FR2769027A3 - Cable a torons et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

Câble comprenant une âme (11) et des torons (2) disposés autour de l'âme, caractérisé en ce qu'il comprend des inserts (12) en matière synthétique déformable interposés radialement entre les torons (2) autour de l'âme centrale, elle-même en matière déformable, et dimensionnés de manière à conférer au câble fini une périphérie de profil pratiquement cylindrique. Ce câble supprime quasi complètement les vallées externes sur la surface extérieure entre les torons, de sorte que les vibrations et bruits générés par sa translation sur des galets de support sont fortement atténués, voire pratiquement supprimés.Application à l'élimination de nuisances sonores des câbles, par exemple pour des télécabines ou des systèmes de transports urbains.

Description

La présente invention concerne les câbles à torons enroulés sur une âme centrale, épissables en circuit fermé et ayant un profil en long pratiquement cylindrique.

Les torons étant habituellement en acier, les câbles de ce type sont notamment utilisables en fonctionnement dynamique sur des circuits où ils sont supportés par des galets, par exemple dans des installations de télécabines (ski, transports urbains ...).

La periphérie d'un câble classique présente une alternance de bossages et de vallées délimités par . la succession des torons. Le passage de ces derniers sur les poulies ou galets de support génère de ce fait des vibrations et bruits qui peuvent constituer une nuisance sensible, en particulier pour des télécabines ou des systèmes de transports urbains.

Ainsi, un câble à six torons de 40 mm de diamètre, associés à des galets d'un diamètre de 280 mm, provoque un déplacement vertical de ceux-ci de 1 mm environ à chaque passage d'un toron sur le galet, ce qui contribue à engendrer des vibrations continues, nuisibles tant sur le plan de la tenue mécanique que sur le plan sonore, ce dernier aspect étant particulièremnt important en milieu urbain.

L'invention a pour but de réaliser un câble à torons de telle manière que les vibrations et les bruits générés par son passage sur les poulies ou galets de support soient très largement réduits.

Conformément à l'invention, le câble comprend des inserts en matière synthétique déformable, interposés radialement entre les torons autour de l'âme centrale, ellemême en matière déformable, et dimensionnes de manière à conférer au câble fini une surface extérieure pratiquement assimilable à celle d'un cylindre.

De préférence, la matière synthétique constitutive des inserts est la même que celle dont est faite l'âme centrale.

Les inserts sont dimensionnés radialement de manière à s'inscrire dans une enveloppe cylindrique de rayon egal,ou sensiblement égal à celui du câble terminé, l'assemblage se faisant, lors du câblage, par compactage des torons et des içnserts sur l'âme centrale.

De ce fait, les creux ou vallées entre les torons des câbles classiques sont comblés par de la matiere venant des inserts, et il ne subsiste plus au pire que des creux très faibles entre les fils extérieurs de chaque toron et à la jonction de ces fils extérieurs avec les inserts. Il en résulte que le profil extérieur du câble se rapproche considérablement d'un profil continuement cylindrique, ce qui élimine l'essentiel des bruits de passage sur les galets de support, les faibles écarts résiduels éventuels à cette cylindricité étant largement compensés par le revêtement protection anti-choc dont sont classiquement revêtus les galets.

Conformément au procédé de fabrication d'un tel câble également visé par l'invention, on réalise une série de languettes en matière synthétique déformable, telles que du polyéthylène par exemple, que l'on insère, lors du câblage, entre les torons extérieurs du câble. Un compactage, réalisé en ligne avec l'opération de câblage, assure une imbrication mutuelle des torons, des inserts et de l'âme centrale, de manière à obtenir, au terme du compactage, un câble terminé ayant la forme extérieure quasi cylindrique explicitée auparavant..

Suivant un mode de réalisation du procédé de fabrication du câble,lesdites languettes viennent de moulage avec l'âme.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés,sur lesquels:
- la Fig.l est une vue en élévation longitudinale montrant le profil de la surface d'un câble conventionnel;
- la Fig.2 est une vue en coupe transversale d'un câble conventionnnel à torons correspondant à la figure 1.

- la Fig.3A est une vue en coupe transversale partielle et à élévation de la première étape de câblage du procédé de fabrication d'un câble selon l'invention;
- la Fig.3B est une vue analogue à la figure 3A représentant le câble fini selon l'invention après l'opération de compactage;
- la Fig.4 est une vue en coupe transversale d'un second mode de réalisation des inserts et de l'âme du câble selon l'invention, avant enroulement des torons;
- la Fig.5 est une vue analogue à la figure 1 illustrant le profil du câble des figures 3C et 4 selon l'invention.

