FR2830539A1 - Woven textile material e.g. for truck covering sheet incorporates metal wires for strength, security or heating circuitry - Google Patents

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Abstract

The textile material, woven from polymer-coated threads, has some of its warp or weft threads made from brass-covered steel, also polymer coated and with a different color to the basic threads. The wire threads are able to slide relative to the main threads so they can be extracted from the material, and certain of the crossing wires can be welded together or to those in other layers of material.

Description

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TISSU INCORPORANT DES FILS METALLIQUES. FABRIC INCORPORATING METAL THREADS.

Domaine technique
L'invention se rattache au domaine des textiles techniques, et plus précisément aux textiles conducteurs de l'électricité et/ou de renforcement. Technical area
The invention relates to the field of technical textiles, and more specifically to electrically conductive and / or reinforcing textiles.

Elle trouve des applications multiples, et notamment dans la réalisation de bâches de camion, d'éléments de toiture souple, ou encore d'ameublement ou d'aménagement intérieur. Elle concerne plus particulièrement un tissu incorporant des fils métalliques particuliers qui permettent une configuration très aisée du circuit électrique dont ils font partie. It finds multiple applications, and in particular in the production of truck tarpaulins, flexible roofing elements, or even furnishing or interior fittings. It relates more particularly to a fabric incorporating particular metallic wires which allow a very easy configuration of the electrical circuit of which they are a part.

Techniques antérieures
De façon générale, les textiles conducteurs comprennent des fils de chaîne et de trame qui sont conducteurs de l'électricité. Ces différents fils de chaîne et de trame sont reliés entre eux par des liaisons électriques, de manière à définir un circuit électrique qui est ensuite connecté à une source d'énergie électrique. La circulation d'un courant à l'intérieur de différents fils de chaîne et de trame permet par effet Joule de libérer une certaine quantité de chaleur. Previous techniques
Generally speaking, conductive textiles include warp and weft threads which are electrically conductive. These different warp and weft threads are connected together by electrical connections, so as to define an electrical circuit which is then connected to a source of electrical energy. The circulation of a current inside different warp and weft threads enables the Joule effect to release a certain amount of heat.

Le Demandeur a déposé une demande de brevet français sous le numéro FR 01. 02737, non publiée à la date de la présente demande, qui décrit un type particulier de ces tissus conducteurs. Plus précisément, ce tissu comprend par exemple dans un sens chaîne des fils métalliques et dans le sens trame, des fils à base de fibres de carbone. Les fils métalliques présentant des zones de contact avec les fils de carbone qui leurs sont perpendiculaires, ils définissent des zones équipotentielles via lesquelles une tension électrique peut être appliquée sur les fils de carbone. Ce type de  The Applicant has filed a French patent application under the number FR 01. 02737, not published on the date of the present application, which describes a particular type of these conductive fabrics. More precisely, this fabric comprises, for example in a warp direction, metallic threads and in the weft direction, threads based on carbon fibers. Since the metal wires have contact zones with the carbon wires which are perpendicular to them, they define equipotential zones via which an electrical voltage can be applied to the carbon wires. This kind of

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tissu présente certains avantages, mais il présente un inconvénient en ce qui concerne la qualité des contacts électriques entre les différents fils conducteurs.  fabric has certain advantages, but it has a drawback with regard to the quality of the electrical contacts between the various conducting wires.

En effet, la qualité du contact électrique entre les fils se croisant est essentiellement fonction de paramètres dimensionnels des fils, et des méthodes de tissage. On conçoit donc qu'en fonction de la variation de chacun des ces paramètres, la qualité du contact évolue, avec pour conséquence l'apparition de zones résistives très localisées, dégradant l'homogénéité du chauffage.  Indeed, the quality of the electrical contact between the crossing threads is essentially a function of dimensional parameters of the threads, and of the weaving methods. It can therefore be understood that, as a function of the variation of each of these parameters, the quality of the contact changes, with the consequence of the appearance of very localized resistive zones, degrading the homogeneity of the heating.

