FR2854814A1

FR2854814A1 - Synthetic string for tennis racket has core and outer layer of twisted small-diameter monofilaments held together by elastomer

Info

Publication number: FR2854814A1
Application number: FR0305818A
Authority: FR
Inventors: Yves Delvael
Original assignee: COUSIN COMPOSITES
Current assignee: COUSIN COMPOSITES
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2004-11-19
Also published as: US20050160714A1; ES2244337A1; ES2244337B1

Abstract

The string consists of a core (1) and an outer layer (2) of cable-twisted polymer monofilaments with a diameter of between 0.010 and 0.045 mm, held together by a thermoplastic elastomer (3) and covered by an outer structuring sleeve (4). After coating with the elastomer, the core monofilaments are twisted to 45 - 150 turns per metre and passed through a die to standardise the core's shape and remove any excess elastomer. After covering with the outer layer of monofilaments the string is heated to about 80 degrees C to harden the elastomer and stick the outer monofilaments to the core. A variant can be covered with an additional layer of thin monofilaments.

Description

CORDE SYNTHETIQUE POUR RAQUETTE DE TENNISSYNTHETIC ROPE FOR TENNIS RACQUET

La présente intvention a pour objet une corde synthétique, destinée en particulier, mais non exclusivement, au cordage de raquettes de tennis ou autre jeu de balle analogue tel que le squash ou le badminton. L'invention concerne 10 également un dispositif permettant de donner de la souplesse à la corde pour permettre de corder plus facilement les raquettes en améliorant la durée de vie desdites cordes avec des caractéristiques en jeu améliorées. The present invention relates to a synthetic rope, intended in particular, but not exclusively, for the stringing of tennis rackets or other similar ball game such as squash or badminton. The invention also relates to a device making it possible to give flexibility to the string in order to make it easier to string the rackets by improving the life of said strings with improved playing characteristics.

On connaît déjà des cordes synthétiques composites. Dans FR-A-2 491 098, est décrite une corde synthétique à deux composants: des fils multifilaments de polyamide et du polyuréthane, les multifilaments étant intégrés dans une 20 matrice de polyuréthane. Le liant de polyuréthane, dont le comportement élastique est très supérieur à celui du polyamide, permet d'obtenir avec une structure particulière de la corde, une résistance à la rupture élevée et une dureté moyenne se traduisant par un retour rapide de la 25 corde dans sa position initiale après l'impact d'une balle. Composite synthetic strings are already known. In FR-A-2 491 098, a synthetic cord with two components is described: polyamide multifilament yarns and polyurethane, the multifilaments being integrated in a polyurethane matrix. The polyurethane binder, whose elastic behavior is much higher than that of polyamide, makes it possible to obtain, with a particular structure of the rope, a high breaking strength and a medium hardness resulting in a rapid return of the rope in its initial position after the impact of a bullet.

On connaît également des cordes de tennis monofilament, extrudées en polyester, présentant une durée de vie supérieure à celle des cordes citées ci-dessus mais avec 30 des caractéristiques en jeu inférieures. Ces cordes en raison de leur grande rigidité sont très difficiles à corder de sorte que cette opération nécessite un temps plus important qu'avec l'une des cordes citées. Also known are monofilament tennis strings, extruded in polyester, having a longer lifespan than the strings mentioned above but with inferior characteristics in play. These strings due to their high rigidity are very difficult to string so that this operation requires more time than with one of the cords mentioned.

La présente invention a pour objet d'allonger considérablement la durée de vie des cordages de tennis, même employés avec des raquettes à cadre rigide, avec de bonnes caractéristiques en jeu. The object of the present invention is to considerably lengthen the life of tennis strings, even when used with rackets with a rigid frame, with good characteristics in play.

Selon la présente invention, la corde synthétique pour 5 raquette de tennis ou autre jeu, comprenant du polyester est caractérisée en ce qu'elle est constituée de petits monofilaments de la famille des polyesters. La corde est ainsi constituée de fils polyester structurés sous forme d'un câblage de monofilaments de petits diamètres. 10 Par famille des polyesters, on entendra non seulement le polyester, mais également ses copolymères tels que le copolymère polyester-éther-éther. Le diamètre des monofilaments est compris, par exemple, entre 10 et 45 15 centièmes de millimètre. According to the present invention, the synthetic string for tennis rackets or other games, comprising polyester, is characterized in that it consists of small monofilaments from the family of polyesters. The rope is thus made up of polyester threads structured in the form of a wiring of monofilaments of small diameters. By family of polyesters is meant not only polyester, but also its copolymers such as the polyester-ether-ether copolymer. The diameter of the monofilaments is, for example, between 10 and 45 15 hundredths of a millimeter.

