Brevet FR2535356A1 — publié le 19840504

La présente invention a pour objet un procédé de revêtement de câbles et les câbles obtenus selon ledit procédé. De tous temps, on a cherché à augmenter la durée de vie des câbles et cordages réalisés en fibres textiles naturelles ou synthétiques et utilisés dans différents domaines. Cette augmentation résulte d'une amélioration de la résistance mécanique et de la résistance aux agents chimiques La résistance mécanique a pour but de contrecarrer les effets pernicieux de l'abrasion, des chocs, des meurtrissures, de l'écrasement, de l'enroulement, des déchirures et des pliages selon des angles aigus La résistance aux agents chimiques est nécessaire pour lutter contre les facteurs climatiques ( intempéries, rayons solaires, etc),contre la pollution de l'air et contre les bactéries, l'humidité, les coquillages, etc Le produit étant de forme générale cylindrique, il- est souhaitable de pouvoir le revêtir d'une couche protectrice uniforme et concentrique à l'enveloppe du câble ou de l'âme de-ce câble Le choix des moyens pour réaliser un tel revêtement a évolué avec les progrès de la technique, notamment dans le domaine chimique Deux axes principaux ont été suivis: l'imprégnation en plein bain le boudinage qui consiste à réaliser une extrusion sur le câble, à l'aide d'une tête d'équerre. D'autres moyens, tels que la projection électrostatique, par exemple n'ont pas permis un développement industriel notable. L'imprégnation en plein bain par passage du câble dans une solution, chauffée ou non, de résines, vernis, bitumes, etc ne permet pas d'obtenir une protection d'épaisseur convenable, à moins de recommencer l'opération d'enduction un grand nombre de fois Elle conduit à des dépenses d'énergie considérables, notamment pour le séchage et nécessite des investissements importants Les résultats sont donc insuffisants par rapport aux dépenses engagées et ce procédé est peu utilisé, à ce jour du moinsîdans le but recherché par la présente invention. Le procédé le plus utilisé pour revêtir les câbles est actuelle- ment le boudinage qui consiste à forcer dans une filière le produit obtenu par fusion de granulés (ou de poudre), sur le câble proprement dit qui se trouve, grâce à une tête d'équerre introduit en continu dans le profilé creux extrudé. Ce procédé présente toutefois des inconvénients, notamment en ce qui concerne le revêtement des câbles textiles dont la surface externe est moins régulière que celle des câbles métalliques Or, lors du boudinage, le câble doit être régulier et parfaitement centré pour que le résultat obtenu soit satisfaisant Il n'en n'est pratiquement rien D'autre part, outre un investissement important, le boudinage est bien adapté à la réalisation de grandes longueurs de câbles à très grande vitesse Par contre, il nécessite des mises au point longues et par suite coûteuses conduisant, notamment à des pertes de matière considérables Ces pertes provoquées par les essais et réglages sont prohibitives notamment dans le cas de câbles réalisés à partir de fibres aramides Ce procédé n'est paf suite pas applicable lorsqu'il s'agit de fabriquer des longueurs relativement limitées de câbles de diamètres variables. La présente invention a pour objet de pallier les inconvénients mentionnés ci-dessus et de permettre l'obtention d'un revêtement d'épaisseur uniforme, par un procédé de mise en oeuvre particulièrement simple, à un coût minimum. Selon la présente invention, le procédé de revêtement d'un câble est caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer le câble; à disposer autour dudit câble, au moyen d'une grille de répartition un ensemble de fils ou bandes de matière extrudée; à faire passer l'ensemble câble + bandes dans une filière dont la section est inférieure à la somme des sections du câble et des bandes à tirer l'ensemble câble + revêtement par une chenille à travers une zone de refroidissement; à enrouler le produit obtenu sur un cabestan. La présente invention se présente donc sous la forme d'une synthèse entre les procédés connus d'extrusion et de pultrusion. Comme dans l'extrusion, la matière, à l'état pâteux est forcée à travers une filière, la compression provenant d'une part de la traction sur le câble et, d'autre part du fait que la matière de revêtement est excédentaire par rapport à la section de la filière La traction exercée sur le produit câble + revêtement,est -analogue à celle exercée en pultrusion. Cette traction exerce une tension sur le câble. Selon une autre caractéristique de l'invention, le câble est soumis à une traction de l'ordre de grandeur de sa tension moyenne de service, lors du revêtement Le rôle de cette traction, outre son effet d'entraînement du câble,est double Elle permet d'obtenir un centrage impeccable du câble dans la filière mais également de réduire la section de celui-ci à sa section en service Ainsi, il n'y a pas a craindre de rétraction, après refroidissement,du câble à l'intérieur de sa gaine de revêtement, ce qui nuirait à