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EP0962565B1 - Bande transporteuse d'objets a haute temperature - Google Patents

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Publication number
EP0962565B1
EP0962565B1 EP98490013A EP98490013A EP0962565B1 EP 0962565 B1 EP0962565 B1 EP 0962565B1 EP 98490013 A EP98490013 A EP 98490013A EP 98490013 A EP98490013 A EP 98490013A EP 0962565 B1 EP0962565 B1 EP 0962565B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibers
threads
conveyor belt
belt according
stainless steel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP98490013A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0962565A1 (fr
Inventor
Bernard Lefort
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ferlam Technologies
Original Assignee
Ferlam Technologies
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
Application filed by Ferlam Technologies filed Critical Ferlam Technologies
Priority to ES98490013T priority Critical patent/ES2159425T3/es
Priority to DE69800572T priority patent/DE69800572T2/de
Priority to EP98490013A priority patent/EP0962565B1/fr
Priority to US09/317,376 priority patent/US6294489B1/en
Publication of EP0962565A1 publication Critical patent/EP0962565A1/fr
Priority to HK00103463A priority patent/HK1026237A1/xx
Application granted granted Critical
Publication of EP0962565B1 publication Critical patent/EP0962565B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/44—Yarns or threads characterised by the purpose for which they are designed
    • D02G3/447—Yarns or threads for specific use in general industrial applications, e.g. as filters or reinforcement
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
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    • D—TEXTILES; PAPER
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    • Y10T442/3976—Including strand which is stated to have specific attributes [e.g., heat or fire resistance, chemical or solvent resistance, high absorption for aqueous composition, water solubility, heat shrinkability, etc.]
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    • Y10T442/3984—Strand is other than glass and is heat or fire resistant

Definitions

  • the present invention relates to a conveyor belt intended to be mounted in a high temperature object conveying installation in particular glass objects brought to temperatures up to up to 800 or 900 ° C.
  • Conveyor belts used in general consisted of asbestos fibers whose characteristics mechanical and thermal allowed to fulfill the conditions mentioned above in a satisfactory manner.
  • Document DE-A-38 43 811 describes a multi-layer woven conveyor belt, consisting of aramid yarns mixed with other synthetic yarns. Said band is suitable for transporting objects at high temperature.
  • the applicant's goal is to offer a tape textile asbestos-free conveyor which can both withstand the tensile and bending forces inherent in the system mechanics of commonly used conveyors that can transport objects at high temperatures, without risk of marking including glass.
  • the textile conveyor belt of the invention which consists of at least two layers, namely a outer layer intended to be in contact with objects and a layer internal intended to be in contact with the mechanical system of conveying.
  • the cohesion of the layers being provided by bonding threads, the outer layer and the threads of binding are formed of threads composed of fibers, in intimate mixture, on the one hand in stainless steel and on the other hand in a material chosen from those which, brought to high temperature, decompose into carbon; of the more the inner layer is formed of threads having good properties to the both mechanical resistance and thermal resistance.
  • the inner layer which must mainly ensure the mechanical resistance to the entire conveyor belt
  • the outer layer which must be able to withstand the very high temperature at least in the outer face which is in contact with the transported objects.
  • Stainless steel fibers need to be mixed, in intimate mixture, with other fibers to be able to be spun under acceptable conditions.
  • the presence in the outer layer and in the fiber bonding threads which, brought to high temperature, decompose into carbon allows to have a state of surface, in cooperation with stainless steel fibers, which do not do not mark objects worn at high temperature, particular of glass objects.
  • the fibers, in intimate mixture with the steel stainless, which break down into carbon are para-aramid fibers, in particular those known under the names Kevlar, Twaron, or polybenzimidazole fibers known as designation P.B.I., Zylon.
  • the constituent wires of the outer layer and the wires of binding consist of a mixture of 50 to 90% by weight of fibers of stainless steel and 10 to 50% by weight of decomposing fibers high temperature carbon.
  • constituent wires of the inner layer are made from para-aramid fibers.
  • the outer layer and the inner layer are reinforced by a frame, for example the constituent wires of one and / or the other layer, in warp and weft being a fabric, are reinforced by a metallic continuous filament or any other high resistance filament mechanical and thermal.