Ainsi qu'on le voit sur la figure 1, le profil en long d'un câble classique 1 à torons 2, est schématiquement constitué d'une succession de courbes 3 voisines d'arcs de cercle, délimitant entre eux des creux ou vallées 4. Le câble 1 est formé d'une âme centrale 5 (figure 2) en matière synthétique déformable, en particulier de la famille des polyoléfines, notamment du polyéthylène, et d'un certain nombre de torons 2, par exemple entre cinq et dix, à savoir six sur l'exemple de la figure 2.

Chaque toron 2 est lui-même constitué d'un assemblage de fils 7,8 de diamètres différents (les fils 7 de plus grand diamètre se trouvant à la périphérie), enroulés eux-mêmes autour d'une âme centrale 9 en acier ou en matière synthétique. On notera l'importance des creux formés par les vallées externes 4 entre les torons 2.

Le câble fini, selon l'invention(figure 3B),comprend une âme centrale 11 formée d'un boudin en une matière plastique appropriée, de préférence faisant partie de la famille des polyoléfines, en particulier polyéthylène. Le câble comprend également une série d'inserts 12, réalisés de préférence dans le même matériau synthétique déformable que l'âme centrale Il. D'autres matières plastiques que les polyoléfines, ayant des propriétés mécaniques voisines, peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention.

Les inserts 12 sont enroulés en hélice autour de l'âme 11 avec le même pas que les torons 2 entre lesquels ils sont intercalés. Ils sont donc en nombre égal à celui des torons 2 et dimensionnés de manière à présenter sur le câble fini, après compactage (figure 3B), une enveloppe cylindrique C de rayon extérieur pratiquement égal au rayon de l'enveloppe dans laquelle s'inscrivent les torons 2.

En d'autres termes, sur le câble fini, après compression en filière classique, le rayon r du câble est celui d'un cylindre C qui tangente extérieurement les torons 2.

Ainsi les vallées externes 4 du câble connu antérieur 1, sont quasiment complètement supprimées par la présence des inserts 12. I1 ne subsiste plus que de très petites vallées 13 entre les inserts 12 et les fils 7, et des vallées 14 très petites également entre deux fils externes 7 de chaque toron 2. Dans ces conditions, l'énergie vibratoire, donc sonore, générée par la translation du câble sur des galets de support, est supprimée dans une très large proportion.

A titre d'exemple numérique, un câble ayant six torons de 40 mm chacun de diamètre, ne provoque plus qu'un déplacement transversal de 0,25 mm des galets qui le portent. L'énergie de vibration, donc l'énergie sonore, qui est proportionnelle au carré du déplacement, se trouve donc réduite dans un rapport de (9/2,5)2, soit d'environ 13 fois.

Or, on sait qu'une réduction d'énergie sonore de dix, correspond à une atténuation de 3 décibels.

I1 convient d'observer que la présence des inserts 12 entre les torons 2, oblige à ménager entre ceux-ci, un jeu de 10 à 20% de la circonférence, par exemple 15%, pour que les inserts 12 aient une résistance suffisante au déchirement entre torons.

Ceci oblige à réaliser un câble dont le diamètre est supérieur d'environ 10% à celui du câble classique 1 de même section avec les torons en acier, dont le jeu est par exemple de 1 à 2%. Cependant, cet accroissement de diamètre est compensé par un avantage important, résidant dans l'isolement complet et à vie des torons 2 entre eux, ce qui élimine toute possibilité de contact entre torons pendant la durée de service du câble.

Pour la réalisation du câble selon l'invention, la première étape (figure 3A) consiste, lors du câblage des torons autour de l'âme centrale 11, à intercaler entre les torons extérieurs 2, des inserts se présentant sous forme de languettes 6.

Ces languettes 6 prennent donc place entre les torons, avantageusement en même temps que la pose de ceux-ci autour de l'âme afin de faciliter l'assemblage des éléments entre eux. La forme des languettes n'est cependant pas imposée par celle de l'espace inter-torons qu'elles doivent occuper. Etant par nature en matière déformable, elles s'y insèrent en effet par le seul jeu des contraintes mécanique qu'imprime l'opération de câblage elle-même. Par exemple, on pourra opter pour des profilés extrudés en forme de "diabolo", ou, comme le montre la figure 3A, en forme de I évasé vers le haut (profil "en fleur de lys"). Lors du compactage final (figure 3B), elles subissent alors une déformation par fluage, qui leur permet de venir s'imbriquer entre les fils 7 et les torons 2 pour former les inserts 12.

