CORRESPONDANT ET SON UTILISATION

La présente invention concerne un procédé de fabrication de câble en boucle fermée par épissurage, ainsi que la boucle fermée ainsi obtenue qui est plus particulièrement destinée à être intégrée dans une installation de transport par câbles utilisant des câbles tracteurs ou porteurs-tracteurs, sans pour autant y être limitée.

Pour fabriquer un tel câble en boucle fermé, il est nécessaire de réaliser une épissure permettant de joindre ses deux extrémités. Une telle épissure implique de refermer le câble sur lui-même en recâblant de part et d'autre de la zone de mariage la moitié des torons issus de chacune des extrémités de câble ainsi réunies, puis de réaliser des nœuds entre chacune des paires de torons concourants, puis d'insérer chacun des torons noués à la place de l'âme du câble préalablement enlevée localement dans les zones correspondantes de l'épissure.

Dans le cadre de la présente invention, on entend par zone d'épissure, une zone comprenant un nœud d'épissure et les deux portions de câbles immédiatement adjacentes à ce nœud, le long desquelles les deux torons noués ont été rentrés à la place de l'âme du câble.

Selon l'état de l'art, l'épissure constitue donc inévitablement une irrégularité géométrique localisée qui génère des vibrations à différents niveaux et, notamment :

au niveau des nœuds exécutés entre les torons concourants constituants le câble, pris deux à deux,

au niveau de la répartition du jeu entre les torons extérieurs de part et d'autres des nœuds précités, le long des zones où les torons noués sont rentrés à la place de l'âme,

ou encore au niveau de l'extrémité de chacune de ces zones de rentrées. En effet, le passage de la zone d'épissure sur chaque galet de l'installation génère un mouvement de celui-ci pouvant atteindre une amplitude de plusieurs millimètres. Comme on le voit, en fonction de la vitesse de défilement du câble, chacun des galets de l'installation se trouvera donc soit affecté d'une suite de mouvements isolés au passage de chaque irrégularité géométrique de l'épissure, soit animé d'un mouvement d'oscillation périodique, dont la fréquence pourra s'élever, suivant les cas, à plusieurs dizaines de Hz, voire, dans certains cas, à plusieurs centaines de Hz.

Ces vibrations, dont la génération est inhérente à l'épissurage des câbles de traction ou porteurs-tracteurs selon l'état de l'art, peuvent toutefois se trouver être de nature à perturber l'environnement de celle-ci (par exemple : génération de bruit à proximité d'habitations) et/ou à accélérer l'usure ou la fatigue de certains de ses composants et en particulier du câble lui-même, ou des composants de l'appareil sur lequel la boucle de câble est utilisée.

On rencontre notamment cette situation pour les installations de transport par câbles, que ce soit de personnes ou de matériaux, pour lesquelles un fonctionnement à taux de service très important est fréquent, et dont la durée de vie prévue est généralement de plusieurs dizaines d'années.

Le but de la présente invention est donc de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé d'épissurage permettant d'obtenir un câble en boucle fermée présentant une épissure d'une très grande régularité géométrique, afin de réduire très fortement voire de faire totalement disparaître les vibrations générées par cette zone et de prolonger la durée de vie de ce câble.

A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un câble en boucle fermée, ledit câble comprenant une âme et des torons métalliques enroulés en hélice autour de ladite âme, dans lequel on raccorde les deux extrémités dudit câble dans des zones d'épissure dans lesquelles on forme des nœuds d'épissure à l'aide des extrémités de chacun desdits torons, que l'on insère ensuite à l'intérieur dudit câble après en avoir retiré localement l'âme, chaque zone d'épissure étant ensuite surmoulée à l'aide d'un polymère.

