FR3156457A1 - Câble extrait à une couche à répartition optimisée des fils - Google Patents

Câble extrait à une couche à répartition optimisée des fils Download PDF

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Sébastien Noel
Lucas LAUBY
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00—Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06—Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0606—Reinforcing cords for rubber or plastic articles
    • D07B1/062—Reinforcing cords for rubber or plastic articles the reinforcing cords being characterised by the strand configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C9/00—Reinforcements or ply arrangement of pneumatic tyres
    • B60C9/0007—Reinforcements made of metallic elements, e.g. cords, yarns, filaments or fibres made from metal

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Abstract

L’invention a pour objet un câble extrait (50) d’une matrice polymérique, le câble extrait (50) comprenant une unique couche (52) constituée de N éléments filaires métalliques (54) enroulés en hélice, chaque élément filaire métallique (54) de la couche (52) décrivant, lorsque le câble (50) s’étend selon une direction sensiblement rectiligne, une trajectoire en forme d’hélice autour d’un axe principal (A) sensiblement parallèle à la direction sensiblement rectiligne, de sorte que, dans un plan de coupe sensiblement perpendiculaire à l’axe principal (A), la distance entre le centre de chaque élément filaire métallique (54) de la couche (52) et l’axe principal (A) est égale à la moitié du diamètre d’hélice Dh et est sensiblement constante et égale pour tous les éléments filaires métalliques (54) de la couche (52), les éléments filaires métalliques (54) définissant une voûte interne (58) du câble de diamètre Dv, chaque élément filaire métallique (54) présentant un diamètre Df et un rayon de courbure d’hélice Rf défini par Rf=P/(π x Sin(2α)) avec P le pas de chaque élément filaire métallique exprimé en millimètres et α l’angle d’hélice de chaque élément filaire métallique (54),dans lequel , Dh, D, Dv, Df et Rf étant exprimés en millimètres :9 ≤ Rf / Df ≤ 30, et1,30 ≤ Dv / Df ≤ 4,5 ; etl’espace entre les fils est le jeu relatif défini par le jeu relatif Jr =(π x Dh)/N x (Dh x Sin(π/N) – (Df / Cos(α x π/180))), avec α étant l’angle d’hélice, exprimé en degrés, de chaque fil métallique (54). L’espace maximal disponible entre les fils extrêmes Jr max = N x Jr est tel que 0,35 x π x Dh ≤ Jr max ≤ 0,60 x π x Dh. Figure pour abrégé : Fig.4

Description

Câble extrait à une couche à répartition optimisée des fils
La présente invention est relative aux câbles métalliques utilisables pour le renforcement d'articles tels que des pneumatiques pour véhicules et de préférence dans un pneumatique pour véhicule de génie civil. Par pneumatique, on entend un bandage destiné à former une cavité en coopérant avec un élément support, par exemple une jante, cette cavité étant apte à être pressurisée à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Un pneumatique selon l’invention présente une structure de forme sensiblement toroïdale.
On connait de l’état de la technique un câble de structure n + N fils métalliques de diamètre 0,30 mm, avec n étant une âme textile en PVA par l’application d’un dispositif par jet d’eau chaude qui se dissout pour obtenir un câble de structure 4 fils de 0,30 mm de diamètre dont au moins 2 fils sont espacés (figure 11 et les câbles décrits en page 8 de WO2021124138). Une telle aération via un système passage du câble sur une pluralité de cylindres ayant un diamètre réduit engendre une meilleure pénétration du câble et modifie également la rigidité du câble. Un tel câble est notamment destiné à être utilisé dans des pneumatiques, par exemple des pneumatiques pour véhicule de type motocyclette.
En plus de nécessiter une étape de dissolution de l’âme textile par jet d’eau, ce câble a des risques de subir de la corrosion et les complexités des caractéristiques de l’âme qui doit être soluble dans l’eau et en plus avoir des propriétés mécaniques en terme de rigidité et de résistance est nécessaire à la mise en œuvre du câble.
On connaît également de l’état de la technique et notamment du document WO2016/131862, un câble comprenant une unique couche de N=4 torons enroulés en hélice à un pas p3=20 mm. Chaque toron comprend, d’une part, une couche interne de M=3 fils internes enroulés en hélice à un pas p1=6,7 mm et une couche externe de P=8 fils externes enroulés en hélice autour de la couche interne à un pas p2=10 mm. Chaque fil interne et externe présente un diamètre égal à 0,35 mm et un allongement à rupture de 3,3%.
Un tel câble est notamment utilisé dans un pneumatique pour véhicule de génie civil comprenant une armature de protection. Cette armature de protection comprend une ou plusieurs nappes de protection comprenant plusieurs câbles tel que décrit ci-dessus. L’inconvénient de ce type de câble est que son allongement structural peut être perfectible pour améliorer sa déformabilité pour sa résistance aux agressions.
L’invention a pour but de proposer des câbles extraits comprenant une unique couche de N éléments filaires métalliques enroulés en hélice et permettant de limiter la rigidité du câble sous faible allongement.
A cet effet, l’invention a pour objet un câble extrait d’une matrice polymérique, le câble extrait comprenant une unique couche constituée de N éléments filaires métalliques enroulés en hélice, chaque élément filaire métallique de la couche décrivant, lorsque le câble s’étend selon une direction sensiblement rectiligne, une trajectoire en forme d’hélice autour d’un axe principal (A) sensiblement parallèle à la direction sensiblement rectiligne, de sorte que, dans un plan de coupe sensiblement perpendiculaire à l’axe principal (A), la distance entre le centre de chaque élément filaire métallique de la couche et l’axe principal (A) est égale à la moitié du diamètre d’hélice Dh et est sensiblement constante et égale pour tous les éléments filaires métalliques de la couche, les éléments filaires métalliques définissant une voûte interne du câble de diamètre Dv, chaque élément filaire métallique présentant un diamètre Df et un rayon de courbure d’hélice Rf défini par Rf=P/(π x Sin(2α)) avec P le pas de chaque élément filaire métallique exprimé en millimètres et α l’angle d’hélice de chaque élément filaire métallique (54),dans lequel , Dh, D, Dv, Df et Rf étant exprimés en millimètres :
9 ≤ Rf / Df ≤ 30, et
1,30 ≤ Dv / Df ≤ 4,5 ; et
l’espace entre les fils est le jeu relatif défini par le jeu relatif
Jr =(π x Dh)/N x (Dh x Sin(π/N) – (Df / Cos(α x π/180))),
avec α étant l’angle d’hélice, exprimé en degrés, de chaque fil métallique (54) ; dans lequel
l’espace maximal disponible entre les fils extrêmes Jr max = N x Jr est tel que 0,35 x π x Dh ≤ Jr max ≤ 0,60 x π x Dh.
