Brevet FR2594700A1 — publié le 19870828

i La présente invention concerne des cordes, notamment destinées aux raquettes, aux instruments à cordes, aux lignes de pêche, etc. Les cordes formées de fibres synthétiques, par exem- ple de fibres de polyamide ou de polyester, sont en général utilisées actuellement comme cordes pour raquettes de tennis et analogues, dans les instruments à cordes, etc. à la place des cordes formées d'un matériau naturel tel que les boyaux, et des cordes obtenues à partir des baleines et qui ont été utilisées pendant longtemps. De même, on utilise diverses fibres synthétiques à la place des matériaux naturels dans les lignes et les filets de pêche. Des cordes de fibres synthétiques présentent de nom- breux avantages par rapport à celles qui sont constituées d'un matériau naturel; les matériaux disponibles sont bien plus abondants, et ies cordes sont peu coQteuses et de fabri- cation facile et elles ont en général.une résistance méca- nique élevée. Cependant, leur résistance à l'abrasion et à la lumière doit être améliorée, et leur durabilité n'est pas parfaitement satisfaisante. Lors de l'étude de ce prbblème,par exemple dans le cas des cordes des raquettes de tennis, on note que la corde peut se casser du fait du frottement entre les cordes prin- cipales, placées longitudinalement, et les cordes transver- sales. Cet inconvénient peut être attribué aux deux causes suivantes. (1) Lorsque la tête de la raquette doit être re- cordée, la corde est d'abord tendue longitudinalement puis transversalement. Lors de la mise en place d'une corde trans- versale, celle-ci est tirée rapidement au contact d'une partie de chaque corde principale, avec frottement, si bien qu'un creux en U est formé dans la corde principale. Dans un cas extrême, la corde principale peut être détériorée sur une profondeur proche de la moitié de son diamètre. Lorsque la 3, raquette est utilisée dans ces conditions, le choc de la balle provoque une rupture de la corde principale après une courte période. (2) Lors de la frappe de la balle, la raquette est souvent déplacée transversalement afin qu'elle donne une cer- taine rotation à la balle. Chaque fois que la raquette est tournée de cette manière, la balle risque de déplacer cer- taines cordes principales qui sont au contact des cordes trans- versales et frottent sur elles. En consequence,-il apparaît un défaut dans une partie de la corde principale et celle- ci peut alors être cassée. Une huile de silicone, une cire ou un lubrifiant ana- logue est habituellement appliqué à la corde, ou la corde est revêtue d'une solution de résine ou d'une résine fondue avant application du lubrifiant, afin que ce problème soit résolu. Pendant le jeu, la corde est soumise à un frottement temporaire important par la balle, si bien qu'une chaleur de frottement fait apparaître une température très élevée lorsque la raquette frappe la balle, avec fusion locale résultante de la surface de la corde. Ainsi, chaque fois que la balle est frappée, de fines particules de sable ou de poussière de la surface du court de tennis sont entraînées par la balle-et adhèrent à la partie fondue. Cette partie est donc soumise à un frottement accru qui provoque une abrasion accrue. En outre, chaque fois que la balle est frappée, elle retire du lubrifiant de la surface de la corde et permet une abrasion supplémentaire de celle-ci. L'augmentation de la durabilité de la corde dépend de l'augmentation de résistance à l'abrasion qui peut être donnée à la surface de la corde afin que l'abrasion soit évitée. Il est souhaitable que la corde soit revêtue d'une résine ayant une température élevée de fusion et très lisse afin que l'abra- sion soit réduite à la surface de la corde, alors qu'il n'existe pas de résine ayant une température élevée de fu- sion et présentant une bonne adhérence vis-à-vis du polyamide qui est le plus utilisé comme matériau de la corde. Les dif- ficuités rencontrées pour l'augmentation de la résistance à l'abrasion de la surface de la corde sont donc très importantes. On a aussi proposé l'incorporation d'une poudre mé- tallique dans la partie formant la couche superficielle de la corde afin que la résistance à l'abrasion de la corde soit accrue, mais l'incorporation uniforme de la poudre métallique est impossible si bien que l'obtention d'une résistance uni- forme à l'abrasion dans toute la couche