Brevet FR2537106A1 — publié le 19840608

La présente invention concerne une courroie de transporteur améliorée et plus particulièrement une courroie de transporteur résistant au feu telle qu'on peut en utiliser dans les mines. Un type de courroie résistant au feu comprend une carcasse de renforcement faite d'un textile tissé ré- sistant imprégné de chlorure de polyvinyle (CPV) Une telle courroie a de bonnes caractéristiques de résistance au feu par suite de sa teneur élevée en chlore ( 56 Do) et est facile à nettoyer Cependant le CPV ne constitue pas une matière de revêtement idéale par suite de son faible coefficient de frottement et de sa faible résistance à l'abrasion On a donc proposé d'utiliser le néoprène au lieu du CPU comme matière de revêtement pou-r obtenir les caractéristiques dé- sirées de frottement et de résistance à l'abrasion. Cependant, un inconvénient d'une courroie -revê- tue de néoprène est que la force d'adhérence entre le revê- tement et la carcasse est faible aux températures élevées et qu'il peut se produire un délaminage entre le revêtement et la carcasse empêchant le fonctionnement de la courroie. Par conséquent, lorsque la température s'élève par suite d'un incendie, la carcasse est rapidement exposée aux flammes, ce qui accélère la destruction de la courroie Les tentatives pour résoudre ce problème par emploi d'une couche intermé- diaire adhésive n'ont pas complètement résolu le problème - Bien qu'une couche intermédiaire puisse améliorer la force d'adhérence entre le revêtement et la carcasse aux tempéra- tures élevées, le néoprène est détruit lorsqu'il est soumis à l'action des flammes d'un incendie et la carcasse est fina- lement exposée aux flammes, ce qui accélère le processus de combustion. Un des buts de l'invention est donc de fournir une courroie de transporteur résistant au feu qui réduit les inconvénients des courroies résistant au feu précédemment indiquées. Une courroie de transporteur selon l'invention comprend une carcasse de renforcement dont au moins la face qui lors de l'emploi constitue la surface d'appui, comporte un revêtement constitué d'un polyéthylène chloré uni direc- tement à la carcasse. L'invention fournit donc une courroie de trans- porteur pouvant fonctionner à des températures élevées et présentant les avantages d'un coefficient de frottement élevé et d'une résistance à l'abrasion élevée par suite de l'emploi d'un caoutchouc comme matière de revêtement, ce caoutchouc pouvant être uni directement à la carcasse, ce qui supprime les inconvénients résultant de l'emploi d'une couche inter- médiaire adhésive que nécessite une courroie revêtue de néo- prène. De plus, la demanderesse a découvert que de façon surprenante, le revêtement en polyéthylène chloré (PEC) de la courroie selon l'invention forme une structure expansée lorsqu'il est soumis à l'action des flammes d'un incendie, ce qui provoque une isolation thermique de la carcasse sous-ja- cente, si bien que les propriétés d'ininflammabilité de la courroie sont meilleures que celles d'une courroie de trans- porteur dans laquelle on emploie comme matière de revêtement un néoprène ayant une teneur en chlore semblable Comme pré- cédemment indiqué, le revêtement de néoprène est détruit lors- qu'il est soumis à des conditions semblables, ce qui expose la carcasse sous-jacente et accélère de façon efficace le pro- cessus de combustion. En plus des avantages précédents, l'emploi d'un PEC au lieu d'un néoprène permet de réaliser des économies considérables Le coût par unité de volume du polyéthylène chloré est inférieur d'environ 20 à 30 % à celui du néoprène. Le polyéthylène chloré peut être mélangé à un ou plusieurs caoutchoucs naturels ou synthétiques, par exemple le néoprène De préférence, le polyéthylène chloré est pré- sent en une quantité de 10 à 100 % de la teneur en caoutchouc et le polyéthylène chloré avec ou sans un ou plusieurs autres caoutchoucs est présent en une quantité au moins égale à 30 A du poids du revêtement et de préférence d'au moins 40 'O du poids du revêtement. De préférence,le PEC contient 25 à 50 de chlore et mieux 36 à 42 'O de chlore. De préférence, le PEC contient un stabilisant évitant la libération d'acide chlorhydrique aux températures élevées Des stabilisants appropriés sont le