Grâce à cet espace maximal disponible entre les fils extrêmes Jr max, le câble selon l’invention permet de réduire les perforations et donc d’allonger la durée de vie du pneumatique. En effet, les inventeurs à l’origine ont découvert qu’un câble moins rigide que celui de l’état de la technique est plus performant à l’encontre des obstacles. Les inventeurs ont trouvé qu’il était plus efficace d’épouser l’obstacle grâce à un câble présentant une rigidité moindre plutôt que de tenter de rigidifier et de renforcer autant que possible les câbles pour s’opposer aux déformations imposées par les obstacles comme cela est enseigné d’une manière générale dans l’état de la technique. En épousant les obstacles, on diminue l’effort s’opposant aux obstacles et donc le risque de perforer le pneumatique.
Le câble extrait selon l’invention présente une répartition optimisée des fils, dont l’avantage est de limiter la rigidité du câble sous faible allongement ce qui permet de maximiser l’énergie rupture.
Les valeurs des caractéristiques Df, Dv et Rf ainsi que des autres caractéristiques décrites ci-dessous sont mesurées sur ou déterminées à partir des câbles extraits d’une matrice élastomérique, par exemple d’un pneumatique, et ayant alors subit une étape de nettoyage durant laquelle on retire du câble toute matrice élastomérique, notamment tout matériau présent à l’intérieur du câble. Pour garantir un état d’origine, l’interface adhésive entre chaque élément filaire métallique et la matrice élastomérique doit être supprimée, par exemple par procédé électro-chimique dans un bain de carbonate de sodium. Les effets associés à l’étape de conformation du procédé de fabrication du pneumatique décrits ci-dessous, notamment l’allongement des câbles, sont annulés par l’extraction de la nappe et du câble qui reprennent, lors de l’extraction, sensiblement leurs caractéristiques d’avant l’étape de conformation.
Le câble selon l’invention comprend une unique couche d’éléments filaires métalliques enroulés en hélice. En d’autres termes, le câble selon l’invention comprend une seule, pas deux, ni plus de deux couches d’éléments filaires métalliques enroulés en hélice. La couche est constituée d’éléments filaires métalliques, c’est-à-dire plusieurs éléments filaires métalliques, pas d’un seul élément filaire métallique. Dans un mode de réalisation du câble, par exemple lorsque le câble est issu de son procédé de fabrication, le câble selon l’invention est constitué de la couche d’éléments filaires métalliques enroulés.
Le câble selon l’invention est à simple hélice. Par définition, un câble à simple hélice est un câble dans lequel l’axe de chaque élément filaire métallique de la couche décrit une unique hélice, contrairement à un câble à double hélice dans lequel l’axe de chaque élément filaire métallique décrit une première hélice autour de l’axe du câble et une deuxième hélice autour d’une hélice décrite par l’axe du câble. En d’autres termes, lorsque le câble s’étend selon une direction sensiblement rectiligne, le câble comprend une unique couche d’éléments filaires métallique enroulés ensemble en hélice, chaque élément filaire métallique de la couche décrivant une trajectoire en forme d’hélice autour de la direction sensiblement rectiligne de sorte que la distance entre le centre de chaque élément filaire métallique de la couche et l’axe de la direction sensiblement rectiligne soit sensiblement constante et égale pour tous les éléments filaires métalliques de la couche. Au contraire, lorsqu’un câble à double hélice s’étend selon une direction sensiblement rectiligne, la distance entre le centre de chaque élément filaire métallique de la couche et la direction sensiblement rectiligne est différente pour tous les éléments filaires métalliques de la couche.
Le câble selon l’invention est dépourvu d’âme centrale métallique. On parle également de câble de structure 1xN dans laquelle N est le nombre d’éléments filaires métalliques ou bien encore de câble à structure ouverte (« open-cord » en anglais). Dans le câble selon l’invention défini ci-dessus, la voûte interne est vide et donc dépourvue de tout matériau de remplissage, notamment dépourvue de toute composition élastomérique. On parle alors d’un câble dépourvu de matériau de remplissage.
La voûte du câble selon l’invention est délimitée par les éléments filaires métalliques et correspond au volume délimité par un cercle théorique, d’une part, radialement intérieur à chaque élément filaire métallique et, d’autre part, tangent à chaque élément filaire métallique.
Par élément filaire, on entend un élément s’étendant longitudinalement selon un axe principal et présentant une section perpendiculaire à l’axe principal dont la plus grande dimension G est relativement faible par rapport à la dimension L selon l’axe principal. Par relativement faible, on entend que L/G est supérieur ou égal à 100, de préférence supérieur ou égal à 1000. Cette définition couvre aussi bien les éléments filaires de section circulaire que les éléments filaires de section non circulaire, par exemple de section polygonale ou oblongue. De façon très préférée, chaque élément filaire métallique présente une section circulaire.
Par métallique, on entend par définition un élément filaire constitué majoritairement (c’est-à-dire pour plus de 50% de sa masse) ou intégralement (pour 100% de sa masse) d'un matériau métallique. Chaque élément filaire métallique est préférentiellement en acier, plus préférentiellement en acier perlitique ou ferrito-perlitique au carbone, appelé couramment par l’homme du métier acier au carbone, ou encore en acier inoxydable (par définition, acier comportant au moins 10,5% de chrome).
Pour rappel, une courbe force allongement comprend, en se déplaçant vers les allongements croissants, une partie structurale, une partie élastique et une partie plastique. La partie structurale correspond à un allongement structural du câble résultant du rapprochement des différents éléments de renforcement métallique constituants le câble. Dans certains modes de réalisation, la couche des N éléments de renforcement métallique se déstructure à l’issue de la partie structurale, du fait du jeu radial relatif Jrmax relativement important, occasionnant une baisse ponctuelle du module du câble. La partie élastique correspond à un allongement élastique résultant de la construction du câble, notamment des angles des différentes couches et des diamètres des fils. La partie plastique correspond à l’allongement plastique résultant de la plasticité (déformation irréversible au-delà de la limite d’élasticité) d’un ou plusieurs éléments de renforcement métallique du produit renforcé.
