GAINE RESISTANT A L'ABRASION, POUR FILS ELECTRIQUES, CABLES OU TUBES
Domaine technique La présente invention concerne de manière générale une gaine protectrice pour recouvrir un produit soumis à des conditions environnementales défavorables et, plus particulièrement, une toile textile tricotée plate conformée en gaine textile tubulaire.
Etat de la technique Des revêtements pour solidariser des articles épars tels que des fils métalliques, des câbles ou des tubes sont généralement connus dans la technique. Ces revêtements protecteurs comprennent des revêtements ondulés, des revêtements tressés et des revêtements textiles. Jusqu'à présent, chacun de ces types de gaines tubulaires était conçu pour une fonction donnée et se comportait particulièrement bien pour cette fonction donnée, notamment une résistance à l'abrasion, un retard de flamme, des températures élevées ou une protection contre les interférences électromagnétiques. Cependant, beaucoup des modèles de gaines tubulaires exigent une fabrication spécifique pour leur application donnée. En conséquence, il existe un besoin d'un moyen courant ou universel de fabrication d'une gaine tubulaire dans laquelle les fils se trouvant à l'intérieur de la gaine sont remplacés, combinés ou échangés en se basant sur une application donnée.
Divulgation de l'invention
La présente invention vise une toile textile plate, crochetée qui est conformée en gaine tubulaire. La toile textile peut être fabriquée à partir d'une large variété de fils en fonction de l'application donnée sur une machine courante quels que soient les fils et, par suite, de l'application pour les gaines tubulaires.
En conséquence, la présente invention vise une gaine tubulaire résistant à l'abrasion ayant un monofilament formant une première trame dans la toile textile, un premier fil multifilamentaire formant une seconde trame dans la toile textile et un ensemble de chaînes crochetées comprenant une pluralité de fils multifilamentaires textures formant une nappe à points de chaînette dans la toile textile. La toile textile est crochetée en configuration plate et ensuite conformée par une opération de
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thermofixage en gaine tubulaire élastique. Dans une forme de réalisation de la présente invention, on utilise une série de fils monofilamentaires et multifîlamentaires de polyamide pour former une gaine tubulaire résistant à l'abrasion. Dans une deuxième forme de réalisation, on utilise un fil monofilamentaire de poly(téréphtalate d'éthylène) (PET) conjointement avec une série de fils multifilamentaires de polyester. Le fil monofilamentaire de PET et les fils multifilamentaires de polyester sont traités avec un retardateur de flamme pour former une gaine tubulaire auto-extincteur résistant à l'abrasion à vitesse de combustion nulle. Dans une troisième forme de réalisation de l'invention, un fil monofilamentaire de poly(sulfure de phénylène) est utilisé conjointement avec un fil mixte texture Nomex®/Basofil®, c'est à dire un filament composite à hautes caractéristiques de tenue à la flamme, à la chaleur et à l'abrasion, pour obtenir une gaine tubulaire à température élevée résistant à l'abrasion. Dans une quatrième forme de réalisation, un monofilament de polyamide est utilisé conjointement avec une série de fils mixtes d'acier inoxydable et de polyester et de fils multifilamentaires de polyester pour former une gaine tubulaire protégée résistant à l'abrasion.
De même, l'invention vise un procédé de fabrication d'une gaine tubulaire résistant à l'abrasion comprenant la préparation d'une toile textile en piquant au point de chaînette un ensemble de chaînes multifilamentaires sur un ensemble de trames, notamment une trame monofilamentaire et une trame multifilamentaire, en tirant la toile textile sur un mandrin pour former une gaine textile tubulaire et en fixant de manière élastique la gaine textile tubulaire sur le mandrin.
D'autres zones d'applicabilité de la présente invention ressortiront de la description détaillée donnée ci-après. Il est entendu que la description détaillée et les exemples spécifiques, bien qu'indiquant la forme de réalisation préférée de l'invention, n'ont qu'un but illustratif et ne sont pas censés limiter la portée de l'invention.
Brève description des dessins L'invention sera plus largement comprise grâce à la description détaillée et aux dessins ci-annexés, dans lesquels : la Fig. 1 est une vue en perspective partielle d'une gaine tubulaire résistant à l'abrasion selon la présente invention;
la Fig. 2 est un schéma montrant une illustration détaillée de la toile textile crochetée formant la gaine tubulaire illustrée sur la Fig. 1 ; la Fig. 3 est une illustration du motif utilisé pour fabriquer la toile textile montrée sur la Fig. 2; la Fig. 4 est une vue éclatée du motif illustré sur la Fig. 3; et la Fig. 5 est un organigramme illustrant le procédé de fabrication d'une gaine tubulaire selon l'invention.
