Brevet FR2355426A1 — publié le 19780113

La présente invention a pour objet une nouvelle nappe tressée pour contenir et isoler au moins les uns des autres des fils électro-conducteurs, des procédés de fabrication de telles nappes et leur intégration dans des produits plus élaborés. On connait depuis longtemps l'art de former un tissu de fils par entrelacements successifs d'un fil avec l'un de ses voisins, le tissu ainsi obtenu étant appelé tresse. On connaît la tresse simple formée par entrelacement de trois fil5 mais on-connait la tresse multiple formée par entrelacement d'un nombre plus élevé de fils t une tresse multiple comporte une pluralité de côtes définissant la côte comme le dessin- élémentaire périodique qui apparaît sur la tresse ;; une o8te est constituée par deux doubles rangées de mailles, rangées de mailles supérieures et inférieures (les mots supérieur et inférieur se rapportant l'une ou l'autre face du tissu), les mailles de la rangée supérieure étant obliques par rapport aux mailles de la rangee inférieure, chaque maille d'une rangée passant sur, puis sous, au moins une maille de la rangée voisine, les mailles d'une rangée inférieure se prolongeant dans les mailles d'use rangée supérieure voisine et vice versa. On connaît aussi 1'art de tresserde tels tissus de façon tubulaire, et l'application de ces tubes tressés à l'isolation des fils électriques est ancienne. On a proposé plus récemment, notamment dans le brevet français nO 2 226 79-9 et en vue de former des tissus chauffants par effet JouleS une tresse tubulaire dont certains des fils tressés sont des fils électro-conducteurs résistants. On a proposé aussi diverses façons de faire par tissage ou autre des rubans chauffants et on connait notamment par le brevet français nO 2 226 417 une tresse tissée autour d'une pluralité de fils. La présente invention vise un mode plus particulier dtintégration d'un élément électro-conducteur à une nappe tressée et une nappe intégrant des 'elementselectro-conduoteursobte- nue selon ce mode ; un objectif du demandeur dans la recherche de ce mode ou procédé de fabrication a été l'abaissement notable du coût de production d'une telle nappe ; des objectifs secondaires,plutôt relatifs aux domaines d'application de telle ou telle nappe,apparaitront plus loin. Selon la presente invention une nappe de fils isolants, telle qu'obtenue par tressage de ces fils sur métier à fuseaux, comporte une pluralité de côtes chaque côte étant constituée par deux doubles rangées de mailles (double rangée supérieure et double rangée inférieure), la dite nappe contenant au moins un élément élec-tro-conducteur filiforme t caracteriséeen ce que le dit élément électro-conducteur au moins est inséréfe les deux rangées, supérieure et inférieure, d'une double rangée de mailles d'une même c8te. Selon le choix du procédé de tissage, tel que détaillé plus loin, une telle -nappe peut êtres par exemple, soit en forme de ruban, soit en forme de tube ; de préférence deux éléments électro-conducteursvoisins, d'une nappe de l'invention, sont separés par au moins une côte ; il resulte de cette disposition une sécurité d'isolement de deux fils voisins,en- tre eux, relativement elevee. Dans le cas où la dite nappe est en forme de ruban, chacune des zones latérales du dit ruban est de preference constituée par au moins deux côtes s'étendant depuis le bord du ru ban jusqu'au plus proche élément électro-conducteur fil il résulte de cette disposition une sécurité d'isolement d'un élément électro-conducteur de bord avec des corps pouvant être proches de ce bord 3 il en résulte aussi une résitance accrue au déchirement des mailles par le fil electro-conducteur. Pans une forme plus particulière de réali- sation d'une nappe de l'invention, un élément électro-conducteur peut être incorporé à la manière classique dans une gaine tubulaire tressée, la dite gaine étant elle-meme insérée entre les deux rangées, supérieure et inférieure, des mailles d'une même côte. Selon une autre forme plus particulière de réalisation d'une nappe de l'invention en forme de ruban, le nombre de côtes des zones latérales du ruban peut être supérieur à deux, de fa çon à permettre la superposition et la couture de zones latérales entre elles pour former une nappepius large 3 Si l'on a pris soin de donner aux éléments electro-conducteursune conformation permettant leur allongement, on peut avec un ruban tel que défini ci-dessus et en superposant l'un de ses bords sur son autre bord, réaliser une surface gauchie telle que calotte