Brevet FR2304153A1 — publié le 19761008

La présente invention concerne un e.. électrique plat, procédé et machine pour la fabrication de tes câbles - De façon plus particulière, la présente invention concerne la fabrication de câbles électriques plats composés de conducteurs notamment non isolés, fixés entre un ruban supérieur et un ruban inférieur soudés l'un à l'autre, les conducteurs étant répartis en groupe, chaque groupe étant séparé du groupe voisin par une bande isolante et l'ensemble étant muni de part et d'autre d'un ruban isolant supérieur et d'un ruban isolant inférieur. On connaît déjà de tels câbles électriques plats, notamment décrits dans le brevet français 73 08 598 de Société CONNECTA. Cette technique consiste essentiellemert à interposer au moment de l'assemb.lage du câble, une ou plusieurs couches intermédiaires, isolantes, continues entre deux nappes de conducteurs nus. La couche intermédiaire peut être réalisée par un ou plusieurs rubans d'un matériau isolant et notamment d'un matériau non thermoplastique, tel que du polytétrafluoréthylène pour assurer l'isolation de l'ensemble des conducteurs vis à vis de l'extérieur du câble en ventant s'ajouter alternativement sur une face et sur l'autre à l'isolation donnée par les rubans d'assemblage. On obtient ainsi une isolation continue d'épaisseur connue. sans plan de joint entre deux conducteurs adjacents. Cette structure de câble permet drattr dre des valeurs de rigidité électrique qu'il n'était pas posai. d'atteindre selon les procédés classiques, aux memes.dimensiolls --de câbles-et d'entr'axes. En conséquence, cette technique, décrt dans le brevet 73 08 598 permet de multiplier par 15 à 100 les longueurs moyennes fabriquées sans défaut diélectrique, notamment sur des câbles présentant des intervalles entre conducteurs compris entre 0,05 à 0,5 mm. Des exemples de tels câbles sont représentés aux figures 1 et 2. La figure i concerne un câble plat, simple, formé de conducteurs 10, 20, répartis en deux nappes: deux conducteurs adjacents sont séparés par une bande isolant 4 et l'ensemble est revêtu d'un ruban inférieur 1 et d'un ruban supérieur 2. La figure 2 représente une structure plus générale d'un câble selon le brevet 73 o8 598. Dans ce câble plat, les conducteurs sont répartis en trois groupes d conducteurs 10, 20, 30. Chaque groupe est séparé des conduct-' adjacents par une bande isolante 40, 1, respective. La figure 2 montre très schématiquement un tel câble. Il va de soi que, par compression entre les calandres ou les cylindres, les divers conducteurs des groupes 10, 20, 30 sont ramenés sensiblement dans un même plan, les bandes isolantes 40, 41 s'imbriquant entre les divers conducteurs. En fait, la pratique a montré que pour de tels câbles, les conducteurs n'étaient pas dans un meme plan, mais qu'il subsistait comme le montre la figure 3, une certaine distance e entre les plans passant par l'axe des câbles de chacun des groupes. Cet écartement e est lié linéairement à l'épaisseur de la couche intermédiaire. Or, cette asymétrie a des conséquences sur les caractéristiques fonctionnelles des câbles de haute précision. Ces conséquences sont notamment d'ordre mécanique et d'ordre électrique, concernant des caractéristiques de transmission Certains des problèmes mécaniques qui se posent portent sur la difficulté qu'il y a de dénuder de tels câbles pour réaliser l-eur connexion. En effet, le dénudage des extrémités de ces câbles en vue de leur connexion doit, pour être réalisé de façon économique, pouvoir être exécuté en une seule opération par des dispositifs à lame. Or, pour bien fonctionner, de tels dispositifs nécessitent un alignement parfait des conducteurs car il subsiste un interstice entre la ou les lames et les conducteurs, une languette de matériau isolant ne sera pas coupée; cela peut entraîner la formation de bavures, préjudiciables à la qualité ou à la réalisation de la connexion, voire même jusqu'à ne pas permettre de dénuder les conducteurs. D'autres inconvénients peuvent être rencontrés dans les opérations de soudage et notamment dans les opérations de "Reflow Soldering", du fait des différences de hauteur des conduct - par rapport au plan de soudage. On peut encore citer des difficult rencontrées pour séparer et épanouir les conducteurs aux extrémités des câbles, liées à la même cause que ci-dessus, t- Cv . Sur le plan des caractéristiques de transmission, comme cela est connu, les diaphonies sont minimales pour les structures à symétries parfaites alors qu'elles croissent très rapidement pour des décalages relatifs par rapport