FR2546922A1 - Arrangement of cables made of metal wires for elastomeric products - Google Patents
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Abstract
Description
AGENCEMENT DE CABLES EN FILS METALLIQUES POUR DES PRODUITS ELASTOMERES
L'invention se rapporte à un agencement de câbles en fils métalli- ques pour des produits élastomères. De tels agencements qui sont formés soit en torons soit en câbles se composant de torons ou de câbles sont utilisés comme renforcement pour des articles déformables en matériau élastomère tels que des pneumatiques de véhicules lourds ou de tourisme, des bandes transporteuses et des conduites sous pression. Les fils utilisés à cette fin sont principalement constitues de filaments en acier avec une teneur en carbone comprise entre 0,65 et 0,90% et qui ont été etirés à de très petits diamètres au cours d'un ou plusieurs processus d'étirage. En géneral, ces diamètres sont compris entre 0,10 et 0,40 mm.Afin d'obtenir une meilleure adhérence avec le matériau élastomère, les filaments sont recouverts d'un placage avantageusement en laiton. Ces filaments sont ensuite toronnés, torsadés ou câblés, etant entendu que l'on doit comprendre pour ces termes les procédures de fabrication suivante: - toronnage: torsadage en un pas simple ou double de n filaments
autour, soit d'un filament central matériel (toron de type
1+n), soit autour d'un axe imaginaire (toron de type nx) pour
réaliser un toron. De cette façon, les filaments externes se
trouvent en contact lineaire les uns avec les autres et la
zone neutre de chaque filament individuel décrit une ligne
hélicordale autour du filament central ou de l'axe.ARRANGEMENT OF WIRE ROPES FOR ELASTOMERIC PRODUCTS
The invention relates to an arrangement of metallic wire cables for elastomeric products. Such arrangements which are formed either in strands or in cables consisting of strands or cables are used as reinforcement for deformable articles made of elastomeric material such as tires for heavy vehicles or passenger cars, conveyor belts and pipes under pressure. The wires used for this purpose consist mainly of steel filaments with a carbon content of between 0.65 and 0.90% and which have been drawn to very small diameters during one or more drawing processes. In general, these diameters are between 0.10 and 0.40 mm. In order to obtain better adhesion with the elastomeric material, the filaments are covered with an advantageously brass plating. These filaments are then stranded, twisted or cabled, it being understood that the following manufacturing procedures must be understood for these terms: - stranding: twisting in a single or double pitch of n filaments
around either a material central filament (strand type
1 + n), or around an imaginary axis (strand of type nx) for
make a strand. In this way, the outer filaments get
find themselves in linear contact with each other and the
neutral zone of each individual filament describes a line
helical around the central filament or axis.
- tordage: torsadage des torons à un câble, selon le même principe que
pour toronner et de façon que chaque filament soit remplace
par un toron.- twisting: twisting of the strands to a cable, according to the same principle as
to strand and so that each filament is replaced
by a strand.
- câblage: torsadage des filaments en une ou plusieurs couches autour
d'un filament central, d'un toron central ou d'un axe imagi
naire. - wiring: twisting of the filaments in one or more layers around
a central filament, a central strand or an imagi
nary.
Dans tous les cas, le torsadage peut etre réalisé avec la même forme d'enroulage ou avec des formes opposées. In all cases, the twisting can be carried out with the same form of winding or with opposite forms.
On peut prévoir comme autre étape de réalisation, selon le genre d'utilisation, un filament spiralé à une seule hélice autour des torons, des câbles ou des câblages. As another embodiment, provision may be made, depending on the type of use, for a spiral filament with a single helix around the strands, cables or cabling.
A côté des produits sous forme de fils, connus de façon générale et utilisés pour le renforcement des élastomères, ont été développées recemment des modifications de ces agencements standards, pour satisfaire les exigences élevees auxquelles est soumise cette gamme de produits.Ces exigences se rapportent à:
- une meilleure productivité;
- une meilleure pénétration du caoutchouc dans le produit câble au
cours de la vulcanisation, ce qui réduit la perméabilité à l'humi
dité qui provoque une diminution de l'adhérence et la formation de
rouille;
- une amélioration des propriétés mécaniques du produit câble comme
par exemple une augmentation de la résistance et une diminution de
l'usure et de l'apparition des signes de fatigue;
On peut citer comme exemple les brevets suivants qui décrivent des produits ou des procédés présentant des analogies avec les produits selon l'invention.In addition to products in the form of threads, generally known and used for the reinforcement of elastomers, modifications have been recently developed of these standard arrangements, to satisfy the high requirements to which this range of products is subject. :
- better productivity;
- better penetration of rubber into the cable product at
during vulcanization, which reduces the permeability to humi
which causes a decrease in adhesion and the formation of
rust;
- an improvement in the mechanical properties of the cable product such as
for example an increase in resistance and a decrease in
wear and the appearance of signs of fatigue;
Mention may be made, as an example, of the following patents which describe products or processes having analogies with the products according to the invention.
