Tissu pour courroie et courroie fabriquée avec ce tissu
La présente invention concerne un tissu perfectionné pour courroie et les courroies fabriquées avec ce tissu.
Plus spécialement, l'invention concerne des courroies renforcées par un tissu perfectionné, telles que les courroies de transporteurs, d'élévateurs de transmission, les courroies convenant à diverses applications, etc.
Le principal objet de l'invention consiste en un tissu pour courroie qui comporte des fils de chaîne, de trame et des fils de liage les entrelaçant et dont la chaîne et la trame fonctionnent à peu près indépendamment l'une de l'autre lorsque la tension est normale, mais qui s'enclenchent temporairement ou dont l'amplitude du mouvement est
réduite sous l'action des fils de liage lorsque le tissu
subit une tension anormale, telle que celle qui résulte des efforts d'arrachement, de déchirure, de choc et de rabattement et des efforts exercés par les dispositifs de fixation, tandis que les éléments du tissu reviennent par leur élasticité dans leur position indépendante lorsque cesse l'effort anormal ou de déformation. Le tissu pour courroie de cette nature est très souple et possède des propriétés mécaniques bilatérales extrêmement efficaces lorsque les efforts sont normaux, de la valeur et dans la zone leur permettant de résister aux efforts anormaux multilatéraux décalés qui s'exercent sur la chaîne ou sur la trame ou sur les deux.
D'autres objets de l'invention sont les suivants :
Un tissu pour courroie possédant des propriétés
qui sont déterminées principalement par les propriétés spéciales des fils de trame et de chaîne plutôt que par le procédé de tissage appliqué, en permettant ainsi de déterminer avec précision et d'une manière constante les propriétés
que doit posséder la courroie pour assurer un service donné. De plus le tissu pour courroie qui possède ces caractéristiques permet de profiter de la résistance maximale des fils de chaîne et de trame tout en donnant la possibilité de régler, dans d'excellentes conditions leur degré d'allongement et leur flexibilité;
une ossature de courroie de résistance maximale
par unité de poids et de section, permettant d'utiliser des poulies de plus petit diamètre, d'augmenter la vitesse de la courroie et de diminuer la quantité d'énergie consommée;
un tissu pour courroie qui permet à la courroie finie d'acquérir des propriétés très diverses en raison des nombreuses combinaisons de chaîne et de trame qui fonctionnent indépendamment l'une de l'autre;
un tissu pour courroie, dont les fils de chaîne et de trame sont protégés contre les dommages résultant des chocs et dont la chaîne est protégée vis-à-vis des influences extérieures. De plus l'usure intérieure entre les fils de chaîne et de trame est réduite au minimum dans le tissu pour courroie établi suivant l'invention;
un moyen de fabriquer une courroie dont l'ossature est formée d'une seule épaisseur de tissu, en remédiant ainsi au risque de séparation des diverses couches et en améliorant le fonctionnement d'une courroie dont l'élément de support de la charge se trouve dans l'axe central.
Cette épaisseur unique permet de poser les éléments de liage qui fournissent au tissu la compacité et le corps nécessaires à l'ossature d'une courroie;
un tissu pour courroie, dont la résistance de retenue des éléments de fixation est maximale pour une épaisseur minimale;
un tissu pour courroie de plus grande souplesse en raison de la disposition adoptée des fils de chaîne et de trame qui réduit au minimum l'effort des fils de trame se transmettant aux fils de chaîne, ce qui permet d'employer des poulies plus petites que les poulies habituelles sans endommager la courroie. Ces mêmes considérations permettent d'améliorer les caractéristiques de courbure.
La forme de tissage du tissu pour courroie permet aussi de mieux régler la tension des fils au cours de la fabrication du tissu et d'obtenir ainsi une courroie plus régulière sous les efforts subis en service. Le tissu pour courroie, de l'invention, possède aussi la résistance à l'arrachement et à la déchirure propre aux tissus en fils posés droit et en même temps ne se perce pas* facilement.
