Brevet FR2361729A1 — publié le 19780310

L'invention concerne un procédé pour la fabrication continue d'un câble haute fréquence, coaxial, comportant un conducteur intérieur et un conducteur extérieur entourant concentriquement tout au moins une partie du conducteur intérieur, conducteurs entre lesquels est disposée une isolation en une matière synthétique ayant moussé Des câbles haute fréquence coaxiaux de ce genre servent, avec un conducteur extérieur fermé, à une transmission, pauvre en pertes, d'une énergie haute fréquence, par exemple dans des installations à antenne collective ou dans des installations réceptrices de télévision et des installations de distribution, ou bien ils sont montés, avec un conducteur extérieur à ouvertures, en tant que câbles haute fréquence rayonnants. Dans ce qui va suivre, on a désigné ces lignes brièvement sous la dénomination de câbles HF. Sur le marché, on peut se procurer les câbles HF coaxiaux, les plus différents, qui se différencient en particulier par la forme de l'isolation entre les deux conducteurs, que lton peut désigner aussi sous la dénomination de moyens de maintien de la distance. De tels moyens de maintien de la distance sont constitués par exemple par des disques ou par des spirales en matière synthétique placés å intervalles sur le conducteur intérieur et entourant ce dernier. On connaît aussi des moyens de maintien de la distance qui remplissent complètement l'intervalle compris entre les deux conducteurs et cela, d'une manière massive ou sous la forme de mousse. La forme du moyen de maintien est donnée dans chaque cas par les exigences imposées du point de vue électrique et du point de vue mécanique. Electriquement, le mieux serait qu'il y eût entre les deux conducteurs seulement de l'air, ce qui cependant ne convient pas pour des raisons mécaniques. Afin d'obtenir des valeurs d'amortissement aussi faibles que possible, on emploie alors, quand l'espace entre les deux conducteurs est complètement rempli, pour cette isolation, une matière synthétique ayant moussé, ce qui présente toutefois l'inconvénient que cette matière synthétique n'est étanche a l'eau que dans certaines limites.En comparaison de l'isolation massive, une telle isolation ayant moussé est effectivement plus légère, mais comparée à une isolation en disques ou en hélice, elle est à son tour plus lourde. En outre, une telle isolation ayant moussé ne peut pas être employée la plupart du temps quand les câbles sont exposés pendant un temps relativement long à des températures élevées. L'invention a pour but de réaliser un procédé pour la fabrication d'un câble HF avec une isolation ayant moussé qui, avec des propriétés électriques et mécaniques améliorées, soit plus léger et convienne pour des sollicitations à haute température. La solution de ce problème conformément à l'invention, avec un procédé du genre décrit ci-dessus, consiste en ce que la matière synthétique contenant l'agent de gonflage et l'agent de réticulation est appliquée au moyen d'une boudineuse sur le conducteur intérieur chauffé et est chauffée dans la boudineuse, entre l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie; de telle manière, que la température, immédiatement avant l'ouverture de sortie, dépasse les températures de réaction de l'agent de gonflage et de l'agent de réticulation. En employant ce procédé, on obtient un câble RF avec isolation ayant moussé qui, vis-à-vis de câbles comparables, a un poids plus faible et peut être soumis à des températures relativement élevées. Avec le procédé conforme à l'invention, on peut fabriquer une isolation dont le poids par unité de volume soit de 3 l'ordre de grandeur de 200 kg/m3 et qui ait une constante diélectri- que comprise entre 1,3 et 1,5. Grâce à la réticulation de l'isolation ayant moussé, cette isolation se trouve en outre améliorée d'une manière telle, qu'elle garantit, même à des températures élevées, la concentricité entre le conducteur intérieur et le conducteur du câble HF. Etant donné que les températures de réaction de l'agent de gonflage et de l'agent de réticulation sont déjà dépassées dans la boudineuse, il sort de la boudineuse, pour l'isolation, une masse fondue détendue qui est réticulée davantage encore lors de la détente hors de la boudineuse. I1 est important pour l'invention que les températures de réaction pour l'agent de réticulation et pour l'agent de gonflage soient atteintes et dépassées au bout du temps le plus court. Immédiatement après le dépassement de la température de réaction de l'agent de réticulation, il faut que s'effectue le façonnage pour l'isolation, c'est-à-dire qu'il faut que la masse