superficielle de la corde est difficile. En outre, cette proposition pose un pro- blême supplémentaire car les particules métalliques exposées à la surface lorsque l'abrasion progresse, provoquent une abrasion accrue. Les problèmes précités ne se limitent pas aux seules cordes des raquettes de tennis, de badminton et analogue, mais se posent invariablement dans le cas des cordes des instruments à cordes qui sont soumises à un frottement et aussi dans le cas des cordes utilisées comme lignes de pêche ou comme filets de pêche, soumises au frottement et exposées à la lumière du so- leil. Il est très souhaitable que. ces problèmes soient résolus. La présente invention, destinée à la résolution de ces problèmes, concerne des perfectionnements apportés aux cordes de raquettes, d'instruments à cordes, de pêche, etc, L'invention concerne essentiellement une corde pour raquettes, instruments à ccrdes, pêche, etc. qui comporte un corps principal formé d'une fibre synthétique et ayant une surface qui possède une grande résistance à l'abrasion. L'in- vention concerne aussi une corde du type indiqué, présentant une résistance élevée à la lumière, à l'eau et à l'humidité et qui a une très longue durée d'utilisation, en plus de sa résistance élevée à l'abrasion. La corde selon l'invention, destinée à être utilisée dans des raquettes, des instruments à cordes, des instruments de pêche, etc., comporte un corps principal formé d'une fibre de synthèse, revêtu d'un film métallique au moins à sa sur- face. Le corps principal de la corde selon l'invention est un monofilament ou est formé de plusieurs monofilaments re- tordus ou de plusieurs multifilaments. Dans un mode de réalisation de l'invention, le corps principal de la corde est une âme sous forme d'un monofilament unique et plusieurs monofilaments entourent l'âme sous forme d'au moins une couche et sont collés à l'âme par un adhésif. Le film métallique recouvrant le corps principal de la corde n'est formé qu'à la surface du corps principal ou à la surface de l'âme et sur les surfaces des monofilaments enroulés autour de l'âme. Le corps principal de la corde selon l'invention est formé d'au moins une fibre synthétique choisie dans le groupe comprenant les fibres de polyester, de polyamide, de polymère fluorocarboné, d' aramide et de polyoléfine. En outre, selon la présente invention, le film est préparé à partir d'au moins un métal choisi parmi A1, Cr, Cu, Ni, Ti, Ag, Au, Zn, etc., ou il est préparé à l'aide de tels métaux en combinaison. Les cordes ainsi réalisées selon l'invention pré- sentent les avantages suivants. (1) La surface de la corde est formée d'un métal à la place de la matière synthétique de la fibre ou d'un film de résine synthétique couramment utilisé. Ceci donne à la surface de la corde une température de fusion très accrue et augmente aussi remarquablement la résistance à l'abrasion, à l'eau et à l'humidité. (2) La corde classique est revêtue d'un film protec- teur d'une résine dont l'épaisseur est d'environ 20 à 30 pm, alors que le film métallique peut avoir une épaisseur comprise entre le dixième et le millième environ de cette épaisseur. La corde selon l'invention peut donc être plus mince, moins volu- mineuse et plus légère, comme cela s'est révélé récemment né- cessaire. (3) Le film métallique protège complètement le corps principal de la corde contre les rayons du soleil, les lampes de lumière fluorescente, etc., et empêche la détérioration du corps principal de la corde par les rayons ultraviolets afin que la résistance à la lumière soit accrue. (4) Le film métallique, qui est dur, résiste à l'ap- parition de minuscules défauts provoquant des cassures. (5) Le film métallique qui peut avoir une très faible épaisseur donne à la corde la mime configuration, la même texture superficielle et le mê'me toucher que le corps princi- pal de corde placé au-dessous. (6) Le film métallique peut être très mince et en conséquence il peut garder une flexibilité suffisante. La du- reté ou rigidité de la corde peut être facilement réglée par variation de l'épaisseur du film. (7) La corde selon l'invention peut être utilisée dans les raquettes de tennis, de badminton et analogue,à la place des boyaux, et elle peut aussi être utilisée très lar- gement comme corde d'instruments à cordes, de lignesde pêche, de lignes de fabrication de filets de pêche, etc., qui doivent avoir une bonne résistance à l'abrasion ou à la lumière so- laire. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une perspective représentant un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une coupe agrandie suivant'la ligne II-II de la figure 1; les figures 3 à 8 sont des coupes agrandies repré- sentant d'autres modes de réalisation de l'invention; et la figure 9 est une perspective d'un dispositif de mesure de la résistance à l'abrasion. Les figures 1 et 2 représentent une corde très repré- sentative des cordes selon l'invention destinées à être uti- lisées dans des raquettes, des instruments à cordes, des lignes de pêche, etc. Sur les dessins, le corps principal 1 de la corde est sous forme d'un monofilament unique de "Nylon". Ce corps principal 1 de la corde est recouvert d'un film mé- tallique 2 de nickel ayant une faible épaisseur, pouvant at- o teindre 1 000 A, afin que l'ensemble forme une corde S. Le film métallique 2 est disposé sur tout le corps principal 1, par une opération d'évaporation d'un métal sous vide ou par un procédé de dépôt chimique. Ces procédés sont décrits plus en détail dans la suite du présent mémoire. On considère d'abord le procédé d'évaporation d'un métal sous vide. Le corps principal 1 de la corde est d'abord séché sous vide lorsque cela est nécessaire et il est transmis à un appareil d'évaporation sous vide. Lors de la préparation, le corps principal de la corde est enroulé sur une ensouple d'un ourdissoir. De préférence, ce corps principal est lé- gèrement tourné lors de son passage dans la zone d'évapora- tion afin que le métal à appliquer se dépose uniformément sur le corps.' Le corps peut ainsi être tourné par exemple par ro- tation de la bobine afin que le corps subisse un retordage d'environ 5 à 10 tr/m avant enroulement du corps sur l'en- souple, puis par enroulement du corps sur l'ensouple. Le corps principal tourne alors en sens inverse lors du passage vers une ensouple de prélèvement, dans une zone d'évaporation. L'évaporation est réalisée sous un vide d'environ 2.10 4 torr. Des exemples de métaux utiles pour l'évaporation, à part le nickel, sont A1, Cr, Cu, Ti, Ag, Au, Zn et analogue. Ces mé- taux sont utilisés seuls ou deux au moins d'entre eux peuvent être utilisés en combinaison. Parmi ces métaux, A1, Cu et des métaux analogues ont une conductibilité thermique élevée et sont avantageux au point de vue de la résistance à la chaleur et des propriétés de charge,par exemple dans le cas des cordes pour raquettes puisque la chaleur de frottement ne s'accumule pas dans le métal pendant l'utilisation. L'épais- seur du film métallique déposé 2 est en général inférieure à O o 1000 A mais elle peut être d'environ 100 A le cas échéant. L'opération d'évaporation sous vide présente un avantage car, comme le film métallique 2 est formé sur le corps 1 qui est à l'état sec, le corps résultant n'absorbe pas l'humidité qui pourrait réduire sa résistance mécanique. En particulier, lorsque le corps principal est formé d'un polyamide, il s'agit d'un avantage important. On considère maintenant le procédé de dépôt chimique. Lorsqu'on a recours à ce procédé, le corps principal 1 de la corde qui est utilisé est formé d'un monofilament de polyester ayant une limite intrinsèque de viscosité de 0,8 et comportant 90 groupes carboxyle terminaux. Le monofilament est d'abord dégraissé puis sensibilisé, activé et enfin revêtu d'un métal tel que Ni, Cr, Cu, Co cu analogue. Bien que ce procédé donne une épaisseur importante, par exemple d'envi- o ron i pm (10 000 A) au film métallique 2,qui est supérieure à celle qui est obtenue par le procédé d'évaporation sous vide, des films de plusieurs microns d'épaisseur peuvent aussi être formés. Lorsque le film métallique obtenu par évaporation sous vide ou par dépôt chimique doit être coloré, le film métallique peut être revêtu d'une solution d'une résine conte- nant un agent de coloration. En outre, le film métallique peut être revêtu d'un agent de lissage ou lubrifiant destiné à ac- croître la résistance à l'abrasion et à réduire la rugosité de la surface de la corde. Des cordes revêtues d'un film métallique selon l'in- vention et des cordes classiques n'ayant pas de film métal- lique ont subi des essais de résistance à l'abrasion, et les résultats obtenus figurent dans le tableau I qui suit. Dans le tableau I, le symbole.A désigne des