Mode(s) de réalisation de l'invention
La description suivante des formes de réalisation préférées est purement illustrative et n'est en aucune mesure censée limiter l'invention, son application ou ses utilisations.
Avec référence aux Fig. 1 à 4, la présente invention vise une toile textile crochetée 12 généralement plate, conformée en gaine élastique qui maintient sa forme tubulaire. La toile textile 12 comprend un fil monofilamentaire 14 formant une première trame et un fil multifilamentaire texture 16 formant une seconde trame dans la toile textile 12. La toile textile 12 comprend en outre un ensemble de chaînes crochetées sous la forme de fils multifilamentaires textures formant dans la toile textile 12 une nappe 18 à points de chaînette. Dans une forme de réalisation préférée, la toile textile 12 comprend en outre un ensemble de chaînes établies, notamment une pluralité de fils multifilamentaires formant une nappe 20 à mailles insérées dans la toile textile 12. La nappe à mailles insérées 20 est utilisée pour remplir l'espacement sur la face de la toile textile 12 entre les points de chaînette de la nappe 18 pour y former une surface plus lisse. Cependant, l'expert en la technique notera qu'une toile textile 12 peut être fabriquée sans la nappe 18 à mailles insérées tout en restant dans le cadre de l'invention. Tel qu'il est utilisé dans la demande, le terme "fil" est censé comprendre les monofilaments, les multifilaments et leurs combinaisons.
Comme illustré sur les figures, on fait passer les trames 14, 16 à travers toutes les extrémités formées par les chaînes 18, 20 sur la largeur de la toile textile de la lisière 22 à la lisière 24. La chaîne 18 est une chaîne crochetée formée sous l'aspect d'une chaînette à boucle fermée ou d'un point de chaînette dans la toile textile 12. La chaîne crochetée 18 est formée dans chaque rangée de broches sur la
longueur de la toile textile 12. Les chaînes établies 20 sont formées en insérant la fibre multifilamentaire texturée entre chaque rangée de broches sur la longueur de la toile textile 12. Par suite, une nappe de points de chaînette est formée le long de la lisière. La toile textile 12 peut être crochetée sur une machine classique quelconque capable de former une toile textile à deux trames 14, 16 avec un ensemble de chaînes 18 à points de chaînette et un ensemble de chaînes insérées 20.
Avec référence à présent à la Fig. 5, le procédé de fabrication de la gaine tubulaire 10 résistant à l'abrasion est illustré dans un organigramme 100. Au départ, on forme une toile textile plate 12 ayant une trame monofilamentaire 14, une trame multifilamentaire 16, une chaîne multifilamentaire crochetée 18 et une chaîne multifilamentaire établie 20, comme indiqué au bloc 102. Une fois formée, la toile textile plate 12 est tirée sur un mandrin généralement cylindrique pour former une gaine de toile textile tubulaire 10, comme indiqué au bloc 104. La nappe de mailles revendiquée 18 et la nappe d'insertion 20 sont orientées de façon à être généralement parallèles à l'axe longitudinal A-A de la gaine tubulaire 12 (comme montré sur la Fig. 1 ). Comme cela est préféré actuellement, la gaine tubulaire de toile textile 10 a une partie chevauchée 26 (montrée sur la Fig. 1) qui s'étend de préférence sur environ 25 pour-cent de la gaine tubulaire 12. En d'autres termes, la partie de chevauchement 26 s'étend sur environ 90 degrés, comme indiqué par l'angle α montré sur la Fig. 1. Ensuite, la gaine tubulaire 10 en toile textile est chauffée tandis qu'elle est sur le mandrin, comme illustré par l'étape de procédé 106. Dans cette étape, certaines fibres multifilamentaires se trouvant à l'intérieur de la gaine tubulaire peuvent être thermofixées une fois qu'elles ont été soumises à une température élevée appropriée pendant une période de temps suffisante selon une configuration particulière. Les paramètres pour le thermofixage de la gaine tubulaire 10 dépendent généralement du type de filaments utilisé dans la toile textile 12. Par exemple, une toile textile contenant du PET peut être chauffée à une température telle que puisse fondre au moins en partie le PET pour renforcer fortement le thermofixage et lier les autres fils dans la toile textile.
Ensuite, la gaine tubulaire textile 10 est refroidie pour fixer de manière élastique la toile textile 12 en configuration enroulée ou tubulaire, comme indiqué à l'étape de procédé 108. Enfin, la gaine tubulaire 10 en toile textile peut être coupée ou enroulée à partir de la production autrement en cours, comme indiqué à l'étape de procédé 110. A nouveau, en fonction de la composition de la toile textile et du
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traitement de thermofixage, une étape de découpage peut être réalisée par des cisailles mécaniques ou, en variante, par un procédé de découpage thermique, tous deux généralement connus dans la technique. Le procédé de découpage thermique a l'avantage additionnel de fusionner les extrémités des chaînes 18, 20 pour empêcher un effilochage de la toile textile 12.
