WO2017050780A1 - Procede de fabrication d'un element de renfort gaine comprenant une etape de degraissage - Google Patents

Procede de fabrication d'un element de renfort gaine comprenant une etape de degraissage Download PDF

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WO2017050780A1
WO2017050780A1 PCT/EP2016/072332 EP2016072332W WO2017050780A1 WO 2017050780 A1 WO2017050780 A1 WO 2017050780A1 EP 2016072332 W EP2016072332 W EP 2016072332W WO 2017050780 A1 WO2017050780 A1 WO 2017050780A1
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WO
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metal
lubricant
residue
metallic
heating
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/072332
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English (en)
Inventor
Bastien LIMOZIN
Sébastien RIGO
Cécile BARBIER
Original Assignee
Compagnie Generale Des Etablissements Michelin
Michelin Recherche Et Technique S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/38—Textile inserts, e.g. cord or canvas layers, for tyres; Treatment of inserts prior to building the tyre
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D30/00—Producing pneumatic or solid tyres or parts thereof
    • B29D30/06—Pneumatic tyres or parts thereof (e.g. produced by casting, moulding, compression moulding, injection moulding, centrifugal casting)
    • B29D30/38—Textile inserts, e.g. cord or canvas layers, for tyres; Treatment of inserts prior to building the tyre
    • B29D2030/383—Chemical treatment of the reinforcing elements, e.g. cords, wires and filamentary materials, to increase the adhesion to the rubber

Definitions

  • sheathed reinforcing elements used to reinforce articles or semi-finished rubber products such as for example pneumatic tires.
  • Such sheathed reinforcing elements comprise a metallic wire element as well as a layer of a thermoplastic polymeric composition sheathing the metallic wire element.
  • the metallic wire element generally comprises an assembly of several metal monofilaments.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a reinforcing element, a reinforcing element, a tire and a corresponding manufacturing facility.
  • the sheathing of the metallic film elements by a layer of thermoplastic polymer composition is known in itself. Cladding makes it possible to protect metallic wire elements against various external aggressions such as oxidation or abrasion. In addition, the sheathing is performed in order to stiffen the reinforcing elements structurally, to join together, if necessary, several mono filaments or several assemblies of monofilaments, and thus increase their buckling resistance.
  • the metal monofilaments and the film elements are inherently covered at least in part with a residue of a lubricant, especially from prior drawing and joining processes used to obtain said monofilaments and said filamentary elements.
  • a residue is derived from the degradation of organic and / or mineral lubricants known to those skilled in the art, for example as described in WO2008113481.
  • the wire elements are also conventionally heat treated prior to the cladding step, for example by heating, to obtain a good interaction between the metal monofllaments and the composition of the sheath.
  • this Heat treatment generates vaporization of the lubricant residue so that bubbles are formed in the sheath during the sheathing step.
  • These bubbles present in the sheath directly and considerably impact the mechanical properties of the sheathed reinforcing element, in particular its endurance properties.
  • An object of the invention is to provide a sheathed reinforcing element having an improved endurance compared to the sheathed reinforcing element of the state of the art.
  • the removal step makes it possible to significantly limit or even eliminate the presence of lubricant residue vapor bubbles in the layer comprising the thermoplastic polymer composition.
  • the reinforcing element obtained has improved mechanical properties by reducing or even eliminating lubricant residue bubbles in the layer comprising the thermoplastic polymeric composition.
  • the removal step comprises a step of at least partial vaporization of the lubricant residue by heating said metallic wire element at a shrinkage temperature greater than an at least partial vaporization temperature of the lubricant residue;
  • the removal step comprises a step of driving the lubricant residue at least partially vaporized by a flow of air through which is arranged the metallic wire element; and or the heating temperature is between the melting temperature of the thermoplastic polymer composition minus 30 ° C (Tm-30 ° C, Tm being the melting temperature of the thermoplastic polymeric composition) and 300 ° C; and or
  • the metallic wire element comprises an assembly of several metal monofilaments; and or
  • each mono filament metal has a diameter of between 0.15 mm and 0.35 mm, preferably between 0.25 mm and 0.32 mm.
  • the present invention also relates to a reinforcing element for tire, obtainable by a method according to the invention.
  • the invention relates to a reinforcing element for a tire comprising:
  • a layer comprising a thermoplastic polymeric composition sheathing the metallic wire element, the layer being free of bubbles from a residue of a lubricant.
  • the invention also relates to a tire comprising a reinforcing element according to the invention.
  • Another object of the invention relates to an installation for manufacturing a reinforcing element for a pneumatic tire from at least one metallic wire element covered at least partly with a residue of a lubricant. installation comprising from upstream to downstream in a running direction of the metallic wire element:
  • a heating device of said metallic wire element configured to heat said metallic wire element at a heating temperature greater than an at least partial vaporisation temperature of the lubricant residue
  • a cladding device of said metallic wire element configured to cover said metallic wire element with a layer comprising a thermoplastic polymeric composition.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a sheathed reinforcing element according to the prior art observed under an optical microscope;
  • Figure 2 is a cross-sectional view of a sheathed reinforcing element according to the invention observed under an optical microscope;
  • Figure 3 is a diagram of a method and an installation for manufacturing a reinforcing element according to the invention.