Des "torons" de groupes de filaments d'acier câble se composant chacun de deux fils parallèles sont décrits dans la demande de brevet allemand DE-A-30 14 190. Des câbles d'acier à un seul toron dans lesquels trois fils d'acier disposés parallelement l'un à l'autre et situés en général dans une surface plane, forment un toron non torsadé qui est entoure d'un quatrieme fil d'acier, sont connus à partir du brevet luxembourgeois LU-A-82 707. Le brevet britannique GB-A-2 098 251 se rapporte à des câbles se composant de deux groupes d'au moins deux filaments d'acier, les deux groupes étant torons l'un autour de l'autre et formant des spirales sensiblement de même pas et de même forme. "Strands" of groups of cable steel filaments each consisting of two parallel wires are described in German patent application DE-A-30 14 190. Single strand steel cables in which three wires steel arranged parallel to each other and generally located in a flat surface, form an untwisted strand which is surrounded by a fourth steel wire, are known from the Luxembourg patent LU-A-82 707. British patent GB-A-2,098,251 relates to cables consisting of two groups of at least two steel filaments, the two groups being strands around one another and forming substantially similar spirals not and of the same shape.
Les filaments du premier groupe sont en général non torsadés. Les filaments du deuxieme groupe sont au contraire torsadés les uns avec les autres, le pas ayant la même direction ainsi que sensiblement la même valeur que le pas des spirales mentionnées précédemment. La demande de brevet allemand DE-A-2 044 665 décrit un cordage d'acier dont l'âme présente plusieurs cordons et qui comporte plusieurs torons extérieurs enroulés autour de l'âme, les cordons de l'âme étant disposés parallele- ment l'un à l'autre de façon à former un toron non torsadé. The filaments of the first group are generally untwisted. The filaments of the second group are, on the contrary, twisted with each other, the pitch having the same direction as well as substantially the same value as the pitch of the spirals mentioned above. German patent application DE-A-2 044 665 describes a steel cord, the core of which has several cords and which comprises several external strands wound around the core, the cords of the core being arranged in parallel 'to each other to form an untwisted strand.
L'invention a pour objet de proposer un agencement de câbles en fils métalliques qui satisfasse les exigences mentionnées ci-dessus et qui soit facile à réaliser et se laisse travailler ultérieurement sans problème. The object of the invention is to provide an arrangement of cables made of metal wires which satisfies the requirements mentioned above and which is easy to produce and can be worked on later without problem.
Selon l'invention, ceci est réalise en ce que l'agencement comporte comme axe central droit un faisceau d'au moins deux filaments non torsadés qui sont disposés parallèlement l'un à l'autre et se trouvent en permanence en contact linéaire et autour desquels au moins deux filaments individuels sont enroules en spirale tout en présentant également un contact linéaire. According to the invention, this is achieved in that the arrangement comprises as a straight central axis a bundle of at least two untwisted filaments which are arranged parallel to one another and are permanently in linear contact and around of which at least two individual filaments are wound in a spiral while also having a linear contact.
En variante encore, selon d'autres modes avantageux de réalisation de l'invention, les premier et deuxième groupes de filaments en acier sont constitués chacun de deux filaments ou bien, le premier groupe est constitué de trois filaments et le deuxième groupe de deux filaments. In another variant, according to other advantageous embodiments of the invention, the first and second groups of steel filaments each consist of two filaments or else, the first group consists of three filaments and the second group of two filaments .
En variante, le premier groupe peut être constitué de quatre filaments et le deuxieme groupe de deux filaments.Alternatively, the first group may consist of four filaments and the second group of two filaments.
Les filaments isolés ont en principe le même diamètre mais l'on peut également utiliser des filaments de diamètres differents. Le pas d'enroulage est avantageusement égal à 30 a 100 fois le diamètre du fil individuel. Le type de toron selon l'invention est de la forme n//+m//, n étant le nombre de filaments du noyau et m le nombre de filaments enroules. Les torons peuvent le cs échéant être travaillés ultérieurement pour réaliser des câbles. The isolated filaments have in principle the same diameter but it is also possible to use filaments of different diameters. The winding pitch is advantageously equal to 30 to 100 times the diameter of the individual wire. The type of strand according to the invention is of the form n // + m //, n being the number of core filaments and m the number of wound filaments. The strands can, where appropriate, be further worked to make cables.
