Brevet FR2828434A1 — publié le 20030214

Procédé de fabrication de courroies trapézoïdales ou de courroies trapézoïdales crantées La présente invention concerne un procédé de fabrication de courroies trapézoïdales ou de courroies trapézoïdales crantées en caoutchouc naturel ou synthétique présentant des supports de résistance, continus selon la direction longitudinale, en polymères synthétiques, comportant l'application d'une couche de couverture élastomère sur un tambour de construction de courroie, l'enroulement des supports de résistance autour de la couche de couverture élastomère, l'application d'une masse de base élastomère sur les supports de résistance enroulés, la mise de l'ébauche de courroie dans un dispositif de vulcanisation dans lequel se font le formage et la vulcanisation de l'ébauche de courroie, et la coupe de la courroie trapézoïdale ou de la courroie trapézoïdale crantée. Des courroies connues, conformes au modèle, sont constituées d'une couche de couverture élastomère, de supports de résistance et d'une masse de base élastomère. C'est par la base de masse élastomère, dans laquelle sont formés les crantages dans le cas d'une courroie trapézoïdale crantée que se fait la transmission de la force. La couche de couverture élastomère forme habituellement le dos de la courroie. A partir du document DE 198 01 253 Al on connaît un procédé de fabrication d'une courroie trapézoïdale crantée. On y applique tout d'abord une couche de couverture élastomère sur un tambour de construction de courroie. Se fait ensuite l'enroulement d'un support de résistance autour de cette couche de couverture élastomère. Les supports de résistance peuvent y être employés sous forme de tissu ou de corde, mais de préférence sous forme d'un fil bobiné autour de la couche de couverture élastomère. Se fait ensuite l'application d'une masse de base élastomère autour du support de résistance ainsi enroulé. A la fabrication de cette ébauche de courroie trapézoïdale crantée se raccorde le processus de vulcanisation. Pour cela on enlève du tambour de construction de courroie l'ébauche de courroie trapézoïdale crantée et on la met dans un autoclave pour vulcanisation et éventuellement formage. Le processus de vulcanisation terminé se fait la coupe du composite caoutchouté pour donner les différentes courroies trapézoïdales crantées. Dans le cas de l'emploi d'un procédé de moulage dans le cas duquel l'ébauche d'un bobinage dit bobinage de confection est vulcanisée dans un moule profilé intérieurement, le support de résistance doit autoriser une extension. Dans le cas du procédé mentionné apparaît donc l'inconvénient que ne peuvent être utilisés que des supports de résistance constitués d'un matériau extensible. Mais l'emploi de supports de résistance extensibles présente l'inconvénient que la position et donc l'orientation des supports de résistance peut se déformer de façon incontrôlée lors de la mise au moule de l'ébauche de courroie. Le document DE 33 18 470 C2 désigne le même problème et renvoie de ce point de vue au document DE-AS 29 10 636 dans lequel est écrit un procédé de fabrication de courroies d'entraînement sans fin, en particulier de courroies trapézoïdales en caoutchouc naturel ou synthétique présentant des supports de résistance, continus selon la direction longitudinale, en polymères synthétiques. On utilise ensuite une ébauche de courroie qui est adaptée à un moule d'extérieur et qui, dans ce moule d'extérieur est élargie, formée, vulcanisée et coupée pour donner des courroies appropriées. Du fait de l'application de l'ébauche contre la surface intérieure du moule d'extérieur, chauffé, le caoutchouc devient plastique de sorte que les supports de résistance qui y sont insérés se déplacent de façon plus ou moins incontrôlée dans la masse de caoutchouc plastique et perdent leur orientation d'origine. Ceci a une influence négative sur la durée de vie des courroies. Selon le document DE 33 18 470 C2 le problème doit être résolu par le fait que le processus de vulcanisation se fait tout d'abord et que se fait ensuite le processus de formage avec extension correspondante des supports de résistance. Toutefois dans ce procédé il est désavantageux qu'ici également ne puissent être employés que des supports de résistance constitués d'un matériau extensible. Mais de ce fait la possibilité de réalisation de courroies trapézoïdales ou de courroies trapézoïdales crantées est fortement limitée. En partant de cet état de la technique, l'invention a pour but d'indiquer un procédé de fabrication de courroies trapézoïdales ou de courroies trapézoïdales crantées dans le cas duquel puissent être employés des supports de résistance peu extensibles. Dans le cas d'un procédé du type mentionné au début, on atteint ce but par le fait que la couche de couverture est constituée d'au moins deux strates de caractéristiques de matériau différentes, que les supports de résistance sont constitués d'un matériau non, ou seulement légèrement, extensible, et que la couche de couverture de l'ébauche de courroie est soumise à une pression de façon que l'ébauche de courroie soit repoussée dans un moule de vulcanisation chauffé, seule la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance devenant, dans des conditions prescrites, visqueuse de façon qu'elle soit repoussée à travers les espaces intermédiaires des supports de résistance et atteigne la masse de base élastomère. Des extensions et des formes de réalisation avantageuses s'énoncent comme suit. De préférence, comme support de résistance non, ou seulement légèrement, extensible, on emploie des cordes d'aramide ou analogue. De préférence, la masse de base et la strate de la couche