CA3193873A1 - Resilient sole and method for manufacturing same - Google Patents

Abstract

Resilient sole 1 which is attached to a concrete layer (2) or which is positioned between a concrete layer (2) and ballast (3), and which is formed by a layer (4) of recycled rubber, in the revulcanised state after devulcanisation, and a layer (5) of structured fibres which is arranged so as to be in contact with the rubber layer, the fibres being partially impregnated in the rubber layer and having a free thickness (8) of structured fibres, assembly comprising the sole and method for manufacturing same.

Description

2 SEMELLE ELASTIQUE ET SA METHODE DE FABRICATION)) La presente invention concerne une semelle elastique agencee pour etre fixee a une couche de beton ou interposee entre une couche de beton et un ballast ainsi qu' une mothode de fabrication dune telle semelle elastique.
La presente invention concerne egalement un ensemble comportant une couche de beton et une semelle elastique telle que precitee.
De telles semelles sont bien connues de l'etat de la technique.
Dans le domaine de la construction, de telles semelles sont agencees pour etre fixoes a des couches ou blocs de beton.
Dans le domaine du chemin de fer, de telles semelles sont interposees entre les traverses et du ballast, le ballast constituant le lit de la voie ferroe.
La traverse est une piece transversale de bois traite, d'acier ou de beton sur laquelle on fixe les rails dune voie ferree afin de les maintenir paralleles et de transmettre au ballast la charge qu'ils supportent.
Le ballast est constitue de pierres concassees et est agence pour recevoir les traverses sur lesquelles reposent les rails de chemin de fer.
Ce type de semelles interposees entre le ballast et les traverses a pour but d'amortir la propagation de vibrations generees par le passage du train sur les rails vers le lit de la voie ferree sous-jacente et donc vers le ballast, d' oviter l'usure ainsi que le tassement du ballast ainsi que d'eviter l'usure des traverses et en particulier des traverses en beton par le ballast. En effet, sans semelles interposees entre le ballast et les traverses, les traverses en beton seraient donc en contact direct avec les pierres concassees du ballast. Cela entrainerait donc des fissures et un beton devenant friable au cours du temps.
Par exemple, le document FR2935399 decrit une semelle elastique qui est munie de fils formant des boucles en acier inoxydable qui sont noyes dans une plaque viscoelastique extrudee avec un maximum de 4 boucles par cm2 de plaque viscoelastique extrudee lors du moulage.
Ces fils sont aussi noyes dans le bloc de beton lors du moulage de ce dernier.
Malheureusement, ces fils peuvent se detacher facilement de la plaque viscoelastique dans laquelle ils sont directement noyes, se deformer ou casser facilement en raison des contraintes de cisaillements sous l'effet des passages repetes des trains sur les rails du chemin de fer.
De plus, les fils ne permettent pas d'obtenir une accroche satisfaisante du beton a la plaque viscoelastique extrudee.
Le document W02019201761 docrit une semelle comprenant une couche elastique et une couche de fibres qui comprend differents elements tels que des rainures, des fibres disposees aleatoirement et des zones solidifiees. Les zones solidifiees sont obtenues par traitement thermique ou bien collage local des fibres.
Malheureusement la fabrication de cette semelle demande un temps considerable. La couche fibreuse doit etre renforcee a certains endroits, les fibres ne doivent pas etre presentes ou tres peu prosentes d'autres endroits de la surface superieure de la couche elastique et des renforcements de certains endroits doivent etre realises par l'ajout de fibres plus nombreuses.
Le document W02012040798 docrit une semelle elastique comprenant une couche elastique a base de caoutchouc et un tapis de sol dispose sur la couche elastique. Le tapis de sol comprend dune part une base de tapis sous forme dun film extrude et d'autre part des filaments qui peuvent etre sous forme de boucles, de champignons ou de crochets. Les filaments sont en polymeres et sont fixes au film extrude par soudure. La couche elastique et le film extrude sont associes un a l'autre par collage ou soudure de la base du tapis de sol a la couche elastique.
Malheureusement, tout d'abord cette semelle elastique est associee a un beton specifique dont la fabrication est expliquee dans le document. Les filaments sont apposes contre le lait de beton durant le durcissement des traverses afin de ne pas impacter la resistance des traverses. Cette semelle est donc fortement dependante de la qualite du beton utilise pour former la traverse. De plus, ce document est muet quant a la resistance de l'ensemble traverses en beton, fibres et couche elastique. Toutefois, il est probable qua terme, le collage ou la soudure de la couche elastique a la base du tapis (film extrude) soit une source de fragilite de l'ensemble traverses en beton, fibres et couche elastique .
Le document EP129852 decrit une semelle elastique comprenant une couche elastique extrudee et une couche fibreuse plastique enchevetree dans la couche elastique extrudee par soudure, la couche fibreuse etant composee d'un geotextile non tisse.
Malheureusement, l' utilisation d' un textile de type geotextile implique un co& important pour la production de ce type de semelles elastiques qui sont prosentes sous chaque traverse de la voie ferroe.