Le procédé selon l'invention peut en outre incorporer les caractéristiques suivantes, prises isolément ou en combinaison :

- le surmoulage est mis en œuvre de façon partielle, de telle sorte que la partie supérieure des torons ne soit pas recouverte par le polymère,

- préalablement à la réalisation du surmoulage, on répartit régulièrement le jeu existant entre les torons au niveau de chaque zone d'épissure,

- on répartit le jeu en insérant des cales d'espacement conformées à cet effet entre chaque toron,

- les cales d'espacement présentent une surface extérieure permettant de retenir le polymère en place une fois le surmoulage effectué,

- on raccourcit les extrémités des torons à insérer à la place de l'âme de part et d'autre des nœuds d'épissure, de telle sorte qu'il existe un volume libre entre les extrémités et l'âme une fois celles-ci insérées à l'intérieur du câble, volume que l'on remplit ensuite de polymère lors du surmoulage,

- le surmoulage est réalisé à l'aide d'un polymère thermodurcissable bi-composant,

- on réalise le surmoulage à l'aide d'un moule de volume intérieur cylindrique,

- on garnit les extrémités des torons en les surmoulant à l'aide d'un polymère, préalablement à leur insertion à l'intérieur du câble,

- le câble comprend une âme monobloc comprenant un noyau central et des ailettes régulièrement réparties entre lesquelles sont insérés les torons, le surmoulage des zones d'épissure permettant de reconstituer les ailettes dans les zones d'épissure. L'invention a pour autre objet un procédé de fabrication d'un câble en boucle fermée, ledit câble comprenant une âme et des torons métalliques enroulés en hélice autour de ladite âme, dans lequel on raccorde les deux extrémités dudit câble dans des zones d'épissure dans lesquelles on forme des noeuds d'épissure à l'aide des extrémités de chacun desdits torons, que l'on insère ensuite à l'intérieur dudit câble après en avoir retiré localement l'âme et dans lequel on garnit les extrémités desdits torons en les surmoulant à l'aide d'un polymère, préalablement à leur insertion à l'intérieur dudit câble.

L'invention a pour autre objet un câble en boucle fermée pouvant être obtenu selon l'invention.

Un autre objet de l'invention est constitué par l'utilisation d'un câble en boucle fermée selon l'invention en tant que câble de traction pure ou en tant que câble porteur-tracteur.

L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un câble sectionné avant épissurage,

- la figure 2 est une vue en en perspective d'une cale de répartition de jeu utilisable dans le procédé selon l'invention,

- la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'un câble avec insertion de la cale de répartition correspondant à la figure 2.

Le procédé de fabrication de câble en boucle fermée selon l'invention peut avantageusement être mis en œuvre pour l'épissurage d'un câble de traction comprenant une âme monobloc portant plusieurs torons extérieurs constitués de fils d'acier, ces torons étant le plus souvent au nombre de six, réalisé selon la demande de brevet N° PCT/FR12/000152 au nom de la déposante et sera décrit par la suite, à titre illustratif mais non limitatif, en référence à cette demande. Dans le cadre de la présente invention, on désignera par boucle fermée, une boucle sans fin obtenue par épissurage d'une extrémité d'un câble sur l'autre extrémité de ce même câble, ces deux extrémités étant ramenées l'une en face de l'autre. Ce terme ne recouvre en particulier pas les câbles présentant une boucle terminale, telle qu'une élingue par exemple.

Dans son principe, l'épissurage consiste donc à "marier" les deux extrémités d'un câble en remplaçant dans chacune d'elles, dans le cas d'un nombre pair de torons, la moitié des torons de l'une par des torons de l'autre et vice versa et en insérant l'extrémité de ces torons à l'intérieur du câble dans une zone où on a ôté l'âme au préalable, après avoir effectué un nœud entre chaque paire de torons concourants. Dans le cas d'un nombre impair de torons, on replacera dans l'une des extrémités de câble à réunir un nombre de torons plus élevé de un que dans l'autre, les deux nombres de torons remplacés dans l'une et l'autre des extrémités correspondant aux deux nombre entiers consécutifs encadrant la valeur égale à la moitié du nombre de torons du câble. Du fait de l'exécution des nœuds entre paires de torons concourants, et dans une moindre mesure de la rentrée des torons noués à l'intérieur du câble, il se produit dans la zone d'épissure diverses augmentations de diamètre plus ou moins ponctuelles de diamètre pouvant atteindre jusqu'à de 10 % du diamètre nominal du câble, l'état de l'art actuel imposant de ne pas dépasser cette valeur.

L'ensemble de l'opération d'épissurage nécessite généralement une dizaine d'opérateurs.