  • Figure 4 is a radial sectional view of a tire according to the invention.
  • Each reinforcing element B and S comprises a metallic wire element 10.
  • the metallic wire element 10 here comprises an assembly of several metal monofilaments 12. Each metal monofilament 12 has a diameter between
  • 0.15 mm and 0.35 mm preferably between 0.25 mm and 0.32 mm.
  • Each mono metal filament 12 comprises a metal core, for example steel.
  • each metal monofilament 12 comprises a metal coating coating the metal core, for example zinc or brass.
  • each metal monofilament 12 is devoid of metal coating coating the metal core.
  • Each reinforcing element B and S also comprises a sheath G coating the metallic wire element 10.
  • the sheath G of the reinforcing elements B and S comprises a single layer 11 comprising, here consisting of a thermoplastic polymeric composition sheathing l
  • sheath G comprises several layers, at least one of which comprises a thermoplastic polymeric composition.
  • the reinforcement element B comprises bubbles 13 of vaporized lubricant residues. More specifically, the layer 11 comprises the bubbles 13 which are trapped at the periphery of each metal single filament 12.
  • the layer 11 sheathing the metal wire element is free of bubbles vaporized lubricant residues.
  • the metal wire element 10 is generally coated on the surface, at least in part, lubricant residues.
  • the metal wire element 10 is typically supplied in the form of an upstream storage coil 20.
  • the metal wire element 10 then undergoes the steps of the manufacturing process. according to the invention described below.
  • the manufacturing method of the reinforcing element S comprises a step of removing at least a portion of the lubricant residue from the metal filament element 10. This step makes it possible to eliminate the lubricant residues on the surface of the metal wire element 10 as explained below.
  • lubricant residues include greases, it is also referred to as a degreasing step.
  • the removal step 30 comprises in particular an at least partial vaporization step 30a of the lubricant residue.
  • the metal wire member 10 is heated to a withdrawal temperature T0 greater than an at least partial vaporization temperature of the lubricant residue.
  • the metal filament element 10 When the metal filament element 10 is heated to the withdrawal temperature T0 during the vaporization step 30a, vaporization of said lubricant residues is observed.
  • the metallic filament element 10, and here at least the surface of the element Metal filament 10 is heated to a temperature above about 240 ° C., which allows the residues to be vaporized, the latter being generally composed of numerous chemical species present on the surface of the metal filament element 10.
  • the method comprises a step 30b of the training lubricant residue at least partially vaporized by a flow of air through which is arranged the metal wire element 10.
  • the driving step 30b is performed by suction of vaporized lubricant residues away from the metal wire element 10.
  • an aspiration makes it possible to create a flow of air by depression causing the residues of lubricant vaporized away from the metal wire element 10, for example to a gas reprocessing means.
  • the driving step 30b is carried out by blowing the vaporized lubricant residues away from the metal wire element 10.
  • a blow molding makes it possible to create a flow of air by overpressure resulting vaporized lubricant residues away from the metal wire element 10, for example to a gas reprocessing means.
  • step 30b Whether by suction or by blowing, step 30b also serves to cool the metal wire element, this cooling being more effective in the case of blowing.
  • the method further comprises, after the removal step 30, a heating step 50 of the metal wire element 10 at a heating temperature T1 higher than the at least partial vaporization temperature of the lubricant residue. In this case, at least the surface of the metal filament element 10 is heated to the temperature T1.
  • the heating step 50 activates the surface of said metallic wire element 10 by increasing the wettability of the metal surface of each monofilament and by creating and / or modifying the chemical species present on the surface of the monofilament. metal wire element to promote metal / sheath adhesion.
  • the heating temperature T1 of the heating step 50 is preferably greater than or equal to the melting temperature of the thermoplastic polymer composition minus 30 ° C.
  • the heating temperature T1 is also less than or equal to 300 ° C. in order to avoid a degradation of the mechanical properties of the metal wire element 10.
  • the heating temperature T1 is between 270 ° C and 300 ° C.
  • the metal filament element 10 can be heated to temperatures near the extrusion temperature, which is often close to the melting temperature.
  • the melting temperature is 185 ° C.
  • the heating temperature T1 used is 200 ° C.
  • the method further comprises a cladding step 60 of the metal wire member 10 by the layer 11 comprising the thermoplastic polymer composition.
  • thermoplastic polymer composition herein comprises a thermoplastic polymer, for example a thermoplastic aliphatic polyamide such as PA66.
  • a thermoplastic polymer for example a thermoplastic aliphatic polyamide such as PA66.