3 II est aussi probable qu'd terme, comme pour le document W02012040988, la soudure de la couche elastique a la base du geotextile ou dun tissu non-tisse plastique soit une source de fragilite de l' ensemble traverses en beton, fibres et couche elastique .
Dons la demande de brevet W02009/108972 on divulgue une semelle elastique a fixer par exemple a des traverses en beton. Cette semelle comprend plusieurs couches en matieres elastomeres qui sont renforcees par une couche de renforcement disposee entre deux couches elastomeres, et qui sont recouvertes dune couche de liaison destinoe a un accrochage avec le beton. Pendant la fabrication de la semelle, ces couches de renforcement ou de liaison sont, l'une totalement, l'autre partiellement, noyees dons les couches elastomeres pendant la reaction d'expansion de celles-ci. De telles semelles sont complexes a fabriquer et ne permettent assurement pas une fabrication a partir de dechets de caoutchouc vulcanise qui sont recycles.
L'invention a pour but de pallier les inconvenients de l' etat de la technique en procurant une semelle elastique robuste agencee pour conferer a un ensemble traverse-semelle sous traverse >> de resister aux contraintes exercees par la voie ferree, a partir de dochets de caoutchouc vulcanise, et a l'aide dun procede de fabrication simple et economique.
Pour resoudre ce probleme, il est prevu suivant l'invention une semelle elastique agencoe pour etre fixoe a une couche de beton ou interposee entre une couche de beton et un ballast, qui est constituee dune couche de caoutchouc recycle, a l'etat revulcanise apres devulcanisation, et dune couche de fibres structurees, disposee en contact avec la couche de caoutchouc, lesdites fibres etant partiellement impregnees dons ladite couche de caoutchouc et presentant une epaisseur de fibres structurees libre.

4 Comme on peut le constater, dons la semelle selon la presente invention, la couche de caoutchouc de la semelle elastique est issue dune filiere de recyclage et peut comprendre des dechets de production, des dechets de coupe ou encore des dechets usages.
Par les termes fibres structurees , on entend selon l'invention, des fibres enchevetrees dons une trame, ou des fibres disposees sur plusieurs couches de fibres textiles superposees. Ces fibres peuvent etre entremelees au cours du processus de fabrication a l'aide d'aiguilles speciales a crochets pour former une couche de fibres structurees dense et compacte qui est eventuellement ensuite enduite afin de solidifier l'ensemble, comme par exemple des feutrines ou des moquettes aiguilletees utilisees frequemment pour des evenements ephemeres (stand exposition, tapis rouge, ...).
Les fibres structurees peuvent provenir de la filiere de recyclage. Selon le type de fibres structurees, comme par exemple dons le cas de dechets de production, il est possible selon la presente invention d' utiliser directement les fibres structurees pour former ladite couche de fibres structurees de la semelle elastique.
Le caoutchouc utilise dons la semelle elastique selon la presente invention est un caoutchouc recycle, plus particulierement un caoutchouc qui a ete devulcanise. Le caoutchouc devulcanise est un caoutchouc qui a ete de-reticule, c' est-à-dire un caoutchouc dons lequel une partie des liaisons soufre a ote cassoe.
Le caoutchouc est ensuite revulcanise par un procede de pressage a chaud. Le caoutchouc obtenu est donc un caoutchouc dons lequel des liaisons soufre sont recreees lors de la mise sous presse a chaud.
Selon la presente invention, les fibres structurees de la couche de fibres structurees sont partiellement imprognoes dons la couche de