Dans le détail, la fabrication d'un câble en boucle fermée par épissurage commence classiquement par la préparation des deux zones du câble devant être raboutées en ligaturant chacune des extrémités. Cette ligature se fait généralement à l'aide de fils métalliques positionnés respectivement à la moitié de la longueur estimée de la zone d'épissurage, afin de positionner précisément la zone de « mariage » des deux extrémités de câble. L'homme du métier sait déterminer cette longueur en fonction, notamment, du diamètre du câble. Pour des remontées mécaniques, la longueur totale d'une épissure est égale à 1 200 fois le diamètre nominal du câble. Ainsi, pour un câble de diamètre 54 mm, cela représente donc presque 65 m de long.

Une fois les ligatures réalisées, on réalise sur un ou plusieurs pas de câble le mariage des deux extrémités de câble, puis on positionne une mordache sur la zone de mariage afin d'éviter tout déplacement des deux extrémités de câble en cours d'épissurage, on enlève les deux ligatures, et l'on décâble de chaque extrémité de câble un toron sur deux en le remplaçant par le toron concourant venant de l'autre extrémité de câble, et ceci jusqu'à la position choisie par l'épisseur pour la position de chaque nœud, ceci pour les deux extrémités du câble, puis on redresse l'extrémité de chaque toron sur sa longueur destinée à être rentrée à la place de l'âme.

Chacune des torons concourants est ensuite noué au toron concourant venant de l'autre extrémité de câble pour former autant de nœuds d'épissure qu'il y avait de paires de torons concourants. Il importe de respecter les positions précises choisies à l'avance dans la répartition de ces nœuds formés sur l'ensemble de la longueur, chaque nœud étant généralement éloigné de plusieurs mètres des nœuds voisins.

De part et d'autre de chacun des nœuds d'épissure, chacune des extrémités de torons est ensuite rentrée à l'intérieur du câble où elles viennent prendre la place de l'âme qui aura à dessein été préalablement enlevée le long de la portion de câble correspondante.

Afin que les torons extérieurs aient un bon support, les torons rentrés à la place de l'âme doivent être recouverts d'une garniture qui consiste généralement en un textile adhésif que l'on vient coller.

Si on se réfère à présent à un câble 1 réalisé selon la demande N° PCT/FR12/000152 et tel que représenté en figure 1 , on peut voir qu'il comprend une âme monobloc 2 prolongée par six ailettes 4 entre lesquelles viennent s'insérer six torons 3. Les torons 3 peuvent classiquement être constitués d'un assemblage de fils de diamètres différents enroulés en hélice autour d'un fil central. Ils sont de préférence métalliques et de façon plus particulièrement préférée en acier. La partie centrale de l'âme du câble peut comprendre en outre un toron. Ce toron peut classiquement être constitué d'un assemblage de fils de diamètres différents enroulés en hélice autour d'un fil central. Il est de préférence métallique et de façon plus particulièrement préféré en acier. Enfin, l'âme du câble peut également comprendre des fibres, métalliques ou non, insérées longitudinalement dans l'âme.

Le câble 1 présente au final une surface extérieure sensiblement cylindrique, dans le but de minimiser les vibrations et le bruit générés par le défilement du câble sur les galets de guidage et d'une façon générale sur les différents organes d'enroulement de l'installation sur laquelle il est utilisé.

De par l'emploi de l'âme 2 et des ailettes 4, la distance de centre à centre de torons 3 adjacents se trouve donc être plus importante au sein d'un câble de ce type que dans le cas d'un câble tracteur ou porteur tracteur de construction classique suivant l'état de l'art.

Par conséquent, à section métallique égale, le diamètre en partie courante du câble 1 se trouve légèrement supérieur à celui d'un câble tracteur ou porteur-tracteur de construction classique, ce qui permet une fois la boucle sous tension, et contrairement à ce qui est possible lors de la confection d'une épissure sur câble tracteur ou porteur tracteur de construction classique, d'obtenir au niveau des nœuds exécutés entre torons concourants deux à deux, un diamètre proche, voire égal à celui du câble sous tension hors zone d'épissure.

Afin d'améliorer encore la régularité géométrique de l'épissure, un aspect de l'invention consiste à ajouter une étape de surmoulage de chaque zone d'épissure, à l'aide d'un polymère, tel qu'un polymère thermodurcissable bi-composant, par exemple un polyuréthane de grade approprié. Un autre aspect de l'invention, qui sera décrit plus en détail un peu plus loin, consiste à ajouter une étape de surmoulage autour de chacun des torons à rentrer de part et d'autre des nœuds à exécuter entre torons concourants deux à deux. Chaque aspect de l'invention peut être mis en oeuvre séparément ou en combinaison, en particulier, le surmoulage de chacun des torons à rentrer peut être avantageusement utilisé lors de l'épissurage des câbles porteurs ou porteurs-tracteurs selon l'état de l'art.

