EP0802274A1 - Procédé de fabrication d'une estrope en cordage et estrope ainsi obtenue - Google Patents

Procédé de fabrication d'une estrope en cordage et estrope ainsi obtenue Download PDF

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EP0802274A1
EP0802274A1 EP97450006A EP97450006A EP0802274A1 EP 0802274 A1 EP0802274 A1 EP 0802274A1 EP 97450006 A EP97450006 A EP 97450006A EP 97450006 A EP97450006 A EP 97450006A EP 0802274 A1 EP0802274 A1 EP 0802274A1
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D07—ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07B—ROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B7/00—Details of, or auxiliary devices incorporated in, rope- or cable-making machines; Auxiliary apparatus associated with such machines
    • D07B7/16—Auxiliary apparatus
    • D07B7/165—Auxiliary apparatus for making slings

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a rope strop and the strop thus obtained.
  • a finished strop is thus obtained, that is to say a loop comprising five strands of the same rope on a core formed by the ends of this rope.
  • Known strops have only five strands, so that the resistance is decreased compared to a strop comprising six strands which is mechanically logical but also because of the tight stranding pitch which leads to more pronounced angles which makes lose resistance to the whole.
  • the number five is determined by the geometric rules which make it possible to accommodate six circles of a given diameter around and tangent to a central circle of the same diameter, but that it is impossible to accommodate six oval sections whose large diameter is substantially parallel to a tangent to the central circle.
  • the present invention provides a method of manufacturing a strand with six strands which is of a resistance of the order of 20% greater because on the one hand, a sixth strand is provided and on the other hand, The stranding angle is reduced to reduce the large diameter of the oval cross section of each strand so that it also contributes to the increase in final strength. Indeed, the pitch is much larger and it is no longer necessary to fill the clearances between the strands.
  • the method according to the invention is economical, especially in its main embodiment, and it does not require any investment for a company in the environment in question, manufacturing such products.
  • the subject of the invention is also the strand with six strands thus obtained.
  • FIG. 1 there is shown a strop 10 with, externally, strands on a core 12, symbolized in broken lines in this figure, with a point of penetration 14 of the free end portions 16 and 18 of the stranding cord 20 , forming said core, with a junction point 19.
  • the method according to the invention makes it possible to produce a strop whose cross section is shown in FIG. 3.
  • This strop comprises six strands I , II , III , IV , V and VI of a diameter D2 around a core 12 of a diameter D1 .
  • Each strand is an ellipse whose minor axis d1, equal to D2 , is of a dimension smaller than that of the major axis d2 .
  • the major axis d2 is very slightly less than or equal to D1 , since only six circles can be accommodated with a point of tangency at the periphery of a circle of the same diameter.
  • the diameter D2 must be less than D1 .
  • FIG. 4A Prior to the realization of the strop itself, a special treatment of the rope is provided, FIG. 4A, in order to reduce the diameter of this rope in a given area.
  • the rope is chosen from among the ropes made of a material which allows them to have a certain capacity to contract and therefore to restrict their diameter when they are stretched and which retains this reduced diameter even after traction has ceased.
  • the method consists in preparing a length of rope necessary for the realization of the strop, that is to say approximately 7.5 times the average perimeter C of this strop. Account must be taken of the elongation that this rope will undergo during the implementation of the method as will be explained later.
  • This rope has a nominal nominal diameter.
  • the rope is then immobilized in clamping means 20, symbolized in this FIG. 4A, at precise points located, in the case of a symmetrical core of a length C , at a minimum of 1/2 C of the free end.
  • a traction is then exerted between these two tightening means to ensure the stretching of the cord, in the only middle part, comprised between the tightening means, the diameter of the cord passing from D1 to D2 , with D2 ⁇ D1 .
  • the rope After loosening the tensile force, the rope retains this diameter D2 , in its middle part.
  • the middle part of the strop of the strop at diameter D2 is stranded on a mold 22 which is for example a steel wire, at diameter D1 .
  • the mold is then withdrawn through the strands to the right of the point of introduction 14 and, simultaneously, the end portions of the rope, of diameter D1 , are made to enter the free volume left by the progressive withdrawal of the mold, this with methods known to those skilled in the art.

