Brevet FR2429483A1 — publié le 19800118

L'invention concerne un procédé et un appareil pour fabriquer en continu des câbles électriques du type comprenant un câble formant le noyau et une gaine métallique. Ce sera l'un des objets de l'invention que de réaliser un procédé et un appareil pour fabriquer des câbles électriques du type que lton a mentionné en commençant, ce procédé et cet appareil étant ézonomiques et donnant un câble électrique dont la gaine protectrice métallique a une grande flexibilité. Suivant l'invention, on réalise un procédé de fabrication continue de cables électriques a gaine métallique dans lequel on forme une mince bande de métal, sur le câble formant le noyau, en un tube dont le diamètre est plus grand que celui du cable noyau, ce tube étant guidé, dans la dernière étape du poste de formation par un anneau ou une paire de rouleaux concaves à axes verticaux destinés a' le former, au moyen desquels les bords de la bande métallique sont maintenus côte à cote, les bords de la bande métallique étant soudés bord à bord par un appareil de soudure électrique a l'arc sous atmosphère de gaz protecteur, immédiatement a' la suite de l'anneau ou de la paire de rouleaux formateurs, et dans lequel le tube soudé est tiré par les pinces d'une chenille à pinces à fente et envoyé à un dispositif destiné å donner au tube soudé une ondulation annulaire ou hélicoldale, cette ondulation étant assez profonde pour serrer le cable formant le noyau De préférence, on nettoie et dégraisse, en continu, la bande métallique dans un solvant organique avant de l'intro- duire dans le poste de formation, le solvant étant de préférence du trichloréthylene ou du perchloréthylène Il est préférable de pulvériser d'abord du solvant liquide et ensuite de la vapeur de solvant sur les deux faces de la bande métallique. On obtient ainsi cet avantage qu'il n'y a sur la bande métallique ni souillure, ni graisse, qui pourraient avoir une influence défavorable sur la jonction par soudure.Le solvant liquide, qui est de préférence a' une température proche de 50 C, élimine toutes les souillures grossières et dissout les graisses, pendant que la vapeur de solvant se condense sur la surface froide et rince les souillures et graisses, et pénètre dans les creux de la bande métallique On a avantage a ébarber les bords de la bande métallique avant de lui donner la forme tubulaire. Cet ébarbage assure que les bords soient exempts d'oxyde qui ne se souderait qu'avec difficulté. La bande métallique à qui on donne la forme d'un tube fendu, dont les bords sont soudés ensemble, forme la gaine métallique du cable électrique. Il est en conséquence nécessaire d'utiliser une bande d'un métal présentant une résistance mécanique suffisante, cuivre, acier, aluminium, par exemple. Afin que les bords de la bande métallique s'alignent bien bord à bord pendant l'opération de soudure, on a avantage à façonner abord, en les déformant plastiquement dans une première étape de formation, seulement les bords de la bande de métal, le rayon de courbure de ces bords de la bande étant le même que le rayon du tube formé On forme ensuite la totalité de la bande métallique, en continu, en un tube fendu dont on soude les bords.L'intensité du courant de soudage est réglée en rapport avec la vitesse du tube. On évite ainsi que l'arc de soudure ne creuse des trous par combustion dans le cordon de soudure quand la vitesse du tube diminue. Après avoir été soudé, le tube passe dans une chenille serrant la fente, qui tire la bande de métal aussi bien que le tube qu'elle a servi à former. La chenille à pinces de serrage de la fente est constituée de préférence d'une pluralité de pinces destinées à serrer la fente fixées sur une chaîne sans fin, et agissant sur le tube afin de le tirer à l'aide de rails guides. Les surfaces de contact des pinces serrant la fente correspondent à la courbure du tube. On calibre le tube immédiatement avant de l'introduire dans les pinces serrant la fente. On est ainsi assuré que le diametre du tube est toujours égal au diamètre de l'aire formée par les mâchoires de prise, et qu'on évite la formation de marques sur la surface du tube. Ce calibrage est effectué de préférence à l'aide de rouleaux calibreurs concaves. Il peut toutefois être obtenu avec une matrice de calibrage. Bien que la bande métallique soit façonnée autour du cabale formant le noyau avec un diamètre laissant un vide annulaire, on évacue habituellement la chaleur de soudage du tube. En conséquence, on applique une émulsion sur le tube soudé avant de l'onduler. Cette émulsion sert de lubrifiant au cours de l'opération d'ondu