5 caoutchouc. Cette impregnation a lieu pendant le pressage a chaud de la couche formee du caoutchouc devulcanise. Lors du pressage a chaud, le caoutchouc est revulcanise dans l'epaisseur de la couche de caoutchouc, mais aussi autour de fibres structurees.
SeIon la presente invention, par les termes partiellement impregnée dans la couche de caoutchouc, on entend que la couche de fibres structurees presente une epaisseur de fibres structurees libre, c'est-d-dire non impregnee par le caoutchouc revulcanise et une epaisseur de fibres structurees impregnee dans le caoutchouc revulcanise.
De maniere surprenante, l'association d'au moms une couche de caoutchouc recycle et d'au moms une couche de fibres structurees impregnée dans le caoutchouc revulcanise permet d'obtenir une semelle elastique robuste et resistante a l'arrachement de la couche de fibres structurees qui sont impregnees dans la couche de caoutchouc revulcanise selon les tests en vigueur.
Les tests en vigueur sont : la norme ISO 37 pour mesurer la resistance a la traction ainsi que la durete Shore, la norme EN] 6730 pour mesurer la rigidito statique et dynamique, la resistance au vieillissement, la resistance a la fatigue et la resistance a l'arrachement.
De plus, lorsque la semelle sous traverse est associee a une traverse de beton lors de la fabrication de celle-ci, l'epaisseur de fibres structurees non imprognee dans la couche de caoutchouc revulcanise est alors imprognee dans le beton avant durcissement. Une fois le beton durci, il a ete identifio de maniere tout aussi surprenante que l ensemble presente une excellente resistance a l'arrachement de la couche de fibres structurees du beton. La couche de fibres structurees impregnees est et reste alors solidaire dune part du caoutchouc et d'autre part du beton durant les tests a l'arrachement, ce qui en fait une semelle

6 elastique resistante face aux contraintes exercees, comme par exemple celles exercees par la vole ferree et son utilisation. Avantageusement, la resistance a l'arrachement de la semelle elastique suivant l'invention/traverse de rail depasse les 0,8 MPa.
Avantageusement, la densite des fibres structurees de la semelle elastique suivant la presente invention est comprise entre 150 g/m2 et 800 g/m2, de preference entre 170 et 750 g/m2, avantageusement entre 190 et 500 g/m2. Une telle densite de fibres structurees offre l'avantage d'augmenter la resistance a l'arrachage lors des tests.
Avantageusement, les fibres de la semelle elastique suivant la presente invention sont impregnees a une profondeur comprise entre 0,5 et 2 mm, de preference entre 0,7 et 1,5 mm, de preference entre 0,9 et 1 mm dans ladite couche de caoutchouc revulcanise. Cela presente l'avantage de creer une interphase caoutchouc revulcanise - fibres robuste et resistante aux contraintes exercees par la vole ferree. La resistance a l'arrachement fibre/caoutchouc depasse avantageusement 1 MPa. Cette interphase permet a la semelle de presenter une resistance a l'arrachage du bloc de beton lorsqu'il est present ainsi qu'une resistance a l'arrachage de la couche de caoutchouc.
De preference, ladite couche de caoutchouc recycle devulcanise-revulcanise de la semelle elastique suivant la prosente invention a une durete Shore comprise entre 50 et 90 Shore A, selon le modele standard de mesure, le durometre. Cela presente l'avantage d'obtenir une large plage de rigidite du caoutchouc et donc de couvrir les besoins des differents acteurs du marche vise.
De preference, ladite couche de caoutchouc recycle devulcanise-revulcanise de la semelle elastique suivant la presente invention a une resistance a la traction superieure ou egale a 7 MPa, de preference superieure ou egale a 8 MPa, de maniere avantageuse

