Brevet FR2005693A1 — publié le 19691212

i 2005693 On connaît déjà des câblas électriques de type souple pour assurer la transmission des ordres de télécommande d'un poste de guidage à un engin volant à grande vitesse. Ces câbles se composent d'au moins deux conducteurs métalliques enrobés d'une 5 laque isolante, sensiblement parallèles, qui sont noyés dans un bourrage de traction composé d'une multitude de fils parallèles en soie naturelle ou artificielle. Les conducteurs et le bourrage textile de traction sont entourés d'une gaine serrée en fils de soie naturelle ou artificielle. 10 Pour la transmission d'ordres de télécommande à un engin volant, de tels câbles ont donné toute satisfaction jusqu'à des vitesses d'environ 90 m/s et des distances allant jusqu'à 1.800 m. Or, les performances exigées pour de tels engins en ce qui concerne leur vitesse et leur portée sont en constante progression, 15 étant donné que le rayon d'action et la vitesse des buts à atteindre sont également en constant progrès. A un accroissement de la vitesse des engins volants s'oppose essentiellenBnt la transmission filaire des ordres de télécommande à laquelle en n'aimerait cependant pas renoncer de &fsfeé de coeur, en raison de 20 son avantage indiscutable quant à la sécurité de la transmission qui est particulièrement insensible au brouillage électronique des ondes hertziennes déclenché par un adversaire en puissance» Gomme la réserve de câble, nécessaire pour assurer la liaison avec l'engin volant doit être embarquée sur celui-ci pour 25 des raisons aérodynamiques, la charge utile de l'engin est diminuée par la présence du câble. Or, chaque augmentation de la portée nécessite un accroissement de la réserve de câble et de ce fait des inconvénients précités. Par contre, un accroissement de la vitesse de 1*engin 30 volant exige un accroissement de la vitesse de dévidage du câble et de ce fait un accroissement des Sollicitations statiques et dynamiques du câble lors de son dévidage d'une bobine placée sur l'engin volant. Il n'est cependant pas passible d'augmenter la section du câble, vu qu'il faut déjà loger dans l'engin des lon« 35 gueurs de câbles plus importantes, ce qui exigerait,au contraire, une diminution de la section pour pouvoir loger, dans le même emplacement et si possible pour un même poids, uns longueur d@ câble plus importante. Par ailleurs, il ne faut absolument pas que l'élasticité d'un tel câble en souffre ou qu'on augmente le ria— 40 que d'un "décollement1* de l'âme du câble, phénomène qui constitue 69 10087 2 2005693 l'une des plus Importantes causes de rupture» En effet, lorsque le bourrage textile de traction et les conducteurs sont étirés diffé-reament sous l'effet d'une charge dynamique instantanée, la disparition de cette charge momentanée est à l'origine de déformations 5 par flexion, le câble ainsi déformé se rompant lors de l'apparition d'un nouvel effort ce qui entraîne la destruction de la liaison de télécommande* Se plus, de tels câbles doivent également présenter dé meilleures performances électriques. Or, les procédés d« fabri-10 cation usuels ne permettent pas de garantir lé parallélisme des conducteurs sur toute la longueur du câble et la capacité de celui-ci varie donc constamment, ce qui est ressenti très désagréa» blement lorsqu'on augmente la portée» Un autre inconvénient essentiel réside dans le fait 15 .que les conducteurs modifient constamment leur position à l'intérieur du bourrage textile de traction. Par conséquent, les résistances diélectrique. , thermique et mécanique varient de façon aléatoire sur toute la longueur du câble. De plus, lorsque le câble pend sous l'effet de son poids et touche le sol ou la surfa-20 ce de l'eau, il arrive souvent que les fils conducteurs se trouvant directement en dessous du guipage soient endommagés et même détruits» • En outre, les sollicitations mécaniques et thermiques d'un tel câble au moment du lancement d'un engin propulsé — 25 en général par un jet de gaz chauds, sont particulièrement élevées vu que l'engin accélère de la vitesse zéro jusqu'à la vitesse de croisière, ce qui oblige le câble de résister à un très gros effort dynamique en raison de l'accroissement rapide de la vitesse de dévidage, et que par ailleurs le câble se trouve au cours de 30 cette période à proximité immédiate du jet de gaz. Pendant que l%agin vole à la vitesse de croisière le câble est touché de façon incontrôlable par des particules chaudes qui se détachent de la charge lumineuse prévue pour un meilleur reprf-rage de l'engin® Donc, si les conducteurs se trouvent