Le Demandeur a également déposé une autre demande de brevet français sous le numéro FR 01.02908, non publiée à la date de la présente demande. Cette demande de brevet est relative à un tissu réalisé à partir de fils préalablement gainés d'une couche de matériau polymère, et typiquement du polychlorure de vinyle. Ces différents fils constituent des renforts du tissu, et confèrent à ce dernier des propriétés anti-lacération.  The Applicant also filed another French patent application under the number FR 01.02908, which was not published on the date of this application. This patent application relates to a fabric produced from threads previously sheathed with a layer of polymeric material, and typically polyvinyl chloride. These different threads constitute reinforcements of the fabric, and confer on the latter anti-laceration properties.

Certains de ces fils sont également conducteurs de l'électricité, et sont utilisés pour former un circuit électrique dont la coupure est le signe qu'une lacération est intervenue. Cette coupure peut être signalée par un dispositif approprié relié à ce circuit. La réalisation de ce circuit électrique s'obtient par la jonction de différents fils métalliques parallèles, au niveau des lisières du tissu. Some of these wires are also electrically conductive, and are used to form an electrical circuit, the cut of which is a sign that a laceration has occurred. This cut can be signaled by an appropriate device connected to this circuit. The realization of this electrical circuit is obtained by the junction of different parallel metallic wires, at the edges of the fabric.

Un objectif de l'invention est de fournir un tissu qui intègre des fils métalliques conducteurs pour réaliser des circuits électriques. Un autre objectif est de permettre la configuration très aisée de ce genre de circuit, par des opérations simples, qui puissent être réalisées sans dégrader les  An object of the invention is to provide a fabric which incorporates conductive metal wires to make electrical circuits. Another objective is to allow very easy configuration of this kind of circuit, by simple operations, which can be carried out without degrading the

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autres propriétés du tissu, et notamment l'intégrité des autres fils gainés de matériau polymère.  other properties of the fabric, and in particular the integrity of the other threads sheathed with polymer material.

Un autre objectif est de permettre la réalisation de ces opérations sur toute forme de tissu, quelles qu'en soient les découpes.  Another objective is to allow these operations to be carried out on any form of fabric, whatever the cuts.

Exposé de l'invention
L'invention concerne donc un tissu réalisé à partir de fils gainés d'un matériau polymère. Statement of the invention
The invention therefore relates to a fabric made from threads sheathed with a polymer material.

Conformément à l'invention, certains des fils de chaîne et/ou de trame de ce tissu sont réalisés à partir de fils d'acier laitonnés.  According to the invention, some of the warp and / or weft threads of this fabric are made from brass-plated steel threads.

Ainsi, pour réaliser les différentes liaisons électriques permettant de relier les fils de chaîne et de trame, il suffit de souder les fils métalliques, aux endroits nécessaires. Le monteur, ou le confectionneur de la pièce de tissu aux formes définitives, peut donc réaliser ces opérations sans difficulté. Il lui suffit alors de réaliser des points de soudure au niveau des croisements des fils devant être reliés électriquement. Cette soudure est possible avec l'emploi d'appareils de soudure qui travaillent à basse température, et dont la source de chaleur ne dégrade pas le matériau polymère des fils avoisinants. On a en effet constaté que les fils d'acier laitonnés présentaient une bonne capacité à être soudés à l'étain, à des températures de l'ordre de 120 C. Cette bonne capacité d'être soudé est également mise à profit pour le raccordement des fils métalliques avec les organes de connexion vis-à-vis du circuit d'alimentation électrique.  Thus, to make the various electrical connections enabling the warp and weft threads to be connected, it suffices to weld the metallic threads, at the necessary locations. The fitter, or the maker of the piece of fabric with definitive shapes, can therefore carry out these operations without difficulty. It then suffices for it to produce solder points at the crossings of the wires to be electrically connected. This welding is possible with the use of welding devices which work at low temperature, and the heat source of which does not degrade the polymer material of the neighboring wires. It has in fact been found that the brass-coated steel wires have a good capacity to be soldered with tin, at temperatures of the order of 120 C. This good capacity to be soldered is also used for connection metallic wires with the connection members vis-à-vis the electrical supply circuit.