Le jeu radial relatif Jr est représentatif de la distance séparant chaque paire d’éléments filaires métalliques adjacents ramenée à la longueur disponible pour positionner les éléments filaires métalliques sur la couche. Ainsi, plus Jr est élevé, plus l’espace séparant deux éléments filaires métalliques adjacents est élevé par rapport au nombre maximal d’éléments filaires métalliques que la couche pourrait accueillir. A l’inverse, plus Jr est petit, plus l’espace séparant deux éléments filaires métalliques adjacents est petit par rapport au nombre maximal d’éléments filaires métalliques que la couche pourrait accueillir. Dans l’intervalle selon l’invention, Jrmax permet de de limiter la rigidité du câble sous faible allongement et d’autre part de maximiser l’allongement à rupture.
L’angle d’hélice α est une grandeur bien connue de l’homme du métier et peut être déterminé par le calcul itératif suivant comprenant 3 itérations et dans lequel l’indice i indique le numéro de l’itération 1, 2 ou 3. Connaissant l’allongement structural As exprimé en %, l’angle d’hélice α(i) est tel que α(i)=Arcos [ (100/(100+As) x Cos [ Arctan ( (π x Df) / (P x Cos(α(i-1)) x Sin(π/N)) ] ], formule dans laquelle P est le pas exprimé en millimètres auquel chaque élément filaire métallique est enroulé, N est le nombre d’éléments filaires métalliques de la couche, Df est le diamètre de chaque élément filaire métallique exprimé en millimètres, Arcos, Cos, Arctan et Sin désignant respectivement les fonctions arcosinus, cosinus, arctangente et sinus. Pour la première itération, c’est-à-dire pour le calcul de α(1), on prend α(0)=0. A la troisième itération, on obtient α(3)=α avec au moins un chiffre significatif après la virgule quand α est exprimé en degrés.
Le diamètre d’hélice Dh, exprimé en millimètres, est calculé selon la relation Dh=P x Tan(α) / π dans laquelle P est le pas exprimé en millimètres auquel chaque élément filaire métallique est enroulé, α est l’angle d’hélice de chaque élément filaire métallique déterminé ci-dessus et Tan la fonction tangente. Le diamètre d’hélice Dh correspond au diamètre du cercle théorique passant par les centres des éléments filaires métalliques de la couche dans un plan perpendiculaire à l’axe du câble.
Le diamètre de voûte Dv, exprimé en millimètres, est calculé selon la relation Dv=Dh-Df dans laquelle Df est le diamètre de chaque élément filaire métallique et Dh le diamètre d’hélice, tous deux exprimés en millimètres.
Le rayon de courbure Rf, exprimé en millimètres, est calculé selon la relation Rf=P/(π x Sin(2α)) dans laquelle P est le pas exprimé en millimètres, α est l’angle d’hélice de chaque élément filaire métallique et Sin la fonction sinus.
On rappelle que le pas auquel chaque élément filaire métallique est enroulé est la longueur parcourue par cet élément filaire, mesurée parallèlement à l'axe du câble dans lequel il se trouve, au bout de laquelle l’élément filaire ayant ce pas effectue un tour complet autour dudit axe du câble.
Les caractéristiques optionnelles décrites ci-dessous pourront être combinées les unes avec les autres dans la mesure où de telles combinaisons sont techniquement compatibles.
Dans un mode de réalisation avantageux, tous les éléments filaires métalliques présentent le même diamètre Df.
Le câble selon l’invention est fabriqué conformément à un procédé et en mettant en œuvre une installation décrit dans les documents WO2016083265 et WO2016083267. Un tel procédé mettant en œuvre une étape de fractionnement est à distinguer d’un procédé d’assemblage classique comprenant une unique étape d’assemblage dans lequel les éléments filaires métalliques sont enroulés en hélice, l’étape d’assemblage étant précédée d’une étape de préformation des éléments filaires métalliques afin notamment d’augmenter la valeur de l’allongement structural. De tels procédés et installations sont décrits dans les documents EP0548539, EP1000194, EP0622489 ou encore EP0143767. Lors de ces procédés, afin d’obtenir l’allongement structural le plus élevé possible, on préforme individuellement les monofilaments métalliques. Toutefois, cette étape de préformation individuelle des monofilaments métalliques, qui nécessite une installation particulière, d’une part, rend le procédé relativement peu productif par rapport à un procédé dépourvu d’étape de préformation sans pour autant permettre d’atteindre des allongements structuraux élevés et, d’autre part, altère les monofilaments métalliques ainsi préformés en raison des frottements avec les outils de préformation. Une telle altération crée des amorces de ruptures en surface des monofilaments métalliques et est donc néfaste pour l’endurance des monofilaments métalliques, notamment pour leur endurance en extension et en compression. L’absence ou la présence de telles marques de préformation est observable au microscope électronique à l’issue du procédé de fabrication, ou bien plus simplement, en connaissant le procédé de fabrication du câble.
De préférence, la matrice polymérique est une matrice élastomérique.
La matrice polymérique, de préférence élastomérique, est à base d’une composition polymérique, de préférence élastomérique.
Par matrice polymérique, on entend une matrice comprenant au moins un polymère. La matrice polymérique est ainsi à base d’une composition polymérique.
Par matrice élastomérique, on entend une matrice comprenant au moins un élastomère. La matrice élastomérique préférentielle est ainsi à base de la composition élastomérique.
Par l'expression "à base de", il faut entendre que la composition comporte le mélange et/ou le produit de réaction in situ des différents constituants utilisés, certains de ces constituants pouvant réagir et/ou étant destinés à réagir entre eux, au moins partiellement, lors des différentes phases de fabrication de la composition ; la composition pouvant ainsi être à l’état totalement ou partiellement réticulé ou à l’état non-réticulé.
