Brevet FR2576076A1 — publié le 19860718

" Procédé pour la confection d'attaches d'extrémités ou de jonction diélectriques, légères et de faible encombrement sur cordes en fibres aramides et la réalisation de leurs composants ". La présente invention concerne un procédé pour la confection d'attaches d'extrémités ou de jonction mécaniques ainsi que la réalisation détaillée de sa composition sur des cordons, des cordes, des porteurs de câbles électromécaniques ou des éléments tracteurs de câbles à fibres optiques réalisés en fibres aramides - polyamide aromatique - dont le nom chimique est poly-para-phénylenediamine-terephthalamide. L'utilisation de- ces fibres textiles synthétiques à haute performance mécanique et à module d'élasticité éLevé se substituant à l'acier dans certaines applications se développe de plus en plus dans les domaines océanographique, sous-marin, aérien et terrestre comme porteurs de câbles électromécaniques et de câbles à fibres optiques, de cordes pour ballons captifs et dirigeables, de haubans de pylones d'antennes émettrices et réceptrices, d'éléments de haubanages de bateaux de compétitif et de plaisance et de catamarans tels les galhaubans, les bastaques, martingales de bras avant etc. qui permettent d'assortir à une considérable majoration de puissance de l'engin une diminution de poids très importance principalement au sommet du mât. A ce jour, une économie de 100 kgs est atteinte sur le catamaran le plus perfectionné. Actuellement ces porteurs, cordes et haubans, dont les principales qualités sont diélectriques et légèreté, sont équipés d'extrémités métalliques dont la conductibilité, le poids et l'encombrement présentent de sérieux inconvénients. Sur terre comme sur mer les extrémités métalliques provoquent dans les champs haute-fréquence des perturbations quelquefois graves dans le fonctionnement des émissions et réceptions radi et leur poids, leur encombrement et leur maître-coupe diminuer fortement les performances recherchées sur l'ensemble du haubanage réalisé. La présente invention a pour but de remédier totalement à ces inconvénients et se propose de créer un procédé permettant de confectionner sur des cordes en fibres aramides des attaches d'extrémités ou de jonction à partir des composants décrits dans l'invention qui leur conférera les qualités diélectrique légèreté, le faible encombrement et l'aérodynamisme recher chés dans ces applications. A cet effet on réalisera en premier lieu un tissu spécial qui sera l'un des composants de l'attache. I1 sera réalisé de pré férence sur un cylindre en polytétrafluoréthylène chargé de graphite pour faciliter son décollage après l'enduction et la polymérisation de la résine thermodurcissable de polyester uréthane. Sur ce cylindre tournant est réalisée une nappe de fibres aramides juxtaposées et collées les unes aux autres. Par exem ple,6 fibres aramides au centimètre linéaire de 1580 Dtex cha cune ayant une résistance à la rupture unitaire de 25 kgs don ront une résistance à la rupture au centimètre linéaire perpe diculaire aux fibres de 150 kgs. On découpe sur ce cylindre, suivant deux tracés hélicoïdaux parallèles, une bande transversale en forme de parallélogramm dans laquelle les segments des fibres coupées sont disposés transversalement à 450. On colle deux nappes inversées de manière à avoir des fibres formant un angles de 900. Le tissu ainsi réalisé aété mesuré avec une épaisseur de 0.3 millimètre. Ultérieurement la traction sur l'attache s'effectuera suivant l'axe de la corde qu'elle équipe et suivant la résultante des forces de résistance des fibres de chaque nappe. Cette résultante aura la valeur, pour les deux nappes collées, de fois la résistance d'une fibre. Dans l'exemple précité on peut dire que la résistance au centimètre linéaire du tissu constitué de 2 nappes inversées dont les fibres respectives forment un angle de 900 est de x 150 kgs soit 210 kgs au centimètre linéaire. On peut utiliser pour le collage des fibres et l'enduction des nappes, par exemple, le mélange pondéral suivant - 100 parties de polyester uréthane à chaînes allongées qui sera pré-polymérisé - 12 parties dtisocyanate aromatique polyfonctionnel servant de réticulant et d'agent d'adhérence sur les filaments de fibres aramides - 1,6 partie d'un dérivé organique d'azote en combinaison d'un composé métallique servant d'accélérateur et d'anticryptogamique. On peut réaliser ce tissu suivant diverses variantes, soit avec un nombre de fibres au centimètre linéaire différent, soit avec un angle différent qui donnerait un calcul de la résultante selon une autre formule appropriée. Egalement en variante on peut utiliser un tissu traditionnel de fibres aramides constitué d'une chaîne et d'une tran mais avec le risque que le chevauchement des fibres provoque un cisaillement mutuel à mesure que la traction sur l'attache s'élève. On utilisera, en deuxième lieu, pour la liaison entre 1e tissu de fibres aramides enduit de polyester uréthane avec la corde en fibres sous forme de cordons traités et imprégnés de la meme résine polyesteruréthane ou en fibre naturelles, un compound qui sera l'autre des composants de l'attache. Ce compound sera constitué d'une résine thermodur cassable de polyesteruréthane et d'un durcisseur de polyisocyanate suivant le mélange pondéral suivant - 100 parties de polyesteruréthane - 75 parties de polyisocyanate La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de la bande de tissu en fibres aramides - la figure 2 est une vue en coupe schématique de l'a tache réalisée sur une corde de 19 cordons de 2 millimètres de diamètre traités et imprégnés - la figure 3 est une vue en coupe schématique de l'a tache réalisée sur une corde en fibres aramides naturelles constituant la première variante de la présente invention Selon la figure 2, et pour une meilleure compréhensic de la réalisation de l'attache, nous prenons en exemple une cc de de résistance à la rupture de 8 tonnes constituée par l'en- semble de 19 cordons de 2 millimètres de diamètre suivant la combinaison géométrique de i + 6 + 12 soit un cordon central g plus une couche 2 de 6 cordons plus une couche inversée périple rique 3 de 12 cordons ; chaque cordon étant constitué de 19 fi bres aramides de 1580 Dtex traitées et imprégnéesd'un mélange polyesteruréthane et d'isocyanate. L'assemblage est protégé par une gaine généralement polyuréthane extrudé. Cette spécification de corde utilisée nous fera mieux comprendre la description de la réalisation de l'attache qui va suivre, mais, il va de soi que la présente invention es destinée à équiper une gamme de cordes importante allant de 1 combinaison de 1 + 6 = 7 à I + 6 + 1-2 + 18 + 24 = 61 en cordez de diamètre 3,1 millimètres, cette dernière combinaison donna une corde de résistance à la rupture de O tonnes. Pour la confection de l'attache on dispose des deux composants déjà décrits : la bande de tissu 4 constituée de 2 nappes inversées de fibres aramides enduites de polyesteruréthane et d'isocyanate et le compound de polyesteruréthane et de polyisocianate. L'isocyanate commun aux mélanges étant l'agent princi- pal d'adhérence aux filaments des fibres aramides assure la cohésion et l'homogénéité parfaite du composite des cordons, du tissu et du compound. On dégaine la corde et on sépare les couches de cordon de préférence en fixant leurs extrémités à un système élastique suivant une disposition géométrique identique à la structure de la corde de manière à bien séparer les couches. On enroule l'extrémité de la bande de tissu 4 sur le cordon central 1, on ajoute le compound, on passe entre deux cordons à la couche suivante 2, on ajoute le compound et on fai deux ou trois spirales ; on passe entre deux cordons sur la couche périphérique 3 et on fait trois à quatre spirales an ajoutant du compound. Le nombre de spirales est important et permet de démet miner, à la demande, la résistance finale du cordon. En effet) dans notre exemple 7 sachant que le centimètre linéaire a une résistance à la traction- de 210 Kgs nous savons que 30 centimètres de tissu représentent une résistance de 6,3 tonnes compatible avec notre corde de 8 tonnes. Nous savons aussi que 10 spirales représentent une épaisseur de 3 mil limètres. L'utilisation d'un tissu en fibres inclinées est importante car lors de I'enroulement, ces fibres sont disposées en hélice sur les couches de cordons ou de fibres provoquant un autoserrage interne de ceux-ci lors de la traction sur l'attache augmentant la résistance du composite. On serre