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Abstract

Procédé de fabrication d'une estrope (10) de périmètre C à partir d'un seul et même cordage (20) de diamètre D1, comprenant une âme (12) sur laquelle sont positionnés des torons (I-VI), les extrémités (16,18) dudit cordage (20) constituant cette âme (12) avec un point de pénétration (14) de ces extrémités (16,18), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes essentielles suivantes: détermination d'une partie médiane du cordage (20) et de deux portions d'extrémité (16,18), sensiblement égale à ½ C, réservées de part et d'autre de la partie médiane, modification des diamètres relatifs de la partie médiane et des portions d'extrémité (16,18), pour conférer un diamètre D1 aux portions d'extrémités (16,18) et un diamètre D2 à la partie médiane, toronnage de six torons autour d'un moule (22) de diamètre D1, à partir d'un point (14) dit de pénétration de l'estrope (10). L'invention concerne aussi l'estrope (10) à six torons obtenue par ce procédé. <IMAGE>

Description

  • La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une estrope en cordage et l'estrope ainsi obtenue.
  • On connaît les estropes qui sont des cordages en boucle fermée, multitorons dont les extrémités sont réintroduites en tant qu'âme de la boucle coaxialement au grelin extérieur, enroulé de façon hélicoïdale.
  • Actuellement, les estropes connues sont réalisées par la succession des étapes suivantes :
    • utilisation d'un moule, c'est-à-dire d'une forme d'un diamètre sensiblement identique au diamètre du cordage dans lequel l'estrope doit être réalisée, d'une longueur correspondant sensiblement à celle de la longueur développée de l'estrope à obtenir,
    • toronnage d'un cordage cinq fois sur ledit moule avec un pas suffisamment serré pour limiter les jeux entre les cordages et immobiliser ces torons les uns contre les autres,
    • retrait du moule en un point dit de pénétration, avec introduction simultanée des extrémités libres du cordage ayant servi au toronnage, la longueur des extrémités libres ayant été calculée pour assurer la pénétration du cordage sur une longueur voulue, prédéterminée, en fonction du coefficient de frottement du cordage et d'autres paramètres relevant du savoir-faire et non de l'invention. Cette longueur est généralement égale à une 1/2 longueur développée de l'estrope.
  • On obtient ainsi une estrope finie, c'est-à-dire une boucle comprenant cinq toronnages du même cordage sur une âme constituée par les extrémités de ce cordage.
  • Les estropes connues n'ont que cinq toronnages, si bien que la résistance est diminuée par rapport à une estrope comprenant six toronnages ce qui est mécaniquement logique mais aussi à cause du pas resserré de toronnage qui conduit à des angles plus prononcés ce qui fait perdre de la résistance à l'ensemble.
  • Le nombre cinq est déterminé par les règles géométriques qui font qu'il est possible de loger six cercles d'un diamètre donné autour d'un cercle central de même diamètre et tangents à celui-ci, mais qu'il est impossible de loger six sections ovales dont le grand diamètre est sensiblement parallèle à une tangente au cercle central.
  • En effet, le cordage étant toronné de façon hélicoïdale sur le cordage central formant âme ou sur le moule lors de la fabrication, sur la figure 2 "art antérieur", une coupe droite de l'estrope montre bien cette section ovale et non ronde des torons, le cordage central ou le moule ayant une section parfaitement ronde, et on comprend l'impossibilité de disposer six torons.
  • Néanmoins, la présente invention propose un procédé de fabrication d'une estrope à six torons qui est d'une résistance de l'ordre de 20 % supérieure car d'une part, il est prévu un sixième toron et d'autre part, l'angle de toronnage est diminué pour faire en sorte de diminuer le grand diamètre de la section droite ovale de chaque toron si bien que cela contribue aussi à l'augmentation de la résistance finale. En effet, le pas est beaucoup plus grand et il n'est plus nécessaire de combler les jeux entre les torons.
  • De plus le procédé selon l'invention est économique, surtout dans son mode principal de réalisation, et il n'oblige à aucun investissement pour une entreprise du milieu considéré, fabriquant de tels produits.
  • A cet effet, le procédé de fabrication d'une estrope de périmètre C selon l'invention, à partir d'un seul et même cordage de diamètre D1, comprenant une âme sur laquelle sont positionnés des torons, les extrémités dudit cordage constituant cette âme avec un point de pénétration de ces extrémités, se caractérise en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    • découpe d'une longueur de cordage L nécessaire pour la fabrication de l'estrope de périmètre C,
    • détermination d'une partie médiane du cordage pour former l'âme centrale et de deux portions d'extrémité, sensiblement égale à 1/2 C, réservées de part et d'autre de la partie médiane,
    • modification des diamètres relatifs de la partie médiane et des portions d'extrémité, pour conférer un diamètre D1 aux portions d'extrémités et un diamètre D2 à la partie médiane,
    • toronnage de six torons autour d'un moule de diamètre D1, à partir d'un point dit de pénétration de l'estrope,
    • retrait du moule par le point de pénétration, et
    • introduction des portions d'extrémité en lieu et place du moule pour former l'âme de l'estrope.
  • Selon un mode de réalisation préféré du procédé, la modification de diamètre est obtenue par les étapes suivantes :
    • utilisation d'un cordage de diamètre nominal ayant des capacités à conserver un diamètre restreint D2 lorsqu'il est étiré,
    • étirage de la partie médiane pour lui conférer un diamètre D2<D1, le diamètre D1 des portions d'extrémité étant conservé, afin que les torons soient réalisés à partir d'un cordage de diamètre D2, autour d'une âme de diamètre D1.
  • Selon une variante du procédé :
    • on utilise un cordage de diamètre nominal D1,
    • on réalise une surépaisseur des portions d'extrémité pour leur conférer un diamètre D'2 telle que D'2>D1, afin que les torons soient réalisés à partir d'un cordage de diamètre D1, autour d'une âme de diamètre D'2.
  • L'invention a aussi pour objet l'estrope à six torons ainsi obtenue.
  • Le procédé selon l'invention est décrit ci-après selon un mode de réalisation particulier, non-limitatif, en regard des dessins annexés, sur lesquels les figures représentent :
    • figure 1, une vue en perspective d'une estrope,
    • figure 2, une vue d'une section d'une estrope selon l'art antérieur,