L'invention est basée sur l'idée que, bien qu'un câblage de petits monofilaments conduise à une densité de matière à l'intérieur de la corde inférieure à celle d'un 20 monofilament de même diamètre, on obtient une ténacité supérieure par une meilleure orientation des chaînes de molécules lors de l'étirage de fils de faible diamètre que lors de l'étirage d'un monofilament de gros diamètre. The invention is based on the idea that, although a wiring of small monofilaments leads to a density of material inside the cord lower than that of a monofilament of the same diameter, a higher tenacity is obtained by better orientation of the chains of molecules when drawing small diameter wires than when drawing a large diameter monofilament.

Ainsi, l'assemblage de petits monofilaments présente une 25 ténacité supérieure à celle d'un monofilament de diamètre équivalent et une plus grande souplesse de la corde. Le câblage donne, par ailleurs, de la souplesse à un matériau qui est intrinsèquement rigide ce qui est un gros avantage au niveau du cordage des raquettes. 30 Selon une autre caractéristique de l'invention, les fils sont câblés selon un schéma de câblage métallique. Le "remplissage" de la corde c'est- à-dire sa densité est, ainsi, supérieure à celui qui est obtenu par un câblage 35 classique de fibres textiles. Thus, the assembly of small monofilaments has a toughness greater than that of a monofilament of equivalent diameter and greater flexibility of the cord. The wiring also gives flexibility to a material that is intrinsically rigid, which is a big advantage when it comes to stringing rackets. According to another characteristic of the invention, the wires are wired according to a metallic wiring diagram. The "filling" of the cord, that is to say its density, is thus greater than that which is obtained by conventional wiring of textile fibers.

Mais si dans les câbles métalliques la cohésion des fils est assurée par la rigidité de ceux-ci, il est souhaitable, avec des fibres textiles, même rigides comme le polyester, 40 de prévoir une adhérence de celles-ci qui peut être assurée par fusion superficielle ou par dissolution superficielle des fils en contact à l'aide d'un solvant du polyester suivi d'un collage autogène. But if in the metallic cables the cohesion of the wires is ensured by the rigidity of the latter, it is desirable, with textile fibers, even rigid like polyester, 40 to provide an adhesion of these which can be ensured by fusion surface or by surface dissolution of the wires in contact using a polyester solvent followed by autogenous bonding.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, pour assurer la cohésion des fils de polyester constituant la corde, on introduit, de préférence, entre les fils un élastomère thermoplastique de polyester comprenant une base de téréphtalate de polybutylène qui ne nécessite aucune 10 vulcanisation, tel que ceux qui sont fabriqués par les sociétés DSM sous la Marque ARNITEL , ou DUPONT DE NEMOURS sous la marque HYTREL . According to yet another characteristic of the invention, to ensure the cohesion of the polyester threads constituting the cord, there is preferably introduced between the threads a thermoplastic polyester elastomer comprising a base of polybutylene terephthalate which does not require any vulcanization, such as those produced by DSM companies under the ARNITEL brand, or DUPONT DE NEMOURS under the HYTREL brand.

petits monofilaments, sont enduits d'élastomère, puis sont 15 câblés selon un schéma métallique et chauffés pour que l'élastomère initialement liquide, éventuellement mélangé à un primer de stabilisation, durcisse jusqu'à prendre une dureté de l'ordre de 30 à 70 Shore D. Avant durcissement, qui intervient à une température de l'ordre de 80 C, il est 20 possible de faire passer l'ensemble ainsi constitué dans une filière de régularisation qui réalise une gaine de sorte que la corde obtenue soit parfaitement cylindrique. small monofilaments, are coated with elastomer, then are wired according to a metallic scheme and heated so that the initially liquid elastomer, possibly mixed with a stabilizing primer, hardens until taking a hardness of the order of 30 to 70 Shore D. Before hardening, which takes place at a temperature of the order of 80 ° C., it is possible to pass the assembly thus formed through a regularization die which produces a sheath so that the cord obtained is perfectly cylindrical.