au diamètre des conducteurs, même Si ces décalages sont minimes par rapport au pLan médian, et notamment dans les modes d'exploitation dits "B", dans lesquels les conducteurs véhiculant les signaux sont tous de même parité. Dans d'autres modes d'exploitation et notamment dans le mode A, à chaque conducteur de signal, on associe deux conducteurs de masse, adjacents1 qui lui sont propres. Les diaphonies induites par les lignes latérales sont plutôt améliorées-par rapport à ces dispositions mais celles qui proviennent de lignes perturbatrices appartenant à des câbles superposés peuvent être dangereusement accrues et surtout la paradiaphonie7 lorsque deux conducteurs de signal se trouvent rapprochés par deux excentrements de sens inverse. La présente invention a pour but de créer un câble plat du type ci-dessus, qui tout en conservant les avantages de rigidité, de fiabilité, de qualité, de rendement industriel, permet d'améliorer les opérations mécaniques, tell que le dénudage, ainsi que les caractéristiques de transmissiol de signaux électriques. A A cet effet, l'invention concerne un câble du type ci-dessus, caractérisé en ce que le ruban isolant supérieur et le ruban isolant inférieur présentent une nervure en saillie et/ou en une diminution d'épaisseur au niveau de chaque conducteur en fonction du nombre de bandes isolantes situées du côté correspondant du conducteur. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les nervures en saillie ont des hauteurs correspondant sensiblement aux épaisseurs des bandes isolantes situées du côté correspondant du conducteur. Il peut également entre intéressant d'avoir des bandes ayant des diminutions d'épaisseur correspondant à l'épaisseur des bandes isolantes- recouvrant le conducteur correspondant, de façon à donner un câble ayant siblement une épaisseur uniforme. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le câble plat comporte plusieurs travées consécutîv Suivant une caractéristique de l'invelt- tion, les calandres correspondantes sont apairées suivant la profondeur de leurs gorges périphériques de façon que les décalages soient convenablement conjugués. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les calandres sont apairées de façon qùe certaines gorges ou groupes de gorges forment une ou plusieurs travées consécutives ou des groupes de travées consécutives. L'invention concerne également une installation pour la fabrication de tels câbles. Cette installation est caractérisée en ce qu'elle se compose d'au moins deux cylindres rainurés définissant des intervalles de largeur variable dans lesquels passent les conducteurs, les bandes isolantes et les rubans inférieur et supérieur, les cylindres comportant des gorges périphériques de profondeur définie selon les règles de calcul caractéristiques de la présente invention, correspondant à la hauteur des bossages à réaliser en fonction de l'épaisseur des bandes isolantes intermédiaires, de celle des ruban supérieur où inférieur et de la valeur du décalage précis et exigé entre les plans des nappes de conducteurs. Ce décalage pouvant en particulier être nul. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sch - - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un câble électrique plat à une bande isolante, selon l'art antérieur, comportant une bande isolante intermédiairfç - la figure 2 est une vue en coupe transversale schématique d'un câble électrique plat à deux bandes isolantes intermédiaires selon l'art antérieur, - la figure 3 est une vue de détail montrant la disposition géométrique à l'échelle agrandie des conducteurs dans un câble connus selon la figure 1, mettant ;;videncc le décalage e subi par les nappes de conducteurs, iequel décalage est incontrôlé dans les réalisations de leart ,antérieur, - la figure 4 est une vue en coup transversale d'un câble selon la présente invention, à une bliade isolante, - la figure 5 est une vue en coupe transversale d'un câble à deux bandes isolantes intermédiaires selon l'invention. Selon la figure 4, qui est une vue en coupe à échelle agrandie d'un câble plat formé de deux nappes de conducteurs 10, 20, séparées par une bande isolante 4, on déforme la bande isolante 4 ainsi que les rubans inférieur et supérieur 1, 2, de façon que les conducteurs 10 restent dans le même plan que les conducteurs 20. Ainsi, au niveau des conducteurs 10, la bande isolante 4 passant par-dessus ces conducteurs (selon la figure 4), il en résulte que le ruban supérieur 2 est décalé de façon correspondante. Il en est de même lorsque la bande isolante 10 passe sous les conducteurs 20 de sorte que le ruban inférieur i est décalé en hauteur au niveau du conducteur 20 pour former la nervure en saillie de hauteur H2. Par contre, au niveau des conducteurs 10, le ruban inférieur I présente une rainure lova, de hauteur normale H1 Les nervures en surépaisseur, telles que lOb et 20a, sont à une hauteur de H2 par rapport au plan contenant les conducteurs 10, 20 alors que les nervures sans sur épaisseur 20b et iOa sont à une hauteur H1 par rapport au même plan.Suivant une caractéristique de l'invention, les hauteurs H1 et H2 qui doivent être matérialisées strictement sur I'outi!