Brevet FR2108142A1 — publié le 19720519

La présente invention a pour objet le perfectionnement des machines servant à mouler des pièces en matière thermoplastique et en particulier les pièces isolantes utilisées dans la fabrication des paires coaxiales Les paires coaxiales servant à la transmission des couros porteurs dans les systèmes de télécommunication analogiques ou à modulation par impulsions codées sont constituées par un conducteur central et un conducteur extérieur cylindrique ayant le même axe. Pour maintenir ces conducteurs dans une position relative fixe malgré les enroulements et déroulements des cibles à paires coaxiales pendant leur fabrication et leur installation, le conducteur central est muni d'une isolation ayant des propriétés électriques convenables assurant le maintien du centrage de ce conducteur par rapport au conducteur extérieur malgré les diverses manipulations0 Cette isolation peut dtre continue, par exemple en polyéthylène massif ou cellulaire appliqué par extrusion ou encore sous la forme d'un ruban, fil ou cordon isolant enroulé en spirale autour du conducteur central. Ces modes d'isolation ne sont pas visés par le présent brevet. Une autre technique d'isolation consiste à disposer des isolateurs, ou pièces d'écartement identiques, distribués uniformément le long du conducteur central. Ce résultat est obtenu en faisant défiler le conducteur central z travers un ensemble de moulage devant la tête d'une boudineuse extrudant lme matière plastique isolante, généralement du polyéthylène additionné ou non de produits divers.L'ensemble de moulage est habituellement constitué d'au moins deux sous-ensembles, chacun d'entre eux est constitué d'éléments identiques, les éléments des différents sous-ensembles coopérant pour délimiter autour du fil, lors de son passage, un moule en creux aux dimensions de l'isolateur avec un orifice permettant son remplissage en matériau isolant au passage devant la tte d'extrusion Pour obtenir un fonctionnement en continu (à la défilée), le moule suit le fil sur une certaine longueur de son parcours. Pour permettre des vitesses de défilement compatibles avec les impératifs économiques, on a été amené à utiliser plusieurs moules sur une machine0 Chaque sous-ensemble est constitué par une chaine sans fin qui porte un certain nombre de fractions de moules.Le déroulement simultané des différentes channes est assuré de façon que les moules partiels arrivent en coincidence de façon à constituer les moules autour du fil. Le modèle le plus courant des pièces isolantes utilisées est un disque traversé en son centre par le conducteur central et supportant le conducteur extérieur sur sa circonférence. Un tel ensemble de moulage est décrit dans le brevet français n0 1 010 366 déposé le 5 aobt 1948 par la Demanderesse pour n Fabrication d'objets moulés en matière thermoplastique par l'utilisation d'une machine à extruder fonctionnant d'une manière continue ". Une autre solution technologique du meme problème, connue sous le nom de technique d'isolation ballon, consiste à rétreindre périodiquement un tube cylindrique continu extrudé autour du conducteur central avant qu'il ne soit refroidi. Ce mode d'isolation est pratiqué à l'aide d'empreintes partielles portées sur plusieurs channes sans fin devant lesquelles défile le conducteur central muni de son tube isolant, Le brevet français nO 1 527 789 déposé le 19 janvier 1967 par la SOCIETE ANONYI{E DE TELECOXMUNICATIONS pour " chine pour la réalisation d'isolations plastiques aérées pour conducteurs électriques en particulier pour conducteurs centraux de paires coaxiales pour très haute fréquence " décrit une machine permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Qu'il stagisse de moules partiels pour isolation par extrusion à la défilée ou d'empreintes partielles pour isolation ballon, toutes les machines connues comportent des chaines ou des roues de mdme longueur donc présentant un nombre égal d'éléments0 Les memes éléments sont donc associés à chaque cycle en un point du fil, pour y constituer le moule ou 11 empreinte. Or, quelle que soit la précision apportée à l'usinage des éléments, ils ne sont pas abso lument identiques0 Les pièces d'écartement ne sont donc pas non plus rigoureusement identiques entre elles, Les irrégularités dimensionnelles entre isolateurs se retrouvent en conséquence reproduites à espacement constant le long de la structure coaxiale, espacement défini par le cycle de l'ensemble mécanique de moulage ou de rétreint. Ces irrégularités mécaniques périodiques ne présentent pas dtincon- vénient lors de la transmission de courants modulés à des fréquences relativement basses (une dizaine de MHz)o Elles créent par contre des perturbations lorsque l'espacement périodique devisent du même ordre de grandeur que la longueur d2 onde du signal transmis sur la paire, ce qui est le cas des machines actuellement disponibles dans le commerce, lorsque la bande de fréquences à transmettre s'étend jusqu'à -60 IEz et au-delà. Le calcul permet de montrer qu'un affaiblissement important résulte d'une accumulation d'ondes réfléchies par des