Objet en matière élastique, comprenant une armature textile
Les armatures des objets en caoutchouc ou en matière plastique doivent présenter simultanément des qualités que les tissus, tissés ou non, utilisés jusqu'à présent ne permettent pas de leur conférer. Cela tient à la nature des textiles et à la structure des tissus employés.
Le coton et d'autres textiles, tels que le gent, le jute, le lin, la fibranne sont faciles à utiliser mais les armatures qui sont faites avec ces textiles ne peuvent pas dépasser un certain taux de résistance parce qu'audelà le nombre des plis qui seraient nécessaires leur donnerait une raideur transversale et longitudinale généralement inacceptable.
Par ailleurs, les armatures de coton par exemple ne résistent que de façon très médiocre aux chocs, impacts et coups sévères auxquels sont soumises certaines armatures comme celles de certaines bandes transporteuses utilisées dans les mines.
On a pensé à utiliser des tissus en textiles synthétiques comme les polyamides à cause de leur haute résistance mécanique, mais les armatures constituées avec de tels tissus sont combustibles, ce qui est un défaut grave, un objet en caoutchouc ou en matière plastique devant généralement rester incombustible mme si les revtements sont enlevés accidentellement.
Pour pallier cet inconvénient, on a voulu associer une armature en polyamide à un mélange thermoplastique à base de polychlorure de vinyle. Mais de tels objets restent t combustibles, notamment lorsque le revtement est enlevé accidentellement.
On a proposé aussi d'utiliser des tissus croisés constitués d'un ou plusieurs textiles mais on a rencontré de graves mécomptes tenant au manque d'homogénéité des armatures ainsi réalisées et à la différence des caractéristiques mécaniques des constituants.
On a utilisé aussi des armatures constituées par des plis de tissus, non tissés, formés d'éléments tous parallèles les uns aux autres et assemblés par calandrage dans un mélange élastique mais la réalisation de telles armatures présente beaucoup de difficultés et impose l'existence d'un équipement important.
La présente invention est relative à un objet en matière élastique comprenant une armature dont au moins un pli est formé par un tissu non tissé comprenant des éléments de chaîne et des éléments de trame superposés. Elle vise à réaliser un objet de ce genre présentant simultanément des qualités qui, jusqu'à présent ne pouvaient tre généralement obtenues que sépa rément: résistance, souplesse, incombustibilité, allongement réduit, facilité de fabrication.
La présente invention peut s'appliquer aux objets comprenant des armatures, tels que les bandes transporteuses et surtout aux bandes transporteuses dont les revtements sont en un mélange à base de polychlorure de vinyle mais elle s'applique aussi aux bandes dont les revtements sont en un mélange à base de caoutchouc naturel ou synthétique.
La présente invention peut également s'appliquer aux objets comprenant des armatures, tels que les courroies de transmission, les tuyaux et d'une façon générale à tous les articles en caoutchouc ou en matière plastique renforcés.
Selon la présente invention, l'objet en matière élastique est caractérisé en ce que les éléments de chaîne sont formés par des fibres textiles d'une matière différente de celle des éléments de trame. L'objet peut tre en une matière plastique ou en caoutchouc naturel ou synthétique et constitué par un tissu sans embuvage où les fils de chaîne qui sont ceux qui supportent la tension longitudinale sont en un textile choisi à raison de cette fonction et où les fils de trame sont en un autre textile choisi surtout à cause de ses qualités par rapport au mélange dans lequel est noyée l'armature, comme par exemple l'adhérence à ce mélange et des qualités
qu'il présente lorsqu'il est associé à ce mélange, comme par exemple l'incombustibilité.
Nous appelons embuvage la la sinuosité que pro- voque, dans un tissu non tissé l'entrecroisement des fils de chaîne et des fils de trame.
Nous appelons tissu sans embuvage un tissu
où les fils de chaîne et de trame ne s'entrecroisent pas.
C'est un tissu où les fils de chaîne et les fils de trame sont superposés sans tre tissés, la cohésion du tissu étant asssurée par des fils de liage.
De préférence, les fils de liage sont aussi fins que possible de façon à présenter l'encombrement minimum.
Pour mieux faire comprendre l'invention, nous nous référerons aux exemples suivants illustrés des figures correspondantes.
Les fig. 1 et 2 représentent schématiquement, sans que les échelles soient respectées, un tissu qui est utilisé pour former au moins un pli de l'armature d'un objet en caoutchouc ou en matière plastique.
La fig. 1 représente ce tissu selon une coupe effectuée dans le sens de la chaîne.
La fig. 2 représente ce tissu selon une coupe effectuée dans le sens de la trame.
Les fils de trame 2 sont disposés de part et d'autre des fils de chaîne 4 sans tre tissés avec eux. Les fils de liage 3 qui assurent la cohésion du tissu sont disposés dans le sens de la chaîne.