  • other thermoplastic polymers for example polyesters such as polyethylene terephthalate (PET).
  • the metal filament element 10 is sheathed at least in part by the layer 11 comprising the thermoplastic polymer composition, preferably by extrusion.
  • the method comprises a cooling step 70 of the metallic filament element 10 coated with the layer 11 comprising the thermoplastic polymer composition. Cooling step 70 solidifies and sets the composition comprising the thermoplastic polymer in an amorphous state.
  • the metal wire member 10 is cooled by being bathed in a liquid medium (coolant), such as chilled water.
  • the sheathed metal wire element 10 is then stored as a downstream storage coil 80.
  • the reinforcement element thus obtained may undergo other subsequent steps such as a sizing step using for example textile glues called "RFL” (resorcinol-formaldehyde-latex).
  • RRL resorcinol-formaldehyde-latex
  • the installation 100 includes a device 31 for removing at least a portion of the lubricant residue from the metallic wire element 10 making it possible to implement the removal step 30.
  • the withdrawal device 31 comprises a unit heating 31a and a suction unit 31b. Alternatively or additionally, the withdrawal device 31 comprises a blowing unit 31c (not shown).
  • the heating unit 31a comprises a high-frequency induction electric generator for quickly reaching high temperatures in a controlled manner by adjusting the frequency of the generator.
  • This type of generator comprises an electromagnetic induction coil in which the heating is carried out.
  • the suction unit 31b comprises a suction hood preferably equipped with a carbon filter.
  • an extractor hood makes it possible to create a flow of air by depression in a working environment, and a carbon filter has a satisfactory affinity with the vaporized lubricant residues.
  • the installation 100 comprises a blowing unit 31c
  • the latter comprises, a blowing probe in order to create a flow of air causing the residue vapors away from the wired element 10.
  • the installation 100 Downstream of the withdrawal device 31 in the direction of travel of the reinforcing element, the installation 100 also comprises a heating device 51 configured to heat the metallic wire element 10 at the heating temperature T1 and comprising preferably a high frequency induction electric generator.
  • the installation 100 Downstream of the heating device 51 in the running direction of the metallic wire element 10, the installation 100 also comprises a cladding device 61 configured to cover the metal wire element 10 of the layer 11 of the composition thermoplastic polymer.
  • a cladding device 61 configured to cover the metal wire element 10 of the layer 11 of the composition thermoplastic polymer.
  • the cladding device 61 comprises a single-screw extruder.
  • the installation 100 Downstream of the cladding device 61 in the direction of travel of the metallic wire element 10, the installation 100 also comprises a cooling device 71 comprising here a cooling tank containing a cooling liquid in which scrolls reinforcing element S.
  • a plasma generator is a device that generates a plasma, that is to say a gas containing unstable ions.
  • Cold plasma generators include cold plasma torches with flame core temperatures ranging from 300 ° C to 600 ° C, and plasma discharge generators (DBDs), which are less suitable for high scrolling.
  • thermal plasma generators thermal plasma torches whose flame temperature is around 8000 ° C. are known.
  • the use of a plasma generator can be advantageous in the case where it is desired to minimize the reduction of the mechanical properties of each mono metal filament.
  • the high frequency induction electric generator is capable of heating each metal monofilament core which can reduce its mechanical properties, including the mechanical strength at break, while the plasma generator heats each mono metal filament surface, which is sufficient for the vaporization of the lubricant residues, the activation of the surface and the obtaining of adhesion of the layer 11 on the metal wire element 10.
  • cold plasma torch generators in which the temperature gradient is smaller will be preferred, unlike a flame of a thermal plasma generator which has a high temperature gradient and which would require precise positioning of the wire element 10 in the flame.
  • FIG. 4 schematically showing a tire 1 for a motor vehicle.
  • This tire 1 has a crown 2 reinforced by a crown reinforcement or belt 6, two sidewalls 3 and two beads 4, each of these beads 4 being reinforced with a rod 5.
  • the crown 2 is surmounted by a tread represented in this schematic figure.
  • a carcass reinforcement 7 is wound around the two rods 5 in each bead 4, the upturn 8 of this armature 7 being for example disposed towards the outside of the tire 1 which is shown here mounted on a rim 9.
  • the carcass reinforcement 7 is in known manner constituted by at least one sheet reinforced by so-called "radial" metal or textile cables, that is to say that these cables are arranged substantially parallel to each other. to others and preferably range from one bead to the other so as to form an angle, for example between 80 ° and 90 °, with the median circumferential plane (plane perpendicular to the axis of rotation of the tire which is located halfway between the two beads 4 and goes through the middle of the crown frame 6.
  • At least one crown reinforcement 6 or at least one carcass reinforcement 7 comprises a reinforcement element according to the invention.
  • At least one rod 5 comprises a reinforcing element according to the invention.

