Câble de traction et de levage perfectionné et procédé de réalisation d'un tel câble

Abstract

 Câble de traction et de levage (1) comprenant des torons métalliques internes (2) torsadés entre eux, et au moins une couche de torons métalliques externes (4) torsadés autour desdits torons métalliques internes (2), chaque toron métallique externe (4) comprend une âme centrale (5) en matière plastique déformable.
Selon l'invention, lesdits torons métalliques externes (4) sont écrasés et aplatis, de manière ordonnée, et les fils (4a) constitutifs de chaque toron externe (4) sont agencés selon au moins deux couches, en contact l'une avec l'autre, et en alignement par rapport aux au moins deux couches correspondantes des torons externes (4) adjacents, ladite âme centrale (5) de chaque toron externe (4) ayant migrée afin de remplir les interstices présents entre lesdites deux couches et entre lesdits fils (4a) constitutifs de chaque toron externe (4).

Description

DOMAINE TECHNIQUE

[0001] La présente invention se rapporte au secteur technique des câbles en acier de traction et de levage à haute performance, par exemple destinés à réaliser des opérations de levage ou de tirage. La présente invention concerne alors un câble de traction perfectionné, ainsi qu'un procédé visant à perfectionner un câble de traction et de levage l'état de la technique.

ART ANTERIEUR

[0002] Il est connu de l'état de la technique, des câbles de traction et de levage comprenant des torons métalliques internes torsadés entre eux, et au moins une couche de torons métalliques externes torsadés autour desdits torons métalliques internes. Dans lesdits câbles, chaque toron métallique externe comprend une âme centrale en fil d'acier et parfois en fibre synthétique ou en matière plastique non déformable qui sert de support aux fils extérieurs

[0003] Ces câbles donnent satisfaction mais du fait de leur structure, les performances mécaniques de ceux-ci peuvent encore être améliorées. En outre, en raison du frottement des torons entre eux, il n'est pas rare d'observer une usure prématurée du câble, (les rendant impropres) diminuant leur capacité à réaliser leur fonction.

EXPOSE DE L'INVENTION

[0004] L'un des buts de la présente invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un câble de traction et de levage dont les performances mécaniques sont améliorées.

[0005] A cet effet, il est proposé un câble de traction et de levage comprenant, d'une manière connue, des torons métalliques internes torsadés entre eux, et au moins une couche de torons métalliques externes torsadés autour desdits torons métalliques internes. Chaque toron métallique externe comprend une âme centrale en matière plastique déformable. Cependant, et conformément à l'invention, lesdits torons métalliques externes sont écrasés et aplatis, de manière à ce que les fils constitutifs de chaque toron externe sont agencés selon au moins deux couches, ordonnées en contact l'une avec l'autre, et en alignement par rapport aux au moins deux couches correspondantes des torons externes adjacents, ladite âme centrale de chaque toron externe ayant migrée afin de remplir les interstices présents entre lesdites deux couches et entre lesdits fils constitutifs de chaque toron externe.

[0006] Il se crée ainsi au moins deux couches externes concentriques sensiblement continues.

[0007] Ainsi, un tel câble comprend des surfaces de contact interne et externe augmentées. Notamment, la surface externe de contact, c'est-à-dire la surface qui est par exemple en contact avec la gorge d'une poulie ou d'un tambour, est augmentée par rapport aux câbles de l'état de la technique. En effet, les espaces libres entre les torons externes présents dans les câbles de l'état de la technique, sont maintenant occupés. La section métallique propre du câble selon l'invention est également augmentée. Ces caractéristiques permettent d'améliorer considérablement les performances du câble selon l'invention. Cela permet notamment de diminuer la pression de contact dudit câble et entraine une augmentation de sa résistance à la fatigue et de sa durée de vie.

[0008] Le câble selon l'invention comprend une résistance mécanique plus importante et possède une meilleure flexibilité. Un tel câble permet également, lors de l'utilisation en traction et levage, de porter le stress sur les fils externes, de sorte que ces fils se détériorent avant les composants internes du câble. Cela apporte une sécurité supplémentaire dans le contrôle des câbles. Pour résumer, le comportement du câble de traction et de levage selon l'invention est nettement amélioré par rapport à ceux de l'art antérieur, aussi bien dans les situations de flexion alternée que dans les situations de changement de direction.

[0009] De préférence, la surface externe du câble est régulière et cylindrique.

[0010] Avantageusement, les torons métalliques internes sont torsadés entre eux autour d'un noyau en acier ou en matière plastique ou en fibres synthétiques.

[0011] Selon des formes de réalisation particulière, l'âme centrale des torons externes est soit en polypropylène, soit en polyamide ou équivalent, ou encore, est réalisée à partir d'un assemblage de fibres synthétiques (polyester, polypropylène ou autres fibres se prêtant à une migration sous la pression des fils en acier).

[0012] De préférence et pour améliorer les performances mécaniques du câble, un matériau plastique est imprégné dans celui-ci, entre les torons métalliques internes et les torons métalliques externes. La structure géométrique du câble demeure inchangée. Les techniques d'imprégnation bien connues de l'homme du métier sont alors compatibles avec le câble selon l'invention.