Ces fils métalliques d'acier laitonnés sont généralement utilisés à l'intérieur des structures de carcasses de pneumatiques. La couche  These brass-plated steel wires are generally used inside tire carcass structures. Layer

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extérieure de laiton est utilisée pour les opérations de tréfilage, car elle évite l'emploi de lubrifiants qui s'avèreraient gênants pour l'adhésion recherchée avec le caoutchouc des pneumatiques. Il se trouve également que le caoutchouc des pneumatiques possède une capacité d'adhésion sur ce métal.  External brass is used for wire drawing operations, because it avoids the use of lubricants which would prove to be troublesome for the adhesion sought with the rubber of the tires. It also happens that the rubber of tires has an adhesion capacity on this metal.

C'est pour un tout autre effet que les fils métalliques d'acier laitonnés sont utilisés dans la présente invention, et plus précisément pour leur capacité à pouvoir être soudés à l'étain, et donc à faible température. En outre, la bonne résistance à la traction de l'acier confère des propriétés antilacération à un tel tissu.  It is for a completely different effect that the brass plated steel wires are used in the present invention, and more precisely for their ability to be able to be soldered with tin, and therefore at low temperature. In addition, the good tensile strength of steel gives anti-laceration properties to such a fabric.

Les fils d'acier laitonnés utilisés dans le tissu conforme à l'invention peuvent être soit nus, soit être également gainés d'un matériau polymère.  The brass-plated steel wires used in the fabric according to the invention can be either bare or also be coated with a polymer material.

Dans le premier cas, le tissu sera alors incorporé dans un matériau plus complexe pour éviter les risques de chocs électriques. Lorsque les fils d'acier laitonnés sont également gainés, les différents fils du tissu présentent un aspect sensiblement identique. Les soudures sont alors réalisées au niveau des croisements des fils à relier. L'emploi de l'appareillage à souder approprié permet d'éliminer la couche de matériau polymère uniquement où la soudure est nécessaire, sans provoquer de

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dégradation de ce matériau polymère aux alentours. Ainsi, seuls les points 1 de soudure sont apparents sur les faces du tissu. In the first case, the fabric will then be incorporated into a more complex material to avoid the risk of electric shock. When the brass plated steel wires are also sheathed, the different wires of the fabric have a substantially identical appearance. The welds are then made at the crossings of the wires to be connected. The use of the appropriate welding equipment eliminates the layer of polymeric material only where welding is necessary, without causing
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degradation of this surrounding polymer material. Thus, only the points 1 of welding are visible on the faces of the fabric.

Dans le cas où les fils métalliques sont gainés, ils seront avantageusement d'une couleur différente des autres fils avoisinants de manière à pouvoir être repérés lors des opérations de soudure. Le matériau polymère formant sa gaine peut être soit d'une couleur spécifique, différente de toutes celles des autres fils. On peut également disposer ces  In the case where the metal wires are sheathed, they will advantageously be of a different color from the other neighboring wires so that they can be identified during the welding operations. The polymeric material forming its sheath can be either of a specific color, different from all those of the other threads. We can also arrange these

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fils métalliques à des emplacements déterminés dans des motifs réalisés sur le tissu. A titre d'exemple, les fils métalliques peuvent être disposés en bordure d'une rayure formée par des gaines de couleurs différentes.  metallic threads at determined locations in patterns made on the fabric. By way of example, the metal wires can be placed on the edge of a stripe formed by sheaths of different colors.