Par composition polymérique, on entend que la composition comprend au moins un polymère. De préférence, un tel polymère peut être un thermoplastique, par exemple un polyester ou un polyamide, un polymère thermodurcissable, un élastomère, par exemple du caoutchouc naturel, un élastomère thermoplastique ou un mélange de ces polymères
Par composition élastomérique, on entend que la composition comprend au moins un élastomère et au moins un autre composant. De préférence, la composition comprenant au moins un élastomère et au moins un autre composant comprend un élastomère, un système de réticulation et une charge. Les compositions utilisables pour ces nappes sont des compositions conventionnelles pour calandrage d’éléments filaires de renfort et comprennent un élastomère diénique, par exemple du caoutchouc naturel, une charge renforçante, par exemple du noir de carbone et/ou de la silice, un système de réticulation, par exemple un système de vulcanisation, de préférence comprenant du soufre, de l’acide stéarique et de l’oxyde de zinc, et éventuellement un accélérateur et/ou retardateur de vulcanisation et/ou divers additifs. L'adhésion entre les fils métalliques et la matrice dans laquelle ils sont noyés est assurée par exemple par un revêtement métallique, par exemple une couche de laiton.
Les valeurs des caractéristiques décrites dans la présente demande pour le câble extrait sont mesurées sur ou déterminées à partir de câbles extraits d’une matrice polymérique, notamment élastomérique, par exemple d’un pneumatique. Ainsi, par exemple sur un pneumatique, on retire la bande de matière radialement à l’extérieur du câble à extraire de façon à apercevoir le câble à extraire affleurer radialement de la matrice polymérique. Ce retrait peu se faire par décorticage aux moyens de pinces et de couteaux ou bien par rabotage. Puis, on dégage l’extrémité du câble à extraire au moyen d’un couteau. Puis, on tire sur le câble de façon à l’extraire de la matrice en appliquant un angle relativement faible de façon à ne pas plastifier le câble à extraire. Les câbles extraits sont alors nettoyés soigneusement, par exemple au moyen d’un couteau, de façon à détacher les restes de matrice polymérique accrochés localement au câble et en prenant soin de ne pas dégrader la surface des fils métalliques.
De préférence, 0,40 x π x Dh ≤ Jr max ≤ 0,55 x π x Dh.
Avantageusement, l’allongement structural As est tel que As ≥ 4,0% déterminé par la norme ASTM D2969-04 de 2014.
L’allongement structural As, grandeur bien connue de l’homme du métier, est déterminé par exemple en appliquant la norme ASTM D2969-04 de 2014 à un câble testé de façon à obtenir une courbe force-allongement. On déduit l’As sur la courbe obtenue comme l’allongement, en %, correspondant à la pente maximale de la courbe force-allongement, c’est-à-dire que l’As obtenu par l'intersection de la pente maximale de la courbe avec l'axe des abscisses Pour rappel, une courbe force allongement comprend, en se déplaçant vers les allongements croissants, une partie structurale, une partie élastique et une partie plastique. La partie structurale correspond à l’allongement structural As résultant de l’aération du câble, c’est-à-dire l’espace vacant entre les différents éléments filaires métalliques constituants le câble. La partie élastique correspond à un allongement élastique résultant de la construction du câble, notamment des angles des différentes couches, des diamètres et la nature des fils. La partie plastique correspond à l’allongement plastique résultant de la plasticité (déformation irréversible au-delà de la limite d’élasticité) d’un ou plusieurs éléments filaires métalliques.
Avantageusement, l’allongement total At est tel que At ≥ 10,0% déterminé par la norme ASTM D2969-04 de 2014.
Avantageusement, 9 ≤ Rf / Df ≤ 17.
De préférence, 1,30 ≤ Dv / Df ≤ 4,0, de préférence 1,30 ≤ Dv / Df ≤ 3,60.
Avantageusement, le rayon de courbure d’hélice Rf est tel que 2 mm ≤ Rf ≤ 7 mm, de préférence 2 mm ≤ Rf ≤ 5 mm et plus préférentiellement 3 mm ≤ Rf ≤ 5 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules de tourisme, mais également pour des véhicules deux-roues tels que des motos, et préférentiellement pour véhicules de tourisme, on a 2 mm ≤ Rf ≤ 5 mm et de préférence 3 mm ≤ Rf ≤ 5 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd", par exemple métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), on a 4 mm ≤ Rf ≤ 6 mm et de préférence 4 mm ≤ Rf ≤ 5 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules hors-la-route, par exemple des engins agricoles ou de génie civil, on a 4 mm ≤ Rf ≤ 7 mm et de préférence 4,5 mm ≤ Rf ≤ 6,5 mm.
Avantageusement, le diamètre d’hélice Dh de chaque élément filaire métallique (54) est tel que 0,40 mm ≤ Dh ≤ 2,00 mm, de préférence 0,50 mm ≤ Dh ≤ 1,80 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd", par exemple métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), on a 0,85 mm ≤ Dh ≤ 1,20 mm et de préférence 0,90 mm ≤ Dh ≤ 1,15 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules hors-la-route, par exemple des engins agricoles ou de génie civil, on a 0,95 mm ≤ Dh ≤ 1,40 mm et de préférence 1,00 mm ≤ Dh ≤ 1,35 mm.
Avantageusement, Df est tel que 0,10 mm ≤ Df ≤ 0,50 mm, de préférence 0,25 mm ≤ Df ≤ 0,45 mm et plus préférentiellement 0,25 mm ≤ Df ≤ 0,40 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules de tourisme, mais également pour des véhicules deux-roues tels que des motos, et préférentiellement pour véhicules de tourisme, on a 0,20 mm ≤ Df ≤ 0,35 mm et de préférence 0,25 mm ≤ Df ≤ 0,33 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd", par exemple métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), on a 0,22 mm ≤ Df ≤ 0,40 mm et de préférence 0,25 mm ≤ Df ≤ 0,38 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules hors-la-route, par exemple des engins agricoles ou de génie civil, on a 0,32 mm ≤ Df ≤ 0,50 mm et de préférence 0,35 mm ≤ Df ≤ 0,50 mm.
Avantageusement, Dv est tel que Dv ≥ 0,46 mm, de préférence 0,46 mm ≤ Dv ≤ 1,50 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules de tourisme, mais également pour des véhicules deux-roues tels que des motos, et préférentiellement pour véhicules de tourisme, on a 0,46 mm ≤ Dv ≤ 0,70 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd", par exemple métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), on a 0,50 mm ≤ Dv ≤ 0,80 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules hors-la-route, par exemple des engins agricoles ou de génie civil, on a 0,55 mm ≤ Dv ≤ 1,00 mm.