[0013] L'imprégnation du câble permet en outre de protéger l'âme dudit câble, d'augmenter sa stabilité structurelle anti giratoire lorsqu'il s'agit de câbles résistant en rotation, et d'homogénéiser le fonctionnement de tous les composants dudit câble, notamment par la liaison radiale de ses composants internes et externes, et ce, pour tous les types de construction de câbles.

[0014] Cette imprégnation permet de préserver la structure des composants internes dans son intégralité, notamment par l'absence d'indentations franches entre respectivement les fils des torons externes et les torons internes. Chaque fil ou toron pouvant avoir respectivement un angle de câblage et un sens de câblage différents.

[0015] Selon une autre caractéristique, pour les câbles anti giratoires, et afin d'augmenter d'autant plus la stabilité structurelle anti giratoire du câble, les torons métalliques internes sont torsadés entre eux selon un premier sens de rotation, et les torons métalliques externes sont torsadés autour des torons métalliques internes selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier.

[0016] L'invention concerne également un procédé visant à perfectionner un câble de traction et de levage comprenant des torons métalliques internes torsadés entre eux, et au moins une couche de torons métalliques externes torsadés autour desdits torons métalliques internes. Dans ledit câble, chaque toron métallique externe comprend une âme centrale en matière plastique déformable.

[0017] Selon l'invention, ledit procédé consiste à réaliser une opération de martelage rotatif de la circonférence dudit câble afin, d'une part, d'écraser et aplatir les torons métalliques externes de sorte que les fils constitutifs de chaque toron externe se conforment selon au moins deux couches, en contact l'une avec l'autre, et en alignement par rapport aux deux couches correspondantes des torons externes adjacents, et, d'autre part, de faire migrer l'âme centrale desdits torons externes pour que celle-ci remplisse les interstices présents entre lesdites deux couches et entre lesdits fils constitutifs de chaque toron externe.

[0018] De cette manière, il est réalisé un câble de traction et de levage perfectionné en conservant la qualité d'origine du câble et sans créer d'indentations internes entre les composants dudit câble. L'amplitude de la déformation des torons externes pour devenir plats, reste inférieure à la capacité de déformation de leur âme centrale. Cette déformation demeure dans la limite d'écrasement plastique des torons métalliques externes.

[0019] De préférence, le martelage est rotatif et longitudinal, et réalisé simultanément sur toute la circonférence du câble.

[0020] Le martelage rotatif autorise une précision en diamètre avec une tolérance inégalable comparée aux autres technologies avec une dispersion infime, notamment plus ou moins maximum 1%, et stable.

[0021] L'opération de martelage rotatif est compatible avec tous les types d'imprégnation (extrusion à chaud : polypropylène et autres matériaux cités, ou imprégnation à froid type polyuréthane).

[0022] Selon une autre caractéristique de l'invention, le martelage est successif et continu sur toute la longueur du câble.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS

[0023] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est réalisée ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, dans lesquelles :

• la figure 1 est une représentation schématique en section transversale d'un câble de traction et de levage selon l'art antérieur ;
• la figure 2 est une représentation schématique illustrant en section transversale un câble à une étape intermédiaire du martelage ;
• la figure 3 est une représentation schématique en section transversale du câble selon l'invention ;
• la figure 4 est une représentation schématique en section transversale du câble selon l'invention, celui-ci étant imprégné d'une matière plastique.

EXPOSE DETAILLE DE L'INVENTION

[0024] En référence à la figure 1, un câble de traction (C) bien connu de l'état de la technique est du type comprenant des torons métalliques internes (2) torsadés selon un premier sens de rotation autour d'un noyau central (3). Le noyau central (3) est notamment formé par un jonc en matière plastique ou en fibres synthétiques ou autre support en acier ou autre métal type fil en aluminium ou équivalent (acier doux, zinc...)

[0025] Un tel câble (C) comprend également au moins une couche de torons métalliques externes (4) torsadés selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier pour les câbles anti giratoires.

[0026] Pour les autres types de constructions les torons externes peuvent être torsadés dans le même sens que les torons du noyau interne appelé "âme" et autour desdits torons métalliques internes (2). Chaque toron métallique (2, 4) est constitué par une pluralité de fils métalliques torsadée (2a, 4a). Chaque toron métallique externe (4) comprend une âme centrale (5) en matière plastique déformable, tel qu'un plastique du type polypropylène, ou polyamide ou équivalent, ou bien est constituée d'un assemblage de fibres synthétiques.

[0027] Pour parvenir au câble (1) selon l'invention, à partir d'un tel câble (C) de l'état de la technique, il faut marteler sa circonférence afin d'écraser et d'aplatir les torons métalliques externes de façon ordonnée (4). Le martelage est notamment rotatif et réalisé simultanément sur toute la circonférence dudit câble (C). Le martelage est aussi successif sur la longueur dudit câble (C) selon une avance régulière et constante dudit câble. Le martelage est réalisé par des filières de forme adaptée au diamètre final du câble autorisant une maîtrise précise de l'amplitude de l'écrasement. Les filières tournent autour du câble pendant son défilement longitudinal à vitesse constante.