à cet endroit à proximité 35 immédiate du guipage et que celui««L s'approche trop près du 'jet des gaz de propulsion ou encore si ce dernier est touché par des particules enflammées de la charge lumineuae, il n'est pas possible d'éviter tm endommageaient et même la destruction de l'isolation, de l'un ou l'autre conducteur vôire du câble tout entier. Même si 40 le câble nsest qu'endommagé, il cède à la première sollicitation A f *3 ORIGINAIDPY 69 10087 3 2005693 mécanique» Enfin, le fait que les conducteurs modifient constamment leur position par rapport au bourrage de traction modifie également de manière défavorable, les caractéristiques de dévidage 5 du câble, étant donné que les contraintes de flexion imprimées au câble au cours de son envidage varient constamment sur toute la longueur du câble, de façon que la caractéristique de dévidage varie pratiquement pour chaque spire® En raison de tout ce qui précède, les performances 10 des câbles électriques connus se sont trouvées limitées d'une manière telle que les engins filoguidés au moyen d'un tel câble ne pouvaient avoir une portée plus grande et des vitesses de dévidage et par conséquent de croisière plus élevées* Il appartient à la présente invention de pallier 15 ces inconvénients et 4e créer un câble électrique souple pour la transmission d'ordres de télécommande d'un poste de guidage à un engin volant à grande vitesse, ce câble permettant d'obtenir des vitesses de dévidage beaucoup plus élevées que celles obtenues jusqu'à ce jour, des portées beaucoup plus grandes, des caracté-2t ristiques électriques mieux définies — en particulier une capacité pratiquement constante - et pouvant, en raison de sa structure et de son procédé de fabrication, être soumis à des sollicitations mécaniques élevées tout en étant plus léger et moins coûteux. 25 En partant d'un câble électrique souple pour la transmission d'ordres de télécommande d'un poste de guidage à un engin volant à grande vitesse, ce câble étant formé d'au moins deux conducteurs parallèles isolés .par un revêtement de laque et noyés dans une multitude de minces fils séparés formant le bourra-30 ge textile de traction et d'un guipage qui entoure de façon serrée les conducteurs et le bourrage de traction, on atteint le but recherché par l'invention en réunissant les deux conducteurs parallèlement à eux-mêmes par collage et en les disposant au centre du bourrage textile de traction qui. est entouré de deux cou-35 ehes de guipage enroulées en sens contraire. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, les conducteurs sont formés par du cuivre électrolytique très pur présentant un allongement à la rupture supérieur à 25% et mesurant 0,07 mm de diamètre sans isolation, 40 alors que le bourrage textile de traction est réalisé par n fais— 59 10087 4 2005693 ceaux de fibres de polyester ayant chacun tui diamètre d'environ. 14^u j le guipage se présente sous la forme de deux couches de fils enroulés en sens contraire et réalisés à partir d'une soie naturelle ayant la définition 4 x 13/15 deniers» 5 Un procédé de fabrication préféré d'un tel câble électrique souple est caractérisé, suivant l'invention, par le fait qu'on entoure les conducteurs, isolés séparément à la laque et assemblés parallèlement par collage, avec des faisceaux de fibres de polyester formant le bourrage textile de traction et 10 qu'on procède ensuite au guipage du oâble en utilisant des fibres de soie naturelle enroulées en sens contraire sur deux couches. Après avoir précalibré et orienté les fils conducteurs et les faisceaux de fils de traction, on alimente pour ce faire une première guipeuse, tournant par exemple à droite, et ensuite une 15 seconde guipeuse tournant par exemple à gauche, de façon que le guipage en sens contraire est effectué par deux mécanismes de guipage placés l'un derrière l'autre qui présentent le même angle d'attaque mais tournent dans des sens contraires. Il est particulièrement avantageux de réaliser 20 le beurrage textile de traction à partir de trois faisceaux de fils de traction et d'alimenter la première guipeuse avec les conducteurs parallèles et collés, placés au centre, et avec les faisceaux de fibres de traction décalés chacun par rapport aux autres d'un angle de 120°, Suivant une autre caractéristique de 25 l'invention, les faisceaux de fils de traction sant amenés à la guipeuse sous forme ëè bandess' les conducteurs et les faisceaux de fils de traction étant guidés verticalement au moins pendant le guipage. Il est également avantageux de soumettre les conducteurs à une force de traction