Brevet FR2226799A1 — publié le 19741115

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de gaine chauffante ainsi que les gaines chauffantes obtenues par ce procédé. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique de 1' électricité et plus particulièrement le chauffage électrique. il est bien connu de réaliser des tresses tubulaires se composant d'un certain nombre de fils qui s'entrecroisent et s'enroulent en hélice autour Qhn mandrin et ceci par moitié de préférence, avec un pas à droite et un pas à gauche. A partir de ce principe, il est possible d'étendre ces caractéristiques et de réaliser une tresse avec un enroulement à gauche en fil isolant et un enroulement à droite en fil résistant ou inversement. Les fils isolants ont pour mission de maintenir à distance régulière la nappe de fils résistants. Ainsi maintenus les fils chauffants, ne peuvent se toucher et de ce fait donnent une très bonne répartition de la chaleur. Il est facile de faire varier le nombre de fils résistants, le pas de l'hélice, le diamètre des fils, tout en gardant une bonne flexibilité. L'alimentation de ces dits fils se fait soit aux deux extrémités de la gaine, soit à une seule extrémité. Dans ce dernier cas, la moitié des fils sert à l'aller ducourant, l'autre moitié au retour. Il est bien évident que ceci n'est qu'un exemple, car on peut prendre sur une nappe un nombre déterminé de fils, de fils de cuivre pour l'alimentation et tous les autres fils pour le chauffage,. tout cela étant judicieusement réparti eut maintenu par une trame de fils de verre ou autre matière isolante. Cette dite gaine composite peut êtré exécutée sur mandrin souple ou rigide ou même sans mandrin pour former ainsi une gaine creuse et pouvant hêtre après sa réalisation installée sur un mandrin. La réalisation et ce procédé de fabrication d'une gaine chauffante suivant l'invention offrent la possibilité d'exécution en très grandes longueurs et en continu, la possibilité d' être recouverte extérieurement, et réaliser un grand nombre d' interconnexions, l'incorporation dans la composite de fil de couple pour prise de température, ainsi qu'un revêtement direct sur la pièce à chauffer agissant comme une armature t un renforcement de la pression. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans le dessin annexé La figure 1 montre par une vue partielle de face l'entrecroi- sement et l'enroulement en hélice des fils isolants et des fils conducteurs/autour d'un mandrin. On a représenté en traitsinter- rompus les fils de couple constituant un circuit indépendant pour la prise de température. La figure 2 est à plus grande échelle une vue de profil en coupe transversale correspondant à la figure 1. La figure 3 montre autour d'un mandrin l'entrecroisement et l'enroulement en hélice des fils isolants et des fils conducteurs et l'alimentatiotl électrique de ces derniers au droit des deux extrémités. La figure 4 montre par une vue de face et à grande échelle une gaine chauffante sous forme de tresse à fils jointifs dont les fils conducteurs sous forme de nappes hélicoidales sont alimentés suivant une seule extrémité. La figure 5 est une demi vue en coupe et de face d'une gaine chauffante montrant la combinaison de différentes variantes de réalisation selon le procédé de fabrication objet de l'invention. L'objet de l'inventiOn est rendu plus concret en le décrivant sous les diverses formes de réalisation illustrées non limitativement aux figures du dessin. Selon l'invention la gaine de chauffage se présente sous forme d'une tresse à fils espacés qui s'entrecroisent et s'enroulent en hélice autour d'un mandrin souple ou rigide. Selon la figure 1, cette tresse se compose d'un enroulement en fils isolants 1 et d'un enroulement opposé en fils conducteurs tels fils résistants 2 suivant des pas égaux de préférence. Les fils en verre ou autre matière isolante s'enroulent en hélice et s'entrecroisent alternativement avec les fils résistants 2, autour d'un mandrin 3 en matière isolante et étanche ou non à la température et maintiennent ces derniers à distances régulières et espacées. Ainsi les fils résistants/2~ ne peuvent se toucher et assurent une très bonne répartition de la chaleur. Dans la réal;saçion figure 3 l'alimentation des fils résistants 2 se fait par leurs extrémités reliées séparément en A et B. On peut également incorporer dans ce tressage un ou des fils de couple 4 également enroulés en hélice entre deux fils résis tant s 2 et destinés par exemple à prendre la température de la nappe de fils comme illustré par le tracé en traits interrompus de la figure 1 ou encore servir de circuit d'alimentation. Pour cela, il suffit de brancher un appareil de mesure aux extrémités des dits fils de couple 4. Ces fils 4 repérés de par leur couleur étant par exemple en métal de