    • figure 3, une vue d'une section d'une estrope selon la présente invention,
    • figures 4A à figures 4C, une vue des différentes étapes du procédé de fabrication de l'estrope selon la présente invention, montrée figure 3.
  • Sur la figure 1, on a représenté une estrope 10 avec, extérieurement, des torons sur une âme 12, symbolisée en trait discontinu sur cette figure, avec un point de pénétration 14 des portions libres d'extrémité 16 et 18 du cordage 20 de toronnage, formant ladite âme, avec un point de jonction 19.
  • Sur la figure 2, la section droite d'une estrope de l'art antérieur fait apparaître cinq torons, a, b, c, d, e du cordage 20, disposés sur l'âme 12. On remarque la section ovale des torons tandis que la section de la portion libre d'extrémité 16 ou 18 du cordage ayant servi à la réalisation des torons, en position centrale, formant l'âme, est parfaitement ronde.
  • Il n'est pas possible de disposer six torons de façon hélicoïdale car seuls six cercles d'un diamètre D peuvent être disposés avec un point de tangence en périphérie d'un cercle central de même diamètre D.
  • De plus sur ce cordage à cinq torons, le grand axe de l'ellipse est assez grand pour que les torons enroulés viennent au contact les uns des autres en se bloquant, ce qui oblige à un pas de toronnage court et un angle d'enroulement hélicoïdal important. On sait que cela diminue la résistance totale de l'estrope dans des proportions très significatives.
  • Le procédé selon l'invention permet de réaliser une estrope dont la section droite est montrée sur la figure 3.
  • Cette estrope comprend six torons I, II, III, IV, V et VI d'un diamètre D2 autour d'une âme 12 d'un diamètre D1. Chaque toron est une ellipse dont le petit axe d1, égal à D2, est d'une dimension inférieure à celle du grand axe d2.
  • Le grand axe d2 est très faiblement inférieur ou égal à D1, puisque seuls six cercles peuvent être logés avec un point de tangence à la périphérie d'un cercle de même diamètre. Le diamètre D2 doit être inférieur à D1.
  • Pour arriver à un tel résultat, le procédé de mise en oeuvre est décrit ci-après en se référant aux figures 4A à 4C.
  • Il convient de prendre un cordage avec lequel doit être réalisée l'estrope, le diamètre et la texture étant choisis tout d'abord pour répondre au cahier des charges prescrit et à la rupture ou à la charge maximale d'utilisation.
  • Préalablement à la réalisation de l'estrope elle-même, il est prévu un traitement particulier du cordage, figure 4A, pour réduire sur une zone donnée le diamètre de ce cordage.
  • Le cordage est choisi parmi les cordages en un matériau qui leur permet d'avoir une certaine capacité à se contracter et donc à se restreindre en diamètre lorsqu'ils sont étirés et qui conserve ce diamètre réduit même après que la traction a cessé.
  • On connaît par exemple les cordages commercialisés sous la marque DYNÉMA, qui présentent cette caractéristique.
  • Aussi, le procédé consiste à préparer une longueur de cordage nécessaire pour la réalisation de l'estrope, soit environ 7,5 fois le périmètre C moyen de cette estrope. Il faut tenir compte de l'allongement que va subir ce cordage lors de la mise en oeuvre du procédé comme cela sera expliqué ultérieurement.
  • Ce cordage a un diamètre nominal nominal.
  • Le cordage est ensuite immobilisé dans des moyens de serrage 20, symbolisés sur cette figure 4A, en des points précis situés, dans le cas d'une âme symétrique d'une longueur C, à un minimum d'1/2 C de l'extrémité libre.
  • Une traction est ensuite exercée entre ces deux moyens de serrage pour assurer l'étirage du cordage, dans la seule partie médiane, comprise entre les moyens de serrage, le diamètre du cordage passant de D1 à D2, avec D2< D1.
  • Le diamètre D2 est déterminé par les différents paramètres que sont :
    • le pas de toronnage,
    • le diamètre D1 qui donne la valeur maximale du grand axe d2 de l'ellipse, et
    • la détermination du petit axe d1 de l'ellipse qui donne la valeur maximale de D2.
  • Les deux portions d'extrémité, en dehors des moyens de serrage conservent le diamètre D1 initial.
  • Après relâchement de l'effort de traction, le cordage conserve ce diamètre D2, dans sa partie médiane.
  • Sur la figure 4B, on toronne la partie médiane du cordage de l'estrope au diamètre D2, sur un moule 22 qui est par exemple un fil d'acier, au diamètre D1.
  • On réalise successivement six passages pour former un grelin à six torons.
  • On retire ensuite le moule à travers les torons au droit du point d'introduction 14 et, simultanément, on fait pénétrer les portions d'extrémité du cordage, au diamètre D1, dans le volume libre laissé par le retrait progressif du moule, ceci avec les méthodes connues de l'homme de l'art.
  • On obtient ainsi l'estrope dont la coupe est montrée sur la figure 3.
  • Ce procédé est particulièrement facile à mettre en oeuvre, il requiert des moyens de traction pour l'étirage du cordage, qui sont présents dans les entreprises du domaine technique considéré et la réalisation proprement dite de l'estrope par toronnage et introduction des portions d'extrémité en lieu et place du moule, est de type connu.
  • Selon une variante de réalisation de l'invention, il est aussi possible de conserver le cordage au diamètre nominal D1 dans la partie médiane et de grossir les portions d'extrémité à un diamètre D'2 sur une longueur correspondant sensiblement à un minimum d'1/2 périmètre C. Cette augmentation de diamètre passe, par exemple par un toronnage simple d'un cordage de diamètre adéquat autour de ces portions d'extrémité.
  • Ceci permet également de loger six torons de diamètre D1 à la périphérie de l'âme de diamètre D'2, tout en conservant un cordage unique, monolithique.
  • Cette variante est tout à fait réalisable mais industriellement on lui préfère le mode principal de mise en oeuvre du procédé car il paraît être le moins cher et de plus il n'y a aucun élément rapporté de façon artificielle pour augmenter le diamètre.
  • Néanmoins, on remarque la possibilité offerte par cette variante de fabriquer des estropes avec des cordages n'ayant pas de capacité à conserver le diamètre réduit par traction.
  • Certains cordages ont des capacités à conserver un diamètre réduit mais avec un certain relâchement si bien que, lors de la fabrication, il faut tenir compte de ce relâchement.
  • Dans tous les cas, il convient impérativement de ne pas dégrader les caractéristiques mécaniques du cordage par des efforts de traction trop importants durant l'étirage et on a remarqué, dans le cas du DYNÉMA, qu'une traction au 1/5 de la résistance à la rupture était un bon compromis.