sphérique ; on doit comprendre que,d'une part, la déformabilité de l'élément électro-conducteur inherante à sa conformation,std'autre part, la déformabilîté de la nappe due à sa struc usure en tresse, permettent-la deformation d'un ruban de l'invention aussi bien dans son plan que, naturellement, dans un plan perpendiculaire et par là même dans tout plan intermédiaire ; on peut ainsi réaliser des surfaces gauchies en calotte pour constituer des nids chauffants, pour ballons ou autres cornues. La présente invention vise aussi des procédes d'obtention des formesde nappes ci-dessus décrites. Ces procédés font appel à des métiers à fuseaux comportant une pluralité de disques porte-fuseaux dont certains sont pourvus d'une lumière, ou évidement, axiale, et sont caractérisés en ce que l'on fait passer chaque élément électro-conducteur dans la lumière axiale d'un disque porte-fuseau. On notera que pour obtenir une nappe en forme de bande selon l'invention, le chemin des fuseaux, défini par la périphérie des disques tangents deux à deux, sauf pour deux disques d'extrémité, est un chemin pseudo-sinusoidal formant aller-retour, les axes des dits disques pouvant entre situés sur- une circonférence On notera encore que pour obtenir une nappe en forme de tubg le chemin pseudo-sinusoldal que suie vent les dits fuseaux se referme sur lui-mame, les axes des dits d: ques pouvant hêtre situés sur une circonférence. La présente invention sera mieux comprise et des détails supplementaires en relevant, apparaîtront, à la description qui va être faite de formes générales et de- formes particulières denappes de l'invention ainsi que des procédés permettant de les obtenir, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles La figure i est une vue sDhématique en plan, partiellement coupée et symbolisée, d'une nappe de Invention ;; La figure 2 est une vue en plan d'une nappe del'invention en forme de ruban, utilisant les symbolismes de la figure 1 La figure 3 est une illustration schématique d'un metier à tresser utilisant un procédé de l'invention pour l'obtention d'un ruban tel que celui de la figure 2 La figure 4 est une vue en plan et symbolisée, d'un ruban de l'invention comportant une zone latérale large à double côtes La figure 5 est une vue en plan d'un ruban de l'invention incorporant un fil électro-conducteur lui-mame inséré dans une tresse tubulaire ;; La figure 6 est une illustration de l'utilisation d'un ruban tel que celui de la figure 4 dans lequel 11 élément electro-condueteur a une conformat-ion ondulée (encadré figure 6 a) ou helicoldale (encadré figure 6 b) La fîgur 6 bis illustre une variante à nappes combinées 3 La figure 7 illustre un mode d'enrobage d'un ruban de l'invention ; La figure 8 est une représentation en peu spective d'une nappe tubulaire de l'invention entourant un corps tubulaire, et elle-même enrobée d'une couche isolante ; La figure 81eSt une coupe transversale de la même ;; La figure 9 est une illustration schématique d'un métier à tresser utilisant un procédé de l'invention pour l'obtention d'une nappe analogue à celle de la figure 8, enserrant un corps tubulaire ; et, La figure 9 a est une coupe transversale de la nappe de la figure 9 enserrant un corps tubulaire. Sur la figure 1, une nappe tressée est représentée de façon assez schématique sur la partie 1 de la figure et de façon plus symbolique sur la partie 2 ; examinant plus particulièrement la représentation sch8matique, on voit que la nappe est constituée de fils entrelacés apparaissant en une succession de mailles telles que 3, 4 et 5 formant une rangée de mailles, deux rangées de mailles adjacentes telles que les rangées 3 4, 5 etc et les rangées 4 7, 8 etc formant une côtematérialrisée par un trait mixte tel que 9 ;; on doit bien comprendre que les fils formant les mailles d'une rangée passent sous les mailles des deux rangées voisines pour ressortir plus loin 3 ainsi à une rangée apparaissant sur une face de la nappe cor respond une seconde rangée dont les mailles sont obliques ou perpendicu laires à celles de la première rangée 3 - ainsi une côte est constituée par deux doubles rangées de mailles (doubles rangées supérieures et inférieures) ; une nappe peut être constituée d'un grand nombre de côtes 3 ainsi sur la fig. 1, sept côtes sont visibles, représentées par des trait mixtes tels que 9. Pour simplifier les dessins des figures suivantes on a symbolisé les mailles, sur la partie 2 de la figurevpar des tirets tels que 10.Selon la présente invention au moins un élément électro