Brevet FR2892488A1 — publié le 20070427

TUYAU SOUPLE DE TRANSFERT DE FLUIDE COMPRENANT UNE ARMATURE DE RENFORT TEXTILE TRICOTEE L'invention concerne un tuyau souple de transfert de fluide comprenant une armature de renfort textile tricotée, en particulier mais non exclusivement pour un circuit de refroidissement du moteur d'un véhicule automobile. D'une manière générale, certains tuyaux souples de transfert de fluide sont constitués par deux couches de caoutchouc entre lesquelles vient se placer une armature de renfort textile tricotée, de tels tuyaux étant souvent dénommés tuyaux tricotés. Ce tricot est en grande partie responsable des propriétés mécaniques du tuyau et la nature des fils utilisés est fonction des propriétés finales recherchées en fonction des applications envisagées. Dans le domaine automobile par exemple, des tuyaux souples de transfert de fluide sont utilisés dans des circuits de refroidissement de moteurs pour véhiculer un mélange d'eau et d'antigel à une température de fonctionnement ou de service de l'ordre de 100 à 125 C et à une pression de quelques bars. Par ailleurs, les constructeurs automobiles imposent aux équipementiers de satisfaire une contrainte supplémentaire concernant le faible coût de ces tuyaux souples. Dans ces conditions, on réalise des tricots avec des fils de viscose ou de polyester par exemple et à faible coût qui satisfont aux contraintes précitées, en particulier une bonne tenue en dynamique sous l'effet des vibrations du moteur. Cependant, dans les circuits de refroidissement des moteurs, la température de fonctionnement a tendance à augmenter pour passer d'une température de 125 C à une température de l'ordre de 150 C, sachant qu'un tricot à base de viscose ou de polyester (PET ou PEN par exemple) ne résiste pas à une telle augmentation de la température de fonctionnement. Il faut donc rechercher d'autres matériaux pour réaliser les tricots, et la demanderesse a fait des essais avec des fils choisis dans la famille des polyamides aromatiques, en particulier le polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide) ou le polymétaphénylène isophtalamide (méta aramide), ou dans la famille des polyamides aliphatiques, en particulier le polyamide 6,6 (PA 6,6). L'expérience a montré que seuls des tricots réalisés en méta aramide étaient satisfaisants tant en température qu'en tenue en dynamique, mais le coût de fabrication de ces tricots est prohibitif. Des tricots réalisés en para aramide satisfont les contraintes de température mais ont une mauvaise tenue en dynamique du fait de leur trop grande rigidité qui provoque l'apparition d'un phénomène d'abrasion des fils au niveau des noeuds du tricot. En effet, les deux fils en contact à chaque noeud se cisaillent mutuellement lors d'un effort dynamique, ce qui peut conduire à un éclatement des tuyaux. Des tricots réalisés en polyamide 6,6 satisfont également les contraintes thermiques et dynamiques, mais présentent des difficultés de mise oeuvre ou de fabrication liées à leur retrait thermique et à leur gonflement circonférentiel sous une pression trop élevée. Un but de l'invention est de concevoir une armature de renfort textile tricotée qui puisse satisfaire notamment à des contraintes en température et de tenue en dynamique, et être d'un coût de fabrication raisonnable, pour pouvoir être utilisés dans des circuits de refroidissement de moteurs par exemple. A cet effet, l'invention propose un tuyau souple de transfert de fluide comprenant au moins une armature de renfort textile sous la forme d'un tricot présentant des noeuds, qui est caractérisé en ce que le tricot est réalisé à partir d'au moins deux fils ayant des rigidités différentes, de manière à former des noeuds mixtes avec un fil rigide et un fil moins rigide en contact l'un avec l'autre. Selon un premier mode de réalisation, le premier fil rigide est choisi dans la famille des polyamides aromatiques et le second fil moins rigide choisi dans la famille des polyamides aromatiques ou aliphatiques. A titre d'exemple, le premier fil peut être un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide), et le second fil un polyamide 6,6 (PA 6,6) ou un polyamide 4,6 (PA 4,6). Selon un autre mode de réalisation, le premier fil peut être un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide) et le second fil un copolymère de paraphénylène téréphtalamide et de 3,4'-oxydiphénylène téréphtalamide (copo aramide). Un tricot selon l'invention présente notamment les avantages de présenter à la fois une bonne stabilité dimensionnelle, une bonne tenue au vieillissement, une bonne résistance thermique et une bonne résistance dynamique. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : -la figure 1 est une vue en coupe d'un tuyau souple de transfert de fluide, connu en soi, présentant une armature de renfort textile tricotée ou tricot ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un tricot selon l'art antérieur ; et - la figure 3 est une vue en perspective d'un tricot selon l'invention. Le tuyau souple 1 de transfert de fluide illustré à la figure 1 est constitué de deux couches de caoutchouc la et lb entre lesquelles est placée une armature de renfort textile tricotée ou tricot 3. Les propriétés ou caractéristiques des fils utilisés pour fabriquer le tricot 3 dépendent des applications envisagées. Dans le cas des circuits de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile par exemple le liquide transféré est un mélange d'eau et d'antigel qui doit résister à une température de service ou de fonctionnement pouvant atteindre maintenant une température de l'ordre de 150 C et avoir une bonne tenue en dynamique, notamment sous la sollicitation des vibrations du moteur, pour éviter au tuyau 1 d'éclater. Le tricot 3 représenté à la figure 2 est un tricot dont le fil est réalisé à partir d'un polyamide aromatique, en particulier un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide), pour illustrer les essais faits par la demanderesse et qui ont été évoqués en préambule. Le tricot 3 forme des noeuds 5 où deux fils en para aramide sont au contact l'un avec l'autre, ce qui conduit à l'apparition d'un phénomène d'abrasion de ces deux fils sous la sollicitation des vibrations du moteur avec un risque d'éclatement du tuyau. Un tricot 3 selon l'invention tel qu'illustré à la figure 3 présente la particularité d'être mixte et réalisé à partir de deux fils 10 et 12 présentant des caractéristiques différentes mais complémentaires pour satisfaire aux conditions de température et de tenue en dynamique. Les deux fils 10 et 12 présentent des rigidités différentes et sont tricotés de manière alternée pour former des noeuds mixtes 5 avec un fil 10 rigide en contact avec un fil 12 moins rigide ou plus souple. Selon un premier mode de réalisation du tricot 3, le premier fil rigide 10 est choisi dans la famille des polyamides aromatiques, et le second fil moins rigide ou plus souple 12 est choisi dans la famille des polyamides aromatiques ou des polyamides aliphatiques. A titre d'exemple de ce premier mode de réalisation, le premier fil 10 est un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide), et le second fil 12 un polyamide 6,6 (PA 6,6) ou un polyamide 4,6 (PA 4,6). Selon un second mode de réalisation du tricot 3, les deux fils 10 et 12 sont des polyamides aromatiques, le premier fil 10 étant un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide) et le second fil 12 un copolymère de paraphénylène téréphtalamide et de 3,4'-oxydiphénylène téréphtalamide (copo aramide). A titre d'exemple, la Demanderesse a effectué des essais dynamiques sur plusieurs tricots suivant un test dit PVT (Pression Vibration Température) effectué dans les conditions suivantes : une pression de 0 à 2 bars, une température du fluide de l'ordre de 115 C, une amplitude de débattement de 15mm et une durée de 250 heures. Le résultat de ces essais est résumé dans le tableau ci-dessous avec un tricot 3 réalisé avec des fils de polyester en PET (polyéthylène téraphtalate) et en PEN (polynaphtalate d'éthylène), des fils en polyamide 6.6 (PA 6.6), des fils en para-aramide, et des fils mixtes selon le premier mode de réalisation de l'invention avec un premier fil 10 en polyparaphénylène téréphtalamide et un second fil 12 en polyamide 6.6. TRICOT PET PEN PA 6.6 PARA INVENTION ARAMIDE PVT BON BON BON MAUVAIS BON Tuyau non vielli PVT BON - - - BON après vieillissement 500h/125 C PVT MAUVAIS MAUVAIS BON - BON après vieillissement 400h/140 C Fabrication BON BON MAUVAIS BON BON du tuyau II ressort de ce tableau que seul un tricot 3 selon l'invention 10 répond d'une manière satisfaisante à l'ensemble des tests effectués. REVENDICATIONS 1. Tuyau souple de transfert de fluide comprenant au moins une armature de renfort textile sous la forme d'un tricot (3) présentant des noeuds, caractérisé en ce que le tricot (3) est réalisé à partir d'au moins deux fils (10, 12) ayant des rigidités différentes, de manière à former des noeuds mixtes (5) avec un fil rigide (10) et un fil (12) moins rigide en contact l'un avec l'autre. 2. Tuyau souple selon la revendication 1, dans lequel le premier fil rigide (10) est choisi dans la famille des polyamides aromatiques et le second fil (12) moins rigide choisi dans la famille des polyamides aromatiques ou aliphatiques. 3. Tuyau selon la revendication 1, dans lequel le premier fil (10) est un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide) et le second fil (12) un polyamide 6,6 (PA 6,6). 4. Tuyau selon la revendication 2, dans lequel le premier fil (10) est un polyparaphénylène téréphtalamide (para aramide) et le second fil (12) un copolymère de paraphénylène téréphtalamide et de 3,4'-oxydiphénylène téréphtalamide (copo aramide).20