le dispositif de jonction. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on assemble les couches dans leurs positions relatives requises pour l'assemblage final de la courroie et l'on applique alors le dispositif de jonction pour réunir les couches par piquage. 4.- Procédé#selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on assemble les couches dans leurs positions relatives requises pour l'assemblage final de la courroie, et l'on applique alors le dispositif de jonction pour réunir les couches par soudage. 5.- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on déplace le dispositif de jonction pas à pas par rapport aux filaments pour effectuer une série de soudures séparées. 6.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de jonction comprend un adhésif appliqué à l'une au moins des deux feuilles à réunir, les feuilles'étant alors assemblées dans leurs positions relatives requises pour l'assemblage final de la courroie. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on enduit les couches d'étoffe non-tissée d'un liant avant application de couches de recouvrement, puis l'on durcit ou l'on vulcanise l'ensemble de courroie ainsi forme. 8.- Courroie, caractérisée en ce qu'elle a été fabriquée par un procédé selon l'une quelconque des revendications la 7. 9.- Courroie comprenant une matière élastomère dans laquelle est incorporée une structure de renforcement, caractérisée en ce que la structure de renforcement comprend deux ou plus de deux couches d'étoffe non-tissée en matière filamenteuse reliées ensemble par une jonction localisée formée entre les couches. 10.- Courroie selon la revendication 9, caractérisdeen ce que le joint localisé se présente sous la forme d'une ligne de jonction d'une largeur relativement faible par rapport à la longueur de la ligne de jonction. 11.- Courroie selon la revendication 10, caractérisée en ce que les couches sont reliées entre elles de façon continue suivant les longueurs de la ligne de jonction. 12.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 a 11, caractérisée en ce que les couches d'étoffe non-tissée sont reliées entre elles par deux ou plus de deux joints localisés (jonctions localisées). 13.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que le joint localisé est un joint piqué. 14.- Courroie selon la revendication 13, caractérisée en ce que le joint piqué est en matière textile. 15.- Courroie selon la revendication 13 ou 14, -caracté- risée en ce que le joint piqué se présente sous la forme d'un joint en zigzag. 16.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que le joint localisé est un joint soudé. 17.- Courroie selon la revendication 16, caractérisée en ce que le joint localisé est une soudure continue s'étendant sur la largeur de la couche assemblée sous la forme d'une ligne de jonction. 18.- Courroie selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que le joint localisé comprend une série de soudures discrètes s'étendant sur la largeur des couches assemblées. 19.- Courroie selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que les deux couches de renforcement sont reliées par une zone de soudures discrètes en forme de grille. 20.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que le joint localisé est formé au moyen d'un adhésif. 21.- Courroie selon la revendication 10, caractérisée en ce que la ligne de jonction est sensiblement parallèle à la longueur de la courroie. 22.- Courroie selon la revendication 10, caractérisée en ce que la ligne de jonction s'étend transversalement à la courroie. 23.-Courroie selon la revendication 9 ou 10, caractérisée en ce que le joint localisé comprend un groupe de deux ou plus de deux lignes de jonction s'étendant sensiblement côte à côte. 24.- Courroie selon la revendication 23, caractérisée en ce qu'elle comporte deux ou plus de deux groupes de lignes de jonction. 25.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 23, caractérisée en ce que les filaments de la couche sont sensiblement parallèles à ceux d'une seconde couche. 26.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 24, caractérisée en ce que les filaments d'une couche sont transversaux par rapport à ceux d'une seconde couche et transversaux par rapport à la longueur de la courroie. 27.- Courroie selon la revendication 26, caractérisée en ce que la résistance de la couche de renforcement s'étendant transversalement par rapport à la courroie est inférieure a la résistance de l'autre couche de renforcement. 28.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 27, caractérisée en ce que deux couches de renforcement sont réunies bout à bout. 29.- Courroie selon l'une quelconque des revendications 9 à 27, caractérisée en ce que deux couches de renforcement sont jointes par une jonction à recouvrement.