conducteur tel que 11 est inséré entre les deux rangées, supérieure et inférieure, d'une double rangée de mailles d'une même côte) la longueur des mailles de la double rangée contenant l'élément électro-conducteur est imposée, comme on le comprendra plus loin, par la largeur de l'élément électro-conducteur. Dans la partie basse de la figure i on a symbolisé une coupe de la nappe et on reconnait sur cette coupe les deux doubles rangées de mailles formant une côte, une côte étant située à l'intersection de mailles, sans qu'il soit besoin de fournir de plus ampes explications.On voit aussi sur la coupe que L'élément électro-conducteur 11 est inséré entre deux rangées de mailles, supérieure et inférieure, telles que 13 et 14 respectivement ; il en est de même des autres éléments électro-conducteursde de la nappe. On notera que le nombre de côtes, voire de demies-côtesvpeut être quelconque et qu'il peut même varier d'un élément électro-conducteur à l'autre, dans une môme nappe. Sur la figure 2 une nappe 12 de l'invention en forme de ruban, est représentée sous la forme symbolique, mais cependant assez figurative, énoncée plus haut ; la nappe 12 se compose principalement d'une tresse à douze côtes, d'une pluralité de quatre éléments électro-conducteurs tels que 13% chaque élément électro-cnduo- teur 131 étant séparé de ses voisins par deux demies-côtes et les éléments électro-conducteurs latéraux étant chacun séparés du bord 141 par une demie-c8te. Les caractéristiques ainsi énoncées du ruban 12 le sont à titre d'exemple et non à titre limitatif. Sur la figure 3 est illustré2 t grace à une représentation très schématique d'un métier à tresser adapté au besoin, le procédé pour réaliser un ruban tel que celui de la figure 2. On sait qu'un métier pour tresser un ruban comporte une pluralité de disques porte-fuseaux tels que 15 chaque disque étant pourvu d'échan- - cures telles que 16 pour entrainer, chacun, simultanément deux fuseaux et leur faire décrire un chemin pseudo-sinusodal ; il s'agit là d'une technique suffisamment connue dans l'art de la tresse pour qu'il soit utile de la détailler davantage ; on rappelle toutefois que pour obtenir un ruban, le chemin de fuseaux doit être en aller-retouB ce qui est obtenu par une échancrure supplémentaire des disques d'extrémité 17 et 18 et par l'impossibilité pour les fuseaux de passer du disque 17 au disque 18 et inversement.L'adaptation de tels métiers à fuseaux consiste à pourvoir certains des disques porte-fuseaux d'une lumière ou évidement axial telle que la lumière 19 , le procédé de l'invention est caractérisé en ce que lton fait passer chaque élément électro-co- ducteur tel que ltélément 20 dans la lumière d'un -disque porte-fuseaux, il y a lieu de noter que chaque disque donne naissance à une demie côte et que le passage axial d'un élément électro-conducteur dans tel ou tel disque définît la position respective des éléments électro-condusteurs et des côtes ou demies côtes dans le ruban. Cet effet sera bien compris en rapprochant les dessins des figures 2 et 3. Sur la figure 4 un ruban 20 tel que pouvant être obtenu selon le procédé illustré sur la figure 3, comporte deux éléments électro-conducteurs 21 et 22 et six côtes dont deux,telles que les côtes 23 et 24, sur chacun de ses bords ; cette disposition à double côtes latérales permet de superposer bord à bord le ruban à lui-même ou à un autre ruban, l'assemblage en superposition pouvant être réalisé par couture par exemple. Sur la- figure 5 un ruban 22 assez semblable à celui de la figure préeédente,en diffère cependant en ce que les éléments électro-conducteurstels que l'élément 26 sont incorporés de la manière classique dans une gaine tubulaire tressée 27, la dite gaine étant elle-même insérée entre les deux rangées, supérieure et inférieure, des mailles d'nne même côte (telle que la maille 28 de la rangée supérieure ) ;; bien entendu ltélément électro-conducteur 26 peut être aussi enrobé sous la gaine 277d'un matériau isolant 29. Get enrobage peut être réalisé par exemple par enduction ou par extrusion ou autre technique, la matériau d'enrobage pouvant être un élastomère si- licorne, du PT, du caoutchouc, du PVG ; le fil peut ainsi être isolé par un guipage, ou enrubanage d'un fil isolant tel que cela est connu. La figure 6 illustre u;z cas particulier d'assemblage par couture (32) d'un ruban du type de celui de la figure 4 sur lui-même ou sur un ruban du même type, tels que les rubans 30 et 31 pour former une surface gauche. Cotte surface gauchie peut