  • the conveyor belt the invention is obtained by a multiply weaving comprising at least two folds corresponding respectively to the outer layer and to the inner layer.
  • the strip conveyor has four plies, the two outer plies being made up, with the binding threads, of an intimate mixture of steel fibers stainless and aramid fibers, while the two inner plies are formed from threads obtained from aramid fibers.
  • the four folds are reinforced, in warp and weft, by a continuous filament of reinforcement either metallic or in a high resistance material mechanical and thermal.
  • the conveyor belt 1 is a textile belt obtained by the traditional multi-ply weaving technique. It comprises four successive folds 2,3,4,5 (that is to say four superimposed fabrics) whose cohesion is achieved by means of binding threads 6, 7. Each fold 2,3,4,5 is formed by warp threads 8 and by weft threads 9. The superposition of the four folds is blocked by the binding threads which pass alternately from the upper face 2 to the first fold 2 up to the lower face 5b of the fourth fold 5. The crossing of the binding threads 6, 7 takes place in the zones located between the successive weft threads 9.
  • the textile strip 1 as illustrated in the figure, has a structure perfectly symmetrical from one face to the other.
  • the composition of the different plies and threads can be distinguished according to whether the folds are intended to be turned to the mechanical conveying system or are intended to support high temperature objects.
  • the objects brought to high temperature are intended to come into contact with the upper face 2 a of the first fold 2, while the lower face 5 b of the fourth fold 5 is intended to be in contact with the tensioning rollers and drive system.
  • the chain son 8 constituting the first ply are threads obtained from an intimate mixture of steel fibers stainless and para-aramid fibers, at a blend of 70% by weight of 316L 12microns stainless steel fibers and 30% para-aramid fibers such as Kevlar or Twaron.
  • the wires of the weft constituting the first ply are also obtained from a intimate blend of stainless steel fibers and para-aramid fibers so that no surface appears on the surface of the strip 1 wire not containing stainless steel.
  • the warp threads and the weft threads of the fourth fold 5 are consisting of threads obtained from para-aramid fibers of the type Kevlar.
  • the binding threads 6, 7 are, for their part, obtained from a intimate blend of stainless steel fibers and para-aramid fibers Kevlar type, 50 to 90% of stainless steel fibers and 10 to 50% Kevlar fibers.
  • the second fold 3 had the same composition as the first fold 2, while the third fold 4 had the same composition as the fourth fold 5.
  • the para-aramid fibers which make it possible to obtain a suitable spinning of the stainless steel fibers, in intimate mixture with them, have the characteristic of decomposing in the form of carbon at temperatures of the order of 800 or 900 ° C. This decomposition is in no way prohibitive, on the contrary since it gives the surface portion of the conveyor belt 1, a surface condition which does not cause any marking on the objects brought to high temperature, in particular glass objects.
  • the present invention is not limited to the preferred mode of realization which has just been described by way of non-exhaustive example.
  • fibers than para-aramid fibers for the constitution of the outer layer, i.e. the first fold, namely in particular polybenzimidazole fibers, which like the polyaramid fibers break down into carbon when they are brought to high temperature.
  • the inner layer formed by the fourth fold 5 is insulated thermally by the superposition of the other three folds 2,3,4.
  • the warp and weft threads constituting all or part of the layers can be reinforced with continuous metallic filaments or other filaments with high mechanical and thermal resistance.
  • the composition of the third and fourth son forming the inner layer differs from that of the first and second wire forming the outer layer.
  • This solution presents a definite advantage in terms of cost price, due to the higher cost stainless steel fibers.
  • threads made from a mixture intimate of stainless steel fibers and para-aramid fibers Interest could in particular consist in the manufacture of a strip perfectly symmetrical both in structure and composition and having therefore not a reverse side and a right side.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Belt Conveyors (AREA)

Description

La présente invention concerne une bande transporteuse destinée à être montée dans une installation de convoyage d'objets à haute température notamment d'objets en verre portés à des températures pouvant aller jusqu'à 800 ou 900°C.
Dans l'industrie verrière , au cours du processus de fabrication, des objets en verre portés à des températures pouvant aller jusqu'à 800 ou 900°C sont transportés par des convoyeurs à bande textile. Ces bandes transporteuses qui sont tendues et supportées par des galets doivent d'une part supporter les efforts de traction et de flexion inhérents au système mécanique de convoyage et d'autre part résister à la température des objets en verre sans provoquer de défaut de surface de ceux-ci.