fondue quitte la tête de boudineuse.Le chauffage de la matière synthétique peut être exécuté dans la boudineuse jusqu'un peu au-dessous de la température de réaction de l'agent de réticu latin. Dans la tête de boudineuse doit s'effectuer ensuite l'élévation de température encore nécessaire de la masse fondue. I1 s'est avéré comme étant particulièrement avantageux de produire ce chauffage par un cisaillement. Ce résultat peut être obtenu ,7 par exemple, en disposant dans la tête de boudineuse un mandrin dont le nombre de tours par unité de temps peut être réglé. Le nombre de tours par unité de temps influence la vitesse de cisaillement et par suite, le chauffage du mélange de matières synthétiques r de sorte que la température du mélange de matières synthétiques peut être réglée exactement par le nombre de tours, par unité de temps du mandrin Le mélange de matières synthétiques dans les limites du temps le plus court peut être, il est vrai, obtenu aussi au moyen d'une plastification à tres haute pression, connue en soi. L'invention sera mieux comprise a', l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation du procédé conforme a' l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 montre une coupe transversale faite à travers un cable haute fréquence, tel qu'il peut être fabriqué au moyen du procédé conforme à l'invention. - la figure 2 représente schématiquement une installation pour l'exécution de ce procédé. Le câble HF qui est fabriqué au moyen du procédé conforme à l'invention se compose d'un conducteur intérieur 1 qui est constitué par exemple par un fil de cuivre, d'une isolation 2 formée par l'application d'une matière mousse sur le conducteur intérieur, d'un conducteur extérieur 3, disposé concentriquement au conducteur intérieur, et d'une enveloppe protectrice 4 en une matière synthétique, placée au-dessus du conducteur extérieur. Le conducteur extérieur 3 peut être pareillement en cuivre'et constitué par un tube fermé. Toutefois, il peut aussi être pourvu d'ouvertures s'étendant essentiellement en direction axiale et servant au rayonnement d'énergie haute fréquence. I1 est possible en outre, pour obtenir une meilleure flexibilité du câble HF, de donner au conducteur extérieur 3 une forme ondulée. Dans la fabrication du câble HF suivant la figure 1, on procéde de telle manière, que le conducteur intérieur 1 est tiré d'un tambour 5 et tout d'abord chauffé dans un dispositif de chauffage 6 à une température d'environ 1300C. Ce conducteur intérieur chauffé arrive ensuite dans une boudineuse 7, dans laquelle est introduit à travers l'ouverture 8 un mélange de matiéres synthétiques qui contient déjà un agent de gonflage et un agent de réticulation dans les proportions qui sont nécessaires. Dans cette boudineuse, le melange de matières synthétiques est chauffé depuis l'entrée jusquBå la sortie à une température qui va en augmentant 7 et peu avant sa sortie hors de la boudineuse, il est chauffé suffisamment pour que les températures de réaction de l'agent de gonflage et de l'agent de réticulation soient dépassées, de sorte que c est une masse fondue détendue, réticulée qui quitte la boudineuse De cette maniere, le conducteur intérieur 1 reçoit l'isolation souhaitée 2 qui peut ensuite être refroidie, dans une voie de refroidissement 9, dans une mesure suffisante pour qu'elle puisse acquérir la stabilité nécessaire En arrière de la voie de refroidissement, le conducteur extérieur 3 qui se déroule d'un tambour 10 vient se placer autour de 1'isolation 2 ; le câble HF ainsi terminé peut, le cas échéant après l'application de l'enveloppe extérieure4, être enroulé sur un tambour 11. Par conséquent, pour l'exécution du procédé conforme à l'invention, un rôle décisif est joué par la préparation correcte et par le traitement thermique du mélange de matières synthétiques pour constituer l'isolation 2 L'agent de réticulation devrait être ajouté en une quantité telle que soit obtenu à la sortie hors de la boudineuse un degré de réticulation de 10 % au moins, qui dans l'état après moussage de l'isolation terminée est d'au moins 35 %. L'agent de gonflage incorporé devrait être ajouté en une quantité telle que la mousse produite ait un poids par unité de volume 3 compris entre 50 et 300 kg/m30 La température de réaction de l'agent de réticulation doit être choisie de telle manière, qu'elle soit inférieure à la température de réaction de l'agent de réticulation. De cette manière, la réticulation de la matière synthétique commence plus tôt que son moussage. b En outre, il y a avantage à lisser et comprimer la surface extérieure de l'isolation terminée, ce qui est particulièrement