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément de renfort pour bandage pneumatique à partir d'au moins un élément fïlaire métallique (10) recouvert au moins en partie d'un résidu d'un lubrifiant, le procédé comprenant : - une étape de retrait (30) d'au moins une partie du résidu de lubrifiant dudit élément fïlaire métallique (10), puis une étape de chauffage (50) dudit élément fïlaire métallique (10) à une température de chauffage supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant, puis - une étape de gainage (60) au cours de laquelle ledit élément fïlaire métallique (10) est gainé par une couche comprenant une composition polymérique thermoplastique. L'invention concerne également un élément de renfort, un bandage pneumatique ainsi qu'une installation de fabrication correspondants.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN ELEMENT DE RENFORT GAINE COMPRENANT UNE ETAPE DE DEGRAISSAGE
DOMAINE DE L'INVENTION
[001] Le domaine de la présente invention est celui des éléments de renfort gainé, utilisables pour renforcer des articles ou produits semi-finis en caoutchouc tels que par exemple des bandages pneumatiques. De tels éléments de renfort gainés comprennent un élément filaire métallique ainsi qu'une couche d'une composition polymérique thermoplastique gainant l'élément filaire métallique. L'élément filaire métallique comprend généralement un assemblage de plusieurs monofilaments métalliques.
[002] La présente invention a pour objets un procédé de fabrication d'un élément de renfort, un élément de renfort, un bandage pneumatique ainsi qu'une installation de fabrication correspondants.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[003] Le gainage des éléments fïlaires métalliques par une couche de composition polymérique thermoplastique est connu en lui-même. Le gainage permet de protéger les éléments fïlaires métalliques contre diverses agressions externes telles que des oxydations ou des abrasions. De plus, le gainage est réalisé en vue de rigidifier les éléments de renfort structurellement, solidariser entre eux le cas échéant plusieurs mono filaments ou plusieurs assemblages de mono filaments, et ainsi augmenter notamment leur résistance au flambage.
[004] Ces éléments fïlaires ainsi gainés peuvent être ensuite noyés dans des matrices de caoutchouc, en particulier destinées à des bandages pneumatiques.
[005] Les monofïlaments métalliques et les éléments fïlaires sont de manière inhérente recouverts au moins en partie d'un résidu d'un lubrifiant, provenant notamment de procédés antérieurs de tréfilage et d'assemblage utilisés pour obtenir lesdits monofïlaments et lesdits éléments fïlaires. Un tel résidu est issu de la dégradation de lubrifiants organiques et/ou minéraux connus par l'homme du métier, par exemple comme décrits dans WO2008113481.
[006] Les éléments fïlaires sont également classiquement traités thermiquement préalablement à l'étape de gainage, par exemple par chauffage, pour obtenir une bonne interaction entre le métal des monofïlaments et la composition de la gaine. Cependant, ce traitement thermique génère une vaporisation du résidu de lubrifiant de sorte que des bulles sont formées dans la gaine lors de l'étape de gainage. Ces bulles présentes dans la gaine impactent directement et considérablement les propriétés mécaniques de l'élément de renfort gainé, notamment ses propriétés en endurance. [007] Un objectif de l'invention est de proposer un élément de renfort gainé présentant une endurance améliorée par rapport à l'élément de renfort gainé de l'état de la technique.
BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION
[008] Pour ce faire est proposé un procédé de fabrication d'un élément de renfort pour bandage pneumatique à partir d'au moins un élément filaire métallique recouvert au moins en partie d'un résidu d'un lubrifiant,
le procédé comprenant :
une étape de retrait d'au moins une partie du résidu de lubrifiant dudit élément filaire métallique, puis
une étape de chauffage dudit élément filaire métallique à une température de chauffage supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant, puis
- une étape de gainage au cours de laquelle ledit élément filaire métallique est gainé par une couche comprenant une composition polymérique thermoplastique.
[009] Avantageusement, l'étape de retrait permet de limiter signifîcativement, voire de supprimer la présence de bulles de vapeur de résidu de lubrifiant dans la couche comprenant la composition polymérique thermoplastique. L'élément de renfort obtenu présente des propriétés mécaniques améliorées par la réduction, voire la suppression de bulles de résidu de lubrifiant dans la couche comprenant la composition polymérique thermoplastique.
[010] Selon d'autres modes de réalisations considérés seuls ou en combinaison :
- l'étape de retrait comprend une étape de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant par chauffage dudit élément filaire métallique à une température de retrait supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant ; et/ou
l'étape de retrait comprend une étape d'entraînement du résidu de lubrifiant au moins partiellement vaporisé par un flux d'air au travers duquel est agencé l'élément filaire métallique; et/ou la température de chauffage est comprise entre la température de fusion de la composition polymérique thermoplastique moins 30°C (Tf-30°C, Tf étant la température de fusion de la composition polymérique thermoplastique) et 300°C ; et/ou
- l'élément filaire métallique comprend un assemblage de plusieurs monofïlaments métalliques ; et/ou
chaque mono filament métallique présente un diamètre compris entre 0,15 mm et 0,35 mm, de préférence entre 0,25 mm et 0,32 mm.