Avantageusement, chaque élément filaire métallique est enroulé à un pas P tel que 3 mm ≤ P ≤ 15 mm, de préférence 3 mm ≤ P ≤ 12 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules de tourisme, mais également pour des véhicules deux-roues tels que des motos, et préférentiellement pour véhicules de tourisme, on a 3 mm ≤ P ≤ 9 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd", par exemple métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), on a 7 mm ≤ P ≤ 15 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules hors-la-route, par exemple des engins agricoles ou de génie civil, on a 9 mm ≤ P ≤ 15 mm.
Avantageusement, le diamètre D est tel que D ≤ 2,50 mm, de préférence 0,75 mm ≤ D ≤ 2,40 mm et plus préférentiellement 1,00 mm ≤ D ≤ 2,00 mm.
Le diamètre ou diamètre apparent, noté D, est mesuré au moyen d’un comparateur d’épaisseur dont le diamètre des touches est au moins égal à 1,5 fois le pas P d’enroulage des éléments filaires (on peut citer par exemple le modèle JD50 de la marque KAEFER permettant d’atteindre une précision de 1/100 de millimètre, équipé de touche type a, et ayant une pression de contact proche de 0,6N). Le protocole de mesure consiste en trois répétitions d’une série de trois mesures (effectuées perpendiculairement à l’axe du câble et sous tension nulle) dont la seconde et la troisième de ces mesures sont réalisées selon une direction décalée angulairement de la précédente d’un tiers de tour, par la rotation de la direction de mesure autour de l’axe du câble.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules de tourisme, mais également pour des véhicules deux-roues tels que des motos, et préférentiellement pour véhicules de tourisme, on a 0,75 mm ≤ D ≤ 1,40 mm et de préférence 1,00 mm ≤ D ≤ 1,30 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules industriels choisis parmi camionnettes, "Poids-lourd", par exemple métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), on a 1,15 mm ≤ D ≤ 1,55 mm.
Dans un mode de réalisation d’un câble destiné au renforcement d’un pneumatique pour véhicules hors-la-route, par exemple des engins agricoles ou de génie civil, on a 1,5 mm ≤ D ≤ 2 mm.
Dans un mode de réalisation, chaque élément filaire métallique comprend un unique monofilament métallique. Ici, chaque élément filaire métallique est avantageusement constitué d’un monofilament métallique. Dans une variante de ce mode de réalisation, le monofilament métallique est directement revêtu d’une couche d’un revêtement métallique comprenant du cuivre, du zinc, de l’étain, du cobalt ou un alliage de ces métaux, par exemple le laiton ou le bronze. Dans cette variante, chaque élément filaire métallique est alors constitué du monofilament métallique, par exemple en acier, formant une âme, directement revêtu de la couche de revêtement métallique.
Dans ce mode de réalisation, chaque monofilament élémentaire métallique est, comme décrit-ci-dessus, de préférence en acier, et présente une résistance mécanique allant de 1000 MPa à 5000 MPa. De telles résistances mécaniques correspondent aux grades d’acier couramment rencontrés dans le domaine du pneumatique, à savoir, les grades NT (Normal Tensile), HT (High Tensile), ST (Super Tensile), SHT (Super High Tensile), UT (Ultra Tensile), UHT (Ultra High Tensile) et MT (Mega Tensile), l’utilisation de résistances mécaniques élevées permettant éventuellement un renforcement amélioré de la matrice dans laquelle le câble est destiné à être noyé et un allègement de la matrice ainsi renforcée.
Avantageusement, la couche étant constituée de N éléments filaire métalliques enroulés en hélice, N va de 3 à 12.
Avantageusement, le rapport K du pas P sur le diamètre Df de chaque élément filaire métallique, P et Df étant exprimés en millimètres, est tel que 19 ≤ K ≤ 44.
Avantageusement, l’angle d’hélice α de chaque élément filaire métallique (54) est tel que 13° ≤ α ≤ 30.
Avantageusement, chaque élément filaire métallique est dépourvu de marques de préformation. En d’autres termes, le câble est obtenu par un procédé dépourvu d’étapes de préformation individuelle de chacun des éléments filaires métalliques.
Comme décrit ci-dessus, le câble selon l’invention est fabriqué conformément à un procédé et en mettant en œuvre une installation décrit dans les documents WO2016083265 et WO2016083267. Ce procédé comprend une étape d’assemblage de M éléments filaires métalliques ensemble en une couche des M éléments filaires métalliques autour d’un noyau transitoire pour former un assemblage transitoire, et une étape de fractionnement de l’assemblage transitoire en au moins des premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires métalliques et M2 éléments filaires métalliques. Au moins l’un des premier et deuxième assemblages forme alors le câble selon l’invention, c’est-à-dire que M1=N et/ou M2=N.
Avantageusement, dans un premier mode de réalisation, l’étape de fractionnement de l’assemblage transitoire comprend une étape de séparation du noyau transitoire des premier et deuxième assemblages. Dans ce mode de réalisation, le premier assemblage est constitué de M1 éléments filaires métalliques enroulés ensemble et répartis en une seule couche autour de l’axe du premier assemblage. De façon analogue, le deuxième assemblage de ce mode de réalisation est constitué de M2 éléments filaires métalliques enroulés ensemble et répartis en une seule couche autour de l’axe du deuxième assemblage. En d’autres termes, dans ce premier mode de réalisation, le noyau transitoire comprenant au moins un élément filaire, chaque élément filaire du noyau transitoire n’appartient pas aux premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires métalliques et M2 éléments filaires métalliques. On a donc M1+M2=M.
Dans une première variante préférée de ce premier mode de réalisation, durant l’étape de fractionnement, on sépare le premier assemblage d’un ensemble transitoire formé par le deuxième assemblage et le noyau transitoire, puis on sépare le deuxième assemblage et le noyau transitoire l’un de l’autre. Dans une deuxième variante, durant l’étape de fractionnement, on sépare simultanément le noyau transitoire, le premier assemblage et le deuxième assemblage deux à deux les uns des autres.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de recyclage du noyau transitoire durant laquelle :
  • on récupère le noyau transitoire en aval de l’étape de fractionnement, et
  • on introduit le noyau transitoire récupéré précédemment en amont de l’étape d’assemblage.
Dans un mode de réalisation préférentiel, l’étape de recyclage du noyau transitoire peut se faire en continu, c’est-à-dire dans laquelle on ré-introduit, sans étape de stockage intermédiaire du noyau transitoire, le noyau transitoire sortant de l’étape de séparation, dans l’étape d’assemblage. Dans un autre mode de réalisation, l’étape de recyclage du noyau transitoire est discontinue, c’est-à-dire avec une étape de stockage intermédiaire du noyau transitoire.