latin. Le tube soudé revetu de l'émulsion est guidé avec de faibles tolérances par un manchon placé immédiatement avant l'ondulation. Comme le disque assurant l'ondulation tourne, comme il est décrit ci-dessous, excentriquement autour du tube, le manchon supporte ce tube pour qu'il résiste à ce mouvement et pour qu on puisse lui donner une ondulation satisfaisante. L'ondulation est réalisée au moyen d'un disque tournant librement, formant les ondulations, qui est fixé sur une tête onduleuse entraînée, en étant incliné sur l'axe de cette tête qui roule sur la surface du tube soudé en formant les ondulations.Ce procédé d'ondulations ne fatigue que faiblement la matière du tube soudé, et permet d'obtenir une ondulation qui est symétrique même dans la partie de la zone de soudure. Pour produire une gaine de câble 9 ondulations hélicoldales, on devra utiliser un disque onduleur annulaire, pendant que pour produire une gaine de câble avec une ondulation annulaire, il faut utiliser un disque onduleur dont la nervure de formation est hélicoldale. Après avoir subi cette opération d'ondulation, le câble, constitué du cable formant le noyau et de la gaine ondulée, est normalement enroulé sur une bobine pour câbles et on en examine la densité. Afin de permettre que ces câbles électriques soient enterrés, il est nécessaire d'éviter toute corrosion. On a en conséquence avantage à pourvoir la gaine ondulée d'abord d'une protection contre la corrosion à base de bitume, puis d'enfermer ce revêtement préventif dans une feuille de plastique, et enfin d'extruder une gaine en plastique sur la feuille de plastique. L'invention est particulièrement pratique pour la fabrication de cabales téléphoniques. Ces câbles téléphoniques sont habituellement fermés hermétiquement pour éviter que le câble ne presse de l'humidité. Le procédé suivant l'invention peut s'appliquer d'une façon excellente pour exécuter ces fermetures hermétiques d'une façon continuez On dépose une composition à base de pétrole gélifié, par portions, sur la bande métallique pendant qu'on la façonne en tube, cette composition à base de pétrole gélifié remplissant tout l'espace qui sépare le noyau formé par le câble du tube soudé pendant l'ondulation, et pénétrant partiellement dans les interstices qui se trouvent entre les conducteurs. Une autre façon de former un câble téléphonique exempt d'humidité consiste à remplir les interstices du câble formant le noyau, formé d'une pluralité de conducteurs isolés, avec une composition à base de pétrole gélifié, cette composition étant amenée dans le câble sous pression, le cible étant ensuite enveloppé d'au moins une feuille, et la bande étant ensuite formée sur le cable formant noyau. L'invention comprend aussi un appareil pour la mise en pratique du procédé tel qutil est décrit ci-dessus, comprenant un poste de décapage de la bande métallique, un poste de formation du tube, un poste de soudure fixe, une cherille pinçant la fente, et un dispositif onduleur en tandem. L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement les éléments formant l'appareil de fabrication d'un câble dans son ensemble, - la figure 2 montre en coupe, agrandie, la première étape du poste de formation, - la figure 3 est une coupe de la chenille pinçant la fente, - la figure 4 montre une coupe du dispositif onduleur. Comme on le voit dans la figure l, il est prévu une bobine 1 pour le câble électrique 2 formant le noyau, qui doit être gainé suivant l'invention. Le noyau est fourni par des organes de guidage appropriés 3 à un poste de formation 4 auquel est amenée aussi une bobine 5, une bande métallique.6, par exemple une bande continue d'acier, d'aluminium ou de cuivre. La bande métallique 6 est amenée en passant d'abord dans un dispositif de décapage où l'on pulvérise sur les deux faces un solvant organique liquide, et ensuite de la même façon une vapeur de solvant. Cette bande de métal 6 passe encore dans une paire de rouleaux 8 ébarbeurs, destinés à couper cette bande 6 à une largeur précise et à réaliser des bords fraichement coupés. La bande 6 fraichement coupée passe ensuite dans des paires de rouleaux de formation, 9, 10, ll et 12 qui transforment progressivement cette bande 6 en lui donnant une forme essentiellement tubulaire. Comme le montre la figure 2, la bande métallique 6 est façonnée, dans une première phase, sur ses bords seulement, ceux-ci recevant une courbure dont le rayon est semblable à celui du tube complètement formé. Après la figure 1, les bords de la bande sont amenés graduellement en contact étroit. On comprendra facilement que le cible 2 qui forme le noyau est