la dernière spirale de tissu et on dispose cette ébauche dans un moule constitué de 2 coquilles dont les empreintes ont été déterminées et usinées pour contenir le composite et réaliser la forme définitive de l'attache. Le moule peut être éventuellement chauffé pour activer la polymérisation du compound. Selon une première variante, représentée par la figure 3, on peut réaliser la même attache sur une corde constituée dé fibres naturelles longitudinales ou toronnées, les fibres étant séparées et disposées en couches 5 suivant le désir de l'opérateur. Selon une deuxième variante on peut réaliser un vannez de tirage sortant de l'attache avec la corde elle-même en faisant revenir les extrémités des cordons à l'intérieur du composite et en enroulant plusieurs spirales de tissu sur cet ensemble. Selon une troisième variante on peut disposer à l'intérieur du composite un insert métallique muni soit d'un alésage fileté, soit d'une tige filetée pour permettre, l'attache étant réalisée, d'adapter tout système de traction. Selon une quatrième variante on peut utiliser le procédé de la présente invention avec des attaches métalliques ac tuelles en remplacement de leur système mécanique intérieur plus onéreux et moins fiable ; l'attache métallique fera alors office de moule et le compound pourra adhérer à la paroi intérieure réalisée de préférence en forme conique. Selon une cinquième variante l'attache décrite dans la présente invention pourra être utilisée sur des porteurs de câbles électromécaniques ou de câbles à fibres optiques ; la partie électrique ou optique pouvant sortir d'une manière étan che de l'attache par simple écartement des fibres aramides con tituant le tissu. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits et représentés à partir desquels on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisations sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Procédé pour la confection d'attaches d'extrémités ou de jonction diélectriques,légères et de faible encombrement sur cordes en fibres aramides caractérisé en ce que l'un des composants est un tissu(4)enduit de polyesteruréthan et d'isocyanate. 20) Procédé conforme à la revendication 1 caractérisé en ce que l'autre composant est un compound constitué de polyesteruréthane et de polyisocyanate. 30) Fabrication d'une bande de tissu (4) découpée su cylindre caractérisée en ce qu'elle est constituée de 2 nappes inversées et-collées par polyesteruréthane et dont les fibres aramides forment respectivement un angle de 900. 4 ) Procédé conforme à la revendication 3 caractérisé en ce que les fibres aramides forment respectivement dans chaque nappe un angle différent de 900. 50) Procédé conforme à la revendication 3 caractéris -en ce que la bande est découpée dans un tissu traditionnel de fibres aramides comportant une chaîne et une trame. 60) Procédé conforme aux revendications 1 et 2 carac térisé en ce que l'on enroule la bande de tissu (4) de fibrE aramides enduites de polyesterurétháne et d'isocyanate sur 1 cordon central (1) de la corde, puis sur la première couche et,individuellement sur les couches suivantes en ajoutant chz que fois du compound constitué de polyesteruréthane et d'isocyanate et on moule l'ébauche. 70) Procédé conforme aux revendications 1 et 2 et constituant une variante à la revendication 6 caractérisé en ce que l'attache est réalisée sur une corde en fibres aramide naturelles longitudinales ou toronnées. 8 ) Procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'on se sert de la corde elle-même pour former un anneau de tirage en faisant revenir les extrémités des cordons à l'intérieur du composite. 90) Procédé conforme aux revendications 1 et 2 ca ractérisé en ce que l'attache est munie intérieurement au composite d'un insert métallique. 10 ) Procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il est utilisé dans les attaches métalli- ques actuelles en remplacement de l'ensemble du système méca- nique plus onéreux et moins fiable, l'attache elle-même ser- vant de moule. 11 ) Procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il peut être utilisé pour la réalisation d'attaches sur câbles électriques ou câbles à fibres optiques la partie électrique ou optique sortant entre les fibres écartées.