7 superieure ou egale a 9 M Pa, de maniere encore plus avantageuse egale a 10 MPa. Cela presente avantage que la couche de caoutchouc recycle composant la semelle elastique resiste a l'usure comme par exemple a l'usure que le ballast provoque suite au contact entre la surface inferieure de la couche de caoutchouc recycle et le ballast.
De preference, ladite couche de caoutchouc recycle devulcanise-revulcanise de la semelle elastique suivant la presente invention a un allongement a la rupture superieur a 150%, de preference superieur a 200%, voire superieur a 250%. Cela presente l'avantage que la couche de caoutchouc recycle composant la semelle elastique soit resistante aux differents efforts subi par la semelle et suffisamment rigide pour assurer son role de dissipateur des vibrations que subit la voie.
De preference, lesdites fibres de la couche de fibres structurees de la semelle elastique suivant la presente invention sent choisies dans le groupe des matieres naturelles ou synthetiques, comme par exemple le polyester, le polypropylene, le polystyrene, le polyethylene, la laine, le coton, le chanvre, les fibres de coca.
De maniere avantageuse, ladite couche de caoutchouc de la semelle elastique suivant la presente invention comprend du caoutchouc choisi dans le groupe des matieres naturelles ou synthetiques, comme par exemple le polyisoprene naturel, le polymere d' isoprene, le polybutadiene, le copolymere styrene-butadiene.
D' autres formes de realisation de la semelle elastique suivant l'invention sent indiquees dans les revendications annexees.
La presente invention se rapporte aussi a un ensemble comprenant une couche de beton et une semelle elastique telle que decrite precedemment, dans lequel lesdites fibres structurees sent en

8 outre partiellement imprognees dons ladite couche de beton, sur l'epaisseur de fibres structurees libre.
Avantageusement, la couche de beton peut etre un bloc de beton ou un element de beton moule, avantageusement une traverse de chemin de fer.
Dons un mode de realisation de l' ensemble selon la presente invention, lesdites fibres sort impregnees dons la couche de beton de l'ensemble suivant la prosente invention sur une epaisseur comprise entre 0,3 et 2 mm, de preference entre 0,4 et 1,8 mm, plus particulierement entre 0,5 et 1 mm. De maniere avantageuse, une impregnation des fibres sur une telle epaisseur permet d'obtenir un ensemble semelle elastique -couche de beton solidaire.
D'autres formes de realisation de l'ensemble couche de beton-semelle elastique suivant l'invention sont indiquees dons les revendications annexees.
L'invention a encore pour objet de procurer une methode de production qui permette une production en quanfite industrielle et foible coOt dune semelle elastique de qualite, robuste et resistante aux contraintes exercees par exemple par le passage regulier des trains.
Suivant l'invention, ce probleme est resolu par une methode de fabrication dune semelle elastique comprenant:
- une devulcanisation de caoutchouc recycle, avec formation dune masse de caoutchouc recycle devulcanise, - un ajout d'au moms un adjuvant au caoutchouc recycle devulcanise,

9 - une superposition dune couche de fibres structurees et du caoutchouc recycle devu Ica nise avec obtention de deux couches superposees, et - un pressage a chaud desdites deux couches superposees a une temperature comprise entre 100 et 180 C pendant un intervalle de temps predetermine avec revulcanisation du caoutchouc recycle devulcanise et formation dune semelle elastique ou les fibres structurees sont au moms partiellement impregnees dans ladite couche de caoutchouc en cours de revulcanisation en formant une interphase caoutchouc revulcanise-fibres.
La methode de fabrication dune semelle elastique selon la presente invention a l'avantage de produire, a partir de dechets de caoutchouc, une semelle elastique de maniere simple et rapide, a faible coOt, en permettant de repondre aux exigences de chaque acteur du marche. La semelle est realisee a partir de deux couches, sans aucun collage entre elles.
Le caoutchouc devulcanise, qui est un caoutchouc recycle, est obtenu par devulcanisation. Cette devulcanisation peut etre realisee au debut de la fabrication de la semelle elastique ou bien elle peut etre realisee en amont de la fabrication de ladite semelle elastique.
Plus particulierement, ce caoutchouc devulcanise est un caoutchouc devulcanise, reactive par l'ajout d'au moms un adjuvant.
La couche de fibres structurees est, par superposition, mise en contact avec ladite couche de caoutchouc devulcanise, avant le pressage.. Cette etape permet d'obtenir deux couches superposees.
Les deux couches superposees sont amenees a une presse et ensuite pressees a chaud a une temperature comprise entre 100 et 180 C, de preference entre 140 et 170 C, de preference entre 150 C et 160 C
pendant un intervalle de temps predetermine. Ce pressage a chaud va permettre ainsi la revulcanisation de la couche de caoutchouc devulcanise et, pendant cette revulcanisation, une impregnation au moms partielle des fibres structurees de la couche de fibres structurees dans la couche de caoutchouc formant ainsi une interphase caoutchouc revulcanise - fibres. Ainsi, au cours du pressage a chaud, le caoutchouc est revulcanise dans l' epaisseur de la couche de caoutchouc, mais aussi autour de fibres structurees. Les fibres structurees presentent une temperature de fusion superieure a la temperature du pressage a chaud.
SeIon la presente invention, le pressage est la resultante de l'effort necessaire pour cornprimer le caoutchouc. Le pressage a chaud peut etre effectue par tout dispositif connu a cet effet, en particulier dans un moule ou encore entre deux bandes de pressage. Les bandes de pressage sont reglees a une epaisseur de couche entre 10 et 25 %
inferieure a l' epaisseur des deux couches superposees.
SeIon la presente invention, par les termes caoutchouc revulcanise, on entend que le caoutchouc est un caoutchouc dans lequel des liaisons soufre sent recreees lors de la mise sous presse a chaud.
Par les termes, caoutchouc devulcanise reactive, on entend selon la presente invention, un caoutchouc dont la reactivation des liaisons soufre est prete a etre enclenchee.
SeIon la presente invention, par les termes impregnation partielle des fibres structurees , on entend que la couche de fibres structurees presente, en fin de procede, une epaisseur de fibres structurees libre, c'est-d-dire non impregnee dans le caoutchouc revulcanise et une epaisseur de fibres structurees impregnee dans le caoutchouc revulcanise.

