Brevet FR2551104A1 — publié le 19850301

L'invention concerne un câblé métallique pour le renforcement de corps en élastomère, tels les pneumatiques de véhicule, les bandes transporteuses ou les tuyaux, consistant en plusieurs torons, de préférence de même sens de commetage, qui est muni du côté extérieur d'au moins un fil de frettage. Les fils de frettage sont généralement constitués d'un seul fil de faible diamètre (par exemple 0,15 mm) qui sont enroulés sur les câblés métalliques dans le sens contraire ou dans le même sens de commettage (torsion) par rapport à la couche de sur10 face avec un espacement d'environ 2 à 5 mm entre les spires Les fils de frettage servent à augmenter la flexibilité du câblé métallique lors de son montage dans l'article en élastomère à renforcer, par exemple un pneumatique de véhicule cru non vulcanisé En d'autres termes, lors du montage du câblé métallique, 15 il faut éviter d'une part que le câblé métallique ne "gonfle", c'est-à-dire qu'il perde sa cohésion en section et d'autre part, que le câblé se retende, c'est-à-dire qu'il revienne à sa forme initiale droite par son élasticité propre. Apres la réticulation (vulcanisation) du matériau poly20 mère, le câblé métallique est noyé dans une matrice polymère élastique, le danger de gonflement n'existe donc plus, et maintenant l'élasticité propre du câblé métallique devrait de nouveau être amenée à porter entièrement, ce qui est cependant entravé par les fils de frettage. Les avantages d'un fil de frettage dans la technologie de montage sont tellement importants qu'on s'est accomodé jusqu'à présent de l'inconvénient mentionné ci-dessus dans les produits renforcé par un câblé métallique. Surtout pour des articles en polymère renforcés, qui à 30 l'utilisation sont soumis à une déformation constante, par exemple les pneumatiques de véhicule, les courroies d'entrainement ou les bandes transporteuses, il se produit une usure appelée "fretting" du câblé métallique par le frottement entre le fil de frettage et la couche de surface du câblé métallique. 35 Cette usure se produit localement aux points de contact entre le fil de frettage et la couche de surface et est d'autant plus forte que l'angle entre le décochement du fil de frettage et le fil correspondant de la couche de surface se rapproche de 90 . Elle augmente de même avec une pression superficielle croissante 40 dans cette zâne et est normalement la plus forte localement 2 2551104 lorsqu'il y a peu de points de frottement. Lorsque le câblage du câblé métallique se fait en plusieurs phases de travail, parmi lesquelles on trouve des couches de sens de commettage contraire, par exemple une dispo5 sition SSZS (câblé à couches), la courbe d'enveloppement de la section du câble se rapproche plus ou moins d'un cercle plein: on est en présence de beaucoup de points de contact pour le fil de frettage, de sorte qu'il en résulte un fretting faible et régulier. Lors de la fabrication de câblé compact, les différentes couches de câblé sont câblées ensemble en une seule phase de travail dans le même sens de commettage Ce faisant, le tassement le plus serré de chacun des torons est obtenu, c'est-àdire que les torons sont disposés serrés l'un à c 6 té de l'autre 15 et bout à bout sur toute la longueur du câble Ce qui a pour conséquence, que la courbe d'enveloppement de la section du câble forme un polygone à angles arrondis qui se toronne pardessus la couche du câblé dans le sens de câblage. Là il se produit un fretting important au niveau des 20 angles arrondis. Il s'agissait de développer une construction, en particulier d'un câblé compact qui diminue les inconvénients du frottement entre le fil de frettage et la couche extérieure du câblé métallique. Pour résoudre ce problème,le câblé métallique faisant l'objet de l'invention, est avant tout caractérisé par le fait qu'un toron à âme de pas de câblage plus faible que celui de la couche extérieure suivante est prévu. Selon l'invention, le câblé métallique peut être fabri30 qué en une seule opération de câblage; la torsion plus importante du toron à âme a pour conséquence que le toron > âme se comporte comme un corps cylindrique par rapport aux torons extérieurs, de sorte que la section extérieure du câblé métallique selon l'invention se rapproche d'un cercle De ce fait se produisent beaucoup de points de contact avec le fil de frettage, dont la pression superficielle est relativement petite; en conséquence, il se produit un frottement faible et régulier pouvant être justifié entre le fil de frettage et la couche extérieure du câblé métallique. La torsion du toron à âme, deux fois plus grande que 3 2551104 celle des couches extérieures est avantageuse; cela correspond à un rapport pas de câblage toron à âme: couche extérieure de 1:2. L'autre objectif, à savoir l'élimination complete de l'influence des fils de frettage sur le câblé métallique dans le produit fini peut être atteint pour le câblé métallique selon l'invention en utilisant pour les fils de frettage