- lage de réalisatioV, peuvent être calculées de telle façon que leur effet soit minime sur le contour du produit fini tout en produisant le décalage e désiré et en particulier un décalage nul. Suivant une variante non représentée au lieu d'avoir une bande supérieure et inférieure 2, 1 d'épi seur constante sur toute la largeur, ce qui se traduit néces sairement par des nervures lova, lOb, 20a, 20b, les rubans 1,2 pourraient également avoir une réduction d'épaisseur au niveau des conducteurs, cette réduction d'épaisseur étant moins impor tante dans la zone où le ruban est directement en contact avec le conducteur sans la surépaisseur de la bande isolante 4 (nervures lOa et 20b). Par contre, dans les zones où la bande 1, 2 est en contact avec la bande isolante 4 couvrant le conducteur 10, 20, la réduction d'épaisseur doit être plus importatlte. On arrive ainsi à un câble plat, ne comportant pas de nervures à relief extérieur. Comme le montre la figure 4 5 4, invention permet également de réaliser des câbles ne comportant qutune t-ravée gauche, ayant des câbles alignés de façon déterminée, la partie droite ayant des câbles répartis de façon quelconque Suivant un mode de réalisation non représenté, le câble peut avoir plusieurs travées alternant sur des sections de forme quelconque. La figure 5 est une coupe transversale de la généralisation de l'invention appliquée dans le cas où l'on a trois nappes de conducteurs 10, 20, 30, séparés par deux bandes isolantes 41, 42. Lorsqu'on utilise des rubans supérieur et inférieur 2, 1, d'épaisseur constante, on arrive à trois nervures de hauteur différente H1, H2, H3 par rapport au plan médian passant par l'axe des trois groupes de conducteurs 10, 20, 30. Ces hauteurs différentes H1, H2, H3 tiennent compte de l'absence de bandes 41, 42 d'un côté des conducteurs 10, 20 30, de l'existence d'une ou de deux bandes recouvrant un conducteur 10, 20, 30, recouvrant un conducteur. Dans chaque cas, les nervures lova, lOb, 20a, 20b, 30a, 30b correspondent sensiblement à l'épaisseur de la nappe des bandes (41, 42) recouvrant les conducteurs (10, 20, 30). Comme déjà indiqué ci-dessus, en relation avec la figure 3, on peut supprimer les nervures 10a, lOb, 20a, 20b, 30a, 30b pour arrive: - a un câbl à surface extérieure plate à condition de diminuer ltépaisseur des rubans isolants 1, 2, au niveau de chaque conducteur 10, 20, 30 en fonction de 15exis- tence d'une ou de deux bandes 41, 42, recouvrant le conducteur correspondant. Le matériau constituant les rubans inférieur et supérieur 1, 2, ainsi que la ou les bandes isolantes 4, 41, 42 est un matériau isolant quelconque, thermoplastique au sens strict ou non thermoplastique ; on donnera un exemple particulier de ce dernier cas un peu plus loin Enfin, la ou les bandes intermédiaires peuvent être constituées par un matériau différent du matériau des rubans inférieurs et supérieurs : les matériaux étant choisis pour eur compatibilité électrique et thermique, ou étant rendus compatibles thermiquement par une enduction ou par tout autre artifice convenable. La présente invention s'applique toutefois également au cas où les conducteurs ont un certain décalage par rapport à un plan de référence. Pour réaliser les câbles selon l'invention on fait passer les conducteurs 10, 20, 30 et lis bandes isolantes 4, 41, 42, ainsi que les rubans inférieur 1 et supérieur 2, entre des calandres rainurées de façon à correspondre aux hauteurs de décalage H1, H2, H3 nécessaires en fonction du décalage des conducteurs et du recouvrement de chaque conducteur par un certain nombre de bandes isolantes. A titre d'exemple particulier, les bandes isolantes ainsi que les rubans supérieur et inférieur sont en matière thermodurcissable et notamment en polytétrafluoréthylène. On a insisté sur le fait qu'un des cas particuliers les plus importants de l'invention est celui de câbles plats dont-tous les conducteurs sont dans un même plan. L'invention permet également de définir avec précision un