Comme indiqué précédemment, la présente invention peut facilement s'adapter à une variété de gaines tubulaires produites résistant à l'abrasion. Le tableau I reproduit ci-dessous indique quatre exemples de compositions pour une gaine tubulaire 10 résistant à l'abrasion selon la présente invention. Telles qu'elles sont utilisées dans le tableau I, les initiales PA désignent un polyamide, PE un polyester, PET un poly(téréphtalate d'éthylène), PPS un poly(sulfure de phénylène), N/B un mélange de NomexΘ/Basofil® et SS de l'acier inoxydable. Le préfixe FR utilisé dans l'exemple 2 désigne les fils ayant subi un traitement retardateur connu dans la technique.
Tableau 1
Dans le premier exemple préféré, l'exemple 1A, une toile textile est crochetée principalement à partir de fils d'un polyamide ou de Nylon pour former une gaine tubulaire résistant à l'abrasion. De manière spécifique, un fil monofilamentaire de Nylon 6/6 ayant un diamètre dans la plage de 0,1778 mm à 0,381 mm (0,007" à 0,015" - 7 à 15 mils) est utilisé comme trame 14. En variante, comme indiqué dans l'exemple 1 B, un fil monofilamentaire ayant une âme en Nylon 6/6 avec un revêtement en polyester peut être substitué à la trame 14. Un fil multifilamentaire texture de Nylon 6/6 ayant un denier dans la plage de 1000 à 2000 (1000D à 2000D) est utilisé comme trame 16. Un fil multifilamentaire texture de Nylon 6/6 ayant un denier dans la plage de 100 à 400 (100D à 400D) est utilisé comme chaîne crochetée 18. Un fil multifilamentaire texture de Nylon 6/6 ayant un denier dans la plage de 50 à 400 (50D à 400D) est utilisé comme chaîne insérée 20. Dans une forme de réalisation nettement préférée, la trame 14 est un fil monofilamentaire de 0,254 mm (10 mils), la trame 16 est un fil multifilamentaire de 1000D, la chaîne 18 est un fil multifilamentaire de 400D et la chaîne 20 est un fil multifilamentaire de 100D.
Dans le deuxième exemple préféré, l'exemple 2, une toile textile est crochetée principalement à partir de fils de poly(téréphalate d'éthylène) retardateur de flamme et de fils de polyester retardateur de flamme pour former une gaine tubulaire auto-extincteur d'une vitesse de combustion nulle (SENBR). De façon spécifique, un fil monofilamentaire de poly(téréphalate d'éthylène) retardateur de flamme ayant un diamètre dans la plage de 0,1778 mm à 0,381 mm (0,007" à 0,015" - 7 à 15 mils) est utilisé comme trame 14. Un fil de polyester multifilamentaire texture retardateur de flamme ayant un denier dans la plage de 1000 à 2000 (1000D à 2000D) est utilisé comme trame 16. Un fil de polyester multifilamentaire texture retardateur de flamme ayant un denier dans la plage de 100 à 400 (100D à 400D) est utilisé comme chaîne crochetée 18. Un fil de polyester multifilamentaire texture retardateur de flamme ayant un denier dans la plage de 50 à 400 (50D à 400D) est utilisé comme chaîne d'insertion 20. Dans une forme de réalisation nettement préférée, la trame 14 est un fil monofilamentaire de 0,254 mm (10 mils), la trame 16 un fil multifilamentaire de 1000D, la chaîne 18 un fil multifilamentaire de 400D et la chaîne 20 un fil multifilamentaire de 100D.