D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description d'un mode de réalisation, faite à titre non limitatif et en regard du dessin annexe ou:
- la figure 1 est une vue de côté d'une section d'un toron selon
l'invention;
- la figure 2 présente les sections selon les lignes A-A' à D-D'
de la figure 1 et
- la figure 3 est une vue de-cte d'une section d'un type de
torsadage possible, représente ici dans un câblage de
quatre torons élémentaires selon la figure 1.Other objects, advantages and characteristics of the invention will appear on reading the description of an embodiment, given without limitation and with reference to the accompanying drawing or:
- Figure 1 is a side view of a section of a strand along
the invention;
- Figure 2 shows the sections along lines AA 'to D-D'
of figure 1 and
- Figure 3 is a side view of a section of a type of
possible twisting, here represented in a wiring of
four elementary strands according to FIG. 1.
La figure 1 représente schématiquement un mode de réalisation de l'invention dans lequel deux filaments centraux parallèles 1, 2 sont entourés de deux filaments bobinés 3, 4. Il convient ici de remarquer ce qui suit:
- les deux filaments centraux parallèles 1, 2 sont disposés en
général d'une façon rectiligne. Dans la pratique, au cours de la
réalisation des torons, ces filaments peuvent être quelque peu
déformes sur leur face extérieure dans les dispositifs de guidage
des torons et de tirage, mais le parallélisme avec le contact
linéaire des lignes périphériques de contact entre les deux
filaments, continue à être assuré.FIG. 1 schematically represents an embodiment of the invention in which two parallel central filaments 1, 2 are surrounded by two wound filaments 3, 4. It should be noted here that:
- the two parallel central filaments 1, 2 are arranged in
general in a straight line. In practice, during the
strands, these filaments can be somewhat
deformed on their outside face in the guiding devices
strands and draw but the parallelism with the contact
line of peripheral contact lines between the two
filaments, continues to be insured.
- les filaments enroulés sont disposés autour des filaments centraux
et se trouvent en contact linéaire l'un avec l'autre. Il s'ensuit
qu'au cours de la rotation, c'est toujours le même filament
enroulé extérieur qui est disposé en tête. Cette caractéristique
apparait clairement sur les sections de la figure 2. On peut en
deduire que ce mode de réalisation conduit à un toron mécanique
ment stable avec un cercle d'enveloppe de forme générale ronde.- the wound filaments are arranged around the central filaments
and are in linear contact with each other. It follows
that during the rotation, it's always the same filament
coiled outside which is arranged at the head. This characteristic
appears clearly on the sections of figure 2. We can
deduce that this embodiment leads to a mechanical strand
stable with a generally round envelope circle.
En ce qui concerne les avantages technologiques de cet agencement de torons, il faut souligner que pour un diamètre de cercle d'enveloppe, en mesure optique, qui est au maximum 25% plus grand que celui d'un toron standard fermé équivalent de type 4x, ce genre de toron permet une pénétration du caoutchouc à 100% au cours de la vulcanisation. With regard to the technological advantages of this arrangement of strands, it should be emphasized that for an envelope circle diameter, in optical measurement, which is at most 25% larger than that of an equivalent closed standard strand of 4x type , this kind of strand allows 100% penetration of rubber during vulcanization.
Les pertes d'adhérence provoquées par la pénétration de l'humidité le long du toron sont ainsi fortement reduites. En outres le frottement interne dans le toron est extrêmement faible par suite des pressions d'application réparties régulièrement sur les surfaces de contact des deux groupes de filaments. The adhesion losses caused by the penetration of moisture along the strand are thus greatly reduced. In addition, the internal friction in the strand is extremely low due to the application pressures distributed regularly over the contact surfaces of the two groups of filaments.
D'autre part, la stabilité et la rigidité de cet agencement sont comparables avec celles du toron ferme de type 4x et mêmes meilleures que celles des modifications des torons fermés traditionnels. On the other hand, the stability and rigidity of this arrangement are comparable with those of the 4x type firm strand and even better than those of modifications of traditional closed strands.
Un exemple. de traitement ulterieur de l'agencement des torons selon l'invention est représente à la figure 3 ou quatre torons selon la figure 1 sont torsadés en un câble. An example. subsequent processing of the arrangement of the strands according to the invention is shown in Figure 3 or four strands according to Figure 1 are twisted into a cable.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limités aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'ecarte de l'esprit de l'invention. Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown and it is capable of numerous variants accessible to those skilled in the art without departing from the spirit of the invention.
Claims (4)
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