décalage entre 2 ou plusieurs nappes de conducteurs d'un câble selon un cahier des charges exigeant un tel décalage, notamment dans le cas où l'utilisateur veut s'assurer une valeur de paradiaphonie latérale particulière, en l'absence de superposition des câbles, et où sa technologie de connexion n'est pas pénalisée par les inconvénients mécaniques cités ci-dessus. L'invention est caractérisée de surcroit en ce qu'elle permet de satisfaire des critères multiples et complexes, contradictoires dans l'art antérieur, à la fois sur les longueurs moyennes de fabrication, les caractéristiques mécaniques de mise en oeuvre, les caractéristiques de tenue électrique et les caractéristiques de transmission, tels que le dit art antérieur ne permettait aucunement de satisfaire les demandes des utilisateurs au stade industriel. Bien entendu, l'invention n'est pas limi tée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REyENICATI ONS~~~ 1 ) Câble électrique plat composé de conducteurs, notamment non isolés et fixés entre un ruban supérieur et un ruban inférieur, soudés l'un à l'autre, les conducteurs étant répartis en groupes, chaque groupe étant séparé du groupe voisin par une bande isolante et l'ensemble étant muni de part et d'autre d'un ruban isolant supérieur et d'un ruban isolant inférieur, câble électrique caractérisé en ce que le ruban isolant supérieur (2) et le ruban isolant inférieur (4) présente une nervure (lOa, lOb, 20a, 20b) en saillie et/ou enune diminution d'épaisseur au niveau de chaque conducteur (10, 20, 30) en fonction du nombre et de l'épaisseur des bandes isolantes (4,41,42) situées du côté correspondant du condcuteur (10,20,30). 20) Câble électrique plat selon la revendication 1, caractérisé en ce que les nervures saillies (lova, lOb, 20a, 20b, 30a, 30b) ont des hauteurs (H1, H2, H3) correspondant sensiblement au nombre de bandes isolantes (4, 41, 42) situées du caté correspondant du conducteur (10, 20, 30). 30) Câble électrique plat selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rubans (1,2) sont des diminutions d'épaisseur correspondant à l'épaisseur des bandes isolantes (4,4T,42) recouvrant le conducteur correspondant de façon à donner un câble ayant sensiblement une épaisseur uniforme. 40) Câble électrique plat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se compose de rubans inférieur et supérieur (1,2) et de bandes isolantes (4) en une matière thermoplastique. 5 ) Câble électrique plat selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il se compose de ruban inférieur et supérieur (1,2) et de bandes isolantes (4,41,42) en matière thermodurcissable. 60) Câble électrique plat selon l'une quelconque des revendications t à 3 et 5, caractérisé en ce que les bandes isolantes (4,41,42) et les rubans inférieur et supérieur (1,2) sont en polytétrafluoréthylène. 7 ) Câble électrique plat, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les axes des divers conducteurs (10, 20, 30) ne sont pas situés dans le même plan. 80) Câble électrique plat selon la revendication 7, caractérisé en ce que les axes des conducteurs (10, 20, 30) faisant partie d'un même groupe sont situés dans un meme plan. 90) Câble électrique plat selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les axes de tous les conducteurs sont situés dans un même plan. 100) Cule électrique plat selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs travées consécutives ou des groupes de travées consécutives. 110) Installation pour la fabrication de câble, selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce quelle se compose d'au moins deux cylindres rainurés définissant des intervalles de largeur variable dans lesquels passent les conducteurs (io, 20, 30), les bandes isolantes (4,41,42) et les rubans inférieur et supérieur (1,2) les cylindres comportant des gorges périphériques de profondeur correspondant à la hauteur des bossages (fOa, lOb, 20a, 20b, 30a, 30b) à 'réaliser ou de l'épaisseur correspondante des bandes isolantes (4,41,42) et des rubans supérieur et intérieur (2,1 > . 120) Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les calandres correspondantes sont apairées suivant la profndeur de leurs gorges périphériques.de façon que les décalages soient convenable ment conjugés. 13 ) Installation selon l'une quelconque des revendications tl et 12, notamment pour la fabrication de câble selon la revendication 10, caractérisée ail ce que les calandres sont apairées de façon que certaines gorges ou groupes de gorges forment une ou plusieurs travées consécutives ou des groupes de travées consécutives.