[011] La présente invention concerne également un élément de renfort pour bandage pneumatique, susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'invention.
[012] En outre, l'invention concerne un élément de renfort pour bandage pneumatique comprenant :
- un élément filaire métallique,
- une couche comprenant une composition polymérique thermoplastique gainant l'élément filaire métallique, la couche étant dépourvue de bulles d'un résidu d'un lubrifiant.
[013] L'invention porte également sur un bandage pneumatique comprenant un élément de renfort selon l'invention.
[014] Un autre objet de l'invention concerne une installation de fabrication d'un élément de renfort pour bandage pneumatique à partir d'au moins un élément filaire métallique recouvert au moins en partie d'un résidu d'un lubrifiant, l'installation comprenant d'amont en aval dans un sens de défilement de l'élément filaire métallique:
- un dispositif de retrait d'au moins une partie du résidu de lubrifiant dudit élément filaire métallique,
- un dispositif de chauffage dudit élément filaire métallique configuré pour chauffer ledit élément filaire métallique à une température de chauffage supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant, et
- un dispositif de gainage dudit élément filaire métallique configuré pour recouvrir ledit élément filaire métallique d'une couche comprenant une composition polymérique thermoplastique. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[015] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un élément de renfort gainé selon l'art antérieur observé au microscope optique;
la figure 2 est une vue en coupe transversale d'un élément de renfort gainé selon l'invention observé au microscope optique;
la figure 3 est un schéma d'un procédé et d'une installation de fabrication d'un élément de renfort selon l'invention ;
la figure 4 est une vue en coupe radiale d'un bandage pneumatique selon l'invention.
[016] Dans la présente description, toutes les valeurs de température ont été mesurées avec un pyromètre laser (IMPACT Infratherm IP140). D'après les données constructeur, ce thermomètre infrarouge permet des mesures avec une précision à +/- 4°C sur une plage d'utilisation allant de 75°C à 300 °C.
ELEMENT DE RENFORT SELON L'ART ANTERIEUR ET SELON L'INVENTION
[017] On a représenté un élément de renfort gainé B selon l'art antérieur à la figure 1 et un élément de renfort gainé S selon l'invention à la figure 2.
[018] Chaque élément de renfort B et S comprend un élément filaire métallique 10. L'élément filaire métallique 10 comprend ici un assemblage de plusieurs mono filaments métalliques 12. Chaque mono filament métallique 12 présente un diamètre compris entre
0,15 mm et 0,35 mm, de préférence entre 0,25 mm et 0,32 mm.
[019] Chaque mono filament métallique 12 comprend une âme métallique, par exemple en acier. Dans certains modes de réalisation, chaque monofilament métallique 12 comprend un revêtement métallique revêtant l'âme métallique, par exemple en zinc ou en laiton. Dans d'autres modes de réalisation, chaque monofilament métallique 12 est dépourvu de revêtement métallique revêtant l'âme métallique.
[020] Chaque élément de renfort B et S comprend également une gaine G revêtant l'élément filaire métallique 10. La gaine G des éléments de renfort B et S comprend une unique couche 11 comprenant, ici constituée d'une composition polymérique thermoplastique gainant l'élément filaire 10. Dans d'autres modes de réalisation, la gaine G comprend plusieurs couches, au moins l'une d'entre elles comprenant une composition polymérique thermoplastique. On pourra se référer aux différents matériaux et couches décrits dans les demandes WO2010/136389, WO2010/105975, WO2011/012521, WO2011/051204, WO2012/016757, WO2012/038340, WO2012/038341, WO2012/069346, WO2012/104279, WO2012/104280 et WO2012/104281.
[021] Comme cela est visible sur la figure 1, l'élément de renfort B selon l'art antérieur comprend des bulles 13 de résidus de lubrifiant vaporisées. Plus précisément, la couche 11 comprend les bulles 13 qui sont piégées en périphérie de chaque mono filament métallique 12.
[022] A l'inverse, comme cela est visible sur la figure 2, la couche 11 gainant l'élément fïlaire métallique est dépourvue de bulle de résidus de lubrifiant vaporisés.
PROCEDE SELON L'INVENTION
[023] On va maintenant décrire un procédé de fabrication selon l'invention en référence à la figure 3.
[024] Lors d'étapes préalables de tréfilage puis d'assemblage permettant d'obtenir l'élément fïlaire métallique 10, l'élément fïlaire métallique 10 est généralement recouvert en surface, au moins en partie, de résidus de lubrifiant.
[025] A l'issue de l'étape d'assemblage, l'élément fïlaire métallique 10 est typiquement fourni sous la forme d'une bobine de stockage amont 20. L'élément fïlaire métallique 10 subit ensuite les étapes du procédé de fabrication selon l'invention décrit ci-dessous.