entre une calotte sphérique utilisable pour le chauffage des ballons ou des cornues.On doit comprendre que pour pouvoir réaliser à partira'un ruban plan une surface gauchie, il est nécessaire que les éleawnts électroconducteurs insérés (tels que 33) soient déformables en longueur, la tresse, elle-même, se prêtant assez bien à une telle déformation ; la déformabilité de l'élément électrc-conducteur peut lui être conférée par une conformation en bande ondulée 34 transversalement telle que représentée dans l'Racadré 6 a ; elle peut aussi lui être conférée par une conformation en fils enr- > ulés hélicoidalement 35 autour d'un manchon déformable 36 plastique ou élastique tel que représentée dans l'Encadré 6 b ou enroulé hélicoldalement sans manchon à la manière d'un ressort. Sur la figure 6 bis qui est une coupe symbolisée, deux rubans tressés 61 et 62 incorporant chacun selon le mode de l'invention, deux éléments électro-conducteurs tels que 63 et 64, sont eux-mêmes incorporés selon le mode de l'invention entre des rangées supérieure telle que 65 et inférieure telle que 66 de mailles d'une côte d'un ruban tressé 67 Sur la figure 7 un ruban du type de celui de la figure 2 se compose principalement dtune tresse 37 et deux éléments électro-conducteurs 38 et 39 mais il est noyé dans un enrobage 40 d'une matière plastique ou élastique, cette matière tant de préférence un élastomère au silicone thermiquement stable et bon isolant électrique. Sur la figure 8 une nappe de l'invention 41 est conformée en tube tel que cela est encore mieu -visible sur la figure 8 a qui est une coupe de la figure 8 selon un plan P. Dans le cas des figures, des éléments électro-conducteurs tels que 42 sont insérés entre deux rangées de mailles, supérieure et inférieure, telle que la rangée supérieure visible 43, deux côtes séparant régulièrement chacun des éléments électro-conducteurs de la nappe.Une telle nappe 41 peut entourer dès sa fabrication, et tel que cela est explicité plus loin, un corps tubulaire ou cylindrique, ou autre, tel que 44 ; bien entendu la nappe 41 et le corps 44 peuvent être eu -m.êmes pour certains besoins revêtus d'un enrobage 45, cette opération étant distincte de la fabri cation de la -nappe 41. Sur la figure 9 est illustré grace à une représentation très schématique d'un métiers fuseaux adapté aux besoins, le procédé pour réaliser une nappe tubulaire d'un type de celui de la figure 8,- entourant un corps tubulaire. 11adaptation d'un métier à fuseaux consiste à pourvoir certains de ses disques porte-fuseaux, tel que le disque 46, d'une lumière axiale 47, et le procédé pour in sérer un élément électro-conducteur dans la tresse consiste à faire passer cet élément électro-conducteur, tel que 48, par la lumière axiale 3 le procédé consiste aussi, comme cela est déjà connu en soi à faire passer le corps tubulaire 49 au milieu d'un chemin pseudosinusoïdal des fuseaux.On notera que ce métier diffère de celui de la figure 3 en ce que le chemin des fuseaux-est refermé sur lui-même (les fuseaux font indéfiniment, dans un sens ou dans l'autre, le tour du métier). L'utilisation du métier de-la-figure 9, telle qu'illustrée sur cette figureXcoiduit à l'obtention d'une nappe 50 tubulaire à cinq éléments électro-conducteurs, chacun des éléments électro-conducteurs étant séparé de son voisin par deux côtes, la nappe 50 entourant le corps tubulaire 48. On notera-qu'il est préférablend'une fanon généraleude mettre en oeuvre un nombre pair d'éléments électro-conducteurs, reliés deux à deux à une extrémité de la nappe de façon que le branchement électrique puisse être effectué à une même extrémité. Les applications d'une nappe de l'invention sont multiples. Dans une première catégorie d'applications l'élément électro-conducteur est destiné à conduire le courant électrique, la tresse pouvant être alors réalisée à laide de n'importe quel fil isolant tel que coton ou fibre synthetique appropriée ; dans une seconde catégorie d'apploations l'élément électro-conducteur est plus particulièrement destiné à dissiper de l'énergie par effet Joule, c'est alors une résitance ; dans ce cas les fibres formant la tresse sont, selon les conditions d'emploi, des fibres de verre, d'amiante de silice, ou toutes autres fibres isolantes et thermiquement stables. Dans cette dernière catégorie d'applications se rangent notamment les rubans chauffants du type du ruban des figures 2, 4, 5, 6 et 7 et des gaines chauffantes du type de colles des figures 8 et 9a. les utilisations des rubans chauffants de