échan- tillons de cordes ayant un seul monofilament de polyester, et le symbole B désigne des échantillons de cordes ayant un seul monofilament de polyamide de 1,0 mm de diamètre et cons- tituant une âme, et 22 monofilaments de polyamide ayant un diamètre de 0, 16 mm et enroulés en hélice autour de l'âme sous forme d'une couche unique. Parmi ces échantillons A et B, les échantillons A-1 et B-1 n'ont pas de film métallique, les échantillons A-2 et B-2 ont un film d'aluminium de 0,1 pm d'épaisseur,formé par évaporation sous vide, et les échantil- lons A-3 et B-3 ont un film de nickel de 1 pm d'épaisseur, formé par dépôt chimique. TABLEAU I Echantillon Diamètre Résistance à l'abrasion (mm) (nombre de tractions) A-1 1,25 4 A-2 1,25 260 A-3 1,251 350 B-1 1,31 2 B-2 1,31 220 B-3 1,311 320 Chaque échantillon a été essayé par utilisation du dispositif représenté sur la figure 9. Sur celle-ci, une table C est munie, à sa face supérieure et à chaque extrémité, de saillies B délimitant des cavités A'convenablement espacées. Onze cordes S1 sont tendues entre les paires opposées de ca- vités A et entre les paires opposées de saillies B. Une corde unique S2 est disposée perpendiculairement aux cordes SI, au- dessous des cordes S1 placées entre des paires de cavités A et au-dessus des cordes SI1 placées entre les saillies B. La par- tie supérieure de chaque saillie B est à 5 mm au-dessus du fond de la saillie A. Toutes les cordes S1 ont une longueur de 20 cm. Les cordes S1 sont soumises à une force de traction de 312 N. La corde S2 est chargée par une masse de 3 kg fixée à une extrémité de cette corde S2. L'autre extrémité de la corde S2 est reliée, par l'intermédiaire d'un compteur G, à l'extrémité libre d'un bras F fixé à un moteur E. Dans cet état, le bras F est entraîné en rotation à raison d'un tour par seconde afin qu'il assure une traction répétée de la corde S2 avec une amplitude de 20 cm au contact des cordes S1 avec frottement afin que le nombre de tractions obtenues au moment de la rupture de l'une des cordes Si soit compté. Plus le nombre est grand et plus la résistance à l'abrasion de l'échan- tillon est élevée. La résistance à la lumière a aussi été déterminée sur des échantillons suivants. Echantillon I Une corde selon l'invention comporte un corps prin- cipal de 1,35 mm de diamètre revêtu d'un film de nickel déposé chimiquement et ayant une épaisseur de 0,5 pm. Le corps prin- cipal est un monofilament unique de polyamide ayant un dia- mètre de 0,98 mm et jouant le rôle d'une àme, et 22 monofila- ments de polyamide ayant un diamètre de 0,16 mm et enroulés en hélice autour de l'âme sous forme d'une couche unique. Echantillon II Une corde classique a un diamètre de 1,39 mm et est préparée par revêtement du même corps que précédemment par une résine polyamide fondue. Un tronçon de chaque échantillon, ayant une longueur de 40 cm, a été placé dans un appareil d'essai de résistance à la lumière, équipé de deux lampes fluorescentes de 30 W et cm de diamètre, et a été irradié de façon continue par la source lumineuse à une distance de 10 cm de celle-ci. L'inté- rieur de l'appareil d'essai était maintenu à une température de 20 C pour une humidité de 65 %. Le tableau II indique les résultats obtenus qui indiquent que la corde selon l'invention a une résistance exceptionnelle à la lumière. TABLEAU II Résistance à la traction à l'état non noua (N) 0 d Apres Apres Apres Jours 7 d 14 d 21 d I Il Résistance à la traction à l'état noué (N) 0 d Apres Apres Apres 7 d 14 d 21 d Diamètre de de l'échan- tillon (mm) 1,35 1,39 o vu n> o c 4c 1i Le tableau II indique que, lorsque le corps prin- cipal de la corde est formé d'un polyamide, la résistance de la corde classique à l'état noué diminue d'environ 10 à % étant donné l'absorption d'humidité, alors que le film métallique revêtant le corps principal selon l'invention empêche pratiquement en totalité la réduction de résistance mécanique. On décrit maintenant rapidement d'autres modes de réalisation de l'invention en référence aux figures 3 à 8. La figure 3 représente une corde S ayant un corps principal 5 revêtu d'un film métallique 6 de nickel ayant o une faible épaisseur, inférieure à 1000 A. Le corps principal comporte un seul monofilament épais de "Nylon" jouant le rôle d'une âme 3 et plusieurs minces monofilaments 4 de "Nylon" enroulés sous forme d'une couche autour de