irrégularités mécaniques régulièrement espacées, La première résonance se manifeste quand la demi-longueur d'onde est égale à l'espacement entre défauts. En vue de supprimer cet inconvénient, il est prévu, selon la caractéristique essentielle de l'invention, d'allonger notablement l'espacement périodique des irrégularités mécaniques des pièces isolantes le long dtune paire coaxiale de façon que cette périodicité soit masquée par les irrégularités aléatoires ou meme périodiques ayant d'autres causes Cette condition est atteinte, lorsqu'on emploie sur les machines de l'un des types cités plus haut, des chaînes sans fin de longueurs différentes portant chacune un nombre d'éléments qui soit premier avec celui des éléments des autres chaînes. Dans le cas où la machine comporte deux chaînes seulement, il suffit par exemple d'augmenter le nombre d'éléments d'une unité sur l'une des chaînes en conservant les autres paramètres de la machine. Ce perfectionnement présente 1es avantages, d'une part, d'espacer la reproduction de défauts identiques de manière telle que leur reproduction ne présente plus d'inconvénients, couipte tenu des défauts plus importants dQs à d'autres causes et, d'autre part, de pouvoir etre introduit dans toutes les machines en usage sans nécessiter de modification majeure ni onéreuse. L'invention sera mieux comprise en se reportant à la description qui va suivre et aux dessins qui l'accompagnent, donnés à titre d'illustration non limitative, lesquels représentent : La figure 1 la courbe d'atténuation due à la réflexion en fonction de la fréquence, calculée pour une section de 280 km de paire coaxiale de 2,6/9,5 mm due à des irrégularités régulièrement espacées. La figure 2 la même courbe pour une section de 280 km de paire coaxiale de 1,2/4,4 mm. Les figures 3a et 3b une vue de face et une vue en couped' un dispositif de moulage de pièces d'lsolement suivant l'invention. Ainsi qu'il a été dit la répétition périodique de défauts mécaniques dans les paires coaxiales provoque des irrégularités d' affaiblissement0 A titre d'exemple l'affaiblissement produit sur une section de 280 km de paire coaxiale par des défauts régulièrement espacés a été calculé. La figure 1 représente l'effet d'une irrégularité de 5 millièmes de picofarads tous les deux mètres sur une paire coaxiale 2,6/9,5 mm isolée par disques. La figure 2 représente l'effet d'une irrégularité de Scentièmes de picofarads tous les cinq mètres sur l'atténuation dans une paire coaxiale 1,2/4,4 mm isolée selon le procédé "ballon". Ainsi qutil apparaît, la courbe d'atténuation est relativement sélective. Le maximum d'atténuation se produit lorsque la fréquence du signal correspond à une longueur d'onde voisine du double de l'espacement périodique entre irrégularités mécaniques. Les variations périodiques de dimensions de l'isolateur maintenant l'écartement entre les conducteurs sont à l'origine des irrégularités d'affaiblissement constatées0 Pour éliminer cette cause de fonctionnement défectueux il a déjà été envisagé en particulier dans le brevet français nO 1 527 789, déjà cité, d'apporter une plus grande précision à la fabrication des moules afin d'obtenir des pièces présentant des caractéristiques identiques. Cette solution, outre qu'elle ne présente pas de garantie formelle, amène à conce voir des dispositifs de moulage complexes, de réalisation onéreuse. Aussi, a-t-on préféré, tout en conservant une haute qualité de fabrication aux dispositifs de moulage, faire appel à un principe différent. Les défauts de moulage ne pouvant pratiquement être rigoureusement éliminés et leur répétition régulière surtout étant nuisible, on a cherché à rejeter cet effet nuisible en dehors de la bande de fréquences utilisée à la transmission ou tout au moins dans une zone où l'effet cesse autre nuisible. Pour atteindre ce but, l'invention prévoit d'associer, sur une méme machine, des chaînes sans fin portant chacune un nombre d'éléments partiels de moulage ou d' empreinte qui est premier avec celui ou ceux de l'autre chaîne ou des autres chaînes. Les figures 3a et 3b donnent un exemple de réalisation de telles chaînes de moulage dans le cas particulier d'une machine dl isolement par disque dans laquelle chaque disque isolant est extrudé dans un moule fait de deux demi-moules0 La figure 3a représente une vue de face partielle de l'assemblage de deux chaînes constituant l'ensemble de moulage, la figure 3b une coupe de cet assemblage suivant l'axe A-A de la figure Sa, La chaîne supérieure 1 et la chaîne inférieure 2, entraînées en synchronisme dans un mouvement de rotation continu, sont formées d'éléments identiques comprenant chacun deux maillons tels que 3 et 4,5 et 6.Ces maillons réunis par des axes tels que 7 et 8 entraînent des demi-moules 9et10, 11et12, qui sont associés deux à deux par le mouvement des chaînes pour former des moules tels que 13o Pour assurer ùn positionnement correct des deux demi-moules, ceux-ci ont été munis alternativement de t- tons tels que 14 venant s'encastrer exactement dans des logements tels que 15 portés par l'autre demi-moule. A cet effet chaque élément de chaque chaîne