Les bandes transporteuses mises en oeuvre de manière générale étaient constituées de fibres d'amiante dont les caractéristiques mécaniques et thermiques permettaient de remplir les conditions précitées de façon satisfaisante.
Cependant , on sait que l'amiante est toxique et qu'elle est maintenant interdite d'utilisation. Aucune autre fibre ne présente les mêmes caractéristiques mécaniques et thermiques que celles montrées par l'amiante. Il n'est donc pas envisageable d'obtenir une bande transporteuse textile répondant au même cahier des charges que ci-dessus par simple substitution des fibres d'amiante par une autre fibre.
Le document DE-A-38 43 811 décrit une bande transporteuse tissée multicouche, consistant de fils aramides mélangées avec d'autres fils synthétiques. Ladite bande est adaptée à transporter des objets à haute température.
Le but que s'est fixé le demandeur est de proposer une bande transporteuse textile qui soit exempte d'amiante, qui puisse à la fois supporter les efforts de traction et de flexion inhérents au système mécanique des convoyeurs couramment utilisés et qui puisse transporter des objets à des températures élevées , sans risque de marquage notamment du verre.
Ce but est parfaitement atteint par la bande transporteuse textile de l'invention qui est constituée d'au moins deux couches à savoir une couche externe destinée à être en contact avec les objets et une couche interne destinée à être en contact avec le système mécanique de convoyage. De manière caractéristique selon l'invention,la cohésion des couches étant assurée par des fils de liage, la couche externe et les fils de liage sont formés de fils composés de fibres , en mélange intime, d'une part en acier inoxydable et d'autre part en un matériau choisi parmi ceux qui, portés à haute température, se décomposent en carbone ; de plus la couche interne est formée de fils ayant de bonnes propriétés à la fois de résistance mécanique et de résistance thermique.
Selon la structure particulière de la bande transporteuse de l'invention, c'est la couche interne qui doit principalement assurer la résistance mécanique à l'ensemble de la bande transporteuse , tandis que c'est la couche externe qui doit pouvoir résister à la très haute température au moins dans la face extérieure qui est en contact avec les objets transportés. Les fibres d'acier inoxydable ont besoin d'être mélangées, en mélange intime, avec d'autres fibres pour pouvoir être filées dans des conditions acceptables. De plus la présence dans la couche externe et dans les fils de liage de fibres qui , portées à haute température, se décomposent en carbone permet d'avoir un état de surface, en coopération avec les fibres d'acier inoxydable, qui ne marquent pas les objets portés à haute température , s'agissant en particulier d'objets en verre. Ainsi le contact des objets à haute température avec la portion superficielle de la couche externe et des fils de liage entraíne la décomposition des fibres autres que l'acier inoxydable en carbone. Cette décomposition qui présente l'avantage d'obtenir un état de surface n'entraínant pas de marquage ne provoque pas d'inconvénient rédhibitoire dans la mesure où les fils de la couche externe et les fils de liage, dans cette portion superficielle, ne sont pas soumises à des efforts mécaniques particuliers puisque ces efforts sont supportés principalement par la couche interne de la bande transporteuse.
De préférence, les fibres, en mélange intime avec l'acier inoxydable, qui se décomposent en carbone sont des fibres de para-aramide, notamment celles connues sous les dénominations Kevlar, Twaron, ou encore des fibres de polybenzimidazole connues sous la dénomination P.B.I., Zylon.
De préférence, les fils constitutifs de la couche externe et les fils de liage sont constitués d'un mélange de 50 à 90% en poids de fibres d'acier inoxydable et de 10 à 50% en poids de fibres se décomposant à haute température en carbone.
De préférence les fils constitutifs de la couche interne sont réalisés à partir de fibres de para-aramide.
Avantageusement, pour augmenter la stabilité dimensionnelle de la bande transporteuse face aux contraintes mécaniques du système de convoyage, la couche externe et la couche interne sont renforcées par une armature , par exemple les fils constitutifs de l'une et/ou l'autre couche, en chaíne et en trame s'agissant d'un tissu, sont renforcés par un filament continu métallique ou tout autre filament à haute résistance mécanique et thermique.