l'invention tel par exemple que ceux des figures 2, 4, et 5 peuvent ôtre des utilisation industrielles classiques, telle que l'utilisation en enroulement autour dlun conduit, d'une cuve etc.... pour rechauffer ceux-ci ou les maintenir en température, que des utilisations domestiques : couvertures chauffantes, coussins chaufants, bordures chauffantes de rideaux. et autres tissus d'ameublement ; pour ces dernières applications on notera que certains des fils tressés peuvent être des fils de couleurs variées et que l'enrobage éventuel du ruban peut être transparent ; le resultat fonctionnel d'une nappe de l'invention peut donc avantageusement se doubler d'un résultat esthétique. L'emploi de métiers à fuseaux tels que métiers à retour ou à passementerie et métiers dentelles avec jacquard, adaptés et utilisés selon le procédé de l'invention, permet d'obtenir des effets décoratifs variés que les techniciens du tissage et de l'électricité sauront associér avec telle ce- ractéristique fonctionnelle particulière. Uae gaine chauffante du type de la nappe de la figure 8 peut servir notamment pour faciliter le transport par taaux de matières visqueuses à froid et plus fluides à chaud ; on notera que dans ce cas d'application où le corps tubulaire 41.est un tube souple les éléments électro-conduoteurs seront avantageusement du type à enroulemmat hélicoldal manchonné ou non tel que représenté dans 1'Encadré 6 b. Ce dernier cas d'application illustre le fait que les differents modes et détails d'applications de la description doivent être considérés non seulement dans leurs formes spécifiques illustrées par les figures mais aussi dans toutes les combinaisons qui peuvent exister entre eux. R- E V E N D I C A T I O N S 1-. Nappe de fils isolants telle qu'obtenue par tressage de ces fils sur un métier à fuseaux, comportant une pluralité de côtes, cha que côte étant constituée par deux doubles rangées de mailles, supérieures et inférieures la dite nappe contenant au moins un élément électro-conducteur filiforme, caractérisé en ce que un élément électro-conducteur est inséré entre deux rangées, supérieure et inférieure, d'une double rangée de mailles d'une môme côte. 2-. Procédé d'obtention d'une nappe selon la revendication 1, au moyen d'un métier à fuseaux comportant une pluralité de disques porte-fuseaux dont certains sont pourvus d'une lumière axiale, caractérisé en ce que l'on fait passer chaque élément électro-conducteur dans la lumière d'un disque porte-fuseaux. 3-. Nappe selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est en forme de ruban. 4-. Procédé selon la revendication 2 pour obtenir une nappe selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dits fuseaux suivent un che min pseudo-sinusoj;dal formant aller-retour. 5-. Nappe selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle est en forme de tube. 6-. Procédé selon la revendication 2 pour obtenir une nappe selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dits fuseaux suivent un chemin pseudo-sinusoldal refermé sur lui-m & e. 7-. Nappe selon la revendication 1, caraotérisée en ce que deux éléments électro-conducteurs voisins sont séparés par au moins une côte. 8-. Nappe selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacune des zones latérales du dit ruban est constituée par au moins deux côtes, depuis le bord du ruban jusqu'au plus proche élément électro-conducteur. 9-. Nappe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dit élément électro-conducteur au moins est incorporé à la manière classique dans une gaine tu bulaire tressée, la dite gaine étant elle-même insérée entre les deux rangées, supérieure et inférieure, de mailles d'inie même côte. 10-. Nappe selon la revendication 1, caractérisée: en ce que le dit élément électro-conducteur est une bande ondulée transversalement. 11-. Nappe selon la revendication 1, caractérisée : en ce qué le dit élément électro-conducteur est un fil enroulé hélicoldalement. 12-. Application d'une nappe selon les revendications 8 et 10 à la réalisation d'une surface gauche, telle que calotte sphérique, par superposition et couture des zones latérales d'une nappe, la dite surface gauche en calotte pouvant constituer un nid chauf fant. 13-. Nappe selon la revendication 1 caractérisée en ce telle est enrobée par extrusion ou enduction sur au moins une de ses faces d'une matière souple et électriquement isolante. 14-. Nappe selon les revendications 5 et 6, caractérisée : en ce qu'elle est tressée par dessus un corps tel que tubulaire pour l'entourer.