Brevet FR2000096A1 — publié le 19690829

-i 2000096 La présente invention a pour objet un appareillage pour la fabrication de fils isolés par une couche de matière plastique et servant aux câbles de communication. Il est bien connu, dans la fabrication des fils isolés, d'enduire un matériau plastique 5 par extrusion sur un fil conducteur, et de refroidir ledit isolement plastique par son passage à travers un auget rempli d'eau dans lequel le plastique se solidifie. Sans l'appareillage conventionnel on rencontre l'inconvénient que si la vitesse de déplacement du fil isolé, dans ledit bain de refroidissement, s'accroît, 10 la résistance au frottement dans 1'auget s'accroît du fait de la viscosité de l'eau. et en conséquence la tension à la sortie du bain de refroidissement se trouve sensiblement accrue, et qu'au-delà. d'une limite admissible cet accroissement de tension détermine l'allongement du fil. 3 5 Un objet de la présente invention est de réaliser un ap pareillage dans lequel les défauts du procédé conventionnel sont éliminés de manière qjue le fil isolé puisse être obtenu, à grande vitesse, le nouvel appareillage étant caractérisé en ce que le refroidissement est obtenu par pulvérisation d'eau sur l'enduit 20 isolant. Un autre objet de l'invention est qu'elle apporte une so- , lution. au problème de la vibration que détermine l'entraînement du fil à grande vitesse dans le dispositif de refroidissement par pulvérisation, l'appareillage permettant d'obtenir une couche isolante 25 d'épaisseur uniforme. Les détails de l'invention apparaîtront de la description en référence aux dessins annexés. La fig.l est une vue schématique d'un appareillage conventionnel, pour la fabrication d'un fil isolé, par enduction de matière 30 plastique, le refroidissement de l'enduit plastique étant obtenu par passage dans un auget rempli d'eau. La fig.2 est une vue schématique d'une réalisation de l'appareillage de l'invention, le fil enduit de plastique étant soumis à une pulvérisation, d'eau après passage dans un. court auget rempli 35 d'eau de refroidissement. La fig.3 est une vue schématique d'une "variante de 69 00205 2 2000096 réalisation de l'appareillage de l'invention, dans laquelle le court auget rempli d'eau de refroidissement, que traverse le fil isolé, est placé non plus avant le dispositif de pulvérisation qui caractérise l'invention* mais au centre de celui-ci. 5 La fig.4 montre un détail de réalisation du court auget rempli d1eau précédant, sur la fig.2, le dispositif de pulvérisation. Les figa 5 et 6 montrent deux variantes de réalisation, du dispositif présenté sur la fig.3. 10 Les figs.7, 8, et 9 sont des coupes transversales de dis positifs de pulvérisation de divers types. La fig.lQ est un graphique établissant la comparaison entre l'appareillage de l'invention et l'appareillage conventionnel. Dans la fabrication habituelle, comme le montre la fig.l, 15 le fil conducteur 1 est débité à partir de la bobine 2', et est enduit avec une couche isolante de matière plastique délivrée par un appareil d'extrusion 3, à. la sortie duquel le fil isolé l'entre dans le bac 4- pour y être refroidi et déterminer la solidification de l'isolant, puis entraîné par le cabestan 6, vient 20 s'enrouler sur la bobine 5. Lorsque le fil isolé 1' traverse le bain d'eau 4' à grande vitesse, la tension du fil s'accroît du fait de la résistance apposée par la viscosité de l'eau; cette tension s'accroissant avec la vitesse d'entraînement du fil peut excéder la limite d'élasticité du conducteur 1, de sorte qu'il en 25 résulte quelquefois un indésirable allongement de celui-ci, et c'est pourquoi dans la fabrication antérieure la vitesse d'entraînement du fil devait être limitée. Dans la présente invention il a été établi qu'un dispositif de refroidissement du type à pulvérisation, était plus effi-30 cace comme moyen de prévention contre la tension, et autorisait une production à plus grande vitesse que le dispositif de refroidissement conventionnel» tout en procurant un suffisant effet de refroidissement. Sans la présente invention, le fil isolé 1* est refroidi 35 par une pulvérisation d'eau déversée par la rampe 10 comme il est indiqué sur les figs.2 et 6, l'eau de refroidissement traversant au moins une rangée de fentes et de trous ménagés sur la rampe 10, en formant des pellicules ou jets 11 dont certaines portions restent attachées à. la surface externe du fil isolé 1', pour déter- 40 miner- un échange de chaleur avec l'isolant du fil dont le refroi- -disaement 69 0020- 3 2000096 se trouve ainsi assuré. D'autre part, les portiona de pellicule ou de jets d'eau 11 ne restant pas attachées à la surface du fil retombent dans la cuvette 4 prévue pour leur réception. Par la répétition du traitement de refroidissement par une mul-5 tiplicité de fentes ou de trous, il est possible d'abaisser la température de l'isolant au-dessous de sa température de .déformation avant que le fil isolé 1' ne soit soumis à la tension'du