Dans un mode préféré de réalisation, la bande transporteuse de l'invention est obtenue par un tissage multiplis comportant au moins deux plis correspondant respectivement à la couche externe et à la couche interne.
Dans ce mode de réalisation, préférentiellement la bande transporteuse comporte quatre plis, les deux plis extérieurs étant constitués, avec les fils de liage, d'un mélange intime de fibres d'acier inoxydable et de fibres d'aramide, tandis que les deux plis intérieurs sont formés de fils obtenus à partir de fibres d'aramide .
De préférence, dans cette dernière configuration, les quatre plis sont renforcées , en chaíne et en trame, par un filament continu de renfort soit métallique soit dans un matériau à haute résistance mécanique et thermique.
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va être faite d'un exemple préféré de réalisation d'une bande transporteuse d'objets à haute température , à quatre plis, illustré par le dessin annexé dans lequel la figure unique est une représentation très schématisée en coupe longitudinale de ladite bande.
La bande transporteuse 1 est une bande textile obtenue par la technique traditionnelle de tissage multiplis. Elle comporte quatre plis successifs 2,3,4,5 (c'est-à-dire quatre tissus superposés) dont la cohésion est réalisée grâce à des fils de liage 6, 7 . Chaque pli 2,3,4,5 est formé par des fils de chaíne 8 et par des fils de trame 9. La superposition des quatre plis est bloquée par les fils de liage qui passent alternativement de la face supérieure 2a du premier pli 2 jusqu'à la face inférieure 5b du quatrième pli 5. La traversée des fils de liage 6, 7 se fait dans les zones situées entre les fils de trame 9 successifs.
La bande textile 1 , telle qu'illustrée sur la figure , a une structure parfaitement symétrique d'une face à l'autre. Cependant dans l'application visée par l'invention, à savoir d'une bande transporteuse d'objets à haute température, la composition des différents plis et des fils de liage peut se distinguer selon que les plis sont destinés à être tournés vers le système mécanique de convoyage ou sont destinés à supporter les objets à haute température.
Plus précisément les objets portés à haute température sont destinés à venir en contact avec la face supérieure 2a du premier pli 2, tandis que la face inférieure 5b du quatrième pli 5 est destinée à être en contact avec les galets de mise sous tension et d'entraínement du système de convoyage.
Dans ces conditions, les fils de chaíne 8 constitutifs du premier pli sont des fils obtenus à partir d'un mélange intime de fibres d'acier inoxydable et de fibres de para-aramide, à raison d'un mélange de 70% en poids de fibres d'acier inoxydable 316L 12microns et de 30% de fibres de para-aramide de type Kevlar ou Twaron. De préférence, les fils de trame constitutifs du premier pli sont également obtenus à partir d'un mélange intime de fibres d'acier inoxydable et de fibres de para-aramide de manière à ce que ne transparaisse, en surface de la bande 1, aucun fil ne contenant pas d'acier inoxydable.
Les fils de chaíne et les fils de trame du quatrième pli 5 sont constitués de fils obtenus à partir de fibres de para-aramide du type Kevlar.
Les fils de liage 6, 7 sont , quant à eux, obtenus à partir d'un mélange intime de fibres d'acier inoxydable et de fibres de para-aramide du type Kevlar, à raison de 50 à 90 % de fibres d'acier inoxydable et de 10 à 50% de fibres de Kevlar.
Dans un exemple précis de réalisation, le deuxième pli 3 avait la même composition que le premier pli 2, tandis que le troisième pli 4 avait la même composition que le quatrième pli 5.
C'est la portion superficielle du premier pli 2 ainsi que des fils de liage 6, 7 venant au niveau de la surface 2a du premier pli 2 qui sont en contact avec les objets à haute température et qui doivent comporter la plus haute résistance thermique. Les fibres de para-aramide, qui permettent d'obtenir un filage convenable des fibres d'acier inoxydable, en mélange intime avec celles-ci, ont pour caractéristique de se décomposer sous forme de carbone à des températures de l'ordre de 800 ou 900°C. Cette décomposition n'est en rien rédhibitoire bien au contraire puisqu'elle confère à la portion superficielle de la bande transporteuse 1, un état de surface qui ne provoque aucun marquage sur les objets portés à haute température, en particulier les objets en verre. Cette décomposition, qui peut entraíner une certaine perte de résistance mécanique, n'est pas gênante de ce point de vue puisque la résistance mécanique de la bande transporteuse 1 est conférée principalement par les troisième et quatrième plis qui sont réalisés en fils formés de fibres de para-aramide, bien connus pour leur très haute résistance mécanique.