Claims (4)

  1. Procédé de fabrication d'une estrope de périmètre C à partir d'un seul et même cordage de diamètre D1, comprenant une âme sur laquelle sont positionnés des torons, les extrémités dudit cordage constituant cette âme avec un point de pénétration de ces extrémités, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
    - découpe d'une longueur de cordage L nécessaire pour la fabrication de l'estrope de périmètre C,
    - détermination d'une partie médiane du cordage pour former l'âme centrale et de deux portions d'extrémité, sensiblement égale à ½ C, réservées de part et d'autre de la partie médiane,
    - modification des diamètres relatifs de la partie médiane et des portions d'extrémité, pour conférer un diamètre D1 aux portions d'extrémités et un diamètre D2 à la partie médiane,
    - toronnage six fois d'un même cordage autour d'un moule de diamètre D1, à partir d'un point dit de pénétration de l'estrope, afin de former un grelin,
    - retrait du moule par le point de pénétration, et
    - introduction des portions d'extrémité en lieu et place du moule pour former l'âme de l'estrope.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser la modification de diamètre :
    - on utilise un cordage de diamètre nominal ayant des capacités à conserver un diamètre restreint D2 lorsqu'il est étiré,
    - on étire la partie médiane pour lui conférer un diamètre D2<D1, le diamètre D1 des portions d'extrémité étant conservé, afin que les torons soient réalisés à partir d'un cordage de diamètre D2, autour d'une âme de diamètre D1.
  3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour réaliser la modification de diamètre :
    - on utilise un cordage de diamètre nominal D1,
    - on réalise une surépaisseur des portions d'extrémité pour leur conférer un diamètre D'2 telle que D'2>D1, afin que les torons soient réalisés à partir d'un cordage de diamètre D1, autour d'une âme de diamètre D'2.
  4. Estrope à six torons obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.
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