cabestan d'entraînement. Dans un tel dispositif de refroidissement, les portions d'eau pulvérisée qui ne restent pas attachées 10 au fil isolé 1' ne contribuent pas à l'opération de refroidissement de l'isolant, et ne sont pas non plus soumises à l'effet d'accélération résultant de la grande vitesse d'entraînement donnée au fil 1' et ne déterminent pas l'accroissement indésirable de tension. Cet accroissement de tension ne pouvant ré-15 sulter que des parties d'eau demeurant attachées au fil, il ne se produit aucun alloiîgement indésirable du conducteur, et les propriétés du fil isolé ne sont pas altérées. Toutefois ce dispositif de refroidissement par pulvérisation présente un défaut: notamment si le fil isolé 1' est 20 entraîné à grande vitesse sans moyen de support établi entre la sortie de la tête d*extrusion 3' et le cabestan d'entrainement 6, le fil isolé 1' est susceptible d'entrer en vibration latérale pendant son passage sous la rampe 10, et si ladite vibration devient sérieuse la vitesse d ' entraînement du fil à la aortie de 25 la tête d*extrusion 3', subit une variation proportionnelle à l'amplitude de ladite vibration. Bien que le taux d*extrusion du plastique délivré par l'appareil à extrusion 3, demeure habituellement constant dans un court espace de temps, la quantité de plastique enduite sur le conducteur 1, c'est-à-dire l'épaisseur 30 d'isolant, varie en raison inverse de la vitesse d'entraînement à laquelle le fil 1' quitte la sortie de la tête d*extrusion 3'. L'épaisseur d'isolant devant rester uni forme, il est donc indispensable de supprimer ladite vibration dans tout dispositif de refroidissement susceptible de trouver son application dans le 35 commerce. Conformaient aux résultats d'expériences, ladite vibration se trouve supprimée en faisant absorber l'énergie de vibration résultant d'une grande vitesse d'entraînement en faisant passer- le fil 1* à la sortie de la tête d'extrusion 3', dans un auget 3 diaposé soit avant lacuve 4 dana laquelle s'opère 40 la pulvérisation, comme le montre la fig.2, soit au centre de 002C : 4 2000096 la cave 4, comme le montre la fig.3, cette dernière disposition étant plus efficace. En respect de la fig.2, l'alimentation en eau se fait au travers d'un filtre 8, pour alimenter la rampe de pulvérisation 10; la rangée de fentes ou de trous 11 dans la rampe 10 est disposée tout au long du déplacement du fil isolé 1'. La cuve 4 de réception de l'eau des pulvérisateurs 11 est disposée au-dessous de la rampe de pulvérisation 10, laquelle est constituée d'un seul ou d'une pluralité de tubes présentant l'une des structures des figs.7* 8, ou 9. Sur la fig.4, les moyens de suppression de la vibration consistent en un auget 12 rempli d'eau, le fil isolé 1' traversant des fentes 13. On remplit d'eau 1'auget 12 de manière à. ce que l'eau affleure le fil isolé 1', le surplus d'eau s'écoulant dan.3 un bac non représenté. L'auget 12 est d'une longueur suffisante pour que dans le dispositif de refroidissement 10, il n'y ait pas accroissement de la tension du fil. Dans le dispositif de la fig.2, l'eau de refroidissement est délivrée par au moins une rangée de fentes ou trous 11 ménagés dans la rampe de pulvérisation 10, et tombe sur le fil isolé 1' après sa sortie de l'auget 9. Comme il est bien connu, ce bain d'eau assure efficacement la prévention contre la vibration latérale du. fil, et sur la fig.2 la vibration est supprimée dès la sortie de la tête d'extrusion 3', permettant de conserver uns vitesse d'entraînement constante et d'obtenir ainsi un fil dont l'enduit plastique est unifoime. Même dans le cas où. le fil isolé 1' entrerait en vibration latérale par collision avec les gouttes d'eau a'écoulant de la rampe, l'énergie de vibration serait immédiatement absorbée dans l'auget par la viscosité de l'eau, et en fait la vibration se manifeste à peine, et en définitive toute variation de vitesse de passage du conducteur dans la tête d'extrusion 31 est supprimée. Après passage dans un ventilateur ?» pour chasser les portions d'eau qui sont attachéea au fil isolé 1', celui-ci est entraîné par le cabestan 6 et s'enroule sur la bobine 5. Sur la fig.3 les rampes 10 sont alimentées par deux canalisations et deux filtres 8, l'eau de pulvériaatiôn étant recueillie dans les deux cuves 4, et les moyens d'amortissement de la vibration 9 étant placés entre les deux rampes 10. Sous k.9 00205 5 2000096 lea autres rapports la fig.3 ne diffère pas de la fig.2. D'autres moyens de supprimer la vibration sont illustrés sur les figs.5 et 6, ces moyens 14 et 15 étant appliqués à la place des moyens 9 de la fig.3. Sur ces deux figures, 1' est le fil isolé, 4 la cuve 5 de réception de l'eau pulvérisée par les rampes 10, 12 les bains d'eau. Sur la fig.5, 14 est un conduit rempli d'eau ou. un auget de section en Y dont la face supérieure est ouverte, et destiné à. absorber l'énergie de vibration latérale dans le cas d'entraînement à grande vitesse, et qui est parfois solidarisé avec les deux 10 augets 12. La fig.6 est une variante dans laquelle 15 est une éponge imprégnée d'eau, que traverse le fil isolé 1* et qui exerce une force de frottement contre la surface dudit fil 1* avec lequel est ainsi entretenu un léger contact. 