Caloxol CP 2 ( 95 d'oxyde de calcium), le Maglite DE (oxyde de magnésium), le carbonate de plomb basique, le Tribase (sulfate de plomb tribasique) et le Dythal (phtalate de plomb dibasique). D'autres additifs préférés comprennent les plas- tifiants-retardateurs de flammes, par exemple le Pliabrac 519 (plastifiant de type phosphate), le Disflamoll DPK (phosphate de diphényle et de crésyle), les charges retardatrices de flammes, par exemple le trioxyde d'antimoine, le Martinal AS (alumine trihydratée), les agents antistatiques, par exemple le Loxiol GL 412 (glycol/ester d'acide laurique) et le carbon- black, par exemple le N 762 black (noir au four semi-renforça- teur). Les caractéristiques physiques préférées du PEC durci comprennent une résistance minimale à la traction de MN/m 2, un allongement à la rupture d'au moins 350 %, une perte maximale de volume par abrasion de 200 mm 3, une rési- lience (Tripsometer) supérieure à 45 % et une dureté Shore A ne dépassant pas 80 . De préférence, la courroie a une force d'adhé- rence entre le revêtement et la carcasse d'au moins 4,5 k N/m à 20 C. De préférence, le revêtement de PEC est uni directement à la carcasse sur chacun de ses côtés. La carcasse de renforcement peut avoir une structure tissée ou non tissée et peut être faite d'une ma- tière textile par exemple de nylon, de polyester, de coton ou d'aramide ou d'une matière non textile, par exemple de fil d'acier. De préférence, la carcasse de renforcement est imprégnée d'un imprégnant qui en remplit complètement les interstices Les imprégnants appropriés sont le polyuréthane et le chlorure de polyvinyle appliqués sous forme de plasti- sols ayant une viscosité relativement faible, par exemple de 4 000-8 000 c P à 20 C Le chlorure de polyvinyle est l'impré- gnant préféré lorsqu'on désire que la courroie finie résiste au feu. De préférence, l'imprégnant contient un liant, par exemple un mélange résorcinol/donneur de formaldéhyde ou résorcinol/HMT (hexaméthylènetétramine) - Selon un autre aspect, la courroie de transpor- teur résistant au feu de l'invention compr-end une carcasse de renforcement imprégnée de CPV dont au moins la face qui lors de l'emploi constitue la surface d'appui, comporte un revêtement comprenant unpolyéthylène chloré uni directement à la carcasse. L'invention va maintenant être décrite de façon plus détaillée uniquement à titre d'exemple en regard de la figure unique annexée qui est une coupe transversale d'une courroie de transporteur selon l'invention. La courroie de transporteur 1 résistant au feu illustrée parla figure comprend une carcasse tissée résis- tante constituée de nylon, de polyester et de coton, épaisse de 10 mm, imprégnée de CPV, une couche de revêtement supérieure 3 (épaisse de 3 mm) 'et une couche de revêtement inférieure 4 (épaisse-de 3 mm) Les -couches de revêtement sont formées de polyéthylène chloré ayant la composition suivante: Parties en poids Polyéthylène chloré ( 36 % de C 1) 100 N 762 black 25 Disflamoll DPK 12,5 Maglite DE 3 Martinal AS 20 Trioxyde d'antimaoine 3 Loxiol GL 412 3 Diéthylthiourée 6 Soufre 0,5 La courroie décrite ci-dessus est fabriquée comme suit Tout d'abord, on imprègne la carcasse 2 par passage à travers un bain de CPV ayant une viscosité de 4000 c P à 200 C en éliminant l'excès de CPV de la surface et en solidifiant le CPV par passage de la carcasse imprégnée à travers un dis- positif de chauffage par infrarouges On recouvre ensuite la carcasse imprégnée 2 par calandrage des couches de revêtement 3 et 4 constituées de polyéthylène chloré non durci ayant l'épaisseur appropriée sur ses deux faces et on vulcanise l'ensemble-à une température de 1700 C pendant 10 minutes. Le CPV durci des couches de revêtement 3 et 4 a une résistance à la traction de 23 MN/m 2, un allongement à la rupture de 650 %, une perte de volume par abrasion de 152 mm 3, une résilience de 54 % (Tripsometer) et une dureté Shore A de 67. On compare la force d'adhésion entre le revête- ment et la carcasse de la courroie selon l'invention décrite ci-dessus à celle d'une courroie résistant au feu connue cons- tituées d'une carcasse semblable imprégnée de CPV et d'un revêtement de néoprène (épaisseur 3 mm) ayant une teneur en chlore semblable uni à la carcasse par une couche intermédiaire de