Brevet FR2096885A1 — publié le 19720303

La présente invention concerne la fabrication de cables multiconducteurs et plus particulièrement les cibles constitués de conducteurs isolés par boudinage de matière plastique sur le fil métallique conducteur. Ainsi qu'il est bien connu, la continuité électrique des circuits exige l'identification des conducteurs isolés qui les constituent à des fins de raccordement ou de cablageO Dans le cas des cables de télécommunications, ledit conducteur fait partie d'une paire, d'une quarte, d'une paire coaxiale ou de tout autre élément éventuellement toronné, plusieurs torons ou nappes d'é- léments étant assemblés pour constituer l'ame dudit cabale. Le procédé d'identification doit donc permettre de distinguer un conducteur parmi un grand nombre d'autres conducteurs. On a proposé plusieurs groupes de solution à ce problème Le premier consiste à colorer la totalité de l'isolant en incorporant un pigment pulvérulent aux granules de matière plastique alimentant la boudineuse. Cette solution présente des inconvénients techniques et économiques. Du point de vue technique, l'addition de pig mentis de nature différente tend à modifier la permittivité de l'isolement ce qui risque de produire un déséquilibre entre les conducteurs. De plus, le bon fonctionnement des tetes d'extrusion est souvent gené par les pigments Du point de vue économique, une telle solution nécessite ltextrusion successive des longueurs de fils de coloration différente avec un arrêt de la machine pour nettoyage avant changement de couleur.Etant donnée la grande vitesse des machines modernes, tout arrêt de la machine, meme courtS réduit considérablement son rendement horaire0 De plus l'arrtt n'étant pas instantané, l'extrudeuse fournit pendant la période transitoire qui précède l'arrêt effectif, une longueur importante de fil qui risque autre perdue. En cas de l'utilisation des conducteurs à la fabrication d'un ciblez il est nécessaire de stocker un nombre élevé de conducteurs correspondant aux différentes colorations, ce qui correspond à un investissement et à un encombrement qui deviennent considérables.Le premier inconvénient technique a été partiellement résolu en próeédant à une double isolation des conducteurs, ainsi qu'il est décrit dans le brevet britannique n 1.136.419 déposé le 23 décembre 1966 par Imperial Chemical Industries, par exemple. La couche colorée étant très mince, intervient faiblement dans la permittivité. Cette solution n'est g4fralement pas applicable à cause de l'aug mentation du diamètre des conducteurs qui en résulte nécessairement et de l'augmentation du prix de revient. Une autre solution à ce problème est décrite dans le brevet français n 998.748 déposé le 7 octobre 1949 par la Demanderesse pour nRepèrage des conducteurs isolés par un recouvrement de polyéthylène ou d'autre matière plastique". Elle consiste essentiellement à associer au conducteur un ou plusieurs films ou rubans colorés réalisés dans le matériau meme servant à l'isolation avant extrusion de la gaine qui est transparente, quelle que soit la combinaison colorée appliquée au conducteur. Le deuxième groupe de solutions consiste à identifier les conducteurs à l'aide d'anneaux colorés ou de tout autre signe localisé déposé sur la matière plastique après extrusion. Ainsi qu'il est mentionné dans le brevet britannique n 1.086.635 déposé le 15 mars 1963 par Plessey, un nombre limité de marques, associées à un nombre limité de couleurs, permet d'obtenir un nombre élevé de combinaisons différentes. Cette solution élimine les inconvénients techv niques tant au point de vue des caractéristiques électriques du conducteur que du point de vue de la fabrication.Elle nécessite l'introduction, dans la channe de fabrication, après extrusion, d'un poste de marquage dont la réalisation et la mise au point posent des problèmes très délicats dans le cas de fils unitaires, étant donnée la vitesse de défilement linéaire desdits fils sur les machines mo dernys. Une solution à ce problème est décrite dans la conférence "High Speed Eand Marking of Insulated Conductors", prononcée par le Dr. G. lehnert au 1Sème Symposium Cable and Virés intitulé 11Techni- cal Progress in Communication Wires and Cables" à Ashbury Park, N.J. Etats-Unis, en décembre 1963. Ce système est toutefois limité à une vitesse de défilement inférieure à 800 mètresXminùteO