l'âme 3 et fixés à celle-ci par un adhésif. La figure 4 représente une corde S ayant un corps principal 10 et un film 11 d'aluminium qui recouvre le corps o principal et qui a une faible épaisseur, inférieure à 1000 A. Le corps principal 10 est un monofilament unique épais de polyester jouant le rôle d'une âme 7 et revêtu d'un film 8 o d'aluminium d'une faible épaisseur inférieure à 1000 A, avec de nombreux minces monofilaments 9 de "Nylon" enroulés autour du film 8 sous forme d'une couche unique et fixés au film par un adhésif. La figure 5 représente une corde S ayant un corps principal 14 sous forme d'un monofilament épais unique de "Nylon" jouant le rôle d'une âme 12, alors qu'un mince film 13 de nickel recouvre l'âme 12 et a une épaisseur pouvant a atteindre 1000 A. Plusieurs minces monofilaments 15 de "Nylon" revêtus chacun d'un mince film 16 de nickel d'épaisseur infé- o rieure à 1000 A, sont utilisés comme éléments 17 d'enroulement. Ces éléments 17 sont enroulés sous forme d'une couche unique autour du corps principal 14 et sont fixés à celui-ci par un adhésif. La figure 6 représente une corde S ayant un corps principal 18 sous forme d'un monofilament épais de "Nylon" jouant le rôle d'une âme 18. De nombreux minces monofilaments de "Nylon" sont revêtus chacun d'un mince film 21 dé chrome o d'épaisseur inférieure à 1000 A et ils jouent le rôle d'élé- ments 22 d'enroulement. Ces éléments 22 sont enroulés sous forme d'une couche unique, autour du corps principal 19, et sont fixé à celui-ci par un adhésif. La figure 7 représente une corde S ayant un corps principal 24 formé par retordage de plusieurs minces monofi- laments 23 de polyester, et un mince film 25 de nickel qui recouvre le corps principal 24 et dont l'épaisseur peut at- o teindre 1000 A. La figure 8 représente une corde S ayant un corps principal 27 formé par retordage de plusieurs multifilaments 26 de "Nylon", et un mince film 28 de chrome recouvrant le corps principal 17 et ayant une épaisseur qui peut atteindre o 1000 A. Bien que cette disposition ne soit pas représentée, plusieurs minces monofilaments de synthèse revêtus chacun du film métallique voulu peuvent être retordus sous forme d'un corps principal de corde revêtu d'un métal. Les cordes des différents modes de réalisation sont très supérieures aux cordes classiques n'ayant pas de film métallique au point de vue de la résistance à l'abrasion, de la résistance à la lumière et à l'humiditié, de la résistance à la traction, etc. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux cordes qui viennent d'être décrites uniquement à titres d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Corde destinée notamment à des raquettes, des instruments à cordes et des lignes de pêche, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps principal (1) formé d'une fibre synthétique, et un film métallique (2) recouvrant le corps principal au moins à sa surface. 2. Corde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps principal (1) de la corde est un monofilament ayant le diamètre voulu. 3. Corde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps principal (24) de la corde est formé de mono- filaments retordus (23). 4. Corde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps principalde la corde est formé de multifila- ments retordus. 5. Corde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps principal (12) de la corde est une âme formée d'un monofilament du diamètre voulu et de monofilaments en- roulés autour de l'âme sous forme d'au moins une couche (15), et le film métallique (13, 16) est formé à la surface de l'âme (12) et aux surfaces des monofilaments (15) enroulés de l'âme. 6. Corde selon la revendication 5, caractérisée en ce que le film métallique (6) n'est formé qu'aux surfaces exposées des monofilaments (4) enroulés autour de l'âme. 7. Corde selon l'une quelconque des revendications 1, 5 et 6, caractérisée en ce que le corps principal (1) de la corde est formé d'au moins une fibre synthétique choisie dans le groupe qui comprend les fibres de polyester, de polyamide, de polymère fluorocarboné, d' aramide et de polyoléfine. 8. Corde selon l'une quelconque des revendications 1, 5 et 6, caractérisée en ce que le film métallique (2) est formé d'un métal choisi dans le groupe qui comprend Ai, Cr, Cu, Ni, Ti, Ag, Au et Zn, ou d'au moins deux de ces métaux en combinaison.