caoutchouc nitrile (épaisseur 1 mm) Les résultats qui figurent dans le tableau ci-dessous montrent que la force d'adhérence entre le revêtement et la carcasse aux tempéra- tures élevées est nettement supérieure dans la courroie selon l'invention par rapport à la courroie connue revêtue de néo- prène. TABLEAU Courroie revêtue de Courroie connue PEC selon l'invention revêtue de néoprène Force d'adhérence revêtement/ carcasse à 200 C 10,2 M Pa 6 M Pa Force d'adhérence revêtement/ carcasse à 1401 C 1,0 M Pa 0,2 M Pa La résistance au feu de la courroie selon l'in- vention est considérablement améliorée par rapport à celle de la courroie connue revêtue de néoprène. Il convient de noter que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et que par exemple la teneur en chlore du PEC peut varier entre 25 % et "a Les types et les proportions des additifs, par exemple les stabilisants, les plastifiants retardateurs de flamme, les charges et le carbon-black peuvent varier et on peut employer d'autres systèmes de durcissement La carcasse peut être faite d'autres matières textiles, par exemple des fibres d'aramide ou de matières non textiles, par exemple de fils d'acier et peut avoir une structure tissée ou non tissée connue quelconque assurant la capacité de résistance aux charges nécessaire pour un emploi donné de la courroie Par exemple, la carcasse de renforcement peut être constituée d'une ou plusieurs couches de strates dans lesquelles les éléments de renforcement s'étendent longitudinalement à la courroie ou en biais par rapport à la direction longitudinale comme il est bien connu dans l'art. REVENDICATIONS 1 Courroie de transport caractérisée en ce qu'elle comprend une carcasse de renforcement ( 2) ayant au moins sur celui de ses côtés qui lors de l'emploi constitue la surface d'appui un renforcement ( 3) comprenant un polyéthy- lène chloré uni directement à la carcasse ( 2). 2 Courroie selon la revendication 1, caracté- ris& en ce que le polyéthylène chloré est mélangé à un ou plu- sieurs caoutchoucs naturels ou synthétiques,. 3 Courroie selon la revendication 1, caracté- riséé en ce que le polyéthylène chloré est présent en une quan- tité de 10 à 100 % de la teneur en caoutchouc. 4 Courroie selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré avec ou sans autres caoutchoucs est présent en une quan- tité au moins égale à 30 %D et de préférence au moins égale à 'O du poids du revêtement. Courroie selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré contient 25 %o à 50 'r et de préférence 36 %D à 42 %O de chlore. 6 Courroie selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré durci a une résistance minimale à la traction de 15 MN/m 2 7 Courroie selon -l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré durci a un allongement à la rupture d'au moins 350 %. 8 Courroie selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré durci a une perte maximale de volume par abrasion de mm 3. 9 Courroie selon l'une quelconque des rev'endi- cations précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré durci a une résilience supérieure à 45 %. 10 Courroie selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le polyéthylène chloré durci a une dureté Shore A ne dépassant pas 80 . 11 Courroie selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que la force d'adhé- rence du revêtement à -la carcasse est d'au moins 4,5 k N/m à 200 C. 12 Courroie selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que la carcasse ( 2) a une structure tissée ou non tissée et est formée d'une ma- tière textile ou non textile. 13 Courroie selon la revendication 12, carac- térisée en ce que la carcasse ( 2) est imprégnée de façon à remplir complètement ses interstices. 14 Courroie selon la revendication 13, carac- térisée en ce que l'imprégnant a une viscosité dans la gamme de 4 000 à 8 000 centipoises à 200 C. Courroie selon la revendication 14, carac- térisée en ce que l'imprégnant contient un liant. 16 Courroie de transporteur résistant au feu, caractérisée en ce qu'elle comprend une carcasse de renforce- ment imprégnée de chlorure de polyvinyle ( 2) ayant au moins sur le côté qui lors de l'emploi constitue la surface d'appui, un revêtement ( 3) comprenant un polyéthylène chloré uni direc- tement à la carcasse.