Plus préférentiellement, on utilise un noyau transitoire textile.
Dans un deuxième mode de réalisation, l’étape de fractionnement de l’assemblage transitoire comprend une étape de fractionnement du noyau transitoire entre au moins les premier et deuxième assemblages. Ainsi, dans ce deuxième mode de réalisation, on obtient deux assemblages d’éléments filaires métalliques comprenant chacun une couche respectivement de P1, P2 éléments filaires métalliques enroulés ensemble en hélice, et pour au moins un des assemblages, une âme centrale comprenant ou constituée d’au moins une partie du noyau transitoire autour de laquelle sont enroulés les éléments filaires métalliques de la couche. En d’autres termes, dans ce deuxième mode de réalisation, le noyau transitoire comprenant K élément(s) filaire(s) métallique(s), au moins un du ou des K élément(s) filaire(s) métallique(s)du noyau transitoire appartient à au moins l’un des premier et deuxième assemblages de M1 éléments filaires métalliques et M2 éléments filaires métalliques.
Avantageusement, durant l’étape de fractionnement, on fractionne au moins une première partie du noyau transitoire avec des premiers éléments filaires métalliques de l’assemblage transitoire de façon à former le premier assemblage.
Ainsi, le premier assemblage comprend une couche de P1 éléments filaires métalliques enroulés ensemble en hélice et une âme centrale comprenant ou constituée par une première partie (K1 élément(s) filaire(s)) des K éléments filaires métalliques du noyau transitoire et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice les P1 éléments filaires métalliques. On a P1+K1=M1.
Avantageusement, durant l’étape de fractionnement, on fractionne au moins une deuxième partie du noyau transitoire avec des deuxièmes éléments filaires métalliques de l’assemblage transitoire de façon à former le deuxième assemblage.
Ainsi, le deuxième assemblage comprend une couche de P2 éléments filaires métalliques enroulés ensemble en hélice et une âme centrale comprenant ou constituée par une deuxième partie (K2 élément(s) filaire(s)) des K éléments filaires du noyau transitoire et autour de laquelle sont enroulés ensemble en hélice les P2 éléments filaires métalliques. On a P2+K2=M2.
De préférence, on forme simultanément les premier et deuxième assemblages.
De préférence, avant l’étape de fractionnement, les première et deuxième parties du noyau transitoire constituent le noyau transitoire. Ainsi, les première et deuxième parties du noyau transitoire sont complémentaires. On a donc K1+K2=K. Dans une variante, on pourrait avoir K1+K2<K.
Dans une variante, le premier assemblage comprend une couche de P1 éléments filaires métalliques enroulés ensemble en hélice autour d’une âme centrale comprenant ou constituée par le noyau transitoire et le deuxième assemblage comprend une couche de P2=M2 éléments filaires métalliques enroulés ensemble en hélice et dépourvu d’âme centrale.
Dans un mode de réalisation, on réalise l’étape d’assemblage par retordage. Dans un tel cas, les éléments filaires métalliques subissent à la fois une torsion collective et une torsion individuelle autour de leur propre axe, ce qui génère un couple de détorsion sur chacun des éléments filaires métalliques.
De façon préférée, dans le cas d’une étape d’assemblage par retordage, le procédé comprend une étape d’équilibrage de l’assemblage transitoire. Ainsi, l’étape d’équilibrage étant réalisée sur l’assemblage constitué des M éléments filaires métalliques et du noyau transitoire, l’étape d’équilibrage est implicitement réalisée en amont de l’étape de fractionnement.
PRODUIT RENFORCE SELON L’INVENTION
L’invention a également pour objet un produit renforcé comprenant une matrice polymérique et au moins un câble extrait tel que défini ci-dessus.
Avantageusement, le produit renforcé comprend un ou plusieurs câbles selon l’invention noyés dans la matrice polymérique, et dans le cas de plusieurs câbles, les câbles sont agencés côte à côte selon une direction principale.
PNEUMATIQUE SELON L’INVENTION
L’invention a également pour objet un pneumatique comprenant au moins un câble extrait tel que défini ci-dessus ou un produit renforcé tel que défini ci-dessus.
De préférence, le pneumatique comporte une armature de carcasse ancrée dans deux bourrelets et surmontée radialement par une armature de sommet elle-même surmontée d'une bande de roulement, l’armature de sommet étant réunie auxdits bourrelets par deux flancs et comportant au moins un câble tel que défini ci-dessus.
Dans un mode de réalisation préféré, l’armature de sommet comprend une armature de protection et une armature de travail, l’armature de travail comprenant au moins un câble tel que défini ci-dessus, l’armature de protection étant radialement intercalée entre la bande de roulement et l’armature de travail.
Le câble est tout particulièrement destiné à des véhicules industriels choisis parmi des véhicules lourds tels que "Poids lourd" - i.e., métro, bus, engins de transport routier (camions, tracteurs, remorques), véhicules hors-la-route -, engins agricoles ou de génie civil, autres véhicules de transport ou de manutention.
De manière préférentielle, le pneumatique est pour véhicule de type génie civil. Ainsi, le pneumatique présente une dimension dans laquelle le diamètre, en pouces, du siège de la jante sur laquelle le pneumatique est destiné à être monté est supérieur ou égal à 30 pouces.
L’invention concerne également un article de caoutchouc comprenant un assemblage selon l’invention, ou un assemblage imprégné selon l’invention. Par article de caoutchouc, on entend tout type d’article de caoutchouc tel qu’un ballon, un objet non pneumatique tel qu’un bandage non pneumatique, une bande transporteuse ou une chenille.
L’invention sera mieux comprise à la lecture des exemples qui vont suivre, donnés uniquement à titre d’exemples non limitatifs et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- laFIG. 1est une vue en coupe perpendiculaire à la direction circonférentielle d’un pneumatique selon l’invention ;
- laFIG. 2est une vue de détails de la zone II de laFIG. 1;
- laFIG. 3est une vue en coupe d’un produit renforcé selon l’invention ;
- laFIG. 4est une vue en coupe perpendiculaire à son axe d’un câble extrait 50 de l’invention (supposé rectiligne et au repos) ;
- laFIG. 5est une vue en coupe perpendiculaire à son axe d’un câble comparatif C1 (supposé rectiligne et au repos) et du câble 80 selon l’invention; et
- laFIG. 6représente une photographie du câble 50 selon l’invention.