Ce fluage s'accompagne corrélativement d'un remplissage de l'espace inter-torons par la matière des languettes jusqu'à atteindre une épaisseur finale e correspondant au rayon du câble, les languettes 6 étant à ce moment-là transformées en inserts 12 imbriqués.

I1 à noter que le diamètre initial de l'âme 11 (Figs.3A) est légèrement supérieur à celui de l'âme 11 du câble fini (Fig.3B), de manière que lors de l'opération de compactage de la matière constitutive 18 de l'âme flue entre les torons 2 en même temps que la base de ceux-ci s'imprime légèrement à la périphérie de l'âme 11.

Au cours de l'opération de compactage, la matière 18 infiltrée par fluage à la base des torons repousse vers la périphérie la matière constitutive des inserts 12, en même temps que celle-ci se déforme. Globalement, par l'opération de compactage, les espaces inter-torons se trouvent remplis de matière synthétique, supprimant ainsi le phénomène de bosses et de vallées à l'origine des problèmes de bruit.

L'imbrication par fluage peut être obtenue de plusieurs manières, conformément au procédé selon l'invention: soit par compression à froid au moyen de trains de galets, soit par préchauffage des torons 2 avant leur pose ou bien des languettes 6, ou encore les deux à la fois.

En variante et toujours dans le cadre de l'invention, la hauteur des inserts 12 sur le câble fini (Fig.3B) peut être légèrement inférieure à celle (e) qui correspond à un contact des inserts avec le cylindre C, enveloppe des torons extérieurs 2. En effet, même dans ce cas, les vallées entre les torons 2 restent comblées pour leur plus grande partie, et le reste se trouve être compensé, au plan du bruit, par le bandage élastique des protections des galets de support.

Le préchauffage des torons 2 et/ou des languettes 6 peut être effectué à une température d'environ 100"C, cette valeur n'étant fournie qu'à titre indicatif non limitatif.

Dans un second mode de réalisation du câble conforme à l'invention (Fig.4),les inserts 15 viennent de fabrication avec l'âme centrale 16. Cette pièce monobloc peut être réalisée de multiples manières : - extrusion à chaud ou usinage à froid d'un bloc cylindrique.

Les languettes 15 destinées à former les inserts délimitent avec l'âme centrale 16 et entre eux des gorges 17 de section sensiblement en U, qui forment des logements pour les torons.

Le câble selon l'invention est épissable,l'extrémité opposée de ses torons permettant de constituer une boucle fermée sans modifier la forme du câble.

Bien entendu, ce câble est susceptible de nombreuses applications, son utilisation pour des télécabines ou des systèmes de transport urbain, n'étant que l'une d'entre elles.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Câble comprenant une âme et des torons disposés autour de 11 âme, caractérisé en ce qu'il comprend des inserts (12) en matière synthétique déformable interposés radialement entre les torons (2) autour de l'âme centrale (11,16), elle-même en matière déformable, et dimensionnés de manière à conférer au câble fini une périphérie de forme (C) pratiquement cylindrique.

2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que les inserts (12) ont une épaisseur radiale (e) et une surface cylindrique (12a) déterminée de manière que ladite surface extérieure s'inscrive sensiblement dans un cylindre (C) tangentant les fils extérieurs (7) des torons (2).

3. Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matière synthétique constitutive des inserts (12) est la même que celle dont est faite l'âme centrale (li;16).

4. Câble selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les inserts (12) sont rapportés sur l'âme (11) ou réalisés monopièce avec celle-ci en délimitant une série de gorges (17) à section sensiblement en U.

5. Procédé de fabrication d'un câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on réalise une série d'inserts (12) sous forme de languettes (6) en une matière synthétique déformable, en ce que l'on effectue une opération de câblage hélicoïdal autour de l'âme centrale (11,16) en insérant lesdites languettes (6) entre les torons (2), et en ce que l'on effectue ensuite une opération de compactage, connue en soi, menée en ligne avec ladite opération de câblage, et bassurant une imbrication mutuelle des torons (2), des inserts (12) et de l'âme centrale (11,16) de manière à obtenir au terme de ladite opération de compactage un cable fini ayant une forme extérieure quasiment cylindrique.

6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites languettes (15) viennent de moulage avec l'âme (16).

7. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'on préchauffe les torons (2) et/ou les languettes (6).