En pratique, les fils de chaîne et de trame entourant les fils métalliques sont typiquement des fils à base de polyester gainés de polychlorure de vinyle. Néanmoins, d'autres fils synthétiques, et d'autres matériaux de gainage peuvent être employés, et sans sortir du cadre de l'invention.  In practice, the warp and weft threads surrounding the metallic threads are typically polyester-based threads sheathed with polyvinyl chloride. However, other synthetic yarns, and other sheathing materials can be used, and without going beyond the ambit of the invention.

Avantageusement en pratique, les fils d'acier laitonnés sont aptes à coulisser à l'intérieur du tissu, de façon à être extractibles. Autrement dit, il est possible de ne conserver dans le tissu que les fils métalliques intégrés dans le circuit électrique. Les autres fils peuvent être éliminés pour éviter les contacts parasites. Dans ce cas, une traction sur les fils métalliques inutiles leur permet de glisser sur les gaines des fils perpendiculaires, et ils peuvent aussi être éliminés du tissu.  Advantageously in practice, the brass-plated steel wires are able to slide inside the fabric, so as to be extractable. In other words, it is possible to keep in the fabric only the metal wires integrated into the electrical circuit. The other wires can be eliminated to avoid parasitic contacts. In this case, traction on the unnecessary metal wires allows them to slide over the sheaths of the perpendicular wires, and they can also be removed from the fabric.

En pratique, lorsque le tissu comporte des soudures de certaines de ces fils de chaîne et de trame formant un circuit, il peut être associé avec un dispositif de mesure de la continuité électrique de ce circuit. Un tel dispositif permet ainsi de détecter une coupure de ce circuit, pouvant résulter d'une lacération.  In practice, when the fabric comprises welds of some of these warp and weft threads forming a circuit, it can be associated with a device for measuring the electrical continuity of this circuit. Such a device thus makes it possible to detect a break in this circuit, which may result from a laceration.

Un tel tissu peut donc être utilisé en tant que bardage, et plus généralement en tant qu'élément d'architecture, et par exemple de cloisons qui doivent résister à des tentatives de lacération, ou plus précisément signaler de telles tentatives. Le tissu peut être utilisé en association avec  Such a fabric can therefore be used as cladding, and more generally as an architectural element, and for example of partitions which must resist laceration attempts, or more precisely signal such attempts. The fabric can be used in combination with

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d'autres textiles étanches pour la réalisation de bâches de camion ou équivalents.  other waterproof textiles for making truck tarpaulins or the like.

En association avec une alimentation électrique appropriée, le tissu conforme à l'invention peut être utilisé en tant que moyen de chauffage, et intégré dans des couvertures de sièges de véhicules automobiles. Il peut être également intégré dans des housses indépendantes, qui peuvent être installées sur des sièges existants. De tels tissus peuvent également être utilisés en tant que géotextiles chauffants. Ils sont alors intégrés dans la structure de la route, de manière à dissiper une quantité d'énergie contrôlée, et éviter les dégradations des routes, notamment à cause de phénomènes de gel.  In combination with an appropriate electrical supply, the fabric according to the invention can be used as a heating means, and integrated into the covers of motor vehicle seats. It can also be integrated into independent covers, which can be installed on existing seats. Such fabrics can also be used as heating geotextiles. They are then integrated into the structure of the road, so as to dissipate a controlled amount of energy, and avoid degradation of the roads, in particular due to frost phenomena.

En pratique, il est également possible de réaliser un complexe textile en associant deux tissus comme décrits ci-avant. Dans ce cas, les deux nappes textiles présentent des fils d'acier laitonné qui sont perpendiculaires d'une nappe à l'autre. Certains fils d'acier laitonné de la première nappe sont alors soudés à certains fils analogues de l'autre nappe. Cette connexion peut être réalisée en tout point et notamment en périphérie des nappes. Il est ainsi possible d'alimenter électriquement de façon différentiée les deux nappes textiles, tout en améliorant la résistance à la lacération du complexe du fait de sa constitution en deux couches distinctes.  In practice, it is also possible to produce a textile complex by combining two fabrics as described above. In this case, the two textile plies have brass steel wires which are perpendicular from one ply to the other. Certain brass-plated steel wires from the first layer are then welded to certain similar wires from the other layer. This connection can be made at any point and in particular at the periphery of the layers. It is thus possible to supply electric power in a differentiated manner to the two textile plies, while improving the resistance to laceration of the complex due to its constitution in two distinct layers.