[026] Le procédé de fabrication de l'élément de renfort S comprend une étape de retrait 30 d'au moins une partie du résidu de lubrifiant de l'élément fïlaire métallique 10. Cette étape permet d'éliminer les résidus de lubrifiant en surface de l'élément fïlaire métallique 10 comme expliqué ci-dessous. Lorsque les résidus de lubrifiant comprennent des graisses, on parle aussi d'étape de dégraissage.
[027] A cet effet, l'étape de retrait 30 comprend en particulier une étape de vaporisation 30a au moins partielle du résidu de lubrifiant. Au cours de l'étape de vaporisation 30a, l'élément fïlaire métallique 10 est chauffé à une température de retrait T0 supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant.
[028] Lorsque l'élément fïlaire métallique 10 est chauffé jusqu'à la température de retrait T0 au cours de l'étape de vaporisation 30a, on observe une vaporisation desdits résidus de lubrifiant. Ici, l'élément fïlaire métallique 10, et ici au moins la surface de l'élément fïlaire métallique 10, est chauffé à une température supérieure à environ 240°C, ce qui permet de vaporiser les résidus, ces derniers étant généralement composés de nombreuses espèces chimiques présentes à la surface de l'élément fïlaire métallique 10.
[029] Après l'étape de vaporisation 30a, afin de s'assurer du retrait complet des résidus de lubrifiant qui pourraient conduire à la formation de bulles de résidu de lubrifiant dans la couche 11, le procédé comprend une étape d'entraînement 30b du résidu de lubrifiant au moins partiellement vaporisé par un flux d'air au travers duquel est agencé l'élément fïlaire métallique 10.
[030] Dans un mode de réalisation, l'étape d'entraînement 30b est réalisée par aspiration des résidus de lubrifiant vaporisés à distance de l'élément fïlaire métallique 10.
Avantageusement, une aspiration permet de créer un flux d'air par dépression entraînant les résidus de lubrifiant vaporisés à distance de l'élément fïlaire métallique 10, par exemple vers un moyen de retraitement des gaz.
[031] Alternativement, dans un autre mode de réalisation, l'étape d'entraînement 30b est réalisée par soufflage des résidus de lubrifiant vaporisés à distance de l'élément fïlaire métallique 10. Avantageusement, un soufflage permet de créer un flux d'air par surpression entraînant les résidus de lubrifiant vaporisés à distance de l'élément fïlaire métallique 10, par exemple vers un moyen de retraitement des gaz.
[032] Que ce soit, par aspiration ou par soufflage, l'étape 30b permet également de refroidir l'élément fïlaire métallique, ce refroidissement étant plus efficace dans le cas d'un soufflage.
[033] Le procédé comprend en outre, après l'étape de retrait 30, une étape de chauffage 50 de l'élément fïlaire métallique 10 à une température de chauffage Tl supérieure à la température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant. En l'espèce, on chauffe au moins la surface de l'élément fïlaire métallique 10 à la température Tl .
[034] Avantageusement, l'étape de chauffage 50 permet d'activer la surface dudit élément fïlaire métallique 10 en augmentant la mouillabilité de la surface du métal de chaque monofilament et en créant et/ou modifiant les espèces chimiques présentes en surface de l'élément fïlaire métallique afin de favoriser l'adhésion métal/gaine.
[035] La température Tl de chauffage de l'étape de chauffage 50 est de préférence supérieure ou égale à la température de fusion de la composition polymérique thermoplastique moins 30°C. La température Tl de chauffage est également inférieure ou égale à 300°C pour éviter une dégradation des propriétés mécanique de l'élément fïlaire métallique 10. [036] Pour un gainage avec du polyamide 66 (PA66), la température Tl de chauffage est comprise entre 270°C à 300°C. Pour les compositions polymériques thermoplastiques de plus basse température de fusion, l'élément fïlaire métallique 10 peut être chauffé à des températures proches de la température d'extrusion, qui est souvent proche de la température de fusion. Par exemple pour un gainage avec du polyamide 12 (PA12), la température de fusion est de 185 °C. La température de chauffage Tl utilisée est égale à 200°C.
[037] Le procédé comprend en outre une étape de gainage 60 de l'élément fïlaire métallique 10 par la couche 11 comprenant la composition de polymère thermoplastique.
[038] La composition de polymère thermoplastique comprend ici un polymère thermoplastique, par exemple un polyamide aliphatique thermoplastique comme le PA66. Dans d'autres modes de réalisation, on pourra utiliser d'autres polymères thermoplastiques, par exemple les polyesters comme le polyéthylène téréphtalate (PET).
[039] Durant l'étape de gainage 60, l'élément fïlaire métallique 10 est gainé au moins en partie par la couche 11 comprenant la composition de polymère thermoplastique, de préférence par extrusion.