Les caractéristiques de l'invention qui précèdent ainsi que d'autres et ses avantages apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après, avec le dessin à l'appui sur lequel :
La figure 1 est la vue en plan du tissu pour courroie fabriqué suivant l'invention et dont les éléments sont en position d'extension, la figure 2 est la coupe suivant 2-2 de la figure 1, la figure 3 est la coupe suivant 3-3 de la figure 2, la figure 4 est la coupe suivant 4-4 de la figure 2, et la figure 5 est une coupe semblable à la figure 2 et représentant une variante de la forme de tissage du tissu pour courroie de l'invention.
En bref, le tissu pour courroie de l'invention
se compose de plusieurs fils de chaîne parallèles non sensiblement crêpés, de plusieurs fils de trame parallèles, non sensiblement crêpés posés au-dessus et au-dessous et dans le sens transversal des fils de chaîne, les fils de trame audessus et au-dessous des fils de chaîne qui ne sont pas en face l'un de l'autre dans le tissu, d'au moins deux fils de liage disposés entre les fils de chaîne adjacents et entrelaçant les fils de trame au-dessus et au-dessous des fils de chaîne en succession alternée., avec au moins un des fils de liaison entre les fils de chaîne adjacents entrelaçant les fils de trame autres que ceux qui sont entrelacés par un autre fil de liaison entre les mêmes fils de chaîne adjacents, les intersections des fils de liaison entre les fils de chaîne adjacents étant situées alternativement au-dessus et audessous de l'axe des fils de chaîne,
l'intervalle qui sépare les fils de trame adjacents étant plus grand que le diamètre comprimé des divers fils de liaison entre les fils de chaîne adjacents et inférieur au double du diamètre comprimé
de ces fils de liage individuels entre les fils de chaîne adjacents, la tension des fils de liage du tissu retenant
les intersections de ces fils en contact étroit avec les
fils de chaîne adjacents et la valeur de cette tension étant choisie de façon qu'une augmentation de cette tension, provoquée par l'allongement du tissu dans la direction des fils de chaîne au-delà de celui qui est provoqué par la tension
de service normale, ait pour effet d'enrober et de crêper mutuellement les fils de chaîne et les fils de trame, le module des fils de liage étant au moins aussi grand que celui des fils de chaîne du tissu.
Suivant la forme de réalisation représentée, le tissu de courroie comporte plusieurs fils de chaîne parallèles 10 et plusieurs fils de trame parallèles 11 disposés transversalement au-dessus et au-dessous des fils de chaîne
10. Les fils de chaîne et de trame ne sont pas sensiblement crêpés dans le tissu sous tension normale, c'est-à-dire qu' ils se posent en ligne droite avec un crêpage de moins de
5%. Etant donné que les fils de chaîne et de trame ne sont pas sensiblement crêpés et peuvent fonctionner à peu près indépendamment l'un de l'autre sous une tension normale, on obtient un tissu qui possède des propriétés déterminées, principalement par les propriétés individuelles des fils de chaîne et de trame. On peut ainsi faire acquérir à la courroie les propriétés nécessaires d'uniformité et de précision. De plus, étant donné que les fils ne sont pas sensiblement crêpés, on peut mettre à profit au maximum la résistance à la traction des fils de chaîne et de trame en obtenant la résistance maximale par unité de poids et de section et régler dans d'excellentes conditions les propriétés d'allongement
du tissu pour courroie. On peut faire varier la tension des fils de liage pour régler la flexibilité et la rigidité du tissu pour courroie. Etant donné que les fils de chaîne et
de trame fonctionnent à peu près indépendamment l'un de l'autre sous les tensions normales, les nombreuses combinaisons
et variantes possibles des fils de chaîne et de trame permettent de fabriquer des courroies possédant des propriétés comprises entre des limites étendues.
Les fils de trame 11 situés au-dessus et au-dessous des fils de chaîne 10 sont disposés dans le tissu par paires alternant entre elles, de façon à ne pas se trouver en face les uns des autres (fig. 2). On atténue ainsi la tendance des fils de chaîne à s'endommager.lorsque le tissu.reçoit un
choc d'écrasement ainsi qu'il arriverait probablement si les fils de trame au-dessus et au-dessous des fils de chaîne étaient directement en face les uns des autres. De plus, on forme ainsi directement en face de chaque fil de trame un intervalle qui se remplit de la matière élastique comportée par la courroie. On obtient ainsi en face de chaque fil de trame un coussin élastique absorbant les chocs, qui diminue encore le risque d'écrasement des fils du tissu, en particulier des fils de trame. Un choc d'écrasement subi par des zones transversales alternant entre elles, de densité maximale de l'ossature, a pour effet de repousser ces zones dans les intervalles opposés remplis de matière élastique, de façon
à amortir le choc.