introduit dans la gaine quand cette dernière est formée en 4. A l'extrémité la plus éloignée du poste de formation 4 est placé un poste de soudure 13, qui est une machine à souder électrique à arc, travaillant avec une atmosphère de gaz protecteur. Le tube fraichement soudé passe du poste de soudure 13 à un dispositif 15 destiné à lui donner une ondulation, dans lequel la gaine est ondulée transversalement pour qu'il lui soit assuré un degré sensible de flexibilité. Toutefois, le fonctionnement du dispositif 5 pourrait provoquer des efforts de torsion dans la gaine au moment où on l'ondule, ces efforts étanttransmis vers l'arrière au poste de soudure 13 où ils pourraient affecter défavorablement la jonction soudée. En conséquence, on prévoit des moyens pour serrer doucement la gaine fraichement soudée pendant qu'elle se déplace du poste de soudure 13 au poste d'ondulation 15. La chenille 14 de serrage de la fente comprend un châssis allongé, traversé par une ouverture placée centralement, s'étendant sur sa longueur. Dans le châssis sont disposées deux ch-.ines Galle sans fin 16, paralle'ls entraînées par des roues dentées 17 et 18 placées aux extrémités opposées du châssis. Les chaînes 16 sont entraînées par un moteur qui n'est pas illustré. On monte sur ces channes 16 une série de pince 19, destinées à serrer la fente, semblables, réparties sur la longueur, qui se déplacent sur la longueur du châssis dans ses ouvertures. Les pinces de la fente 19 sont, comme on le voit dans la figure 3, poussées contre le tube par des plaques 20 qui comprennent des parties de leurs bords, non figurées, convergentes à leur extrémité la plus proche et divergentes à leur extrémité la plus éloignée, qui déplacent l'assemblage 14 de serrage, la gaine ou tube étant calibré et guidé par une paire de rouleaux qui ne sont pas illustrés. Le tube est amené au dispositif onduleur 15 au moyen de la chenille de serrage de la fente. Comme on le voit plus nettement dans la figure 4, le tube qui a été lavé avec une émulsion avant d'entrer dans le dispositif onduleur 15 est guidé par le manchon 21. Un manchonnage tubulaire 22 est fixé sur la tête 23 de l'onduleur, et est monté de façon à pouvoir tourner et se déplacer axialement sur le manchon fixe 21, par sa surface intérieure. Le tube qui doit être ondulé est amené avec précision à la tete 23 de l'onduleur. A cette fin, le manchon 21 qui est relié solidairement au caisson de la machine s'adapte par l'intermédiaire d'un manchon ajustable 21 dont l'extrémité se trouve en face de la tAte de l'onduleur 23, d'un manchon coulissant 21b et des mâchoires de serrage 19, à l'arrivée et a la sortie de la gaine.Avant de l'introduire, on s'assure que la perforation interne polie correspond au diamètre extérieur du tube qui doit être ondulé Les manchons 21a et 21b sont solidement reliés au manchon 21 au moyen d'une vis sans tête 24. Le disque onduleur 25 est fixé au moyen d'un cercle de fixation 26 dans un manchon annulaire 27, qui est monté rotatif dans la tete 23 de l'onduleur par l'intermédiaire d'un roulement à billes 28. Le disque onduleur 25 est monté excentriquement et incliné sur le manchon annulaire 27 et forme les ondulations 29 sur le tube par sa rotation. L'excentricité du disque onduleur 25 en collaboration avec le manchon annulaire 28 est ajustée de façon telle que les fonds des ondulations 29 s'adaptent sur les surfaces du câble formant noyau 2. Le câble gainé de métal 30 est ensuite enroulé sur un tambour à câble 31 et on peut vérifier sa densité. Ensuite dans une opération consécutive, qui n'est pas illustrée, on peut appliquer sur la gaine ondulée un agent protecteur contre la corrosion à base de bitume, que l'on enveloppe d'une feuille de matière plastique. Enfin, on extrude sur cette feuille une gaine de matière plastique S'il s'agit de la fabrication de câbles téléphoniques, on peut réaliser des joints étanches pour éviter l'humidité de deux façons différentes. Dans une première façon de procéder, on dépose, par portions, sur la bande métallique, dans la zone du poste de formation 4, une composition à base de pétrole gélifié. Au cours de l'ondulation, cette composition se répartit dans tout l'espace qui sépare le câble formant noyau 2 du tube, formant ainsi des joints étanches qui évitent que l'humidité se propage sur la longueur. Dans une autre façon de procéder, on remplit sous pression les interstices qui se trouvent entre les conducteurs de pétrole gélifié pour rendre étanche le cable formant le noyau. Le cable rempli est ensuite enveloppé d'une feuille de matière plastique, puis gainé avec la bande métallique 6. Cette