conductibilité différente telle que cuivre. Dans la réalisation illustrée figure 4 on voit une gaine chauffante 5 afec des fils résistants 51 disposés par nappe jointive et enroulés en hélice en un ou plusieurs enroulements lors de l'entrecroisement formé par une tresse à fils 2 jointifs 5 en matière isolante.Cette gaine ainsi formée sans armature peut être utilisée pour être enfilée sur un tuyau souple ou rigide. Dans cette même figure 4 on a également illustré un autre exemple d'alimentation des fils résistants 51 Ces dits fils Sont connectés à une extrémité en C et l'alimentation se fait à l'extrémité opposée suivant les bornes D et E. Il est bienvident que ces réalisations par fils résistants enroulés en hélice autorisent de par leur branchement d'autres montages électriques pour l'obtention d'une pluralité de circuits distincts. Selon la figure 5, on a illustré une gaine de chauffage, formée successivement par l'emploi d'un tube interne 6 formant mandrin sur lequel sont enroulés hélicoidalement par entrecroisement une nappevde fils isolants 7 et de fils résistants 8 séparés entre eux comme indiqué figure 1. Cette nappe,est recouverte extérieurement d'une tresse 9, en matière textile isolante à fils jointifs, tandis qu'un tuyau extérieur 10 assure le recouvrement et la protection de l'ensemble. Les avantages de ces dispositions ressortent bien de la description et on note en particulier - un chauffage uniformément réparti sur la section et la longueur du tuyau ou mandrin dans lequel circule le liquide ou fluide, - un maintien rigoureux de chaque fil résistant à des distances régulières par suite de l'entrecroisement avec les fils isolants formant liens, - une possibilité de fabrication en continu suivant des grandes longueurs, - une possibilité de recouvrement extérieur sans crai-nte de glissement des fils résistants ou isolants, - une possibilité pratiquement illimitée de connexions électri ques pour l'établissement de un ou plusieurs circuits électri ques indépendants. - un revêtement direct de la pièce à chauffer, agissant également à la façon d'une armature pour. augmenter sensiblement sa résistance et par suite la pression intérieure du fluide. Il faut noter également que les mêmes dispositions inventi ves peuvent être appliquées pour l'obtension du ruban plat ou autre section polygonale. Les échantillons annexés également déposés à l'institut National de la Propriété Industrielle, illustrent - l'échantillon nO 1 une gaine chauffante montée sur mandrin avec des enroulements en hélice de fils isolants et de fils électriques résistants entrecroisés et écartés suivant leurs spires de sens opposes. - l'échantillon nO 2 une gaine chauffante, pouvant être enfi lée, avec un entrecroisement de fils jointifs isolants et de nappes de fils électriques résistants suivant des enroulements hélicoidaux. - l'échantillon n" 3 une gaine chauffante, avec un tube exté rieur et un tube intérieur étanche entre lesquels sont disposés concentriquement un.enroulement en hélice de fils isolants et de fils électriques écartés et entretoisés, recouverts d'une tresse tubulaire textile. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisatioi de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Procédé de fabrication de gaine chauffante caractérwépar le fait qu'il est réalisé par tressage autour d'un mandrin tubulaire souple ou rigide de fils isolants et de fils conducteurs disposés par entrecroisement suivant des sens de rotation opposés pour constituer des circuits hélicodaux de fils conducteurs écartés et maintenus par les fils isolants de sens opposés. 2- Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les filS conducteurs constituent un ou des circuits chauffants connectés entre eux soit à l'une ou aux deux extrémités pour autoriser leur branchement électrique pour l'a 1 imentation. 3- Procédé de fabricationss selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fils conducteurs isolés de par leur écartement et repérés par leur section ou couleur différente permettent de constituer de par leur branchement distinct des circuits é- lectriques indépendants dont certains pour le chauffage et d'autres pour d'autres utilisations tels que l'alimentation, prise de température. 4 4- Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la gaine chauffante est réalise par tressage direct sans mandrin dont les fils conducteurs disposés unitairement ou par nappe jointive sont insérés hélicoidalement dans un seul sens en un ou plusieurs enroulements lors du tressage des fils isolants jointifs entnaroisés pour constituer une gaine souple. 5- Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la gaine chauffante disposée sur mandrin est recouverte d'un tube extérieur souple ou rigide avec interposition d'une tresse tubulaire en matière isolante.