à•environ 40 g pendant qu'ils sont 30 amenés à la guipeuse et de réduire, par des moyens appropriés, l'allongement élastique des faisceaux de fils de traction avant le guipage jusqu'à ce qu'il ne soit plus égal qu'à 7 on 8# environ. Un dispositif pour guiper l'ensemble constitué 35 par les ceadueteurs et le bourrage textile de traction se compose suivant l'invention de deux guipeuses de type connu, placées l'une derrière l'autre, dont la, première comporte un axe fixe la traversant , qui comporte un alésage axial, de passage pour amener les conducteurs parallèles et aoUés ainsi que les différents 40 faisceaux de fils de traction à la tête de guipage de la guipeuse. BAD ORIgp^, 69 10087 5 2005693 près de la tête de guipage étant placée une platine de guidage qui comporte en son centre une ouverture pour les conducteur s filiformes et des ouvertures en arc de cercle, placées sur un cercle concentrique et décalées de 120° les unes des autres, pour 5 le passage des faisceaux de fils de traction. Un câble électrique souple réalisé suivant les caractéristiques de la présente invention et destiné à la transmission de signaux de télécommande d'un poste de guidage à un engin volant à grande vitesse, présente une résistance mécanique très élevé» 10 et un allongMMnt à la rupture relativement faible. C'est ainsi que son allongement à la rupture est inférieur à 10?é. De plus, les conducteurs filiformes sont pour la première fois disposés au centra du bourrage textile de traction, et cela sur toute la longueur du câble. Ils se trouvent donc dans le plan de la fibre 15 neutre et ne peuvent plus être endommagés ou mêra® détruits par des frottements internes résultant d'un effort de flexion ou encore par d'autres forces extérieures s 'appliquant au câble dans le cadre d'une sollicitation admissible. Par le collage des conducteurs qui restent ainsi parallèles, en obtient le câble des 20 caractéristiques électriques constantes et en particulier uns capacité constante. Comme on a réduit l'allongement élastique des faisceaux de fils de traction jusqu'à une valeur de 7 ou 8%, environ, avant le guipage, et que les conducteurs sont réalisés à partir 25 d'un cuivre électrolytique aussi pur que possible qui présent© m allongement à la rupture élevé et se trouvent au centre du b©ur« rage de traction en fibres de polyester, le guipage en datas souches de sens contraire étant réalisé au moyen d'un fil de soi* naturelle, on peut dire que le câble est léger, présente us faible 30 diamètre, est exempt de contraintes internes de torsion, présent® des propriétés de dévidage excellentes et set largement ble aux sollicitations dynamiques et de flambage% par ailleurs,, un décollement interna par suite d'un allongement inégal est pratiquement devenu impossible, de manière qu© ce câble permet 35 d'obtenir des Titesses de dévidage incroyables9 qui atteignent environ 300 m/s et assurent à l'engin uns portée allant jusqu'à 6.000 m environ# Enfin, en diminuant le diamètre des conducteurs électriques et en utilisant pour les faisceaux de traction des 40 fibres de polyester au lieu de la soie naturelle, on peut abaisses? BÂD 69 10087 6 2005693 notablement le poids et le prix de revient du câble* Pour mieux comprendre l'objet de l'invention, on Ta en décrire à titre indicatif et non limitatif, on se référant au dessin schématique annexé, un mode de réalisation du câble ainsi qu'un dispositif de fabrication d'un tel câble» Sur le dessin : la figure 1 représente le câblé suivant l'invention lorsqu'il se dévide d'un engin télécommandé qui vient d%tre lancé} la figure 2 représente une vue en perspective fortement agrandie du câble suivant 1* in vent ion J la figure 3 est une coupe transversale polie du eâble de la figure 2 telle qu'on l'utilise pour les examens microscopique 8} les figures 4 et 4a représentent un dispositif permettant la fabrication d'un câble tel que représenté sur lea figures 2 et 3i la figure 5 est un® fus en plan fortement agrandie d'une platine de gaidsge utilisée dans le dispositif de la figure 4» Sur la figure 1, l'engin 10 propulsé par réaction reçoit des ordres de télécommande émis d'un faste de guidage 11 auquel il est rattaché par un câble électrique souple 12* Le câble 12 comporte deux conducteurs électriques f4 d'un diamètre d'environ 0,07 mm, qui sont réalisés à partir d'un cuivre électrolytique de grande pureté présentant usa. allongement à la rupture égal ou supérieur à 25%® Avant d'être guipés, les conducteurs 14 ©a cuivre reçoivent une isolation 15, l'application des ceuchea de laque isolante se faisant suivait des procédés connus* L'épaisseur global© des couches de laqua isolante varie entre 24 et 30 y&. Après le durcissement de 1!icolatica 15, les deux conducteurs séparés 14 sont assemblés parallèlement par collage en utilisant la même laqwe que pour l'isolation I5§ de sorte qu'ils présentent la îe®s@ .'