La methode de fabrication dune semelle elastique selon la presente invention a l'avantage de procurer une semelle resistante, robuste et de qualite.
Lors de la devulcanisation il est avantageux que la viscosite du caoutchouc devulcanise soit inferieure a 70 MU, de preference inferieure a 50 MU, plus particulierement inferieure a 40 MU, mesuree sur un viscosimetre Mooney. Cette viscosite va favoriser la formation dune interphase caoutchouc revulcanise - fibres par l'impregnation au moms partielle des fibres de la structure fibreuse dans la couche de caoutchouc obtenue lors du pressage a chaud. II est preferable, mais non exclu, qu'il n'y ait pas une impregnation totale des fibres lors de l'etape de compression.
De plus, cette viscosite va permettre de produire des semelles elastiques variees qui vont pouvoir repondre aux attentes de chacun des acteurs du marche vise. En effet, le procede de fabrication permet d'obtenir des semelles elastiques dans une large plage de rigidites de semelles.
De plus, la methode de fabrication dune semelle elastique selon la prosente invention a l'avantage d'être realisee a faible coOt par l'utilisation dun caoutchouc provenant de la filiere de recyclage et dune couche de fibres structurees dont les caracteristiques basiques permettent de l'obtenir a faible coOt. Elle permet donc une economie circulaire en utilisant les cloche-Fs d'entreprises pour leur donner une nouvelle vie dans un autre domaine technique.
Les revendications dopendantes se referent a d'autres realisations avantageuses.
Dans un mode de realisation prefere, le ou les adjuvants utilises dans l'etape d'ajout comprennent du soufre et/0u au moms une resine et/ou au moms un activateur ou accelerateur de reaction et/ou du noir de carbone.
Avantageusement, ladite au moms une resine selon la presente invention est une resine thermoplastique choisie dans le groupe comprenant les resines prosentant au moms un groupement phenol, au moms un groupement aromatique, au moms un groupement styrene, ou toute autre resine pouvant etre utilisee avec du caoutchouc vulcanisation au soufre ou leur cornbinaison.
De preference, ledit au moms un activateur ou accelerateur de reaction selon la prosente invention est choisi dans le groupe comprenant du CBS, de l'acide stearique, de l'oxyde de zinc.
Avantageusement, ledit intervalle de temps predetermine de l'etape de pressage a chaud de la methode de fabrication de la semelle suivant la presente invention est compris entre 3 et 12 minutes, de preference entre 4 et 10 minutes, plus parficulierement entre 5 et 6 minutes.
Suivant un mode de realisation avantageux de realisation de l'invention, apres l'ajout d'au moms un adjuvant susdit, la masse de caoutchouc recycle devulcanise est mise en forme et la couche de fibres structurees et le caoutchouc recycle devulcanise, mis en forme, sont superposes de maniere a former lesdites deux couches.
II peut se produire, dans certains cas, une impregnation totale des fibres dans la couche de caoutchouc en cours de revulcanisation, pendanrt le pressage a chaud. Dans ce cas, la methode comporte en outre un brossage en surface des fibres structurees impregnees de facon ei rendre celles-ci partiellement libres, sur une epaisseur prodeterminee.