Les bobines de petits monofilaments, sont montées sur un 25 plateau tournant sur lequel les fils sont enduits par une solution d'élastomère de polyester. Puis les fils sont câblés dans un anneau et le liant est définitivement polymérisé dans un four. La corde peut ainsi être construite en une seule opération et sans reprises. 30 D'autres caractéristiques et -avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui 35 représentent: - La figure 1, une vue d'une corde à âme et petits monofilaments polyester selon l'invention; - La figure 2, une vue schématique d'une installation permettant d'obtenir, dans une première étape une corde 40 telle que celle de la figure 1; - La figure 3, une vue schématique de l'étape de structuration; - La figure 4, en vue partiellement arrachée une corde incluant une tresse; - La figure 5, un deuxième exemple de corde obtenue par le procédé selon l'invention; - Les figures 6 et 7 encore un autre exemple de câblage de type métallique de petits monofilaments polyester. The coils of small monofilaments are mounted on a turntable on which the threads are coated with a solution of polyester elastomer. Then the wires are cabled in a ring and the binder is definitively polymerized in an oven. The rope can thus be built in a single operation and without repeats. Other characteristics and advantages of the invention will appear during the following description of particular embodiments, given solely by way of nonlimiting examples, with reference to the drawings which represent: FIG. 1, a view of a core cord and small polyester monofilaments according to the invention; - Figure 2, a schematic view of an installation for obtaining, in a first step a rope 40 such as that of Figure 1; - Figure 3, a schematic view of the structuring step; - Figure 4, in partially cutaway view of a rope including a braid; - Figure 5, a second example of rope obtained by the method according to the invention; - Figures 6 and 7 yet another example of metallic type wiring of small polyester monofilaments.

Sur la figure 1, on voit que la corde selon l'invention comprend une âme 1, constituée d'un ensemble de petits monofilaments, l'ensemble présentant un diamètre de 0,9 mm. In Figure 1, we see that the rope according to the invention comprises a core 1, consisting of a set of small monofilaments, the set having a diameter of 0.9 mm.

autour de laquelle sont guipés seize fils monofilaments 2 de polyester de 0,2 mm de diamètre. 15 Le procédé de fabrication par retordage d'une telle corde consiste à enduire les petits monofilaments pour constituer l'âme 1 avec un élastomère de polyester avant retordage puis à les retordre avec un taux de torsion de 45 à 150 20 tours/mètre. L'âme 1 est, après retordage, passée à travers une filière de régularisation de contour et d'évacuation de l'élastomère de polyester en excès. l'âme 1 peut également être constituée par un simple monofilament. around which sixteen monofilament 2 polyester yarns 0.2 mm in diameter are wrapped. The method of manufacturing by twisting such a rope consists in coating the small monofilaments to constitute the core 1 with a polyester elastomer before twisting and then twisting them with a twist rate of 45 to 150 turns / meter. The core 1 is, after twisting, passed through a contour regularization die and evacuation of the excess polyester elastomer. the core 1 can also be constituted by a simple monofilament.

La figure 2 représente schématiquement une installation permettant de fabriquer une corde telle que celle qui est représentée sur la figure 1. L'âme 1 est constituée par retordage de petits monofilaments. Elle est déroulée à partir d'une bobine alimentaire 15 à partir de laquelle 30 elle passe sur une poulie de tension 16. Après quoi l'âme 1 passe à travers un bac applicateur doseur 17 d'élastomère polyester. La viscosité de celui-ci est réglée pour que l'âme n'entraîne que la quantité d'élastomère nécessaire. FIG. 2 schematically represents an installation making it possible to manufacture a rope such as that which is represented in FIG. 1. The core 1 is formed by twisting of small monofilaments. It is unwound from a food reel 15 from which it passes over a tension pulley 16. After which the core 1 passes through a metering applicator tank 17 of polyester elastomer. The viscosity of the latter is adjusted so that the core entrains only the quantity of elastomer necessary.

Au-dessus du bac 17 se trouve le point de guipage 18, pratiquement un anneau, qui reçoit par ailleurs les fils de guipage 2. Sur la figure 2, seules deux bobines débitrices 19 sont représentées alors que dans la corde représentée sur la figure 1, seize bobines sont montées sur un plateau tournant (non représenté), un bobine ne déroulant qu'un fil 2. Above the tray 17 is the wrapping point 18, practically a ring, which also receives the wrapping threads 2. In FIG. 2, only two supply coils 19 are represented while in the rope shown in FIG. 1 , sixteen coils are mounted on a turntable (not shown), a coil unwinding only one wire 2.

Au-dessus du point de guipage 18 est prévu un four 10 qui 5 chauffe la corde à une température de l'ordre de 80 C ce qui durcit l'élastomère et colle les fils à la périphérie de l'âme. La corde 12 ainsi construite passe sur une poulie de renvoi 13 et sur un cabestan 20 avant d'être enroulé sur une bobine réceptrice 14. La corde peut être utilisée telle 10 quelle. Above the covering point 18 is provided an oven 10 which heats the cord to a temperature of the order of 80 ° C. which hardens the elastomer and bonds the wires to the periphery of the core. The cord 12 thus constructed passes over a deflection pulley 13 and over a capstan 20 before being wound on a take-up reel 14. The cord can be used as it is.