EXEMPLE DE PNEUMATIQUE SELON L’INVENTION
Dans les figures 1 et 2, on a représenté un repère X, Y, Z correspondant aux orientations habituelles respectivement axiale (X), radiale (Y) et circonférentielle (Z) d’un pneumatique.
Le « plan circonférentiel médian » M du pneumatique est le plan qui est normal à l'axe de rotation du pneumatique et qui se situe à équidistance des structures annulaires de renfort de chaque bourrelet.
On a représenté sur les figures 1 et 2 un pneumatique selon l’invention et désigné par la référence générale P.
Le pneumatique P est pour véhicule lourd de type génie civil, par exemple de type « dumper ». Ainsi, le pneumatique P présente une dimension de type 53/80R63.
Le pneumatique P comporte un sommet 12 renforcé par une armature de sommet 14, deux flancs 16 et deux bourrelets 18, chacun de ces bourrelets 18 étant renforcé avec une structure annulaire, ici une tringle 20. L’armature de sommet 14 est surmontée radialement d'une bande de roulement 22 et réunie aux bourrelets 18 par les flancs 16. Une armature de carcasse 24 est ancrée dans les deux bourrelets 18, et est ici enroulée autour des deux tringles 20 et comprend un retournement 26 disposé vers l'extérieur du pneumatique 20 qui est ici représenté monté sur une jante 28. L’armature de carcasse 24 est surmontée radialement par l’armature de sommet 14.
L'armature de carcasse 24 comprend au moins une nappe de carcasse 30 renforcée par des câbles de carcasse radiaux (non représentés). Les câbles de carcasse sont agencés sensiblement parallèlement les uns aux autres et s'étendent d’un bourrelet 18 à l'autre de manière à former un angle compris entre 80° et 90° avec le plan circonférentiel médian M (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 18 et passe par le milieu de l'armature de sommet 14).
Le pneumatique P comprend également une nappe d’étanchéité 32 constituée d’un élastomère (communément appelée gomme intérieure) qui définit la face radialement interne 34 du pneumatique P et qui est destinée à protéger la nappe de carcasse 30 de la diffusion d’air provenant de l’espace intérieur au pneumatique P.
L’armature de sommet 14 comprend, radialement de l’extérieur vers l’intérieur du pneumatique P, une armature de protection 36 agencée radialement à l’intérieur de la bande de roulement 22, une armature de travail 38 agencée radialement à l’intérieur de l’armature de protection 36 et une armature additionnelle agencée radialement à l’intérieur de l’armature de travail 38. L’armature de protection 36 est ainsi radialement intercalée entre la bande de roulement 22 et l’armature de travail 38. L’armature de travail 38 est radialement intercalée entre l’armature de protection 36 et l’armature additionnelle.
L’armature de protection 36 comprend des première et deuxième nappes de protection 42, 44 comprenant des câbles métalliques de protection, la première nappe 42 étant agencée radialement à l’intérieur de la deuxième nappe 44. De façon optionnelle, les câbles métalliques de protection font un angle au moins égal à 10°, de préférence allant de 10° à 35° et préférentiellement de 15° à 30° avec la direction circonférentielle Z du pneumatique.
L’armature de travail 38 comprend des première et deuxième nappes de travail 46, 48, la première nappe 46 étant agencée radialement à l’intérieur de la deuxième nappe 48. Chaque nappe 46, 48 comprend au moins un câble 50. De façon optionnelle, les câbles métalliques 50 de travail sont croisés d’une nappe de travail à l’autre et font un angle au plus égal à 60°, de préférence allant de 15° à 40° avec la direction circonférentielle Z du pneumatique.
L’armature additionnelle, également appelée bloc limiteur, dont la fonction est de reprendre en partie les sollicitations mécaniques de gonflage, comprend, par exemple et de façon connue en soi, des éléments de renfort métalliques additionnels, par exemple tels que décrits dans FR 2 419 181 ou FR 2 419 182 faisant un angle au plus égal à 10°, de préférence allant de 5° à 10° avec la direction circonférentielle Z du pneumatique P.
EXEMPLE DE PRODUIT RENFORCE SELON L’INVENTION
On a représenté sur laFIG. 3un produit renforcé selon l’invention et désigné par la référence générale R. Le produit renforcé R comprend au moins un câble 50, en l’espèce plusieurs câbles 50, noyés dans la matrice polymérique Ma.
Sur laFIG. 3, on a représenté la matrice polymérique Ma, les câbles 50 dans un repère X, Y, Z dans lequel la direction Y est la direction radiale et les directions X et Z sont les directions axiale et circonférentielle. Sur laFIG. 3, le produit renforcé R comprend plusieurs câbles 50 agencés côte à côte selon la direction principale X et s’étendant parallèlement les uns aux autres au sein du produit renforcé R et noyés collectivement dans la matrice polymérique Ma.
Ici, la matrice polymérique Ma est une matrice élastomérique à base d’une composition élastomérique.
CABLE SELON UN MODE DE REALISATION DE L’INVENTION
Le câble extrait 50 selon le mode de réalisation de l’invention se trouve en sur laFIG. 4et le câble comparatif C1 possédant les mêmes caractéristiques que le câble 80 sauf le Jrmax sur laFIG. 5.
LaFIG. 6représente une photographie du câble 50 selon l’invention.
Chaque élément de renfort de protection 43, 45 et chaque élément de renfort de frettage est formé, après extraction du pneumatique P, par un câble extrait 50 tel que décrit ci-dessous. Le câble 50 est obtenu par noyage dans une matrice polymérique, en l’espèce dans une matrice polymérique formant respectivement chaque matrice polymérique de chaque nappe de protection 42, 44 et de chaque couche de frettage 52, 54 dans laquelle sont noyés respectivement les éléments de renfort de protection 43, 45 et de frettage.
Le câble extrait 50 est métallique à une seule couche.
Le câble 50 comprend une couche de structure 1xN comprenant une unique couche 52 de N = 5 éléments filaires métalliques 54 enroulés en hélice autour d’un axe principal A s’étendant sensiblement parallèlement à la direction selon laquelle le câble s’étend selon sa plus grande longueur.