La présente invention n'est pas limitée au mode préféré de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non exhaustif. En particulier il est possible d'utiliser d'autres fibres que les fibres de para-aramide pour la constitution de la couche externe, c'est-à-dire du premier pli , à savoir notamment des fibres de polybenzimidazole, qui comme les fibres de polyaramide se décomposent en carbone lorsqu'elles sont portées à haute température.
On comprend que plus la couche interne est éloignée de la couche externe, et moins les propriétés de résistance thermique, requises pour cette couche interne sont importantes. Dans le cas illustré ci-dessus,la couche interne constituée par le quatrième pli 5, est isolée thermiquement par la superposition des trois autres plis 2,3,4.
Si besoin est , il est possible d'augmenter la stabilité dimensionnelle de la bande en la renforçant à l'aide d'une armature. Par exemple les fils de chaíne et de trame constitutifs de tout ou partie des couches peuvent être renforcés par des filaments continus métalliques ou autres filaments à haute résistance mécanique et thermique.
Dans l'exemple décrit ci-dessus, la composition des troisième et quatrième fils formant la couche interne diffère de celle des premier et deuxième fils formant la couche externe. Cette solution présente un avantage certain au niveau du prix de revient, du fait du coût plus élevé des fibres d'acier inoxydable. Cependant, rien n'empêche techniquement d'utiliser , pour la couche interne, des fils réalisés à partir d'un mélange intime de fibres d'acier inoxydable et de fibres de para-aramide. L'intérêt pourrait notamment consister dans la fabrication d'une bande parfaitement symétrique tant en structure qu'en composition et n'ayant donc pas une face envers et une face endroit.

Claims (8)

  1. Bande transporteuse textile constituée d'au moins deux couches à savoir une couche externe destinée à être en contact avec les objets et une couche interne destinée à être en contact avec le système mécanique de convoyage, la cohésion des couches (2,3,4,5) étant assurée par des fils de liage (6,7), caractérisée en ce que la couche externe (2,3) et les fils de liage (6,7) sont formés de fils composés de fibres, en mélange intime, d'une part en acier inoxydable et d'autre part en un matériau choisi parmi ceux qui, portés à haute température, se décomposent en carbone et en ce que la couche interne (4,5) est formée de fils ayant de bonnes propriétés à la fois de résistance mécanique et de résistance thermique.
  2. Bande transporteuse selon la revendication 1 caractérisée en ce que les fibres, en mélange intime avec l'acier inoxydable , qui se décomposent en carbone sont des fibres de para-aramide ou encore des fibres de polybenzimidazole.
  3. Bande transporteuse selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les fils constitutifs de la couche externe et les fils de liage sont constitués d'un mélange de 50 à 90% en poids de fibres d'acier inoxydable et de 10 à 50% en poids de fibres se décomposant à haute température en carbone.
  4. Bande transporteuse selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que les fils constitutifs de la couche interne sont réalisés à partir de fibres de para-aramide.
  5. Bande transporteuse selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que les fils constitutifs de la couche externe et/ou de la couche interne sont renforcées par des filaments continus métalliques ou autres filaments à haute résistance mécanique et thermique.
  6. Bande transporteuse selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle est obtenue par un tissage multiplis comportant au moins deux plis correspondant respectivement à la couche externe et à la couche interne.
  7. Bande selon la revendication 6 caractérisée en ce qu'elle comporte quatre plis , les deux plis extérieurs (2,3) étant constitués , avec les fils de liage (6,7), d'un mélange intime de fibres d'acier inoxydable et de fibres d'aramide , tandis que le troisième et le quatrième plis (4,5) sont formés de fils obtenus à partir de fibres d'aramide.
  8. Bande selon la revendication 7 caractérisée en ce que les fils de chaíne et de trame des quatre plis (2,3,4,5) sont renforcés par des filaments continus métalliques ou des filaments d'un matériau à haute résistance mécanique et thermique.
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