D'autres formes de realisation de la methode de fabrication dune semelle elastique suivant l'invention sont indiquees dans les revendications annexoes.
D' autres caracteristiques, details et avantages de l'invention ressortiront de la description donnee ci-apres, a titre non limitatif, et en faisant reference aux dessins et aux exemples.
La figure 1 est une vue en coupe dune semelle elastique selon la prosente invention.
La figure 2 est une vue en coupe dun ensemble comprenant une couche de beton agencee pour etre utilisee en 'rant que traverse et une semelle elastique selon la presente invention.
Les figures 3 a 6 illustrent une mothode de fabrication de semelle elastique suivant I' invention.
La figure 7 illustre une &rape de brossage superficiel apres le pressage a chaud, suivant un mode particulier de realisation de procede de fabrication suivant l'invention.
Sur les figures, les elements identiques cu analogues portent les memes references.
La figure 1 illustre une semelle elastique 1 selon l'invention agencee pour etre interposee entre un bloc de beton (non represente) et un ballast (non represente). Cette semelle elastique 1 comprend :
- une couche de caoutchouc revulcanise 4, - une couche de fibres structurees 5 partiellement impregnees dans la couche de caoutchouc revulcanise 4, - une interphase 6 comprenant des fibres structurees imprognees 7 et du caoutchouc revulcanise 4.

SeIon la presente invention, par les termes partiellement impregnees dans la couche de caoutchouc revulcanise 4 , on entend que la couche de fibres structurees 5 prosente une epaisseur de fibres structurees libre 8, c' est-à-dire non impregnee dans la couche de caoutchouc revulcanise, et une opaisseur de fibres structurees impregnee 7 dans le caoutchouc revulcanise 4.
Pour obtenir cette semelle elastique 1, on a pris un echantillon de caoutchouc devulcanise, provenant de dechets de pneus de differents vehicules. Apres avoir ajoute a cet echantillon au moms un adjuvant destine a reactiver le caoutchouc devulcanise, on la mis en forme sous la forme dune bande. On a positionne ladite bande de caoutchouc devulcanise sur une bande convoyeuse inferieure.
On a ensuite superpose une couche de fibres structurees 5 sur la couche de caoutchouc devulcanise et on a obtenu deux couches superposees.
On a achemine lesdites deux couches superposees vers une presse. On a presse a chaud lesdites deux couches superposees a une temperature de 120 C pendant 5 minutes. Le caoutchouc a alors ete revulcanise pendant le pressage et on a obtenu une semelle elastique 1 selon la presente invention. Au cours du pressage a chaud, les fibres structurees ont ote partiellement impregnees dans ladite couche de caoutchouc revulcanise 4 en formant l'interphase 6 caoutchouc revulcanise-fibres.
La figure 2 illustre un ensemble 10 comprenant une couche de beton 2 agencee pour etre utilisoe en tant que traverse et une semelle elastique 1 selon la presente invention, ensemble dans lequel lesdites fibres structurees 5 sont en outre partiellement impregnees, sur l'epaisseur de fibres structurees libre 8, dans ladite couche de beton 2, et cela avant la prise du beton.