Dans le mode de réalisation illustré, chaque élément filaire métallique 54 comprend un unique monofilament métallique. Chaque élément filaire métallique 54 comprend également une couche (non représentée) d’un revêtement métallique comprenant du cuivre, du zinc, de l’étain, du cobalt ou un alliage de ces métaux, ici du laiton. Chaque monofilament métallique est en acier au carbone et présente une résistance mécanique ici égale à 3100 MPa.
Comme décrit précédemment, on détermine la valeur As en traçant une courbe contrainte-allongement du câble extrait 50 en appliquant la norme ASTM D2969-04 de 2014.
Les caractéristiques du câble extrait 50 ainsi que des câbles extraits 60, 70 et 80 selon l’invention sont reportés dans le tableau 1 ci-dessous ainsi que les caractéristiques du câble de l’état de la technique EDT et d’un câble comparatif C1, câble comparatif par rapport au câble 80.
Câble EDT 50 60 70 80 C1
N/M/P 4/3/8 - - - - -
N/ sens câble SSS 5/S 8/S 4/S 6/S 6/S
Df(mm) 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35 0,30
Dh (mm) 2,47 1,53 1,55 1,10 1,53 0,93
D (mm) 3,9 1,88 1,90 1,45 1,88 1,23
α (°) 23,3 28,3 26,2 19,1 26,2 17,3
Jr 0,38 2,43 1,33 1,42 1,82 0,44
As (%) 1,17 11,88 7,2 7,2 9 2,8
Dv (mm) 1,03 1,18 1,20 0,75 1,18 0,63
Rf (mm) 7,89 3,41 3,86 5,15 3,94 5,26
P (mm) 18 8,9 9,7 9,7 9,8 9,4
Dv/Df 0,72 3,40 3,46 2 ;17 3,40 2,10
Rf/Df 5,50 9,80 11,09 14,79 11,33 17,53
0,35 x π x Dh 2,32 1,68 1,71 1,21 1,68 1,02
0,60 x π x Dh 4,65 2,89 2,93 2,08 2,83 1,75
Ainsi, les câbles selon l’invention permettent de résoudre les problèmes évoqués en préambule. Les câbles selon l’invention (50, 60, 70 et 80) grâce à cet espace maximal disponible entre les fils extrêmes Jr max, permettent bien d’améliorer l’allongement structural par rapport au câble de l’état de la technique et au câble comparatif C1.
L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits

Claims (15)

  1. Câble extrait (50) d’une matrice polymérique, le câble extrait (50) comprenant une unique couche (52) constituée de N éléments filaires métalliques (54) enroulés en hélice, chaque élément filaire métallique (54) de la couche (52) décrivant, lorsque le câble (50) s’étend selon une direction sensiblement rectiligne, une trajectoire en forme d’hélice autour d’un axe principal (A) sensiblement parallèle à la direction sensiblement rectiligne, de sorte que, dans un plan de coupe sensiblement perpendiculaire à l’axe principal (A), la distance entre le centre de chaque élément filaire métallique (54) de la couche (52) et l’axe principal (A) est égale à la moitié du diamètre d’hélice Dh et est sensiblement constante et égale pour tous les éléments filaires métalliques (54) de la couche (52), les éléments filaires métalliques (54) définissant une voûte interne (58) du câble de diamètre Dv, chaque élément filaire métallique (54) présentant un diamètre Df et un rayon de courbure d’hélice Rf défini par Rf=P/(π x Sin(2α)) avec P le pas de chaque élément filaire métallique exprimé en millimètres et α l’angle d’hélice de chaque élément filaire métallique (54),dans lequel , Dh, D, Dv, Df et Rf étant exprimés en millimètres :
    9 ≤ Rf / Df ≤ 30, et
    1,30 ≤ Dv / Df ≤ 4,5 ; et
    l’espace entre les fils est le jeu relatif défini par le jeu relatif
    Jr =(π x Dh)/N x (Dh x Sin(π/N) – (Df / Cos(α x π/180))),
    avec α étant l’angle d’hélice, exprimé en degrés, de chaque fil métallique (54) ;
    caractérisé en ce que :
    l’espace maximal disponible entre les fils extrêmes Jr max = N x Jr est tel que 0,35 x π x Dh ≤ Jr max ≤ 0,60 x π x Dh.
  2. Câble extrait (50) selon la revendication précédente, dans lequel 0,40 x π x Dh ≤ Jr max ≤ 0,55 x π x Dh.
  3. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’allongement structural As est tel que As ≥ 4,0% déterminé par la norme ASTM D2969-04 de 2014.
  4. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’allongement total At est tel que At ≥ 10,0% déterminé par la norme ASTM D2969-04 de 2014.
  5. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 9 ≤ Rf / Df ≤ 17.
  6. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel 1,30 ≤ Dv / Df ≤ 4,0, de préférence 1,30 ≤ Dv / Df ≤ 3,60.
  7. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rayon de courbure d’hélice Rf est tel que 2 mm ≤ Rf ≤ 7 mm, de préférence 2 mm ≤ Rf ≤ 5 mm et plus préférentiellement 3 mm ≤ Rf ≤ 5 mm.
  8. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le diamètre d’hélice Dh de chaque élément filaire métallique (54) est tel que 0,40 mm ≤ Dh ≤ 2,00 mm, de préférence 0,50 mm ≤ Dh ≤ 1,80 mm.
  9. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Df est tel que 0,10 mm ≤ Df ≤ 0,50 mm, de préférence 0,25 mm ≤ Df ≤ 0,45 mm et plus préférentiellement 0,25 mm ≤ Df ≤ 0,40 mm.
  10. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Dv est tel que Dv ≥ 0,46 mm, de préférence 0,46 mm ≤ Dv ≤ 1,50 mm.
  11. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque élément filaire métallique (54) est enroulé à un pas P tel que 3 mm ≤ P ≤ 15 mm, de préférence 3 mm ≤ P ≤ 12 mm.
  12. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, présentant un diamètre D tel que D ≤ 2,50 mm, de préférence 0,75 mm ≤ D ≤ 2,40 mm et plus préférentiellement 1,00 mm ≤ D ≤ 2,00 mm.
  13. Câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’angle d’hélice α de chaque élément filaire métallique (54) est tel que 13° ≤ α ≤ 30°.
  14. Produit renforcé (R),caractérisé en cequ’il comprend une matrice polymérique (Ma) et au moins un câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13.
  15. Pneumatique (P),caractérisé en cequ’il comprend au moins un câble extrait (50) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 ou un produit renforcé selon la revendication 14.
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