souhaitable quand on a besoin que le câble terminé présente une assez grande étanchéité à l'eau.On peut exécuter cette opération par exemple en faisant passer l'isolation détendue à travers une matrice chauffée ou en agençant l'embouchure de la boudineuse - ou en la mettant en équilibre de température - de telle manière, que l'isolation se trouve soumise à une production de mousse moins forte et la rendant lisse En particulier, il est possible de réaliser le dispositif de refroidissement 9 de telle manière, qu'à l'aide d'un refroidissement déterminé,-soit obtenue cette croûte extérieure lisse de l'isolation Le mélange de matières synthétiques qui est homogénéisé d'une manière suffisante dans un dispositif mélangeur spécial avant d'être introduit dans la boudineuse est tout d'abord chauffé dans la boudineuse à une température d'environ 1300Co La vis sans fin de la boudineuse 7 transporte ensuite le mélange de matières synthétiques dans la direction de l'embouchure de la boudineuse, dans laquelle un mandrin est supporté de manière à pouvoir tourner. Grâce à la rotation de ce mandrin, le mélange de matières synthétiques est chauffé d'une manière croissant en permanence, de sorte que les températures de réaction des agents introduits de gonflage et de réticulation sont dépassées alors immédiatement avant la sortie hors de la boudineuse. La température de réaction de l'agent de réticulation est voisine de 1500C tandis que la température de réaction de agent de gonflage peut être d'environ 1800C. La température de sortie du mélange de matières synthétiques devrait être, dans la zone de l'embouchure de la boudineuse 7, d'environ 1900C. On a indiqué dans ce qui va suivre deux exemples concernant la composition chimique du mélange de matiéres synthétiques tel qulil peut être utilisé pour l'isolation de câbles coaxiaux dans le procédé conforme a l'invention. I. - On utilise un mélange de matières synthétiques ayant la composition chimique suivante 100 parties de polyéthylene mou 0,8 parties de peroxyde 2,0 parties d'agent de gonflage Comme polyéthylène mou, on utilise par exemple une matiere connue sous le nom commercial de "Lupolen 1810 H" . Comme peroxyde on peut utiliser un peroxyde de dicumyl et comme agent de gonflage une matière connue sous la dénomination A D C F. On applique ce mélange, dans la boudineuse sur le conducteur intérieur 1 qui a été chauffé auparavant à une température d'environ 1300C. 2. - Quand une isolation plus dure est souhaitée, la matière ci-après convient aussi : 50 parties de polyéthylène mou 50 parties de polyéthylène dur 0;8 parties de peroxyde 2,0 parties d'agent de gonflage Ici encore, le conducteur intérieur 1 est chauffé de nouveau à une température d'environ 1300C avant son introduction dans la boudineuse. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans sortir pour cela du cadre de l'invention R E V E N D I C A T I O N S 10) Procédé pour la fabrication continue d'un câble haute fréquence coaxial, comportant un conducteur intérieur et un conducteur extérieur entourant concentriquement, tout au moins une partie du conducteur intérieur, conducteurs entre lesquels est disposée une isolation en une matière synthétique ayant moussé, procédé caractérisé en ce que la matiere synthétique, qui contient l'agent de gonflage et l'agent de réticulation, est appliquée au moyen d'une boudineuse (7) sur le conducteur intérieur chauffé (1) et est chauffée dans la boudineuse (7ì entre l'ouverture d'entrée et l'ouverture de sortie, de telle maniere que la température immédiatement avant l'ouverture de sortie dépasse les températures de réaction de l'agent de gonflage et de l'agent de réticulation. 20) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de gonflage et l'agent de réticulation sont réglés l'un par rapport a l'autre de telle maniére, que la température de réaction de l'agent de gonflage dépasse la température de réaction de l'agent de réticulation. 30) Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière synthétique après sa sortie de la boudineuse (7) et avant l'application du conducteur extérieur (3), est refroidie de l'extérieur. 40) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise, une matière synthétique à base de polyéthylène ayant la- composition chimique suivante 100 parties de polyéthylène mou 0,8 parties de peroxyde 2,0 parties d'agent de gonflage 50) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on utilise une matière synthétique à base dé polyéthylene ayant la composition chimique suivante 50 parties de polyéthylène mou 50 parties de polyéthylène dur 0,8 parties de peroxyde 2,0 parties d'agent de gonflage