La traverse, formoe de la couche de beton 2 et munie dune semelle elastique 1 suivant l'invention, pour la dissipation des vibrations, peut alors etre posee sur un ballast 3.
Sur les figures 3 a 6, une semelle elastique suivant l'invention est fabriquee selon un autre mode de realisation de l'invention.
Apres devulcanisation, la masse de caoutchouc recycle, devulcanise, est melangee a des adjuvants qui promeuvent les caracteristiques essentiellement mecaniques de la semelle. On peut ajouter notamment du noir de carbone qui modifie la durete, la raideur et le pouvoir dissipatif des vibrations de la semelle obtenue. Les activateurs/accolerateurs permettent une activation ou acceleration de la reactivite du caoutchouc et donc de sa revulcanisation, ce qui va aussi determiner la densite de reticulation de la semelle.
La masse devulcanisee est, apres ajout des adjuvants precites, mise en forme, en particulier sous la forme d'une plaque 11 presentant les dimensions dun moule 12. De meme une couche de feutrine 13 en matiere thermoplastique, de preference en polypropylene, est decoupee a la taille du moule.
Le moule 12 est prechauffe a une temperature inferieure a la temperature de fusion des fibres de la feutrine, de preference entre 140 et 170 C, avantageusement entre 150 et 160 C.
Dans le moule prechauffe on introduit en premier lieu la feutrine decoupee 13, puis on y superpose la plaque de caoutchouc devulcanise, mise en forme 11. Avantageusement, la hauteur de l'ensemble feutrine 13 et plaque de caoutchouc 11 est superieure a la profondeur de la cavite du moule 12. Ensuite on ferme le couvercle 14 du moule 12, comme represento sur la figure 4, et on comprime a chaud l'ensemble a une pression de preference superieure a 2 MPa, avantageusement a 6 MPa. Cette pression doit etre suffisante pour ovacuer l'excedent de matiere 15 hors du moule, comme represente sur la figure 5.
Le temps de vulcanisation depend de l'activation/accoleration de la masse de caoutchouc devulcanise utilisee. Ce temps peut varier entre 2 et 15 minutes, avantageusement entre 3 et 7 minutes.
On peut alors ouvrir le moule, eliminer les excedents de matiere non comprimos, et extraire du moule la semelle elastique illustree sur la figure 6, qui prosente - une couche de caoutchouc revulcanise 9, - une couche de fibres structurees 13 partiellement impregnees dans la couche de caoutchouc revulcanise 9, et - une interphase 16 de fibres de feutrine impregnees-caoutchouc revu Ica nise.
Dans certains cas, en particulier lorsque le caoutchouc devulcanise est de basse viscosite et/ou la feutrine de basse densite, les fibres de la feutrine sont totalement noyees dans la couche de caoutchouc apres l'etape de pressage a chaud, en formant une couche de fibres totalement impregnees 20 dans la couche de caoutchouc revulcanise 9. Un brossage superficiel de la couche de fibres imprognees 20 est alors necessaire pour liberer une partie des fibres sur une epaisseur predeterminee. Ce brossage peut etre effectue comme represento sur la figure 7, a l'aide d'une brosse circulaire 17 montee sur un axe et reglee une hauteur predeterminee dune bande transporteuse 18. Le passage sous cette brosse de la semelle elastique sortant du moule va ainsi degager une epaisseur de fibres structurees libre 19, susceptibles de permettre l'accrochage dune couche de beton par la suite.

11 est bien entendu que la presente invention nest en aucune facon limitee aux formes de realisations decrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y etre apportees sans sortir du cadre des revendications annexees.

Claims (18)

REVENDICATIONS

1. Semelle élastique (1), agencée notamment pour être fixée à une couche de béton (2) ou interposée entre une couche de béton et un ballast (3), caractérisée en ce qu' elle est constituée d'une couche de caoutchouc recyclé (4, 9), a l'état revulcanisé après dévulcanisation, et d'une couche de fibres structurées (5, 13), disposée en contact avec la couche de caoutchouc, lesdites fibres étant partiellement imprégnées dans ladite couche de caoutchouc et présentant une épaisseur de fibres structurées libre (8, 19).

2. Semelle élastique selon la revendication 1, dans laquelle les fibres structurées ont une densité comprise entre 150 g/m2 et 800 g/m2, de préférence entre 170 et 750 g/m2, avantageusement entre 190 et 500 g/m2.

3. Semelle élastique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les fibres sont imprégnées à une profondeur comprise entre 0,5 et 2 mm, de préférence entre 0,9 et 1 mm dans ladite couche de caoutchouc recyclé, à l'état revulcanisé.

4. Semelle élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ladite couche de caoutchouc recyclé
l'état revulcanisé a une dureté Shore comprise entre 50 et 90, selon le modèle standard de mesure, le duromètre.