Le même processus peut être utilisé pour appliquer une couche supplémentaire de fils, par exemple au nombre de trente deux mais de diamètre réduit, qui sont collés sur la 15 corde 12. The same process can be used to apply an additional layer of wires, for example thirty-two but of reduced diameter, which are glued to the cord 12.

Toutefois, il peut être utile de donner à la corde une forme extérieure parfaitement cylindrique par application d'une couche externe d'élastomère qui constituera une 20 couche de protection autour de la corde afin d'améliorer la résistance à l'abrasion et à l'indentation par frottement des cordes l'une sur l'autre lorsque la raquette est cordée. À cet effet, il est possible de recouvrir la corde d'une gaine ou couverture dans une seconde étape au cours 25 de laquelle les sillons formés lors du câblage sont comblés par l'élastomère. However, it may be useful to give the rope a perfectly cylindrical outer shape by applying an outer layer of elastomer which will constitute a protective layer around the rope in order to improve the resistance to abrasion and to indentation of the strings rubbing against each other when the racket is strung. To this end, it is possible to cover the cord with a sheath or cover in a second step during which the grooves formed during the wiring are filled with the elastomer.

Cette opération peut être effectuée sur un dispositif tel que celui qui est représenté sur la figure 3. La bobine 14 30 déroule le fil 12 sur une poulie de tension 25. La corde 12 est enduite d'élastomère dans le bac applicateur 26 et chauffée dans le four 27. Au cours du passage de la corde dans le bac 26, une tête de calibrage permet, d'une part, de régulariser et de limiter le diamètre de la corde 35 enduite et, d'autre part, de faire pénétrer l'élastomère dans les sillons résultants du guipage ou câblage. La corde gainée 4 passe ainsi ensuite sur une poulie de renvoi 29 puis sur un cabestan de tirage 30 et elle est enroulée sur une bobine réceptrice 31. This operation can be carried out on a device such as that which is represented in FIG. 3. The coil 14 30 unwinds the wire 12 on a tension pulley 25. The cord 12 is coated with elastomer in the applicator tank 26 and heated in the oven 27. During the passage of the rope in the tank 26, a calibration head makes it possible, on the one hand, to regulate and limit the diameter of the coated rope 35 and, on the other hand, to penetrate the elastomer in the grooves resulting from the covering or wiring. The sheathed cord 4 then passes over a return pulley 29 then over a drawing capstan 30 and it is wound on a take-up reel 31.

Les deux opérations de formation de la corde peuvent être effectuées en continuité sur une seule machine, la bobine réceptrice 14 étant alors remplacée par un simple cabestan. The two operations for forming the rope can be carried out continuously on a single machine, the take-up reel 14 then being replaced by a simple capstan.

Sur la figure 4, l'âme 1 est constituée de petits monofilaments de polyester retordus. Elle est entourée par une tresse 2 de petits monofilaments de polyester et revêtue extérieurement par une gaine structurante 4 d'élastomère de polyester. Une couche 3 d'élastomère est 10 interposée entre l'âme 1 et la tresse 2. In FIG. 4, the core 1 is made up of small twisted polyester monofilaments. It is surrounded by a braid 2 of small polyester monofilaments and coated on the outside with a structuring sheath 4 of polyester elastomer. A layer 3 of elastomer is interposed between the core 1 and the braid 2.

Sur la figure 5, l'âme 1 est constituée par un monofilament unique 1 entouré de six monofilaments 2a, eux-mêmes entourés de douze monofilaments Dans cet exemple qui est 15 détaillé ci-dessous, tous les monofilaments sont de mêmes diamètres. In FIG. 5, the core 1 is constituted by a single monofilament 1 surrounded by six monofilaments 2a, themselves surrounded by twelve monofilaments In this example which is detailed below, all the monofilaments are of the same diameters.

EXEMPLE:EXAMPLE:

La corde représentée sur la figure 5 est du type 1+6+12. The rope shown in Figure 5 is of the type 1 + 6 + 12.