l'homogénéité du produit Le chauffage préalable du câble a pour but de provoquer un dégazage de celui-ci On sait en effet que, selon la nature des-fibres constitutives l'absorbtion et l'adsorbtion d'air et d'humidité sont plus ou moins importantes Si aucune précaution n'était prise à cet égard, il se formerait des cloques gazeuses altérant les caractéristi- ques physiques et esthétiques des câbles terminés Par ailleurs, ce préchauffage est éminemment favorable à l'obtention d'un^- dépôt convenable du revêtement sur le câble, bien que le résultat final s'apparente à un moulage de la gaine autour du câble, plus qu'à la formation de deux constituants collés. C'est ainsi qu'il a été possible de déposer un revêtement sur un câble préalablement lubrifié avec des huiles silicones. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes de réalisation particuliers, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent: La Fig 1, une vue en élévation d'un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé; La Fig 2, une vue par-dessus de la même installation; La Fig 3 une installation permettant d'obtenir des courroies ou câbles fermés nonépissurés; Les Figs 4 à 6 des sections de câbles obtenus selon le procédé de l'invention. Sur les Figs 1 et 2, le câble ou cordage est déroulé à partir d'un cabestan 2 Il passe, dans un premier temps par un tunnel de chauffage 3, qui, dans l'exemple représenté comprend une multiplicité de pistolets à air chaud mais qui peut inclure une ou plusieurs sources de rayons infrarouges Le câble 1 traverse un ratelier 6 supportant une ensemble de bobines 5 sur lesquelles est enroulée, de préférence sous forme de bandes la matière de revêtement 7 L'ensemble câble 1 matière 7 passe ensuite par une grille de répartition 8 dont le rôle est de disposer les fils ou bandes 7 autour du câble 1, de manière régulièrede sorte que le câble 1 soit complètement entouré par les bandes 7 à la sortie de la grille de répartition Le déroulement du câble 1 et des bandes 7 est provoqué par la traction exercée par une chenille de tirage 9. A la sortie de la grille de répartition 8 est disposée une filière 10 présentant la forme d'un cylindre et présentant, avantageusement trois zones de chauffe l Oa,1 Ob et 10 c. A la sortie de la filière est disposé un système de refroidissement 11, qui a pour but de ramener rapidement le câble revêtu de sa gaine ( 27) à la température ambiante. La matière de recouvrement 7, préalablement extrudée en ruban, jonc ou autre profilé est ainsi déposée en continu sur le câble, chacun des rubans ou jonc étant en 17, à la sortie de la grille 8 en léger recouvrement avec les rubans ou joncs adjacents Dans le cas ou le câble est constitué de fibres ne devant subir qu'une faible torsion ( allongement à la rupture relativement faible), il est possible de procéder avant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention à un léger enrubannage ou guipage qui assurera la cohésion des fibres avant revêtement. L'un des avantages du procédé provient de ce que le mode de traction assure, automatiquement, un centrage parfait, sans précautions particulières et par suite, l'épaisseur du revêtement est uniforme On notera que la traction est exercée non pas sur le câble 1 mais sur l'ensemble 27, câble+revêtement. C) De préférence, et afin d'économiser de l'énergie, l'air chaud, en sortie du ventilateur ll,est acheminé sur le tunnel de préchauffage 3. Le câbleenduit comme il vient d'être décrit, 27 peut repasser à nouveau dans l'installation afin de recevoir une ou plusieurs couches supplémentaires On a, par ailleurs la possibilité d'utiliser des rubans de matière de revêtement de couleurs différentes qui peuvent constituer un enjolivement et/ou une identification Il est également possible de déposer sur le câble plusieurs matières différentes en autant d'opérations Pour obtenir à la fois un glissement parfait du câble revêtu de la matière de revêtement qui est amenée à l'état pâteux dans la filière, et aussi un fini lisse du câble final 27, la filière 10 subit, de préférence un traitement du genre polimiroir ou reçoit un revêtement de "téflon" ou analogue. Bien entendu, la traction appliquée sur le câble 27 par la chenille 9,est calculée en fonction des diamètres des câbles à recouvrir et des masses de ces câles, ainsi que de l'épaisseur désirée du revêtement. Bien que le procédé ait été spécialement développé pour les câbles textiles, il est bien entendu possible de recouvrir des câbles de fibres métalliques, minérales ou autres De même, la section du "câble" 1 peut être quelconque et, par exemple, rectangulaire, la section du produit obtenu ne dépendant, en définitive que de la section de la filière Il est ainsi possible d'obtenir des tresses ou des sangles munies d'un revêtement. De préférence, la matière de revêtement est une matière thermoplastique dont la température est progressive- ment élevée dans les trois sections l Oal Ob et l Oc de la filière ce qui la porte à un état plastique se prêtant à la conformation