^présentJe sus? la figure 2& Gomme il eat indiqué sur les figures 2 et 3, les conducteurs 14 en -"suivre s asseabléa parallèlement. pcr c&llagôj s® trouvent au centre d'taa feeiareage textile de iraeti@a 16 ©oMposd de n fibres de polyester parallèles» L'ensemble constitué pas 1® bourrage 16 et les conducteurs 14 est entouré âa detu: couche a €@ guipaga 18, 18a, rapportées ©a soas ©ontraire ©t réalisées à partir d'un fil de soi® naturalle de définition 4 x 13/15 deniers. BAD OR®SBIMt * 69 10087 7 2005693 Afin, d'obtenir une position centrale des conducteurs de cuivre, assemblés parallèlement par collage, à 1*intérieur du bourrage textile de traction 16 et cela sur toute la longueur du câble, on a subdivisé le bourrage précité avant le guipage en au 5 moins trois faisceaux de fils de traction identiques 16a, 16b et 16c, chaque faisceau dont le diamètre est environ égal à 14^u se composant par exemple de 70 fibres élémentaires et se trouvant respectivement sur l'une des bobines 20, 21 ou 22 (voir figure 4)» Comme il ressort également de la figure 4, les faisceaux 10 de fils de traction dévidés des bobines précitées ainsi que les conducteurs 14 assemblés qui sont dévidés de la bobine 23, sont préorientés dans une platine de guidage 24 avant d'alimenter la première guipeuse de câble# la guipeuse se compose d'un axe fixe 25 sur lequel peut 15 tourner une douille 27 portant un "tourniquet" 26, la douille 27 pouvant être entraînée par un mécanisme non représenté sur le dessin grâce à une poulie 28, Sur la douille 27 est rapportée une bague élastique 29 et sur celle-ci une bobine 30 d'un fil de soie naturelle de définition 4 x 13/15 deniers, qui est freinée par 20 une bande de frein non représentée sur le dessin et agissant sur la poulie 31• le tourniquet est solidaire d'un doigt de guipage 33 comportant un alésage 32 et formant avec le guide-fil 34 ls. tête de guipage proprement dit. L'axe 25 est traversé par un alésage axial 35 à l'extré-25 mité supérieure duquel se trouve une platine de guidage 36 (voir également figure 5). La platine de guidage fixe comporte une ouverture centrale 38 et trois ouvertures 40 41 et 42 décalées de 120° les unes par rapport aux autres» Grâce à la platine de guidage 36, les faisceaux de fils 30 4e traction préorientés 16a, 16b et 16c passant dans l'alésage 35 sont orientés de telle façon par rapport aux conducteurs collés 14 passant également dans l'alésage 35 que les faisceaux de fils de traction entourent de façon concentrique le conducteur en cuivre, sur des portions de cercle décalées respectivement de 35 120°, pour envelopper de façon symétrique les conducteurs collés en cuivre dans l'alésage 32. La position relative des faisceaux de fils de traction par rapport à l'âme en cuivre sera fixée tout de suite après par la première couche 18a du guipage, qui est réalisée par la tête de guipage tournant dans le sens des aiguil-40 les d'une montre et faisant suite à la platine de guidage fixe 36» COPY 69 10087 8 2005693 le dispositif décrit ci-dessus correspond à une guipeuse de câble à palier lisse de type connu, dans laquelle l'axe fixe 25 sert de guide au "bourrage textile de traction contenant en son milieu les conducteurs de cuivre assemblés parallèlement 5 par collage, la position centrale du conducteur de cuivre précité étant obtenue nécessairement par la platine de guidage 36» Alors que les faisceaux de fils de traction sont uniquement dévidés de leurs bobines en passant par des galets de renvoi 50, 51 et 52, on a associé au conducteur de cuivre un frein 10 supplémentaire 53 qui engendre une force de freinage d*environ 40 g« La seconde couche 18 du guipage, rapportée en sens contraire, est obtenue au moyen d'une autre guipeuse de type connu, dont on ne voit sur la figure 4a que le doigt de guipage 54 15 entraîné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre» En aval de la seconde guipeuse, le câble 12, maintenant terminé, est envidé sur une bobine non représentée.sur le dessin# La position des conducteurs de cuivre 14 à l'intérieur du bourrage de fils de traction 16 est d'autant plus centrale 20 que la distance entre la plaque de guidage 36 et le doigt de guipage 33 de la première tête de guipage est faible, l'introduction des faisceaux de fils de traction et des