[040] Après l'étape de gainage 60, le procédé comprend une étape de refroidissement 70 de l'élément fïlaire métallique 10 revêtu de la couche 11 comprenant la composition de polymère thermoplastique. L'étape de refroidissement 70 permet de solidifier et de figer la composition comprenant le polymère thermoplastique dans un état amorphe. En particulier, l'élément fïlaire métallique 10 est refroidi en étant baigné dans un milieu liquide (liquide de refroidissement), tel que de l'eau réfrigérée.
[041] L'élément fïlaire métallique 10 gainé est ensuite stocké sous la forme d'une bobine de stockage aval 80.
[042] L'élément de renfort S selon l'invention décrit précédemment est donc susceptible d'être obtenu par le procédé qui vient d'être décrit.
[043] L'élément de renfort ainsi obtenu peut subir d'autres étapes ultérieures telles qu'une étape d'encollage en utilisant par exemple des colles textiles dites "RFL" (résorcinol- formaldéhyde- latex).
INSTALLATION DE FABRICATION SELON L'INVENTION
[044] On va maintenant décrire une installation 100 de fabrication selon l'invention en référence à la figure 3. [045] L'installation 100 comprend un dispositif de retrait 31 d'au moins une partie du résidu de lubrifiant de l'élément filaire métallique 10 permettant de mettre en œuvre l'étape de retrait 30. Le dispositif de retrait 31 comprend une unité de chauffage 31a ainsi qu'une unité d'aspiration 31b. Alternativement ou additionellement, le dispositif de retrait 31 comprend une unité de soufflage 31c (non représentée).
[046] L'unité de chauffage 31a comprend un générateur électrique par induction à haute fréquence permettant d'atteindre rapidement des hautes températures de manière contrôlée en réglant la fréquence du générateur. Ce type de générateur comprend une bobine à induction électromagnétique dans laquelle est réalisé le chauffage.
[047] L'unité d'aspiration 31b comprend une hotte aspirante de préférence équipée d'un filtre à charbon. Avantageusement, une hotte aspirante permet de créer un flux d'air par dépression dans un environnement de travail, et un filtre à charbon présente une affinité satisfaisante avec les résidus de lubrifiant vaporisés.
[048] Alternativement ou additionellement, dans le cas où l'installation 100 comprend une unité de soufflage 31c, cette dernière comprend, une sonde de soufflage afin de créer un flux d'air entraînant les vapeurs de résidus à distance de l'élément filaire 10.
[049] En aval du dispositif de retrait 31 dans le sens de défilement de l'élément de renfort, l'installation 100 comprend également un dispositif de chauffage 51 configuré pour chauffer l'élément filaire métallique 10 à la température de chauffage Tl et comprenant de préférence un générateur électrique par induction à haute fréquence.
[050] En aval du dispositif de chauffage 51 dans le sens de défilement de l'élément filaire métallique 10, l'installation 100 comprend également un dispositif de gainage 61 configuré pour recouvrir l'élément filaire métallique 10 de la couche 11 de la composition polymérique thermoplastique. En particulier, on utilisera une extrudeuse à double vis associée à une tête d'extrusion à section circulaire. Alternativement, le dispositif de gainage 61 comprend une extrudeuse mono-vis.
[051] En aval du dispositif de gainage 61 dans le sens de défilement de l'élément filaire métallique 10, l'installation 100 comprend également un dispositif de refroidissement 71 comprenant ici un bac de refroidissement contenant un liquide de refroidissement dans lequel défile l'élément de renfort S.
[052] Dans d'autres modes de réalisation, on pourra utiliser un générateur de plasma à la place du générateur électrique par induction à haute fréquence au sein de l'unité de chauffage 31a et/ou du dispositif de chauffage 51. [053] Un générateur de plasma est un dispositif qui génère un plasma, c'est-à-dire un gaz contenant des ions instables. On distingue les plasmas froids et les plasmas thermiques. Parmi les générateurs de plasmas froids, on distingue les torches à plasmas froids dont la température de cœur de flamme varie de 300°C à 600°C et les générateurs de plasma à décharge (DBD), ces derniers étant moins adaptés à des vitesses de défilement élevées. Parmi les générateurs de plasmas thermiques, on connaît les torches à plasma thermique dont la température de flamme avoisine les 8000°C.
[054] L'utilisation d'un générateur de plasma peut se révéler avantageuse dans le cas où l'on souhaite minimiser la diminution des propriétés mécaniques de chaque mono filament métallique. En effet, le générateur électrique par induction à haute fréquence est susceptible de chauffer chaque monofilament métallique à cœur ce qui peut réduire ses propriétés mécaniques, notamment la résistance mécanique à la rupture, alors que le générateur de plasma chauffe chaque mono filament métallique en surface, ce qui est suffisant pour la vaporisation des résidus de lubrifiant, l'activation de la surface et l'obtention d'une adhésion de la couche 11 sur l'élément filaire métallique 10.