de la gaine On notera que, dans ce cas, la matière ne subit aucune transformation chimique, seules ses caractéristiques physiques étant modifiées au cours du procédé Il en résulte qu'il n'y a aucun risque d'intoxi- cation des ouvriers Il est toutefois possible d'utiliser une matière thermodurcissable en phase A, non polymérisée. Contrairement aux opérations de boudinage qui nécessitent un refroidissement du câble sur une distance d'au moins une centaine de mètres, l'installation qui vient d'être décrite permet d'obtenir des câbles revêtus d'un diamètre pouvant aller jusqu'à 120 mm avec une longueur totale de l'ordre de 20 à 25 mètres de l'installation. Ce résultat est obtenu en modifiant le moins possible l'état de la matière de revêtement ce qui permet, par-ailleurs d'économiser une grande partie de l'énergie mise en oeuvre dans les procédés traditionnels. Comme représenté sur la Fig 3, le procédé selon l'invention permet également de fabriquer des courroies ou des élingues non épissurées La Fig 3 est un schéma de principe d'une installation qui se distingue essentiellement de la précédente en ce que l'âme 1 est une tresse fermée tournant sur deux bobines ou cabestans 12 et 13, entraînés de manière classique et en ce que l'ensemble 14 incluant la grille de répartition et la filière peut s'ouvrir pour introduire l'âme 1 et pour retirer la courroie terminée 27. Les dispositifs de chauffage et de refroidissement n'ont pas été représentés Bien entendu, dans ce mode de réalisation, le dépôt de plusieurs couches successives ne pose aucun problème à part celui de la section de la filière. La Fig 4 représente, en coupe, un câble 27 obtenu par le procédé selon l'invention Il se compose d'un câble ou cordage proprement dit 1 entouré par une gaine 7 Comme il a été dit précédemment, une tension est appliquée sur le câble lors du passage de celui-ci, cette tension, provoquant une réduction de son diamètre extérieur, etant choisie pour correspondre à une tension moyenne d'utilisation A la sortie de la filière 10 et lors du refroidissement subséquent, le câble a tendance à se dilater ce qui assure une bonne cohésion entre le câble et sa gaine, cohésion qu'il était précédemment très difficile d'obtenir entre deux corps hétérogènes Comme on peut le voir sur la Fig 4, le revêtement plastique 7 est en quelque sorte, moulé autour du-câble 1, sans pénétrer entre les torons constitutifs. La Fig 5, représente en section transversale une courroie rectangulaire recouverte d'un revêtement 7, l'âme 1 étant constituée par des nappes de fils parallèles. Sur la Fig 6, est représentée la section d'un câble lubrifié qui se présente sensiblement sous la même forme que le câble de la Fig 4 mais qui contient en outre un lubrifiant 15 qui, initialement contenu à l'intérieur de l'âme 1 migre ultérieurement à la périphérie de celui-ci entre l'âme et la gaine 7 ce qui assure notamment une bonne résistance aux pliages successifs. EXEMPLE sur un câble de KEVLAR dont le diamètre est de mm, comprenant 16 fuseaux à pas de tressage long (supérieur à 300) on dépose 12 rubans dont la section est de 2 x 3 mm de polyuréthane, à l'aide de la grille de répartition 8 La température régulée des zones de la filière est de 1800 C pour la zone 10 a, 2200 C pour la zone l Ob et de 2500 C pour la zone l Oc la vitesse de défile- ment à l'intérieur de la filière est de 3 à 5 mètres par minute On obtient à la sortie un câble de 15 millimètres qui est enroulé sur un cabestan récepteur. Il va de soi que la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et représentés et que-de nombreuses variantes peuvent être introduites, notamment par substitution de moyens techniques équivalents. Cl REVENDICATIONS 1 Procédé de revêtement de câbles ou cordages caractérisé en ce qu'il consiste à: préchauffer le câble en le tirant à travers une zone de préchauffage; à déposer, en continu, au moyen d'une grille de répartition un ensemble de fils ou bandes de matière plastique extrudée; à faire passer l'ensemble câble+bandes dans une filière chauffée dônt la section est inférieure à la somme des sections du câble et de l'ensemble des bandes; à tirer l'ensemble câble + revêtement, à travers une zone de refroidissement; à enrouler le produit obtenu sur un cabestan. 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension, résultant de la traction, exercée sur le câble est sensiblement égale à la tension moyenne d'utilisation. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2,caractérisé en ce que la matière de revêtement est une matière thermoplastique ou thermodurcissable non polymérisée. 4 Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le câble est constitué par une tresse sans fin enroulée sur deux cabestans, la filière et la grille de répartition pouvant s'ouvrir pour l'introduction de la tresse et l'extraction du produit. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 6 Produits tels que câbles, cordages, élingues, courroies obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 -