conducteurs de cuivre assemblés parallèlement par collage se faisant verticalement au moins pour la première guipeus®»As lieu de subdiviser le bourrage 25 de traction en trois faisceaux de fils, il va de soi qusil est également possible de choisir n8importe quelle autre subdivision et de prévoir, par exemple, neuf au douze faisceaux# * BAD OgjgJtjjAL 69 10087 9 2005693 BEYEKDIC AIIONS 1* Câble électrique souple pour la transmission d'ordres de télécommande d,un poste de guidage à un engin volant rapidement, qui est constitué d'au moins deux conducteurs parallèles recouverts d'une laque isolante et disposés au centre d'un bourrage textile de traction réalisé à partir d'une multitude de fils individuels/d'un guipage entourant de façon serrée les conducteurs et le bourrage textile de traction, caractérisé par le fait que les conducteurs sont assemblés parallèlement par collage et disposés au centre du bourrage textile de traction recouvert de deux couches de guipage enroulées en sens contraire* 2. Câble suivant la revendication 1, caractérisé par la fait que les conducteurs sont réalisés à partir d'un cuivre élee-trolytique de grande pureté ayant un allongement à la rupture égal ou supérieur à 25# et présentent à l'état nu un diamètre de 0,07 alors que le bourrage textile de traction se compose de n faisceaux parallèles de 14yU de diamètre, obtenus en assemblant des fibres de polyester ayant un allongement à la rupture d'environ 7 à le guipage en deux couches de sens contraire étant réalisé avec une soie naturelle de définition 4 ^13/15 deniers. 3» Procédé de fabrication d'un câble électrique soupl» suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qusen proeède de manière que les faisceaux de fils de traction ©a. fibres de polyester entourent symétriquement les conducteurs isolée séparément à la laque et assemblés parallèlement par collage et qu'on proeède ensuite au guipage en prévoyant deux couches rapportées en sens contraire. 4* Procédé suivant la revendication 3» caractérisé pas* le fait que l'on proeède à une préerientation des conducteurs assemblés parallèlement par collage et des faisceaux de fils de traction et que l'on alimente un dispositif de guipage de façon bien définie pour rapporter successivement, au cours de deux opérations, deux couches de guipage en procédant sous le même angle mais avec des sens de rotation différents. 5. Procédé suivant les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que l'on subdivise le bourrage textile de traction avant le guipage en au moins trois faisceaux do fils de traetion séparés et qu'on dirige star les conducteurs placés au centre, ©n amont de la première guipeuse, les faisceaux décalés de 120° et placés sur de petits arcs de cercle, de manière à obtenir une COPY 69 10087 to 2005693 disposition symétrique par rapport au conducteur central» 6« Procédé suivant les revendications 3 à 5» caractérisé par le fait que 1*alimentation des faisceaux de fils de traction se fait sous forme de "bande. 5 7<> Procédé suivant les revendications 3 à 6, caractérisé par le fait qu'on prévoit au moins pour la première couche de guipage un guidage vertical des faisceaux de fils de traction et des conducteurs assemblés parallèlement par collage» -8. Procédé suivant la revendication 7» caraeté-10 risé par le fait qu'on forme les conducteurs assemblés parallèlement par collage avec une force de 40 g avant de les amener à la guipeuse» 9» Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant les revendications 3 à 8, caractérisé par le fait qu'on pré-15 voit deux guipeuses de câble de type connu, placées l'une derrière 1*autre, dont la première comporte un axe fixe la traversant muni d'un alésage axial pour amener les conducteurs assemblée parallèlement par collage et les différents faisceaux de fils de traction, cet alésage axial étant pomrva près de la tête de gui-20 page d'une platine de guidage qui comporte en son centre une ouverture pour les conducteurs électriques et concentriquement à cette ouverture, formant de petits arcs de cerele, des ouvertures décalées de 120® pour les faisceaux de fils de traction* 10. Dispositif suivant la revendication f, caraeté-25 risé par le fait que les guipeuses de type connu à axe vertical sont disposées l'une au-dessus de l'autre et qu'elles sont alimentées par le bas, en passant par une plaque de guidage perfes'é® de préorientation, avec des faisceaux 4e fils de traction passant directement sur des galets de renvoi et par des conducteurs asesa-30 blés parallèlement par collage passant préalablement dans u» frein* bad OROD^l