de couverture qui est immédiatement en contact avec les supports de résistance sont constituées du même matériau, de sorte qu'après le formage et la vulcanisation apparaît un corps homogène de caractéristiques identiques. De préférence, pour la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance on emploie un mélange enrobant ou un mélange adhérant. De préférence, la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance est constituée d'un matériau exempt de fibres. De préférence, la strate de la couche de couverture qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance est constituée d'un matériau à teneur de fibres et/ou très visqueux. De préférence, les fibres de la strate de la couche de couverture qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance se situe transversalement par rapport au support de résistance orientés selon la direction longitudinale. Selon l'invention, la couche de couverture de l'ébauche de courroie, constituée d'au moins deux strates de caractéristiques de matériau différentes, est mise sous pression de façon que la totalité de l'ébauche de courroie soit repoussée dans un moule de vulcanisation chauffé. Seule la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance y devient, dans des conditions prescrites, visqueuse de façon qu'elle soit repoussée à travers les espaces intermédiaires des supports de résistance, peu extensibles, employés selon l'invention et atteigne la masse de base élastomère. On obtient de ce fait que les supports de résistance peu extensibles restent dans leur position d'origine et soient néanmoins entièrement enrobés dans le matériau élastomère. Du fait que les supports de résistance sont peu extensibles, il est possible, d'une façon étonnement simple, de repousser à travers les espaces intermédiaires la strate de la couche de couverture qui est rendue visqueuse et qui est directement en contact avec les supports de résistance, sans que la position des supports de résistance se modifie. De préférence, comme support de résistance non, ou seulement légèrement, extensibles, on emploie des cordes en aramide ou en un matériau de comportement semblable en extension. Une extension de l'invention prévoit que la masse de base et la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance sont constituées du même matériau de sorte qu'après formage et vulcanisation apparaît un corps homogène de caractéristiques identiques. Une courroie fabriquée de cette façon ne se distingue pas en structure des courroies traditionnelles. Par contre les courroies fabriquées selon le procédé conforme à l'invention sont avantageusement garnies de supports de résistance peu extensibles qui sont disposés dans une position prescrite. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, pour la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance on emploie un mélange enrobant ou un mélange adhérant. Il est en outre prévu que la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance soit constituée d'un matériau exempt de fibres. De ce fait il est garanti que cette couche visqueuse pendant le formage peut être repoussée de façon simple à travers les espaces intermédiaires des supports de résistance peu extensibles. Dans une extension de l'invention, la strate de la couche de couverture qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance est constituée d'un matériau contenant des fibres et/ou très visqueux. De ce fait, au contraire de la strate de la couche de couverture qui est directement en contact avec les supports de résistance, il est interdit que cette couche soit également repoussée à travers les espaces intermédiaires des supports de résistance. Bien plutôt, la strate de la couche de couverture qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance doit, après formage et vulcanisation de l'ébauche de courroie, venir directement contre les supports de résistance et former le dos de la courroie fabriquée finie. De préférence, les fibres de la strate de la couche de couverture qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance se situent transversalement par rapport aux supports de résistance orientés selon la direction longitudinale. De ce fait il est avantageusement interdit que la couche soit repoussée à travers les espaces intermédiaires des supports de résistance. L'invention concerne en outre des courroies trapézoïdales ou des courroies trapézoïdales crantées fabriquées par un procédé selon l'invention comme décrit ci-dessus. On explique ci-dessous l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin. La figure 1 représente en coupe une structure de principe de l'ébauche de courroie enroulée sur un tambour de construction de courroie dans le cas du procédé conforme à l'invention, La figure 2 représente en coupe une disposition schématique de l'ébauche de courroie placée dans le dispositif de vulcanisation et La figure 3 représente en coupe une structure schématique de la courroie formée. La figure 1 représente en coupe une structure de principe de l'ébauche de courroie 6 enroulée sur un tambour de construction de courroie 4 dans le cas du procédé conforme à l'invention. Dans ce but on enroule tout d'abord autour d'un tambour de construction de courroie 4, à partir d'un rouleau de stockage non représenté, une feuille ou une plaque d'un premier matériau contenant des fibres, l'épaisseur de la strate extérieure 8 ainsi formée dépendant de la dimension désirée de la courroie 1 à fabriquer. Ensuite on enroule autour de la strate extérieure 8, déjà disposée sur le tambour de construction de courroie 4, une autre feuille ou plaque constituée d'un second matériau. L'épaisseur de la strate intérieure 7 ainsi formée dépend