Deux fils de liage 12, 13 (figs. 1 à 4) sont disposés entre les fils de chaîne adjacents 10 et entrelacent les fils de trame 11 au-dessus et au-dessous des fils de chaîne en alternant entre eux, chacun des fils de liage entrelaçant des fils de trame autres que ceux qui sont entrelacés par l'autre fil de liage entre les mêmes fils de chaîne adjacents. Il n'est pas nécessaire que les divers fils de trame soient entrelacés par un fil de liage entre les fils
de chaîne adjacents, mais ils peuvent l'être par des fils
de liage entre les fils de chaîne adjacents de deux en deux, de trois en trois, etc. Les fils de liage, en combinaison avec les fils de trame, protègent les fils de chaîne contre les influences extérieures. Etant donné que les fils de chaîné ou de trame adjacents ne se croisent pas dans leurs propres plans, l'usure interne se réduit au minimum.
Quoiqu'on choisisse de préférence, pour former les fils de chaîne, de trame et de liage des fibres synthétiques telles que les fibres de "nylon", rayonne, "dacron" et "forti-
bien
san", on peut aussi /choisir des fibres naturelles que les fibres de coton, chanvre, lin et jute. Les éléments du tissu peuvent aussi être formés à l'aide de torons de fibres métalliques ou de fibres de verre.
Les points d'intersection 14 des fils de liage entre les fils de chaîne adjacents sont situés alternativement au-dessus et au-dessous de l'axe des chaînes 10 (figs. 2 et 3). L'intervalle qui sépare les fils de chaîne adjacents est plus grand que le diamètre comprimé des fils de liage individuels entre les fils de chaîne adjacents et plus petit que le double du diamètre comprimé de ces fils de liage entre les fils de chaîne adjacents. L'expression "diamètre comprimé" doit être considérée comme désignant le diamètre d'un fil du tissu, en un point donné. On a ainsi la certitude que les points d'intersection des fils de liage ne peuvent pas être repoussés entre les fils de chaîne adjacents, tandis que l'intervalle qui sépare ces fils de chaîne est suffisant pour permettre à un fil de liage d'y passer.
La tension qui s'exerce sur les fils de liage du tissu est de nature à maintenir leurs points d'intersection en contact étroit avec les fils de chaîne adjacents. La pression exercée par les fils de liage et par leurs intersections a pour effet de tasser le tissu de courroie en
lui donnant assez de corps pour former une ossature de courroie. On peut ainsi fabriquer une ossature de courroie avec une seule épaisseur du tissu pour courroie de l'invention. Quoiqu'on puisse former une ossature avec plusieurs épaisseurs séparées ou entrelacées de ce tissu pour courroie, on préfère choisir une ossature qui ne comporte que relativement peu d'épaisseurs de tissu, en diminuant ainsi le risque d'une séparation des couches et en obtenant le meilleur fonctionnement propre à une courroie dont l'élément supportant la charge est disposé suivant son axe central.
C'est pourquoi la forme de construction de la courroie à laquelle on donne la préférence est celle qui comporte une ossature d'une seule épaisseur.
On retient les fils de trame et de chaîne à l'état non sensiblement crêpé et on fait en sorte que les fils de liage soient en contact étroit avec les fils de chaîne adjacents en leurs points d'intersection par le choix de
la valeur de la tension des fils de liage de façon que si cette tension provoquée par l'allongement du tissu dans la direction de la chaîne devient supérieure à celle qui résulte de l'allongement sous l'effet de la tension de service normale, les fils de trame et de chaîne s'enrobent et
se crêpent mutuellement. Lorsque les fils de trame et de chaîne ne sont pas sensiblement crêpés, l'effort transmis par la chaîne à la trame est réduit au minimum sous la tension normale, en améliorant ainsi les caractéristiques de souplesse et de courbure de la courroie. La courroie étant plus flexible, on peut utiliser des poulies de plus petit diamètre sans l'endommager.