comporte un porte-empreinte mile 10-et 12 par exemple et un porte-empreinte femelle 9 et 11 par exemple, les porte-empreintes m'ales de chaque chaîne étant montés en regard des porte-empreintes femelles de l'autre chaîne.Ainsi que le montre la figure 3b les totons et les logements qui leur correspondent sont disposés axialement, le conducteur central 16 de la paire coaxiale 17 est engagé dans un orifice/placé au centre du moule constitué par la réunion des demi-moules. Un orifice 18 permet d'injecter la matière plastique dans le moule lors de son passage devant une tette d'extrusion et de former ainsi les pièces d'écartement 19. Selon la présente invention une des chaînes contient n éléments et l'autre en contient (n-+ 1)o L'élément nO t de la première chaîne n'est opposé à l'élément nO 1 de la seconde qu'après le défilement de n (n + 1) éléments ; alors que sur une machine à deux chaînes de n éléments chacune, le cycle correspond au défilement de n éléments. Pour des chaînes de 205 cm et 64 éléments si la combinaison 1 - 1 est la plus mauvaise (par exemple disque le plus gros) on trouvera cette irrégularité cause de réflexion tous les 2,05 mètres avec la machine normale, alors que l'espacement sera de t 2,05 x 65 = 133,25 m avec une machine selon l'invention dont la deu xième chaîne comporte 65 éléments au lieu de 64. Avec un tel espacement les réflexions multiples ne sont plus gênantes car elles sont peu nombreuses et dominées par des atténuations beaucoup plus importantes dues à d'autres causes, par exemple les épissures. Il est évident que l'avantage de l'invention est atténué si l'irrégularité mécanique est produite par un seul demi-moule car la périodicité tous les n éléments est conservée, M!me dans ce cas, on remarque que l'emploi de chaînes de longueurs différentes demeure avantageux parce que ce demi-moule défectueux se trouve associé successivement à tous les demi-moules de l'autre chaîne qui ont entre eux des irrégularités s'ajoutant ou se retranchant au défaut principal. Il s t introduit une association quasi aléatoire à cycle très long de demi-moules donnant des compensations statistiques entre les ondes réfléchies. Sur certaines machines les éléments doivent être obligatoirement en nombre pair pour faciliter la construction et la synchronisation des mouvements. Dans ce cas, la combinaison de n éléments avec (n + 1) n'est pas acceptable et l'invention prévoit la combinaison n et (n + 2). Le cycle total est alors réduit de moitié, les corncidences se retrouvent tous les n(n+2) éléments. L'avan 2 tage obtenu est moindre, mais il demeure important. L'exemple de réalisation décrit ci-dessus ne saurait trie limitatif de l'invention tout particulièrement en ce qui concerne d'une part, le type de support utilisé pour porter les éléments de moulage ou d'empreinte et assurer leur -réunion, d'autre part, le fractionnement du moule ou de l'empreinte eux-mêmes en deux parties. C'est ainsi que dans certains cas, sans pour autant sortir du cadre de l'invention, les parties de moules ou d'empreinte peuvent etre fixés sur des roues ou des courroies sans fin et que des dispositifs de moulage ou de rétreint peuvent être constitués par la réunion d' un nombre de portes moules ou empreintes supérieur à deux, chaque série de porte-moule ou empreinte de mame nature pouvant nécessiter un support particulier. REVENDICATIONE 1. Machine pour fabriquer des isolateur s pour structures coa xiales, telles que cibles et lignes de transmission, dans lesquelles ces isolateurs sont espacés régulièrement le long d'un conducteur central, se caractérisant principalement par le fait que la définition et la mise en place desdits isolateurs est exécutée à l'aide d'au moins deux éléments mécaniques associés autour du conducteur central, chacun de ces éléments mécaniques faisant partie de séries distinctes, dXéléments identiques montés en boucle fermée, le nombre d'éléments mécaniques constituant lesdites séries étant premiers entre eux. 2. Machine pour fabriquer des isolateurs pour structures coa xiales, telles que cibles et lignes de transmission, dans lesquelles ces isolateurs sont espacés régulièrement le long d'un conducteur central, se caractérisant principalement par le fait que la définition et la mise en place desdits isolateurs est exécutée à l'aide d'au moins deux éléments mécaniques associés autour du conducteur central, chacun de ces éléments mécaniques faisant partie de séries distinctes, d'éléments identiques montés en boucle fermée, le nombre d'éléments mécaniques constitlant lesdites séries ayant un commun multiple au plus égal au cinquième nombre entier. 3 Machine selon revendication 1 dans laquelle les éléments mécaniques sont montés sur des chaînes. 40 Machine selon revendication i dans laquelle les éléments mécaniques définissant chaque isolateur sont supérieurs à deux. 5. Machine selon revendication 1 dans laquelle les éléments mécaniques sont des parties de moules. 6o Machine selon revendication 1 dans laquelle les éléments mécaniques sont montés sur des roues. 7. Machine selon revendication 1 dans laquelle les éléments mécaniques effectuent un-retreint.