Grâce au surmoulage de chacune des zones d'épissures, on peut ainsi reconstituer, autant que possible, une surface la plus cylindrique possible tout au long de chacune des zones d'épissure, améliorant ainsi la régularité géométrique du câble et donc ses performances.

Le surmoulage de la zone d'épissure peut permettre en outre de reconstituer, autant que possible, les ailettes 4 dans ces zones afin d'obtenir une surface sensiblement cylindrique caractéristique de ce type de produit, garantissant ainsi en tout point des zones d'épissure une géométrie extérieure de ces zones équivalent ou très proche de celle du câble en partie courante.

Dans un mode de réalisation préféré, on surmoule la zone d'épissure de façon partielle, de telle sorte que la partie supérieure des torons ne soit pas recouverte par ce polymère, ce qui évite d'en augmenter le diamètre.

Dans un mode de réalisation préféré, avant de procéder au surmoulage des zones d'épissure, on répartit régulièrement le jeu entre torons adjacents dans chacune des zones d'épissure où chacun des torons concourants deux à deux est rentré à la place de l'âme préalablement retirée une fois le nœud correspondant exécuté.

Cette répartition régulière pourra, par exemple, être avantageusement obtenue au long de chacune des zones précitées par l'insertion à intervalles réguliers et aussi rapprochés que nécessaires de cales de répartition de jeu ou d'espacement bi-gorges 5 telle qu'on peut en voir une représentée en figure 2, ainsi qu'en figure 3 où l'on peut voir son insertion entre deux torons 3. Ces cales peuvent être insérées, par exemple, tous les 10 à 25 cm. Les cales 5 peuvent comporter les parties fonctionnelles suivantes :

- un double chanfrein en partie basse, destiné à faciliter leur mise en place entre les torons adjacents qu'elles vont espacer et

- une gorge de chaque côté en leur partie médiane, chacune de ces gorges étant destinée à recevoir un des deux torons adjacents qu'elles vont espacer, de façon à obtenir le coincement de la cale correspondante entre les deux torons précités.

Dans un mode de réalisation préféré, les cales 5 peuvent en outre comporter deux faces d'extrémités inclinées, prenant la forme d'un trapèze en vue de côté, le petit côté de celui-ci se trouvant du côté du double chanfrein précité, de façon à ce que chacune de ces cales forme une queue d'aronde de retenue du surmoulage des zones d'épissure selon l'invention.

Ces cales sont réalisées dans un matériau suffisamment dur et résistant dans le temps, par exemple dans des métaux moins durs que l'acier des fils constitutifs du câble, ou en polymères comportant ou non des charges destinées à augmenter leur résistance à la compression et/ou à l'usure, ou encore à leur conférer des propriétés lubrifiantes.

Par ailleurs, dans l'état de l'art, chacun des torons à rentrer est coupé à la longueur nécessaire avant d'être totalement rentré, de façon à venir le plus exactement possible, une fois rentré à la place de l'âme préalablement enlevée, en contact dans le sens longitudinal avec la portion d'âme restant dans la longueur de câble adjacente à la zone de rentrée concernée.

Toutefois, malgré tout le soin apporté à la précision de la coupe à longueur du toron à rentrer, il est fort difficile de couper celui-ci exactement à la longueur souhaitable, ce qui a pour résultat soit une sorte de bourrage lors de sa mise en place si celui-ci se trouve coupé légèrement trop long, soit si celui-ci est coupé trop court un manque de soutien des torons extérieurs sur une longueur pouvant aller jusqu'à plusieurs millimètres résultant en une réduction localisée du diamètre du câble, voire en un contact plus ou moins sévère entre torons extérieurs adjacents susceptible d'entraîner à ce niveau l'apparition prématurée de nombreuses casses de fils.

Dans un mode de réalisation préféré, on choisit de couper les torons à rentrer à une longueur légèrement plus courte, par exemple de quelques millimètres, que l'emplacement disponible pour les rentrer à la place de l'âme préalablement retirée.