5. Semelle élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle lesdites fibres sont choisies dans le groupe des matières naturelles ou synthétiques, comme le polyester, le polypropylène, le polystyrène, le polyéthylène, la laine, le coton, le chanvre, les fibres de coco.

6. Semelle élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle ladite couche de caoutchouc recyclé

comprend du caoutchouc choisi dans le groupe des matières naturelles ou synthétiques, comme le polyisoprène naturel, le polymère d'isoprène, le polybutadiène, le copolymère styrène-butadiène.

7. Semelle élastique selon l'une quelconque des revendications l at 6, dans laquelle ladite couche de caoutchouc présente une résistance ai la traction supérieure ou égale à 7 MPa, de préférence supérieure ou égale à 8 MPa, de manière avantageuse supérieure ou égale à 9 M Pa, de ma nière encore plus avantageuse égale MPa.

10 8. Semelle élastique selon une quelconque des revendications l à 7, dans laquelle ladite couche de caoutchouc présente un allongement à la rupture supérieur al 150%, de préférence supérieur à 200%, voire supérieur à 250%.

9. Ensemble (10) comprenant une couche de béton (2) et une semelle élastique (1) telle que définie dans l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel lesdites fibres structurées sont en outre partiellement imprégnées sur l'épaisseur de fibres structurées libre (8, 19) dans ladite couche de béton (2).

10. Ensemble selon la revendication 9, dans lequel lesdites fibres sont imprégnées dans le bloc de béton sur une épaisseur comprise entre 0.3 et 2 mm, de préférence entre 0.4 et 1.8 mm, plus particulièrement entre 0.5 et 1 mm.

11. Méthode de fabrication d'une semelle élastique (1) comprenant:
- une dévulcanisation de caoutchouc recyclé, avec formation d'une masse de caoutchouc recyclé
dévulcanisé, - un ajout d'au moins un adjuvant au caoutchouc recyclé
dévulcanisé, - une superposition d'une couche de fibres structurées (13) et du caoutchouc recyclé dévulcanisé (11) avec obtention de deux couches superposées, - un pressage à chaud desdites deux couches superposées à une température comprise entre 100 et 180 C pendant un intervalle de temps prédéterminé avec revulcanisation du caoutchouc recyclé dévulcanisé et formation d'une semelle élastique où les fibres structurées sont au moins partiellement imprégnées dans ladite couche de caoutchouc en cours de revulcanisation (9), en formant une interphase caoutchouc revulcanisé - fibres (16).

12. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon la revendication 11, dans laquelle ledit au moins un adjuvant comprend du soufre, et/ou au moins une résine et/ou au moins un activateur ou accélérateur de réaction et/ou du noir de carbone.

13. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon la revendication 12, dans laquelle ladite au moins une résine est une résine choisie dans le groupe comprenant les résines présentant au moins un groupement phénol, au moins un groupement aromatique, au moins un groupement styrène, et toute autre résine pouvant être utilisée avec du caoutchouc al vulcanisation au soufre et leur combinaison.

14. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon l'une des revendications 12 et 13, dans laquelle ledit au moins un activateur de réaction est choisi dans le groupe comprenant le CBS, l'acide stéarique et l'oxyde de zinc.

15. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisée en ce que, après l'ajout d'au moins un adjuvant susdit, la masse de caoutchouc recyclé dévulcanisé est mise en forme et en ce que la couche de fibres structurées et le caoutchouc recyclé dévulcanisé, mis en forme, sont superposés de manière à former lesdites deux couches.

16. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, caractérisée en ce que, lors du pressage à chaud susdit, les fibres structurées sont totalement imprégnées dans ladite couche de caoutchouc en cours de revulcanisation et en ce que la méthode comporte en outre un brossage superficiel des fibres structurées imprégnées de facon al rendre celles-ci partiellement libres, sur une épaisseur prédéterminée (19).

17. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, caractérisée en ce que les étapes de superposition et de pressage à chaud s'effectuent dans un moule (12).

18. Méthode de fabrication d'une semelle élastique selon 1 5 l'une quelconque des revendications 11 à 17, caractérisée en ce que ledit caoutchouc recyclé dévulcanisé a une viscosité inférieure à 70 MU, de préférence inférieure à 50 MU, et plus particulièrement inférieure à 40 MU, mesurée sur un viscosimètre Mooney.