également de la dimension désirée de la courroie 1 à fabriquer. La strate intérieure et la strate extérieure 7 et 8 forment ensemble la couche de couverture 3 de l'ébauche de courroie 6 et sont constituées de matériaux de caractéristiques différentes. Ensuite on enroule autour de la strate intérieure 7 de la couche de couverture 3 des cordes peu extensibles en aramide servant de supports de résistance 2. La strate intérieure 7 de la couche de couverture 3 est ainsi en contact direct avec les supports de résistance 2. Après cette étape de travail se fait l'enroulement d'une autre feuille ou plaque autour des supports de résistance 2. Cette strate forme la masse de base élastomère 5. Après fabrication on place l'ébauche de courroie 6 ainsi confectionnée dans un dispositif de vulcanisation. La figure 2 représente schématiquement en coupe la disposition de l'ébauche de courroie placée dans le dispositif de vulcanisation. Lors du formage, la couche de couverture 3 de l'ébauche de courroie 6 est, au moyen d'une manchette de vulcanisation 11 disposée à la place du tambour de fabrication de courroie 4, soumise à une pression de façon que l'ébauche de courroie 6 soit repoussée dans un moule de vulcanisation chauffé 9. Le sens dans lequel elle est repoussée est représenté sur la figure 2 par plusieurs flèches. La strate intérieure 7 de la couche de couverture 3 y devient visqueuse de façon qu'elle soit repoussée à travers les espaces intermédiaires 10 des supports de résistance 2 et atteigne la masse de base élastomère 5 qui de son côté est repoussée plus loin dans le moule de vulcanisation 9. Du fait que les supports de résistance 2 employés sont peu extensibles, ils restent dans leur avantageuse position d'origine. La figure 3 représente en coupe la structure schématique de la courroie formée de cette façon. Le processus de vulcanisation qui suit relie les strates élastomères 5 et 7. Dans la mesure où la masse de base 5 et la strate intérieure 7 de la couche de couverture 3 sont constituées du même matériau, il apparaît à partir de ces deux strates 5 et 7 un corps homogène de caractéristiques identiques. Liste des repères (fait partie du descriptif) 1. Courroie trapézoïdale 2. Support de résistance 3. Couche de couverture 4. Tambour de construction de courroie 5. Masse de base élastomère 6. Ebauche de courroie 7. Strate intérieure de la couche de couverture 8. Strate extérieure de la couche de couverture 9. Moule de vulcanisation 10. Espaces intermédiaires Il. Manchette de vulcanisation Revendications 1. Procédé de fabrication de courroies trapézoïdales (1) ou de courroies trapézoïdales crantées en caoutchouc naturel ou synthétique présentant des supports de résistance (2), continus selon la direction longitudinale, en polymères synthétiques, comportant l'application d'une couche de couverture élastomère (3) sur un tambour de construction de courroie (4), l'enroulement des supports de résistance (2) autour de la couche de couverture élastomère (3), l'application d'une masse de base élastomère (5) sur les supports de résistance (2) enroulés, la mise de l'ébauche de courroie (6) dans un dispositif de vulcanisation dans lequel se font le formage et la vulcanisation de l'ébauche de courroie (6), et la coupe de la courroie trapézoïdale (1) ou de la courroie trapézoïdale crantée, caractérisé par le fait que la couche de couverture (3) est constituée d'au moins deux strates (7,8) de caractéristiques de matériau différentes, que les supports de résistance (2) sont constitués d'un matériau non, ou seulement légèrement, extensible, et que la couche de couverture (3) de l'ébauche de courroie (6) est soumise à une pression de façon que l'ébauche de courroie (6) soit repoussée dans un moule de vulcanisation chauffé (9), seule la strate (7) de la couche de couverture (3) qui est directement en contact avec les supports de résistance (2) devenant, dans des conditions prescrites, visqueuse de façon qu'elle soit repoussée à travers les espaces intermédiaires (10) des supports de résistance (2) et atteigne la masse de base élastomère (5). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que comme support de résistance (2) non, ou seulement légèrement, extensible, on emploie des cordes d'aramide ou analogue. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la masse de base (5) et la strate (7) de la couche de couverture (3) qui est immédiatement en contact avec les supports de résistance (2) sont constituées du même matériau, de sorte qu'après le formage et la vulcanisation apparaît un corps homogène de caractéristiques identiques. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que pour la strate (7) de la couche de couverture (3) qui est directement en contact avec les supports de résistance (2) on emploie un mélange enrobant ou un mélange adhérant. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la strate (7) de la couche de couverture (3) qui est directement en contact avec les supports de résistance (2) est constituée d'un matériau exempt de fibres. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la strate (8) de la couche de couverture (3) qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance (2) est constituée d'un matériau à teneur de fibres et/ou très visqueux. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que les fibres de la strate (8) de la couche de couverture (3) qui n'est pas directement en contact avec les supports de résistance (2) se situent transversalement par rapport aux supports de résistance (2) orientés selon la direction longitudinale. 8. Courroie trapézoïdale (1) ou courroie trapézoïdale crantée qui est fabriquée par un procédé selon l'une des revendications 1 à 7.