Les fils de chaîne 4 qui supportent les efforts longitudinaux sont en n'importe quel textile, naturel, artificiel ou synthétique, choisi en fonction de ses caractéristiques mécaniques et aussi des autres qualités que l'on désire donner à l'armature. Ils peuvent par exemple tre en une polyamide comme celle qui est connue sous la marque a Nylon . Dans le cas où on désire obtenir une armature présentant en service un faible allongement, on utilisera un tissu où les fils de chaîne sont en un textile qui, à de bonnes qualités mécaniques, joint la propriété de présenter un faible allongement, par exemple un polyester comme celui connu sous la marque Tergal ou la rayonne.
Les fils de trame 2 sont en un textile choisi à cause des propriétés qu'il a par rapport à la matière constituant le mélange dans lequel est noyée l'armature et lorsqu'il est associé à cette matière. Par ailleurs, il est choisi également en fonction des caractéristiques mécaniques que l'on veut conférer à la bande dans le sens transversal.
Généralement, on utilise un tissu dont la trame est en un textile qui adhère facilement ou que l'on sait faire facilement adhérer au mélange dans lequel est noyée l'armature et qui, lorsqu'il est associé à ce mélange est incombustible ou peut tre facilement rendu incombustible.
Si le mélange est à base de polychlorure de vinyle, on a intért à avoir des éléments de trame en coton, en jute, en lin ou en gent ou en fibranne ou en autres textiles analogues. Le coton qui adhère facilement aux mélanges à base de polychlorure de vinyle et qui est incombustible lorsqu'il est imprégné par ces mélanges, a donné d'excellents résultats.
I1 est possible que le textile qui présente les qualités requises d'adhérence et d'ininflammabilité n'ait pas les qualités mécaniques propres à conférer à la bande les caractéristiques mécaniques voulues dans le sens transvernal.
On peut utiliser alors un tissu sans embuvage
où les éléments de trame sont constitués par une
âme en un textile présentant les qualités méca
niques requises, enrobée par un textile présentant les qualités, autres que mécaniques, recherchées pour les
éléments de trame. Les éléments de trame peuvent par exemple tre formés par une âme qui est un fil en une poly-
amide entourée de fils de coton. De tels fils peuvent facilement tre réalisés par guipage, ou par d'autres procédés connus dans l'industrie textile.
On peut aussi utiliser des tissus où les éléments
de trame sont obtenus en retordant ensemble un ou plusieurs fils en un textile à haute résistance comme ceux vendus sous les marques Nylon et Tergal avec un ou plusieurs fils en un textile qui, comme le coton, présente, à l'égard du mélange, les qualités recherchées.
Les fils de liage sont aussi fins que possible de façon à présenter le minimum d'encombrement et à recouvrir le moins possible les éléments de trame. Ils sont en un textile à très haute résistance, comme par exemple une polyamide.
Si comme dans cet exemple, la nappe des fils de chaîne est enserrée entre deux nappes de fils de trame,
les éléments de trame correspondants peuvent tre situés dans la mme section transversale ou tre décalés les uns par rapport aux autres comme cela est représenté dans la fig. 1.
Il est souvent intéressant d'utiliser, dans la constitution de l'armature, un tissu tel que celui défini précé demment t où les éléments de trame sont très rappro- chés les uns des autres jusqu'à presque entièrement recouvrir la nappe constituée par les fils de chaîne.
Dans ce cas, les deux faces du pli de l'armature qui sont en contact avec le caoutchouc ou la matière plastique, sont constituées par le textile des éléments de trame choisi justement à cause des qualités qu'il présente par rapport à ce mélange et quand il est associé avec lui. La nappe formée par les éléments de chaîne, emprisonnée entre les deux nappes des éléments de trame qui les recouvrent presque entièrement, n'est pas directement en contact ou peu en contact avec le caoutchouc ou la matière plastique.
Cela permet de choisir le textile des éléments de chaîne en fonction des qualités mécaniques que l'on désire donner à l'objet fini dans le sens de la chaîne, telles que résistance mécanique, limitation de l'allongement, en négligeant pratiquement certains défauts que ce textile peut présenter en lui-mme ou en liaison avec le caoutchouc ou de la matière plastique.
Fol est intéressant que les fils de liage soient minces de façon que, présentant un encombrement minimum, ils masquent le moins possible les éléments de trame et que ce soit le textile des éléments de trame qui soit partout en contact avec le mélange.
On peut également utiliser dans la constitution d'armatures d'objets en caoutchouc ou en matière plastique, un tissu sans embuvage où une nappe seulement d'éléments de trame est associée à une nappe d'éléments longitudinaux. Dans ce cas, des fils de liage sont disposés dans le sens de la trame et dans le sens de la chaîne de façon à former un réseau dans lequel les éléments de chaîne et de trame sont emprisonnés.