[055] Parmi les générateurs de plasma, on préférera les générateurs à torche de plasma froid, dans lesquels le gradient de température est plus petit, contrairement à une flamme d'un générateur de plasma thermique qui a un gradient de température élevé et qui nécessiterait un positionnement précis de l'élément filaire 10 dans la flamme.
[056] PNEUMATIQUE SELON L'INVENTION
[057] On va maintenant décrire un pneumatique selon l'invention en référence à la figure 4 représentant schématiquement un bandage pneumatique 1 pour véhicule automobile. Ce bandage pneumatique 1 comporte un sommet 2 renforcé par une armature de sommet ou ceinture 6, deux flancs 3 et deux bourrelets 4, chacun de ces bourrelets 4 étant renforcé avec une tringle 5. Le sommet 2 est surmonté d'une bande de roulement non représentée sur cette figure schématique.
[058] Une armature de carcasse 7 est enroulée autour des deux tringles 5 dans chaque bourrelet 4, le retournement 8 de cette armature 7 étant par exemple disposé vers l'extérieur du bandage pneumatique 1 qui est ici représenté monté sur une jante 9.
[059] L'armature de carcasse 7 est de manière connue en soi constituée d'au moins une nappe renforcée par des câbles dits "radiaux" métalliques ou textiles, c'est-à-dire que ces câbles sont disposés pratiquement parallèles les uns aux autres et s'étendent de préférence d'un bourrelet à l'autre de manière à former un angle, compris par exemple entre 80° et 90°, avec le plan circonférentiel médian (plan perpendiculaire à l'axe de rotation du pneumatique qui est situé à mi-distance des deux bourrelets 4 et passe par le milieu de l'armature de sommet 6.
[060] Selon une variante, au moins une armature de sommet 6 ou au moins une armature de carcasse 7 comprend un élément de renfort selon l'invention.
[061] Selon une autre variante, au moins une tringle 5 comprend un élément de renfort selon l'invention.
[062] Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits et s'étend à d'autres variantes dans la portée des revendications.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un élément de renfort pour bandage pneumatique (1) à partir d'au moins un élément fïlaire métallique (10) recouvert au moins en partie d'un résidu d'un lubrifiant,
le procédé comprenant :
- une étape de retrait (30) d'au moins une partie du résidu de lubrifiant dudit élément fïlaire métallique (10), puis
une étape de chauffage (50) dudit élément fïlaire métallique (10) à une température de chauffage (Tl) supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant, puis
- une étape de gainage (60) au cours de laquelle ledit élément fïlaire métallique (10) est gainé par une couche comprenant une composition polymérique thermoplastique (11).
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de retrait (30) comprend une étape de vaporisation (30a) au moins partielle du résidu de lubrifiant par chauffage dudit élément fïlaire métallique (10) à une température de retrait (T0) supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant.
3. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de retrait (30) comprend une étape d'entraînement (30b) du résidu de lubrifiant au moins partiellement vaporisé par un flux d'air au travers duquel est agencé l'élément fïlaire métallique (10).
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédente, dans lequel la température de chauffage (Tl) est comprise entre la température de fusion de la composition polymérique thermoplastique moins 30°C et 300°C.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'élément fïlaire métallique (10) comprend un assemblage de plusieurs monofïlaments métalliques.
6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel chaque mono filament métallique présente un diamètre compris entre 0,15 mm et 0,35 mm, de préférence entre 0,25 mm et 0,32 mm.
7. Elément de renfort pour bandage pneumatique (1), susceptible d'être obtenu par un procédé selon l'une des revendications précédentes.
8. Elément de renfort pour bandage pneumatique (1) comprenant :
- un élément fîlaire métallique (10),
- une couche (11) comprenant une composition polymérique thermoplastique gainant l'élément fîlaire métallique (10), la couche (11) étant dépourvue de bulles d'un résidu d'un lubrifiant.
9. Bandage pneumatique (1) comprenant un élément de renfort selon la revendication 7 ou
8.
10. Installation de fabrication d'un élément de renfort pour bandage pneumatique (1) à partir d'au moins un élément fîlaire métallique (10) recouvert au moins en partie d'un résidu d'un lubrifiant, l'installation comprenant d'amont en aval dans un sens de défilement de l'élément fîlaire métallique (10):
- un dispositif de retrait (31) d'au moins une partie du résidu de lubrifiant dudit élément fîlaire métallique (10),
- un dispositif de chauffage (51) dudit élément fîlaire métallique (10) configuré pour chauffer ledit élément fîlaire métallique (10) à une température de chauffage (Tl) supérieure à une température de vaporisation au moins partielle du résidu de lubrifiant, et
- un dispositif de gainage (61) dudit élément fîlaire métallique (10) configuré pour recouvrir ledit élément fîlaire métallique (10) d'une couche comprenant une composition polymérique thermoplastique (11).
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