[0028] En référence à la figure 2 illustrant une étape intermédiaire du martelage, on peut observer que les torons métalliques externes (4) diminuent en diamètre pour devenir plats. L'âme centrale (5) des torons externes se déforme également en se diffusant dans les espaces libres entre les fils desdits torons.

[0029] Enfin, aux figures 3 et 4, les torons métalliques externes (4) sont totalement écrasés et plats de sorte que les fils métalliques (4a) constitutifs de chaque toron métallique externe (4) sont agencés selon deux couches, voire plus. Par ailleurs, les deux couches sont en contact l'une avec l'autre, et sont en alignement par rapport aux deux couches du toron métallique externe (4) adjacent.

[0030] Suite au martelage, l'âme centrale (5) de chaque toron métallique externe (4) s'est déformée et a migré afin de remplir les interstices présents entre lesdites deux couches et entre lesdits fils métalliques (4a) constitutifs de chaque toron métallique externe (4).

[0031] Pour de meilleures performances mécaniques, le câble (1) selon l'invention peut être imprégné d'une matière plastique (6) du type polypropylène, polyuréthane, polyéthylène ou équivalent,...ou autre type polyamide (Nylon® ou Rilsan®) selon une technique bien connue de l'homme du métier, et par exemple par extrusion ou imprégnation à froid. La matière plastique (6) est avantageusement imprégnée avant l'opération de martelage et entre les torons métalliques internes (2) et les torons métalliques externes (4).

[0032] De ce qui précède, on obtient alors un câble de traction et de levage (1) dont la surface externe est régulière et cylindrique, et dont les performances mécaniques sont très nettement améliorées par rapport à celles des câbles de traction (C) de l'état de la technique actuelle.

Revendications

1. Câble de traction et de levage (1) comprenant des torons métalliques internes (2) torsadés entre eux, et au moins une couche de torons métalliques externes (4) torsadés autour desdits torons métalliques internes (2), chaque toron métallique externe (4) comprenant une âme centrale (5) en matière plastique déformable, caractérisé en ce que lesdits torons métalliques externes (4) sont écrasés et aplatis, de manière à ce que les fils (4a) constitutifs de chaque toron externe (4) sont agencés selon au moins deux couches, en contact l'une avec l'autre, et en alignement par rapport aux au moins deux couches correspondantes des torons externes (4) adjacents, ladite âme centrale (5) de chaque toron externe (4) ayant migrée afin de remplir les interstices présents entre lesdites deux couches et entre lesdits fils (4a) constitutifs de chaque toron externe (4).

2. Câble de traction et de levage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que sa surface externe est régulière et cylindrique.

3. Câble de traction et de levage (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les torons métalliques internes (2) sont torsadés entre eux autour d'un noyau (3) en matière plastique ou en fibres synthétiques ou en fil d'acier ou d'aluminium

4. Câble de traction et de levage (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'âme centrale des torons externes (4) est réalisée en polypropylène, ou est en polyamide ou équivalent, ou est un assemblage de fibres synthétiques.

5. Câble de traction et de levage (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un matériau plastique est imprégné dans ledit câble (1) entre les torons métalliques internes (2) et les torons métalliques externes (4).

6. Câble de traction et de levage (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est dépourvu d'indentations franches entre respectivement les fils des torons externes (4) et les torons internes (2).

7. Câble de traction et de levage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les torons métalliques internes (2) sont torsadés entre eux selon un premier sens de rotation, et les torons métalliques externes (4) sont torsadés autour des torons métalliques internes (2) selon un deuxième sens de rotation, opposé au premier.

8. Procédé de réalisation d'un câble de traction et de levage comprenant des torons métalliques internes (2) torsadés entre eux, et au moins une couche de torons métalliques externes (4) torsadés autour desdits torons métalliques internes (2), chaque toron métallique externe (4) comprenant une âme centrale (5) en matière plastique déformable, caractérisé en ce que ledit procédé consiste à réaliser une opération de martelage de la circonférence dudit câble afin, d'une part, d'écraser et d'aplatir les torons métalliques externes (4) de sorte que les fils (4a) constitutifs de chaque toron externe se conforment selon au moins deux couches, en contact l'une avec l'autre, et en alignement par rapport aux au moins deux couches correspondantes des torons externes (4) adjacents, et, d'autre part, de faire migrer l'âme centrale (5) desdits torons externes (4) afin que celle-ci remplisse les interstices présents entre lesdites deux couches et entre lesdits fils (4a) constitutifs de chaque toron externe (4).

9. Procédé de réalisation d'un câble de traction et de levage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le martelage est rotatif et réalisé simultanément sur toute la circonférence du câble et avec défilement longitudinal du câble à vitesse constante.

10. Procédé de réalisation d'un câble de traction et de levage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le martelage rotatif est successif sur toute la longueur du câble.

Dessins