La fig. 3 représente schématiquement en coupe transversale une bande transporteuse dont l'armature est constituée de trois plis 15, 16, 17 d'un tissu sans embuvage.
L'armature est noyée dans un mélange ignifuge et antistatique à base par exemple de polychlorure de vinyle.
Chaque pli est formé par un tissu sans embuvage où la nappe des éléments de chaîne 4 est emprisonnée entre deux nappes d'éléments de trame 2. Les fils de liage 3 sont disposés uniquement t dans le sens de la chaîne.
Les éléments de chaîne sont en une polyamide qui est commercialisée en Frange sous la dénomination Nylon T.A.P. . Chaque élément de chaîne est composé de quatre brins de 840 deniers.
Les éléments de trame qui masquent presque entièrement la nappe longitudinale sont en coton. Ils sont composés de six fils de coton égyptien retordus ensemble et de numéro métrique 12.
Les fils de liage, disposés seulement dans le sens de la chaîne, sont en une polyamide commercialisée en
France sous la dénomination Nylon T.A.P. . Ils sont composés par un brin de 420 deniers, le tissu comporte quarante éléments de chaîne tous les 10 cm et cent éléments de trame tous les 10 cm soit cinquante éléments de trame tous les 10 cm dans chacune des deux nappes qui enserrent les éléments de chaîne. Les éléments de trame sont légèrement décalés les uns par rapport aux autres.
Cette bande, dont la résistance est de 315 kg/cm est fabriquée selon les méthodes connues.
Bien que cela ne soit pas nécessaire, on peut soumettre les différents plis à un traitement connu pour faire adhérer les polyamides au polychlorure de vinyle.
On obtient ainsi des résultats meilleurs qu'en ne procédant pas à cette adhérisation.
Dans la bande ainsi fabriquée, l'adhérence entre les différents plis et entre l'armature et les revtements est remarquable et mme supérieure à celle que l'on obtient avec des tissus classiques entièrement en coton.
C'est ainsi que, dans le sens de la trame, l'adhérence est en général d'environ 4 à 5 kg/cm et que, dans le sens de la chaîne, elle est d'environ 8 à 9kg/cm (dans les mmes conditions l'adhérence avec un tissu classique entièrement en coton est d'environ 4 à 5 kg/ cm).
La souplesse longitudinale de cette bande est également remarquable. Elle peut s'enrouler sous tension un nombre de fois pratiquement illimité autour d'un cylindre dont le diamètre est de e 100 mm.
Dans le sens transversal, son corps est satisfaisant c'est-à-dire qu'elle est souple, sans l'tre d'une façon excessive.
Par ailleurs, elle est parfaitement incombustible mme si ses revtements sont enlevés.
Si une telle bande est destinée à équiper des convoyeurs à grands entraxes, on utilise des éléments de chaînes en un textile qui, comme le téréphtalate d'éthylène glycol ou la rayonne, présente un très faible allongemment, les éléments de trame étant, comme dans l'exemple précédent, en un textile qui présente de bonnes qualités d'adhérence à l'égard du mélange qui constitue les revtements et qui présente aussi d'autres qualités, comme celle d'tre incombustible, lorsqu'il est associé à ce mélange.
Avec de telles armatures on peut réaliser des bandes transporteuses dont le taux de résistance est extrmement élevé du fait que le textile qui forme la nappe longitudinale est choisi uniquement en fonction de ses qualités mécaniques et du fait que l'on peut
augmenter le nombre de plis sans que cela entraîne une raideur longitudinale inacceptable.
Les fig. 4 et 5 représentent schématiquement un tissu, voisin du précédent, qui peut tre utilisé pour former au moins un pli de l'armature.
La fig. 4 représente ce tissu selon une coupe effectuée dans le sens de la chaîne.
La fig. 5 représente ce tissu selon une coupe effectuée dans le sens de la trame.
Les fils de trame 12 sont disposés de part et d'autre des fils de chaîne 14.
Les éléments de trame 12 correspondents des deux nappes sont sensiblement situés dans la mme section transversale.
Les fils de liage 13 sont disposés uniquement dans le sens de la chaîne. Chaque fil de liage n'intéresse que la moitié des fils de trame, les fils de liage voisins intéressant les autres fils de trame.
Le textile qui constitue les différents éléments de ce tissu est choisi comme dans l'exemple précédent.
La fig. 6 montre schématiquement en coupe transversale une bande transporteuse dont l'armature est constituée par trois plis 21, 22, 23 du tissu précédent.
Chaque pli i comporte les éléments de trame 12 enserrant les éléments de chaîne 14. Les fils de liage 13 sont disposés uniquement dans le sens de la chaîne.