opération peut ëtre réalisée dans une phase séparée de la fabrication, ou en tandem avec le aainaae du novau formé nar le cabale. R E V E N D ICAT IRONS 10) Procédé pour la fabrication en continu de câbles électriques gainés de métal caractérisé en ce qu'on façonne autour du cable formant le noyau une mince bande de métal en un tube dont le diamètre est plus grand que celui-du noyau, ce tube étant guidé dans au moins la dernière étape de son passage dans le poste de formage, par un anneau ou une paire de rouleaux concaves à axes verticaux, destinés à former le tube et au moyen desquels on maintient bord à bord les lisières de la bande métallique, et qu'on soude bord à bord ces lisières de la bande métallique au moyen d'un dispositif de soudure électrique à l'arc, sous une atmosphère de gaz protecteur, immédiatement à la suite de l'anneau ou de la paire de rouleaux servant à la formation, et qu'on tire le tube soudé au moyen des pinces d'une chenille serrant la fente et l'envoie dans un dispositif destiné à donner une ondulation annulaire ou hélicoldale au tube soude, ces ondulations recevant une profondeur suffisante pour serrer le câble formant le noyau. 20) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on nettoie et dégraisse la bande métallique dans une opération continue, au moyen d'un solvant organique, avant de l'introduire dans le poste de formation, le solvant étant de préférence le trichloréthylène ou le perchloréthylène. 30) Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on pulvérise d'abord du solvant liquide sur les deux faces de la bande métallique, puis pulvérise de la vapeur de-ce solvant sur les deux faces de la bande métallique. 40) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on ébarbe les bords de la bande métallique avant de la façonner enun tube. 50) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans une première étape, on forme d'abord seulement les bords de la bande métallique par une déformation plastique, le rayon de courbure donné à ces bords de la bande métallique correspondant au rayon de courbure du tube formé. 60) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on règle l'intensité du courant de soudure en rapport avec la vitesse d'avancement du tube. 70) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on calibre le tube soudé immédiatement avant de l'introduire sur la chenille de serrage de la fente. 80) Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on calibre le tube à l'aide de rouleaux calibreurs concaves. 90) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on fait ruisseler un lubrifiant sur le tube soudé avant d'onduler ce dernier. 100) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on guide le tube, ainsi mouillé de lubrifiant, avec de faibles tolérances, -u moyen d'un manchon, immédiatement avant de l'onduler. 110) Procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 10, caractérisé en ce qu'à la sortie du manchon, un disque onduleur, roulant librement, qui est fixé excentriquement et incliné sur l'axe du tube dans une tête d'ondulation entraînée en rotation, roule sur la surface du tube soudé formant de cette façon l'ondulation. 120) Procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 11, caractérisé en ce qu'on garnit d'abord le tube ondulé d'un agent protecteur contre la corrosion à base de bitume, cet aget protecteur contre la corrosion étant enfermé dans une feuille de matière plastique, et que l'on extrude ensuite une gaine de matière plastique sur cette feuille. 130) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'on dépose par portions, sur la bande métallique, pendant qu'on la façonne en un tube, une composition à base de pétrole gélifié, cette composition à base de pétrole gélifié remplissant tout l'espace qui se trouve entre le câble formant le noyau et le tube soudé pendant l'opération d'ondulation. 140) Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'on remplit les interstices d'un câble formant le noyau, constitué d'une pluralité de conducteurs isolés, au moyen d'une composition à base de pétrole gélifié, que l'on envoie sous pression dans ce câble, ce câble ainsi rempli étant ensuite enveloppé d'une feuille, puis d'une bande métallique que l'on façonne en un tube autour du câble formant noyau. 150) Appareil pour la mise en pratique du procédé suivant l'une quelconque des revendications I à 14, caractérisé en ce qu'il comprend un poste de décapage de la bande métalliqiie, un poste de formation du tube un poste de soudure fixe, une chenille de serrage de la fente et un dispositif formant une ondulation sur le tuber disposés en tandem