Dans le troisième exemple préféré, l'exemple 3A, une toile textile est crochetée principalement à partir de fils de poly(sulfure de phénylène) et de fils d'un mélange Nomex®/Basofil® pour former une gaine tubulaire à température élevée
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capable de résister à 200°C. De manière spécifique, un fil monofilamentaire de poly(sulfure de phénylène) ayant un diamètre dans la plage de 0,1778 mm à 0,381 mm (0,007" à 0,015" - 7 à 15 mils) est utilisé comme trame 14. En variante, comme indiqué dans l'exemple 3B, un fil monofilamentaire ayant un poly(sulfure de phénylène) avec environ 2% de Teflon peut être substitué à la trame 14. Un fil mixte multifilamentaire texture de Nomex®/Basofil® ayant un denier dans la plage de 1000 à 2000 (1000D à 2000D) est utilisé comme trame 16. Un fil mixte multifilamentaire texture de Nomex®/Basofil® ayant un denier dans la plage de 100 à 400 (100D à 400D) est utilisé comme chaîne crochetée 18. Un fil multifilamentaire mixte texture de Nomex®/Basolfil® ayant un denier dans la plage de 50 à 400 (50D à 400D) est utilisé comme chaîne d'insertion 20. Dans une forme de réalisation nettement préférée, la trame 14 est un fil monofilamentaire de 0,254 mm (10 mils), la trame 16 un fil multifilamentaire de 1000D, la chaîne 18 un fil multifilamentaire de 400D et la chaîne 20 un fil multifilamentaire de 100D. Le mélange de Nomex® au Basofil® dans les fils 16, 18, 20 sera déterminé par l'application spécifique et les paramètres de traitement pour le métier sur lequel la toile textile est crochetée. Cependant, un mélange 60/40 de Nomex/Basofil est actuellement préféré.
Dans le quatrième exemple préféré, l'exemple 4A, une toile textile est crochetée principalement à partir d'un polyamide, de fils d'un mélange d'acier inoxydable/polyester et de fils de polyester pour former une gaine tubulaire qui assure une protection contre les interférences électromagnétiques (EMI) et les interférences de radiofréquences (RFI). De manière spécifique, un fil monofilamentaire de Nylon 6/6 ayant un diamètre dans la plage de 0,1778 mm à 0,381 mm (0,007" à 0,015" - 7 à 15 mils) est utilisé comme trame 14. En variante, comme indiqué dans l'exemple 4B, un fil monofilamentaire ayant une âme de Nylon 6/6 avec un revêtement de polyester peut être substitué à la trame 14. Un fil mixte d'acier inoxydable/polyester multifilamentaire texture ayant un denier dans la plage de 1000 à 2000 (1000D à 2000D) est utilisé comme trame 16. Un fil mixte d'acier inoxydable/polyester multifilamentaire texture ayant un denier dans la plage de 100 à 400 (100D à 400D) est utilisé comme chaîne crochetée 18. Un fil de polyester multifilamentaire texture ayant un denier dans la plage de 50 à 400 (50D à 400D) est utilisé comme chaîne d'insertion (20). En variante, comme indiqué dans l'exemple 4B, un fil monofilamentaire ayant une âme de poly(téréphalate d'éthylène) avec un revêtement de polyester peut être substitué à la chaîne d'insertion 20. Dans une forme de réalisation nettement préférée, la trame 14 est un fil multifilamentaire de 1000D, la trame 16 un fil multifilamentaire de 1000D, la chaîne 18 un fil
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multifilamentaire de 400D et la chaîne 20 un fil multifilamentaire de 100D. Le mélange d'acier inoxydable et de polyester dans les fils 16, 18, 20 sera déterminé par l'application spécifique et les paramètres de traitement pour le métier sur lequel la toile textile est crochetée. Cependant, un mélange d'acier inoxydable/polyester 20/80 est actuellement préféré.
Application industrielle
Comme décrit ci-dessus, l'invention vise une structure améliorée de toile textile à utiliser dans une gaine tubulaire résistant à l'abrasion. Les caractéristiques de la gaine peuvent être modifiées en faisant varier les fils, les fibres et/ou les filaments sans modifier notablement le procédé de fabrication. A cet égard, certaines compositions ont été indiquées pour fournir une résistance à l'abrasion, une capacité de retard de flamme, une résistance aux températures élevées et/ou une protection contre les EMI/RFI. De plus, certaines dimensions de fil préférées ont été prévues pour la fabrication d'une gaine tubulaire ayant un diamètre dans la plage de 5 mm à 38 mm. Cependant, l'expert en la technique notera que les dimensions des filaments ainsi que les dimensions de la toile textile formant la gaine tubulaire peuvent être modifiées selon les spécifications d'une application particulière. De même, des monofilaments et/ou des multifilaments supplémentaires peuvent être ajoutés aux fils de trame et/ou aux fils de chaîne pour conférer une structure et une fonction supplémentaires à la gaine tubulaire. Par ailleurs, si la composition de chaque toile textile a été décrite avec référence spécifique à une caractéristique particulière, l'expert en la technique notera qu'une combinaison de caractéristiques peut être fournie en combinant une ou plusieurs des formes de réalisation décrites. Par suite, la description de l'invention présentée ici est une simple illustration et, en conséquence, les variantes qui ne sortent pas de l'esprit de l'invention sont censées se trouver dans le cadre de l'invention. Ces variantes ne doivent pas être considérées comme un écart par rapport à l'esprit et à la portée de l'invention