15 Comme sur la fig.2, la longueur totale de l'auget 9 pré senté sur la fig.3 est plus courte que celle des rampes de pulvérisation 10. Ainsi, lorsque le fil isolé 1* traverse l'auget 9 et y est maintenu en contact libre avec l'eau ou bien avec l'éponge 15 équipant l'auget 12, l'énergie de vibration latérale 20 du fil se trouve efficacement absorbée, et du fait que la longueur totale de l'auget 9 est courte il contribue à. peine à accroitre la tension du fil. L'auget 9 constituant le dispositif anti-vibrations peut être disposé non seulement entre les deux rampes de pulvérisation 25 comme sur la fig.3, mais à un emplacement quelconque, et par exemple si on le désire devant le cabestan 6. Les différences de fabrication de fil isolé résultant de l'emploi de l'appareillage conventionnel ou de l'appareillage de l'invention présenté sur les figs.2 et 3, peuvent encore être 30 mises en évidence en considérant le's courbes présentées sur la fig.lO sur laquelle sont portées en abcissesles longueurs totales Q-Q cLôq" cures des augets |de refroidissement, et en ordonnées l'accroissement de tension du fil isolé, résultant de la turbulence de l'eau dans le dispositif de refroidissement. Les courbes a et b correspon-35 dent aux cas d'utilisation du dispositif conventionnel selon la fig.l pour les vitesses v et 2v ; la courbe c correspond à l'utilisation du dispositif de l'invention selon les figs.2 ou 3. De manière générale, un certain temps est nécessaire pour le refroidissement et la solidification d'un plastique enduit sur 40 on conducteur, de sorte quril y a une limite inférieure de lon- -gueur h9 00205 6 2000096 du dispositif de refroidissement, et cette limite inférieure s'aecroit proportionnellement à la vitesse v d'entraînement. Si donc,la vitesse d'entraînement étant v , la limite inférieure de longueur du dispositif de refroidissement étant 5 sur la fig. 5 10, lorsque la vitesse d'entraînement sera 2v cette limite inférieure de la longueur va s'accroître à 10. ' De ce point de vue, en utilisant l'appareillage de construction conventionnel il y aura allongement du conducteur à une vitesse inférieure à v , dans le cas d'un dispositif de refroidissement de longueur 10. 10 Dans le dispositif de l'invention, même si la vitesse d'entraînement est supérieure à 2v il n'y aura pas allongement du fil. En conséquence, en utilisant l'appareillage de l'invention, une limite supérieure admissible de la vitesse d'entraînement n'est pas imposée par la longueur du dispositif de refroi-15 dissement, mais par le reste de la chaîne de fabrication. La présente invention fournit des moyens concrets d'ac-croitre la vitesse de production sans entraîner aucun allongement indésirable du conducteur constituant l'âme du fil isolé, et n'entraînant pas non plus de variation dans l'épaisseur de. l'isolant 20 de sorte qu'un grand profit est retiré de l'application du procédé. Des modifications et variations de détail peuvent être apportées au dispositif décrit, sans sortir du cadre de l'invention. ;9 00205 7 2000096 HEYESDICAOlIOCTS L'invention a pour objet: 1) Un appareil de fabrication de fila isolés pour câbles de communication, par enductian de matière plastique aur un conducteur, l'appareil comportant: un dispositif d'extrusion pour 5 l'enduction de la matière plastique sur le conducteur, un dispositif de refroidissement et de solidification de l'isolant, un diapositif d'entraînement du conducteur isolé après refroidissement, et un diapositif d'enroulement du fil isolé dont l'enduit est solidifié, l'appareil étant caractérisé par des moyens de 1Q refroidissement par pulvérisation d'eau constitués d'au moins une rangée de fentes ou trous,disposés entre la tête d'extrusion de la matière plastiqua et le cabestan d'entraînement du fil isolé, sous ladite rampe étant disposée un cuve de réception de l'eau pulvérisée; des moyens d'assèchement ; des moyens d'absorption de 15 l'énergie de vibration du fil isolé entraîné; la combinaison de ces moyens procurant un fil dont l'épaisseur d'isolant est uniforme. 2) Appareil selon 1, caractérisé en ce que lesdit's moyens d'absorption de la vibration sont constitués par au moins un bain 20 d'eau disposé entre la tâte d'extrusion et le cabestan d'entraînement, bain d'eau au travers duquel passe le fil isolé, l'abaorp-tion de l'énergie de vibration pendant l'entraînement garantissant l'uniformité de l'enduit isolant. 3) Appareil selon 1, caractérisé en ce que lesdits moyens 25 d'absorption de la vibration sont constitués par une éponge disposée au centre des moyens de pulvérisation, au travers de laquelle passe le fil isolé, l'absorption de l'énergie de vibration pendant l'entraînement garantissant l'uniformité de l'enduit isolant.