Manières de réaliser l'invention
Les fils utilisés pour réaliser le tissu conforme à l'invention sont principalement de deux types, à savoir des fils synthétiques, et des fils métalliques. Les fils synthétiques peuvent avantageusement être des fils en polyester, d'un titre variant de 550 à 1100 dtex. Ces fils de polyester sont Ways to realize the invention
The threads used to make the fabric according to the invention are mainly of two types, namely synthetic threads, and metallic threads. The synthetic yarns can advantageously be polyester yarns, of a count varying from 550 to 1100 dtex. These polyester yarns are

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gainés d'une couche de matériau polymère, et typiquement du polychlorure de vinyl. Cette couche présente une épaisseur de l'ordre de 0,2 mm.  sheathed with a layer of polymeric material, and typically polyvinyl chloride. This layer has a thickness of the order of 0.2 mm.

Les fils métalliques utilisés sont des fils en acier laitonnés.  The metal wires used are brass-plated steel wires.

On a obtenu de bons résultats en utilisant des fils d'acier au carbone, réalisés par le câblage de trois brins chacun. Le fil métallique ainsi obtenu présente un diamètre de 0,52 mm, pour des brins unitaires d'un diamètre voisin de 0,15 mm.  Good results have been obtained using carbon steel wires, made by wiring three strands each. The metal wire thus obtained has a diameter of 0.52 mm, for unitary strands with a diameter close to 0.15 mm.

On a également obtenu de bons résultats en utilisant des fils métalliques comportant sept brins câblés, chaque brin possédant un diamètre de l'ordre de 0,2 mm.  Good results have also been obtained using metal wires comprising seven strands wired, each strand having a diameter of the order of 0.2 mm.

Les aciers utilisés présentent une résistance mécanique de l'ordre de 200 à 350 kilogrammes par m2. Cette résistance peut être inférieure lorsqu'il n'est pas nécessaire que le tissu possède une résistance mécanique importante. C'est par exemple le cas lorsqu'il est uniquement souhaitable de signaler une lacération, sans alourdir trop fortement le tissu.  The steels used have a mechanical strength of the order of 200 to 350 kilograms per m2. This resistance can be lower when it is not necessary for the fabric to have a high mechanical resistance. This is for example the case when it is only desirable to report a laceration, without weighing down the tissue too much.

Le revêtement de laiton présent sur les fils métalliques représente une épaisseur de quelques micromètres à quelques dizaines de micromètres. Ce laiton est avantageusement formulé pour sa bonne capacité à être soudé à l'étain.  The brass coating present on the metal wires represents a thickness of a few micrometers to a few tens of micrometers. This brass is advantageously formulated for its good ability to be soldered with tin.

Les fils métalliques sont disposés à intervalles réguliers, par exemple tous les 5 cm, cette distance correspondant sensiblement aux dimensions d'une main. On permet ainsi la détection de toute lacération qui aurait pour objectif de laisser passer la main ou le bras.  The metal wires are arranged at regular intervals, for example every 5 cm, this distance corresponding substantially to the dimensions of a hand. This allows the detection of any laceration that would aim to let pass the hand or arm.