Il est par conséquent avantageusement utilisé à l'identification de cabales ou de faisceaux complexes Les boudineuses actuellement disponibles permettent un défilement à 1 800 mètres/minute. Il n'est pas admissible du point de vue économique de limiter la vitesse d'une channe à cause d'une opération secondaire comme le marquage. On a également proposé d'identifier des conducteurs à isolement plastique en modifiant l'état de surface de l'isolant par des rainures ou tout autre irrégularité ainsi qu'il est décrit dans la demande de brevet déposée le 24 octobre 1969 par la Demanderesse pour "cible électrique constitué de conducteurs et d'éléments facilement identifiables par simple toucher". Cette solution ne peut convenir lorsque le nombre de conducteurs à identifier est supérieur à une dizaine. La présente invention concerne des cibles multiconducteurs à conducteurs unitaires colorés d'une façon continue présentant éventuellement des impressions supplémentaires mais ne présentant pas les inconvénients rappelés ci-dessus et constituant un perfectionnement au brevet nO 998o748 déjà cités La présente invention utilise la propriété bien connue de certaines encres commerciales d'adhérer sur les métaux, on citera comme exemple les encres imbibant certains marqueurs poùr métaux. Les cibles selon la présente invention sont essentiellement constitués de conducteurs unitaires ou d'ensembles de conducteurs unitaires (paires, quartes, etc0.0) dont chaque conducteur ou ensemble est constitué de fils métalliques teintés différemment par immersion dans des encres colorées pour métaux, revenus d'un gainage isolant obtenu par exemple par extrusion. Le marquage par immersion dans un bain d1 encre présente le grand avantage d'entre une opération sans limr-tation de vitesse0 Pour que le fil se recouvre d'une pellicule d'encre il faut au moins un centième de seconde dtimmersion dans une encre dont la viscosité est de plusieurs centaines de centipoises ; lorsque la vitesse augmente, la durée d'immersion est maintenue constante en allongeant le bac contenant l'encre. La Demanderesse a constaté qu'une pellicule d'encre de quelques microns suffit à colorer un conducteur de cuivre sans smbigtiité. Dans le cas de conducteurs en aluminium, la coloration ne présente pas non plus de difficulté. la protection immédiate du revetement coloré par l'isolant extrudé garantit celui-ci contre toute action mécanique et chimique ultérieure0 L'expérience a montré que les couleurs des encres commerciales ne sont pas modifiées par l'éléyation de température accompagnant l'extrusion0 On dispose donc d'une large gamme de couleurs différentes. Au cas où elle ne suffirait pas, il est prévu, selon la présente invention, d'utiliser des conducteurs identifiés à la fois par leur couleur et un motif coloré tel des anneaux, des hélices, etc... dessinés sur le fil par des rouleaux du type utilisé en impression au d'associer la coloration uniforme du fil métallique à l'un des procédés couramment utilisés à cet effet, tel par exemple celui faisant l'objet de la conférence de Mo Lehnert citée plus haut. D'autres avantages s'attachent à l'emploi de conducteurs colorés par immersions Les encres commerciales possèdent un pouvoir isolant et leur application sur le fil conducteur réalise un émaillage qui peut pallier les microtrous de l'isolant dans une certaine mesure. Leur départ sur des fils en aluminium présente en outre l'avantage de coller l'alumine et de rendre ainsi le boudinage de ces fils aussi facile que celui des fils de cuivre. Le boudinage de l'isolant est exécuté avec un matériau parfaitement pur, exempt des particules non thermoplastiques utilisées à la coloration dans la masse dans le procédé cité ci-dessusO Ces particules finissent par encrasser les filtres et créent des porosités.Enfin, l'opération de boudinage étant rendue indépendante de l'opération de coloration, il n'est plus nécessaire de vidanger le corps de la boudineuse en cas de changement de couleur. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description du procédé qui va suivre et aux dessins qui l'accompagnent et dans lesquels la figure la donne un schéma d'organisation d'une channe de coloration et d'isolation de conducteur unitaire destiné à un cible selon l'invention la figure lb donne la vue en coupe d'un conducteur unitaire coloré et isolé ;; la figure 2a donne la vue en coupe d'une paire dont les fiAs sont-colorés et isolés sous la meme gaine plastique la figure 2b donne un schéma d'organisation d'une chatte de coloration des conducteurs d'une paire utilisable dans les cabales, selon l'invention, isolés par la mEme gaine plastique la figure 2c donne la vue en coupe d'une quarte dont les quatre fils colorés sont isolés par la mbme gaine plastique et utilisable dans les câbles selon l'invention0 Ainsi qu'il est visible sur la figure la, le fil métallique conducteur 1 est fourni par une bobine débitrice 2. Entratné par deux cabestans synchronisés 3 et 4 et renvoyé par les poulies 5, 6, 7, 8, le fil traverse le bac 9 contenant ltencre de marquage l0o A la sortie du bac un suceur en matière plastique 11, muni d'un orifice calibré 12, assure l'égalisation du dépit encre sur le fil et l'élimination des surplus0 Les poulies de renvoi 6, 7 et 8 ainsi que le suceur 11 sont solidaires du bac 9. La longueur de ce bac est calculée en fonction de la viscosité de l'encre de marquage utilisée et de la vitesse de défilement du fil de manière i ce que le dépit d'encre à la sortie du bac présente un aspect uniforme.Avec des encres à marquer les métaux, telles que les encres HERDIN, TIFLEX ou CORONA par exemple, disponibles dans le commerce, de viscosité 600 centipoises environ, la Demanderesse obtient avec ce dispositif un dépit régulier et uniforme d'une épaisseur de 5 microns sur des fils défilant à la vitesse de 2 000 mètres/minute en utilisant un bac de 0,50 mètre de long. Entre la poulie 8 et le cabestan 4 on a disposé une soufflerie 13 à air chaud qui sèche le dépit d'encre. Le fil 1 est ensuite renvoyé sur une boudineuse 14, connue en soi, qui extrude sur le fil coloré une gaine de matière isolante transparente. A la sortie de la tête d'extrusion, le conducteur est refroidi dans un bac 15 puis enroulé sur une bobine réceptrice 16 suivant les modes opératoires de pratique courantes Un tel dispositif convient parfaitement pour colorer et isoler un conducteur unitaire dont la coupe schématique, très grossie et établie sans respect des valeurs relatives des épaisseurs de couche, est donnée par la figure lbo Un fil de cuivre 17 de 0,9 mm est coloré par une pellicule d'encre 18 de 5 microns d'épaisseur et enrobé dans une gaine isolante transparente 19 de 0,25 mm dlépais- seur constituée par exemple en polyéthylène0 Le changement de couleur de marquage ne nécessite aucune opération de démontage et de nettoyage de la chatne. Il suffit en effet de retirer le bac 9, qui peut étre monté sur chariot et de le remplacer entre les cabestans 3 et 4 par un bac analogue, préparé à l'avance, contenant une encre de marquage de couleur différente0 La mEme boudineuse peut donc assurer le gainage de tous les conducteurs entrant dans la.composition d'un ctble à grande capacité, chacun d'eux étant identifié par une couleur différente0 Il n'en résulte aucune immobilisation particulière de la machine, le changement de bac de teinture ne prenant pas plus de temps que celui nécessaire à la manipulation des bobines débitrice et réceptrice0 Le cible multiconducteur est ensuite obtenu par assemblage des conducteurs unitaires ou d'éléments comportant déjà plusieurs conducteurs unitaires préalablement soumis à une torsion ou à un toronnage suivant l'une des techniques connues. Selon une variante de l'invention, il est prévu d'utiliser à la réalisation des cibles, des éléments constitués de plusieurs conducteurs unitaires colorés isolés sous une meme gaine plastique. Cela est obtenu en multipliant dans la channe de fabrication le nombre de bacs de marquage par le nombre de conducteurs à colorer et en utilisant une tete d'extruaion appropriée. La gamme des encres de couleur disponible commercialement permet à elle seule de réaliser un nombre important de combinaisons. La figure 2a donne à titre d'exemple la coupe d'une paire dont les conducteurs 20 et 21 sont revêtus simultanément d'une gaine isolante 22 en matière plastique transparente laissant apparaître les pellicules 23 et 24 d'encre de marquage de couleur différente La figure 2b donne en plan le schéma d'organisation d'une chaSne de fabrication d'une telle paire. Les fils conducteurs 20 et 21 sont délivrés par les bobines débitrices 21 et 22. Entraînés par les cabestans synchronisés 31, 32, et 41, les fils traversent à la meme vitesse les bacs 91 et 