De même, il est indispensable que le module des fils de liage du tissu soit au moins égal à celui des fils
de chaîne. En d'autres termes la résistance à l'étirage des fils de liage doit être égale ou supérieure à celle des fils de chaîne. Le tissu pour courroie de l'invention possède
la remarquable caractéristique d'un fonctionnement relativement indépendant des fils de chaîne et de trame sous la tension de service normale, mais ils enchevêtrent ou l'amplitude de leurs mouvements diminue sous l'effet des fils
de liage qui s'entrelacent lorsque le tissu subit une tension de service anormale, par exemple sous l'action des efforts d'arrachement de déchirure, des chocs, des piqûres et de rabattement et des efforts exercés par les dispositifs
de fixation. On remarquera que le tissu pour courroie conserve sa flexibilité dans le sens transversal, même sous l'effet de tensions anormales. Les forces anormales ont tendance à déplacer les éléments du tissu, qui s'enrobent et se crêpent mutuellement en formant une structure d'enchevêtrement mutuel qui compense l'effort de déformation. Cet enchevêtrement des fils de chaîne et de trame empêche les éléments du tissu de se déplacer davantage. En même temps l'angle des fils de liage avec l'axe de la courroie diminue, en augmentant la contribution des fils de liage à la résistance de la chaîne. Tel est le cas en particulier si on considère la résistance de retenue des dispositifs de fixation mécanique.
On peut voir en considérant le dessin, que si un effort de choc s'exerce sur une portion non supportée de la courroie, si un effort d'arrachement ou de déchirure s'exerce dans le sens longitudinal ou transversal, si l'effort exercé par une charge a tendance à arracher les boulons, rivets ou crochets d'un dispositif de fixation mécanique ou d'un godet d'élévateur, en faisant prendre aux fils de chaîne 10 ou de trame 11 un allongement anormal, les fils de liage 12, 13 entrent en action en poussant leurs points d'intersection
14 comme des coins dans l'intervalle entre les fils de chaîne adjacents de façon à les réunir ou à les bloquer (fig. 3). Les fils de liage 12, 13 amènent également les fils de trame
11 dans les intervalles entre les fils de chaîne adjacents
10 en les enrobant et les crêpant temporairement et mutuellement et en bloquant les fils de trame dans leur position
(fig. 4). L'action de cisaillement d'opposition et de blocage exercée par les fils de liage sur les fils de trame empêche ces fils de se déplacer par rapport aux fils de chaîne. De plus l'angle normal des fils de liage avec l'axe longitudinal de la courroie, diminue en faisant participer un pourcentage plus élevé de la résistance des fils de liage à la résistance active. En résumé, le tissu pour courroie de l'invention conserve une grande flexibilité, tout en possédant des propriétés mécaniques bilatérales extrêmement efficaces, lorsque les efforts sont normaux et des propriétés mécaniques complètement différentes dans une mesure et dans les zones nécessaires lui permettant de résister à des efforts multilatéraux anormaux.
En raison de la stabilité du tissu pour courroie
de l'invention due à sa forme de construction équilibrée, ses éléments reviennent par leur élasticité propre dans leurs positions libres lorsque cessent les efforts anormaux ou forces de déformation.
La résistance de retenue des dispositifs de fixation d'un tissu pour courroie de la forme de tissage de l'invention est maximale pour une épaisseur minimale. L'efficacité d'une épissure mécanique dépend de la résistance et de l'entrelacement des fils de chaîne et de trame d'un tissu quelconque. Suivant l'invention, l'action de blocage exercée par les fils de liage fait acquérir aux fils de trame une excel-lente résistance de retenue. Une autre caractéristique consiste dans la compression subie par les éléments du tissu sous l'action des dispositifs de fixation mécanique qui les bloquent en ancrant plus fortement les fils de trame, tandis que dans un tissu bouclé, cette action aurait pour effet de diminuer le crêpage et par suite l'ancrage des fils de trame.