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Il ressort de ce qui précède que le tissu conforme à l'invention présente de multiples avantages, et notamment celui de pouvoir être configuré à souhait en ce qui concerne le circuit électrique que forment les fils métalliques d'acier laitonnés caractéristiques qu'il inclut. L'emploi de ce matériau permet de réaliser les soudures entre les fils de chaîne et de trame à relier, en utilisant une soudure à l'étain qui expose les gaines de matériau polymère à des températures insuffisantes pour en provoquer la destruction.  It follows from the above that the fabric according to the invention has multiple advantages, and in particular that of being able to be configured as desired with regard to the electrical circuit formed by the characteristic brass-plated steel wires which it includes. The use of this material makes it possible to carry out the welds between the warp and weft threads to be connected, using a tin solder which exposes the sheaths of polymer material at temperatures insufficient to cause their destruction.

Un tel tissu présente de multiples applications, notamment en tant que tissu chauffant et en tant que tissu anti-lacération. Such a fabric has multiple applications, in particular as a heating fabric and as an anti-laceration fabric.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1/Tissu réalisé à partir de fils gainés d'un matériau polymère, caractérisé en ce que certains fils de chaîne et/ou de trame sont réalisés à partir de fils d'acier laitonnés. 1 / Fabric made from threads sheathed with a polymer material, characterized in that certain warp and / or weft threads are made from brass-plated steel threads. 2/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils d'acier laitonnés sont également gainés d'un matériau polymère.  2 / Fabric according to claim 1, characterized in that the brass-plated steel wires are also sheathed with a polymer material. 3/Tissu selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fils d'acier laitonnés gainés sont d'une couleur différente des autres fils.  3 / Fabric according to claim 2, characterized in that the sheathed brass plated steel wires are of a different color from the other wires. 4/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils de chaîne et de trame sont majoritairement des fils à base de polyester gainés de polychlorure de vinyl.  4 / A fabric according to claim 1, characterized in that the warp and weft threads are mainly polyester-based threads sheathed with polyvinyl chloride. 5/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils d'acier laitonnés sont aptes à coulisser par rapport aux autres fils du tissu, de manière à être extractibles du tissu.  5 / A fabric according to claim 1, characterized in that the brass-plated steel wires are capable of sliding relative to the other wires of the fabric, so as to be extractable from the fabric. 6/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des soudures de certains des fils de chaîne et de trame en acier laitonné.  6 / Fabric according to claim 1, characterized in that it comprises welds of some of the warp and weft son in brass plated steel. 7/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à un dispositif de mesure de la continuité électrique d'un circuit formé par différents fils de chaîne et de trame en acier laitonné.  7 / fabric according to claim 1, characterized in that it is associated with a device for measuring the electrical continuity of a circuit formed by different warp and weft son in brass steel. <Desc/Clms Page number 10> <Desc / Clms Page number 10> 8/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est associé à une source de courant électrique reliée au circuit électrique formé par différents fils de chaîne et de trame en acier laitonné.  8 / fabric according to claim 1, characterized in that it is associated with a source of electric current connected to the electric circuit formed by different warp and weft son in brass plated steel. 9/Tissu selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils d'acier laitonnés sont disposés à intervalles réguliers sur la largeur et/ou la longueur du tissu.  9 / fabric according to claim 1, characterized in that the brass-plated steel wires are arranged at regular intervals over the width and / or the length of the fabric. 10/Complexe textile réalisé par l'association de deux tissus selon la revendication 1, les fils d'acier laitonné du premier tissu étant perpendiculaires aux fils d'acier laitonné du second tissu, et dans lequel certains fils d'acier laitonné du premier tissu sont soudés à certains fils d'acier laitonné du second tissu.  10 / textile complex produced by the association of two fabrics according to claim 1, the brass-coated steel wires of the first fabric being perpendicular to the brass-coated steel wires of the second fabric, and in which certain brass-coated steel wires of the first fabric are welded to certain brass-plated steel wires of the second fabric. DEPOSANT : TISSAGE ETENDUCTION SERGE FERRARISA MANDATAIRE : CABINETLAURENT & CHARRAS DEPOSITOR: WEAVING AND EXTENDING SERGE FERRARISA REPRESENTATIVE: CABINETLAURENT & CHARRAS
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