au moins en partie un matériau dont la température d'amolissement est inférieure ou dans l'intervalle de températures de réticulation (tem10 pérature de vulcanisation) de l'élastomère à renforcer. Cependant le matériau pour le fil de frettage se ramollit lors de la réticulation de l'élastomère (par exemple lors de la vulcanisation d'un pneumatique de véhicule) et le fil de frettage perd au moins en partie sa forme physique La partie 15 ramollie du matériau pour le fil de frettage peut être choisie à cet effet de façon à être compatible avec l'élastomère à renforcer; il peut également réagir avec l'élastomère lors de la réticulation de celui-ci. Pour diminuer la pression superficielle entre le fil de 20 frettage et la couche extérieure du câblé métallique, la surface de contact entre le fil de frettage et la couche extérieure du câblé métallique peut être augmentée selon une autre caractéristique de l'invention en utilisant un fil de frettage dont la section diffère de la forme circulaire, en étant en particulier à 25 peu près rectangulaire Le fil de frettage est alors enroulé avec un côté aplati sur la couche extérieure du câblé métallique. Mais un tel profil aplati du fil de frettage est avant toi prévu pour des fils de frettage en matière plastique ou en caoutchouc. La partie ramollissable du matériau pour fil de frettage peut être du caoutchouc ou une matière plastique thermoplastique correspondante o le fil de frettage peut être constitué tout ou partie de ces matériaux. Un aplatissement au niveau de la surface d'appui ainsi 35 qu'une diminution simultanée de l'effort de traction dans le fil de frettage et de ce fait de sa pression superficielle dans le produit fini peut également être obtenue lorsqu'on forme les fils de frettage comme des corps composites caoutchouc-métal ou matière plastique-métal, en particulier comme fils métalliques 40 enrobés par extrusion de caoutchouc ou de matière plastique. 4 2551104 Dans ce cas la section initiale du fil de frettage peut être circulaire Lors de la réticulation du corps en élastomère à renforcer, le caoutchouc ou la matière plastique ramollit, la spirale s'aplatit et le caoutchouc ou la matière 5 plastique se trouvant entre l'âme métallique de la spirale et la couche de surface du câblé métallique s'échappe vers l'extérieur par suite de la pression superficielle initiale. L'invention est décrite plus en détails ci-dessous à l'aide d'un exemple se référant au dessin, lequel représente 10 en agrandissement un câblé métallique selon l'invention: figure 1: en section et, figure 2 coupe en vue latérale. On reconnaît un toron à âme 1 composé de trois fils, deux torons extérieurs composés de neuf et quinze fils séparés 15 2 et un fil de frettage 3 constitué d'un seul fil de faible diamètre Le câblage se fait avec commettage à droite (SSSZ) en une phase de travail Le fil de frettage 3 peut évidemment avoir le même sens de commettage que les torons extérieurs 2 Le toron à âme 1 peut également présenter un sens de commettage contraire à celui des torons extérieurs 2 Un ou plusieurs torons extérieurs peuvent également être prévus. La vue latérale du câblé permet de voir que par la forte torsion du toron à âme 1, c'est-à-dire son faible pas de câblage par rapport au pas de câblage des torons extérieurs 2, la surface enveloppante du toron à âme 1 même pour trois fils seulement se rapproche sensiblement d'une surface cylindrique, ce qui est d'autant plus vrai pour la surface enveloppante du toron extérieur 2. 2551104 REVENDICATIONS. 1 Câblé métallique pour le renforcement de corps en élastomère, tels des pneumatiques de véhicule, des bandes transporteuses ou des tuyaux, constitué de plusieurs torons de préférence de même sens de commettage, qui est muni sur sa face 5 extérieure d'au moins un fil de frettage, caractérisé par le fait que le toron à âme est prévu avec un pas de câblage plus faible que celui de la couche extérieure suivante. 2 Câblé métallique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le rapport pas de câblage du toron à âme: 10 couche extérieure suivante est de 1: 2 ou inférieur. 3 Câblé métallique selon les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'un fil de frettage en fil métallique est prévu ou dont le matériau présente au moins en partie une température d'amolissement inférieur ou dans l'intervalle des tempé15 ratures de réticulation de l'élastomère à renforcer. 4 Câblé métallique selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la partie ramollissable du matériau constituant le fil de frettage est compatible avec l'élastomère à renforcer. Câblé métallique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le fil de frettage présente au niveau de sa surface d'appui une section aplatie différant d'un cercle. 6 Câblé métallique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'un fil de frettage est prévu constitué par un coprs composite métal-caoutchouc ou métal-matière plas25 tique, de préférence un fil métallique enrobé par extrusion.