Le petit volume ainsi libéré au bout du toron rentré se trouve donc aisément disponible pour se retrouver totalement rempli lors de la coulée du polymère de surmoulage de la zone d'épissure correspondante, ce qui permet ainsi d'obtenir un support optimal des torons extérieurs au droit de l'extrémité du toron rentré à la place de l'âme.

Dans un autre mode de réalisation préféré, on pourra en outre améliorer fortement l'étape de garniture des extrémités des torons par rapport à l'état de l'art, en mettant en place une garniture spécifique autour de chacun des torons à rentrer de part et d'autre des nœuds à exécuter entre torons concourants deux à deux.

Cette garniture spécifique est obtenue par surmoulage d'un matériau adéquat autour de chacun de ces torons. On pourra notamment utiliser à cet effet des polymères thermodurcissables bi-composants, par exemple du polyuréthane de grade approprié, dont la fluidité avant prise devra être suffisante pour remplir aisément un moule venant enserrer l'intégralité de la longueur de toron à garnir.

En outre, la matière utilisée pour le surmoulage devra être d'une dureté et d'une résistance mécanique finales suffisantes pour supporter dans le temps la pression exercée par les torons s'appuyant sur la garniture surmoulée, une fois l'épissure réalisée.

Qu'il s'agisse de l'opération de surmoulage des zones d'épissure ou du surmoulage de garniture, les moules utilisés pourront être en une ou plusieurs parties. Ils pourront ainsi être réalisés par exemple en forme de goulottes opposées munies de brides latérales et terminales destinées à les solidariser, de façon à former un moule de volume intérieur cylindrique unique et définiront, de préférence, un volume intérieur cylindrique.

Les matériaux polymères utilisés pour ces surmoulages pourront être, par exemple, des polymères thermodurcissables bi-composant, tel que des polyuréthanes de grades appropriés.

Dans la partie supérieure des moules, on pourra aussi pratiquer des évents servant à la coulée du polymère en phase liquide.

De plus, les moules peuvent comporter un système de chauffage destiné à accélérer la prise et la solidification des polymères thermodurcissables bi-composants que l'on peut utiliser pour les différents types de surmoulage décrits ci-dessus. Ce système de chauffage peut faire partie intégrante de ces moules, ou bien consister en un système de chauffage à mettre en place autour des moules eux-mêmes.

Dans le cas des moules destinés à surmouler les torons à insérer à la place de l'âme, ceux-ci comporteront de préférence des picots ou plots de centrage du toron à surmouler, de façon à assurer la concentricité du surmoulage autour de celui-ci.

Dans le cas des moules destiné au surmoulage des zones d'épissure, ceux-ci pourront être garnis d'un matériau souple (par exemple un polymère de dureté appropriée) destiné à assurer l'étanchéité lors de la coulée du polymère de surmoulage tout en venant en contact avec chacun des torons extérieurs du câble, de façon à laisser légèrement émerger ceux-ci du matériau de surmoulage.

Le câble à boucle fermée selon l'invention est plus particulièrement destiné à être intégré en tant que câble de traction pure ou en tant que câble porteur tracteur dans une installation de transport de personne par câbles telle qu'une télécabine ou un téléphérique.

Outre ces applications, le câble en boucle fermée selon l'invention est susceptible d'être utilisé dans de nombreuses autres applications telles qu'un système de transport urbain, par exemple, et ne se limite donc pas à ces usages précités. Bien que le procédé selon l'invention ait été illustré de façon préférentielle à l'aide du câble selon la demande N° PCT/FR12/000152, il va de soi que son application à l'épissurage d'autres types de câbles tracteurs ou porteurs-tracteurs est bien entendu possible et également de nature à améliorer la durée de vie dans le temps des boucles ainsi constituées, tout en réduisant une partie des inévitables irrégularités géométriques de leur épissure. Elle est donc également couverte par l'invention.

On notera enfin que le procédé de la présente invention permet de réaliser des épissures en tous points conforme à la norme harmonisée EN 12927-3 (Prescription de sécurité pour les installations à câbles transportant des personnes - Câbles - Partie 3 : Epissurage des câbles tracteurs, porteurs-tracteurs, et de remorquage à 6 torons).