De même étant donné que les fils de chaîne et de trame sont posés droit et non bouclés, la tendance d'une déchirure ou d'un arrachement local à s'élargir diminue en raison des caractéristiques d'arrêt des déchirures propres aux fils
de forte résistance posés droit en combinaison avec l'action de blocage exercée par les fils de liage.
Le tissu représenté en coupe sur la figure 5 constitue une variante dans laquelle les fils de trame 11 sont posés au-dessus et au-dessous des fils de chaîne 10 en alternant avec trois fils -de liage 15, 16 et 17, entre les fils de chaîne adjacents. Les fils de liage disposés entre les fils de chaîne adjacents entrelacent chacun des fils de trame autres que ceux qui sont entrelacés par les autres fils
de liage entre les mêmes fils de chaîne adjacents. Les points
<EMI ID=1.1>
situés alternativement au-dessus et au-dessous de l'axe central des fils de chaîne, d'une manière analogue à celle de la forme de tissage des figures 1 à 4. Du plus grand nombre de fils de liage entre les.fils de chaîne adjacents, il résulte que ces fils contribuent davantage à accroître la résistance de la courroie et à mieux bloquer les fils de chaîne en augmentant la résistance de retenue des dispositifs de fixation mécanique.
Etant donné que les fils de chaîne et de trame sont posés droit, on peut régler la tension des fils d'une manière plus précise pendant la fabrication et obtenir une courroie résistant plus régulièrement aux efforts en service. On pose généralement les fils de trame sous forme de torons continus en formant des boucles à la lisière. La tension dynamique exercée sur les fils de trame pendant
le tissage est la tension maximale que peut supporter le métier, tout en assurant le bon fonctionnement de la navette.
Le tissu pour courroie ne forme généralement pas
la courroie telle quelle, mais on l'imprègne d'abord et on
le recouvre d'une couche de matière élastique (élastomère). On fait généralement adhérer les couches de recouvrement d'élastomère sur l'une ou sur les deux faces du tissu. Les bords du tissu pour courroie peuvent également être recouverts de la même matière élastique. Les matières qui conviennent sont le caoutchouc naturel, les caoutchoucs synthétiques, tels que les caoutchoucs de polyuréthane, de styrène butadiène, le caoutchouc butyle, les caoutchoucs d'acrylonitrile-butadiène, etc. et les matières plastiques, telles que le chlorure de polyvinyle flexible. Avant de faire adhérer les couches élastiques de recouvrement, on traite généralement le tissu pour courroie afin de faciliter l'adhérence.
Les traitements d'adhérence qui conviennent sont, par exemple, les suivants :
(1) Traitement par un adhésif de latex de résorcinolformaldéhyde du tissu grège, suivi d'un frottement et d'un nivellement ou de l'application d'une couche sur le cantre
au moyen d'une calandre; (2) Traitement par un adhésif de résorcinol-formaldéhyde du tissu grège suivi d'un traitement par un ciment de caoutchouc du type solvant et d'un nivellement ou de l'application d'une couche par calandrage, et
(3) Traitement par un adhésif de latex d'isocyanate suivi d'un nivellement ou de l'application d'une couche sur le cantre au moyen d'une calandre.
Ci-dessous un exemple de la composition d'une couche de recouvrement en caoutchouc naturel-:
<EMI ID=2.1>
On vulcanise une courroie recouverte d'une couche de caoutchouc naturel d'une épaisseur de 3,1 mm sur la face supé-
<EMI ID=3.1>
presse à plat sous une pression comprise entre 10,5 et 21,0 kg/cm<2> pendant 30 minutes.
Les caractéristiques d'un tissu pour courroie transporteuse tissé suivant l'invention sont, à titre d'exemple, les suivantes :
<EMI ID=4.1>
<EMI ID=5.1>
Un autre exemple de tissu pour courroie transporteuse est le suivant :
<EMI ID=6.1>
<EMI ID=7.1>
Bien entendu l'invention ne doit pas être considérée comme limitée aux formes de réalisation représentées et décrites qui n'ont été choisies qu'à titre d'exemple; elle comporte également tout changement ou modification restant dans le cadre de l'invention.