Brevet FR2473080A1 — publié le 19810710

1. L'invention concerne un câble d'acier destiné à être utilisé pour le renforcement de bandages, de courroies, etc. En général, ce type de câble d'acier est réalisé par l'entrelacement de plusieurs fils métalliques disposés parallèlement les uns aux autres et revêtus d'un composé de caoutchouc. Lorsqu'un câble d'acier est utilisé comme élément de renforcement ou d'armature, une bonne adhérence des fils métalliques au composé de caoutchouc est indispensable. En d'autres termes, pour permettre à un câble d'acier d'assumer sa fonction de renforcement, il est nécessaire que les fils métalliques et le composé de caoutchouc constituent un corps parfaitement homogène. Dans le cas de bandages, par exemple, une mauvaise adhérence des fils métalliques au composé de caoutchouc provoque le phénomène appelé "phénomène de sépa- ration" (les fils métalliques et le composé du caoutchouc se séparent les uns des autres) pendant le roulement d'un véhicule, ce qui détériore la fonction des pneumatiques. De plus, une mauvaise adhérence entraîne une oxydation des fils métalliques sous l'effet de l'humidité contenue dans le composé de caoutchouc et de l'humidité de l'air ambiant avec, pour résultat, une diminution importante de la résistance du câble et l'apparition précoce du "phénomène de séparation". Le câble d'acier classique 1, représenté sur les figures la et lb des dessins annexés et décrits ci-après, est formé par entrelacement de plusieurs fils métalliques 2 de manière que sa section droite se présente comme montré sur les figures la et lb qui montrent une âme 2'. Lorsqu'un câble d'acier classique est recouvert d'un composé de caoutchouc, ce dernier ne peut pas pénétrer dans la partie centrale du câble 1, car les fils métalliques sont en contact étroit les uns avec les autres et un vide subsiste donc dans la partie centrale du câble et une bonne adhérence ne peut être obtenue entre le câble d'acier et le composé de caoutchouc. Pour éliminer les inconvénients indiqués ci- dessus et présentés par le câble d'acier classique, on a réalisé un câble d'acier 3 (parfois appelé "câble ouvert") obtenu par entrelacement lâche de fils métalliques de manière 2. qu'un espace subsiste entre les fils adjacents, comme montré sur les figures 2a et 2b, pour que le composé de caoutchouc puisse pénétrer dans la partie centrale du câble d'acier et puisse adhérer aux fils métalliques, sur toute leur circonférence. Cependant, dans ce cas, étant donné que le câble 3 d'acier est obtenu par entrelacement lâche sur toute sa longueur, il présente, de par sa réalisation, des incon- vénients tels que le regroupement des fils métalliques sur un côté, comme montré sur les figures 2c, 2d et 2e, ou un manque d'uniformité de l'entrelacement dans la direction longitu- dinale du câble. Par conséquent, même si le composé de caoutchouc pénètre dans la partie centrale du câble, le module d'un câble d'acier constituant un bloc homogène diminue, comme montré sur la figure 5, et la caractéristique de fatigue à la compression et à la flexion se détériore. Ainsi, plusieurs fils métalliques constituant un câble d'acier n'assurent pas la résistance de ce dernier -lorsqu'il se présente sous la forme d'un élément homogène et un ou deux fils sont plus sensibles à une rupture précoce sous l'effet des efforts. Par ailleurs, il est impossible, en pratique, de fabriquer un câble 3 d'acier ayant sur toute sa longueur le profil en section droite montré sur la figure 2a ou sur la figure 2b, bien qu'il soit possible d'obtenir de tels profils en section droite sur une certaine partie de la longueur d'un câble d'acier, car les fils métalliques constituant ce câble ne sont pas en contact les uns avec les autres, c'est-à-dire qu'ils doivent être disposés d'une certaine manière dans l'espace. L'invention est conçue pour éliminer les incon- vénients précités des câbles d'acier classiques et elle a trait à cet effet à un câble d'acier dans lequel une adhérence parfaite est obtenue entre les fils métalliques et le composé de caoutchouc et dans lequel également la réalisation de l'entrelacement est stabilisée. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: 3. - les figures la et lb sont des coupes transversales d'un câble d'acier classique; - les figures 2a et 2b sont des coupes transversales d'un câble d'acier dont les fils métalliques sont entrelacés de manière lâche afin de ménager entre eux un certain espace ou intervalle C; - les figures 2c, 2d et 2e sont des coupes transversales d'un câble d'acier dont les fils métalliques se regroupent sur un côté en cours d'utilisation; - la figure 3a est une élévation d'une forme de réalisation du câble selon l'invention; - la figure 3b est une élévation d'une variante du câble selon l'invention; la figure 3c est une coupe transversale, à échelle agrandie, du tronçon D2 indiqué sur les figures 3a et 3b; - la figure 3d est une coupe transversale, à échelle agrandie, du tronçon D1 indiqué sur les figures 3a et 3b; - la figure 4 est une coupe transversale schématique du câble d'acier selon l'invention dans lequel un composé de caout- chouc est infiltré; et - la figure 5 est un graphique montrant la relation entré le degré de pénétration du composé de caoutchouc dans le câble d'acier selon l'invention et le rapport des modules d'un câble à entrelacement lâche.et d'un câble classique. Les figures 3a à 3d représentent un câble d'acier 4 selon l'invention qui comprend des fils métalliques 2 et qui présente un pas d'entrelacement P, un diamètre D au niveau du tronçon o l'entrelacement est lâche et un diamètre D2 au niveau du tronçon o l'entrelacement est serré. Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 3a, les fils métalliques du câble 4 sont entrelacés de manière que des tronçons à entrelacement lâcheet à entrelacement serré alternent suivant le pas d'entrelacement (distance comprise entre deux tronçons à entrelacement lâche). Dans la forme de réalisation montrée sur la figure 3b, les fils métalliques du câble 4 -d'acier sont entrelacés de manière que des tronçons à entrelacement lâche et entrelacement serré alternent tous les deux pas (distance comprise entre les tronçons à entrelacement lâche). 4. Lorsqu'un câble d'acier selon l'invention, réalisé comme décrit précédemment, est recouvert d'un composé de caoutchouc comme montré sur les figures 3c et 3d, le composé de caoutchouc ayant pénétré dans la partie centrale A en passant dans les intervalles formés entre les fils métal- liques voisins progresse dans la direction longitudinale du câble d'acier et pénètre davantage dans la partie centrale B des tronçons-à entrelacement serré du-câble d'acier, afin de les remplir et de recouvrir ainsi la totalité de la surface du câble. Etant donné que l'entrelacement est serré à des inter- valles d'un pas, il est possible d'obtenir aisément une bonne stabilité de torsion et, par-conséquent, un câble d'acier à plusieurs fils métalliques intégrés. Comme montré sur la figure 5, la limite inférieure de la valeur D1/D2 (D1 étant le diamètre d'un tronçon à entrelacement lâche d'un câble et D2 étant le diamètre d'un tronçon à entrelacement serré) est déterminée par le degré de pénétration du composé du caout- chouc, et sa limite supérieure la plus faible est déterminée de façon à maintenir les propriétés mécaniques d'un câble d'acier. Il est connu que cette valeur dépend de paramètres de fabrication d'un câble d'acier, de la viscosité du composé de caoutchouc et d'autres facteurs, ainsi que du pas de torsion ou d'entrelacement. Par exemple, on suppose qu'un câble d'acier pour bandages pneumatiques, tel que celui montré sur la figure 3a, a pour caractéristiques 1x5x25, un pas de torsion de 10 mm, D2 = 0,7 (le diamètre d'un tronçon à entrelacement serré du câble) et D1/D2 = 1,15-1,3. Le taux de pénétration du caoutchouc dans un tel câble d'acier, dans son ensemble, est alors supérieur à 75 %, ce pourcentage étant exprimé par rapport au caoutchouc occupant la partie S indiquée sur la figure 4. De plus, le module du câble d'acier représenté, après pénétration du caoutchouc, est supérieur à 90, ce module ayant pour base la valeur 100 obtenue dans le cas du câble d'acier classique. Cette relation est montrée sur la figure 5 o le module est indiqué en M et la pénétration du caoutchouc en PC. Comme montré sur la figure 3.b, si un câble d'acier et réalisé dans les mêmes conditions que celles indiquées précédemment, il 5. apparaît que la valeur Dj/D2 est comprise entre 1,2 et 1,4. Autrement dit, on obtient le même résultat que celui obtenu avec le câble de la figure 3a. Les résultats précédents peuvent être appliqués à un câble d'acier comportant une âme. Comme indiqué précédemment, étant donné que le câble d'acier selon l'invention comporte des tronçons à entre- lacement lâche et des tronçons à entrelacement serré qui alternent à intervalles réguliers-, il est possible de stabiliser les fils métalliques au niveau de chaque tronçon à entrela- cement serré et de ménager un certain espace dans chaque tronçon à entrelacement lâche, de sorte que les déplacements désordonnés des fils métalliques sont minimisés et que l'entrelacement est stabilisé. Lorsque le câble d'acier est recouvert d'un composé de caoutchouc, ce dernier pénètre dans ledit câble en passant dans les intervalles compris entre les fils à entrelacement lâche. Dans les tronçons o les fils métalliques sont entrelacés sous un serrage tel que le composé de caoutchouc ne puisse pénétrer4 à partir de la surface du câble, le composé de caoutchouc ayant pénétré en passant dans les intervalles compris entre les fils des tronçons à entre- lacement lâche situés de part et d'autre du tronçon à entre- lacement serré, pénètre dans l'espace ménagé dans la partie centrale de ce tronçon à entrelacement serré en se dép-laçant longitudinalement au câble. Ainsi, le câble d'acier est recou- vert parfaitement du composé de caoutchouc, de sorte qu'une très forte adhérence est obtenue ainsi qu'une bonne protection contre l'oxydation du câble. Par rapport à un câble d'acier constitué de fils métalliques à entrelacement serré, un câble d'acier constitué de fils métalliques à entrelacement lâche peut changer facilement de propriétés mécaniques, par exemple à l'allon- gement. Il est donc nécessaire de donner aux tronçons à entrelacement lâche des dimensions aussi faibles que possible. Dans le cas de l'invention, les tronçons à entrelacement lâche ne constituent que la moitié ou un tiers de la longueur totale du câble et, par conséquent, la variation des propriétés mécaniques reste dans les tolérances permises. Ainsi, le câble d'acier selon l'invention se comporte comme un câble d'acier 6. classique en ce qui concerne les propriétés mécaniques, bien qu'il comporte des tronçons à entrelacement lâche. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au câble décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 7. REVENDICATIONS 1. - Câble d'acier constitué de plusieurs fils métalliques (2) entrelacés, caractérisé en ce qu'il comporte des tronçons à entrelacement lâche et des tronçons à entre- lacement serré qui alternent les uns avec les autres, le rapport du diamètre (D1) d'un tronçon de câble à entrelacement lâche au diamètre (D2) d'un tronçon de câble à entrelacement serré, étant compris entre 1,15 et 1,4. 2. - Câble d'acier selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance comprise entre les tronçons à entrelacement lâche est égale à un pas ou deux pas (P).