92 remplis chacun d'une encre de couleur. La pellicule d'encre dont chacun se recouvre est séchée par une tuyère double 131 soufflant de l'air chaud. Les fils ainsi colorés différemment sont repris dans une toute d'extrusion 141 organisée pour enrober les deux fils dans une gaine commune en matériau plastique transparent dont le profil est représenté sur la figure 2a. A la sortie de la boudineuse le cible est, comme dans l'exemple décrit précédemment, refroidi dans le bac 151 et enroulé sur la bobine réceptrice 161. La figure 2c donne également à titre d'exemple la coupe d'une quarte réalisée utilisable dans un cible de l'invention0 Les quatre conducteurs 25, 26, 27, 28 sont chacun recouverts d'une pellicule d'encre de couleur différente, par exemple, blanche 29, bleue 30, noire 31, rouge 32e Ces conducteurs sont assemblés dans la tette d'extrusion autour d'un jonc central 33 pouvant Qtre constitué en polyéthylène0 Les conducteurs et le jonc sont enrobés dans une enveloppe en polyéthylène transparent extrudé 34. Un tel élément de cible peut être obtenu sur une channe de fabrication analogue à celle représentée sur la figure 2b mais comportant, outre la bobine débitrice du jonc et la tette d'extrusion adequate, quatre bacs de coloration. En ce qui concerne les cabales constitués par des conducteurs noyés dans une même gaine isolante, l'emploi du procédé n'est limité que par les possibilités des tetes d'extrusiono Ainsi qu'il a été dit, la gamme des couleurs disponibles est importante et dans une chatne de fabrication il est toujours possible de disposer un bac de teinture sur le parcours de chacun des fils entre les bobines débitrices et la boudineuse. Il est enfin à noter que dans les cibles de l'invention, l'identification des conducteurs peut utiliser la teinture complète du conducteur concurremment avec des procédés de marquage en usage tels qu'anneaux ou hélices colorés imprimés ou vaporisés sur la surface de la gaine. L'invention concerne avantageusement les cibles de télécommunications et de signalisations sans que ces applications soient limitativeso La protection de l'ame du cible constituée selon l'invention est assurée par tous moyens, tels gaine plastique, enveloppe de plomb, enveloppe métallique ondulée, etcs.,, bien connus de l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Câble multiconducteur pour télécommunication dont l'ame comporte plusieurs conducteurs identifiés par leur couleur caractérisé en ce que chaque conducteur est coloré par passage du fil métallique dans un bain d'encre pour métaux et dans la même chatne, isolé par extrusion d'une gaine de matière plastique transparente. 2. Câble multiconducteur pour télécommunication dont l' & e comporte plusieurs éléments de calage dont les conducteurs sont identifiés par leur couleur caractérisé en ce que chaque conducteur d'un élément de calage est coloré par passage du fil métallique dans un bain d'encre pour métaux et, dans la même channe, les conducteurs réunis sont isolés entre eux et vis-à-vis de l'extérieur par extrusion d'une gaine de matière plastique transparente0 3. Câble multiconducteur pour télécommunication dont l'âme comporte un assemblage de conducteurs identifiés par leur couleur selon revendication 1 caractérisé en ce que, après passage dans le bain d'encre, le fil coloré uniformément est soumis à une impression. 40 Cabale multiconducteur pour télécommunication dont l'amie comporte un assemblage d'éléments de câblage dont les conducteurs sont identifiés par leur couleur selon revendication 2 caractérisé en ce que, après passage dans le bain d'encre, les fils sont soumis à une impression avant isolation0 50 Câble multiconducteur pour télécommunication dont l'âme comporte plusieurs conducteurs selon revendication 1 et plusieurs éléments de câblage selon revendication 2, assemblés. 6. Câble multiconducteur pour télécommunication dont l'âme comporte plusieurs conducteurs selon revendication 3 et plusieurs élé ments de câblage selon revendication 2. 7. Câble multiconducteur pour télécommunication dont l' & e comporte plusieurs conducteurs selon revendication 3 et plusieurs éléments de câblage selon revendication 4. 8. Câble multiconducteur pour télécommunication dont l'âme comporte un assemblage de conducteurs et d'éléments de câblage selon revendication 1, et de conducteurs et d'éléments de cabrage de l'art antérieur.