Ses fils sont de diamètre identique et regroupés selon un schéma de câble métallique. La corde est composée d'un fil central 1, d'une première couche de fils périphériques constituée de six fils 2a, les fils 2a étant recouverts par 25 douze fils 2b. La corde est d'un diamètre de 1,30 mm et présente une résistance à la rupture supérieure à 50 daN. Its wires are of identical diameter and grouped according to a wire rope diagram. The cord is composed of a central wire 1, of a first layer of peripheral wires consisting of six wires 2a, the wires 2a being covered by twelve wires 2b. The rope is 1.30 mm in diameter and has a breaking strength greater than 50 daN.

Son allongement de rupture est de l'ordre de 20 %, et sa masse de 1,8 gramme par mètre. Elle se compose de dix-neuf fils de polyester dont le diamètre est de 0,25 millimètre 30 qui, au cours du câblage, sont enroulés en spirale, et retordus à raison de 80 tours/mètre. Its elongation at break is around 20%, and its mass is 1.8 grams per meter. It consists of nineteen polyester threads with a diameter of 0.25 millimeters which, during the wiring, are wound in a spiral, and twisted at the rate of 80 turns / meter.

Sur les figures 6 et 7 est représenté un autre exemple de corde câblée selon un câblage métallique du type 1+5+(5+5)35 18. Autour de l'âme 1 qui est constituée, par exemple d'un monofilament de 0,16 mm. sont câblés cinq monofilaments 2b dont le diamètre est de 0,21 mm. Sur cette couche sont câblés cinq monofilaments 2c dont le diamètre est de 0,24 mm. entre lesquels sont interposés cinq monofilaments 2d 40 dont le diamètre est, par exemple de 0,18 mm. L'ensemble est recouvert par dix-huit monofilaments 2e de 0,17 mm. les trois premières couches sont câblées en "S" alors que la couche extérieure est câblée en "Z" pour obtenir un effet anti-giratoire. In FIGS. 6 and 7 is shown another example of cord wired according to metallic wiring of the type 1 + 5 + (5 + 5) 35 18. Around the core 1 which is constituted, for example by a monofilament of 0 , 16 mm. are wired five monofilaments 2b whose diameter is 0.21 mm. On this layer are wired five monofilaments 2c whose diameter is 0.24 mm. between which are interposed five 2d 40 monofilaments whose diameter is, for example 0.18 mm. The whole is covered by eighteen 0.17 mm 2e monofilaments. the first three layers are wired in "S" while the outer layer is wired in "Z" to obtain an anti-gyratory effect.

D'une manière générale, il est avantageux de prévoir des sens de câblage opposés, entre les différentes couches de monofilaments représentées sur la figure 7, mais cela n'est nullement nécessaire, la cohésion entre les couches étant 10 assurée par l'élastomère. In general, it is advantageous to provide opposite directions of wiring between the different layers of monofilaments shown in FIG. 7, but this is not at all necessary, the cohesion between the layers being ensured by the elastomer.

L'élastomère de polyester utilisé dans la construction d'une corde selon l'invention n'a pour but que de maintenir la cohésion des fils de polyester et n'intervient pas dans 15 les caractéristiques en jeu de la corde. The purpose of the polyester elastomer used in the construction of a rope according to the invention is only to maintain the cohesion of the polyester threads and does not intervene in the characteristics in play of the rope.

Bien que, dans la description qui précède, les petits monofilaments soient en polyester, cette matière peut être remplacée par tout autre copolymère présentant des 20 caractéristiques dynamiques équivalentes. Although, in the above description, the small monofilaments are made of polyester, this material can be replaced by any other copolymer having equivalent dynamic characteristics.

Il va de soi que de nombreuses variantes alternatives peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens analogues sans pour autant sortir du cadre de 25 l'invention. It goes without saying that many alternative variants can be made, in particular by substitution of similar means without departing from the scope of the invention.

Claims

1 Synthetic string for tennis racket or other game, 5 comprising polyester is characterized in that it consists of monofilament polyester yarns of small diameters (1,2) structured by wiring.

2 synthetic cord according to claim 1, characterized in that the wires (1,2) are wired according to a metallic wiring diagram.

3 synthetic cord according to claim 1, characterized in that the cohesion of the son (1,2) of polyester 15 constituting the rope, is ensured by a thermoplastic polyester elastomer (3).

4 synthetic cord according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the 20 monofilaments is between 10 and 45 hundredths of a millimeter.

5 synthetic cord according to one of the preceding claims, characterized in that a structuring sheath 25 (4) surrounds the monofilaments (2).

6 Device for manufacturing a rope according to one of the preceding claims, comprising a turntable, characterized in that the monofilaments (1,2) pass through a tank (17,26) for coating with a thermoplastic elastomer of polyester then in an oven (10.27).