Brevet FR2448773A1 — publié le 19800905

La présente invention concerne un appareil de fabrication de câbles électriques à isolant minéral, c'est-à-dire de câbles du type qui comporte un ou plusieurs fils conducteurs électriques entourés par une gaine métallique tubulaire et isolés par rapport à la gaine par une poudre tassée d'un isolant dans lequel les fils sont enrobés. L'expression "câbles à isolant minéral désigne dans le présent mémoire non seulement les câbles utilisés pour la conduction du courant électrique dans les applications générales mais aussi les câbles ayant la construction indiquée et utilisés pour d'autres applications, par exemple sous forme de câbles de chauffage, de câbles de thermocouples ou d'éléments de chauffage de cuisinières électriques. On a déjà proposé la fabrication de câbles à isolant minéral par mise en oeuvre d'un procédé intégré continu qui comprend la formation continue de la gaine à partir d'un ruban descendant d'un métal ductile tel que le cuivre ou l'aluminium, par pliage du ruban à une forme tubulaire puis par soudage en bout des bords de la bande qui sont enbutée, l'introduction simultanée d'une poudre d'une matière isolante, par exemple d'oxyde de magnésium, et d'un ou plusieurs fils conducteurs dans la gaine ainsi formée alors que celle-ci descend verticalement, la poudre étant introduite avec un débit réglé par l'intermédiaire d'un tube de distribution de poudre qui pénètre dans le tube formé par le ruban de la gaine, l'extrémité de sortie de ce tube de distribution se trouvant au-dessous du point auquel la soudure des bords est réalisée, et le passage de l'ensemble résultant dans une série de dispositifs réducteurs destinés à comprimer la poudre d'isolant et à réduire le diamètre de la gaine afin qu'il corresponde au diamètre voulu pour le câble, chaque opération de réduction étant suivie par un recuit et une trempe. Le ou les fils métalliques peuvent être introduits dans la gaine par l'intermédiaire d'un ou plusieurs tubes de guidage. Lorsque la poudre quitte le tube de distribution, elle descend vers le premier dispositif réducteur, sous l'action combinée des forces de gravité et de frottement de la poudre contre la gaine qui avance. Cette force de frottement peut être accrue par l'utilisation d'un ruban métallique ayant une surface interne dépolie pour la formation de la gaine.L'interaction de ces forces descendantes et d'une force ascendante appliquée à la poudre au cours de la premiere étape de réduction provoque une compression partielle de la poudre. Les fils métalliques passent dans cette poudre partiellement tassée avant que l'ensemble n'atteigne le premier dispositif de réduction placé, verticalement, au-dessous du dispositif de mise en forme et de soudage du tube, et la compression de la poudre réduit la tendance des fils à s'écarter des positions voulues à l'intérieur de la gaine. Que les fils soient introduits dans la gaine par des tubes de guidage ou non, il est de toute manière souhaitable qu'un organe d'entretoise, par exemple placé à l'extrémité de sortie: du tube de distribution de poudre ou aux extrémités inferieures des tubes de guidage de fil le cas échéant, assure le positionnement des fils aux emplacements voulus dans la gaine. Un tel organe d'entretoise s'ajuste étroitement dans la gaine et il peut- être formé avec un ou plusieurs orifices de guidage destinés au passagedu ou des fils métalliques. L'organe d'entretoise peut aussi jouer le rôle d'une cloison destinée à régler ou réduire le débit de poudre d'isolant à l'intérieur de la gaine si bien que le tassement de la poudre est réglé Cependant, des difficultés peuvent se présenter à la suite de l'accumulation de la poudre sur l'organe d'entretoise, et peuvent provoquer un tassement irrégulier de la poudre dans la gaine avec aussi éventuellement le bouchage des orifices de guidage de l'organe d'entretoise par la poudre, ce dernier phénomène pouvant perturber le passage libre des fils dans la gaine. L'invention concerne aussi un organe d'entretoise destiné à un appareil de fabrication de câbles à isolant mineal, par mise en oeuvre du procédé décrit précédemment, cet organe d'entretoise assurant le positionnement d'un ou plusieurs fils dans la gaine et assurant aussi le réglage du débit de poudre d'isolant pénétrant dans la gaine et de la dispersion et de la compression de la poudre. Plus précisément, l'invention concerne un appareil de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral qui comprend un dispositif destiné à plier de façon continue un ruban de métal ductile, se déplaçant vers le bas, afin qu'il prenne une forme tubulaire, et un dispositif de soudage des bords en butée du ruban replié afin que celui-ci forme une gaine tubulaire, un tube de distribution de poudre placé verticalement afin qu'il soit disposé à l'intérieur du ruban plié et de la gaine formée, et un dispositif d'introduction d'une matière isolante en poudre dans le tube de distribution, avec un débit réglé, un dispositif d'avance d'un ou plusieurs tronçons continus de fil conducteur, en direction verticale descendante, dans la gaine formée, un organe d'entretoise placé à l'extrémité de sortie du tube de distribution de poudre ou au-dessous et destiné à assurer le positionnement du fil ou des fils à l'inteieur de la gaine et le réglage du débit de poudre transmis à la gaine, et un dispositif destiné à réduire le diamètre de la gaine formée, en plusieurs étapes, après l'introduction de la poudre d'isolant et du fil ou des fils dans la gaine, le premier dispositif de réduction au moins étant disposé verticalement au-dessous du dispositif de formation et de soudage de la gaine, l'organe d'entretoise ayant une forme telle qu'une partie au moins de sa surface que vient heurter la poudre d'isolant qui descend, a un profil courbe, incliné ou évasé. La forme profilée de la face supérieure de l'entretoise, présentée à la poudre, permet à cette dernière de descendre régulièrement et de façon continue sans accumulation de poudre sur l'entretoise ou sans formation de ponts de poudre entre deux ou plusieurs fils ou tubes de guidage de fil. Le fil ou les fils métalliques peuvent être disposés de manière qu'il descendent verticalement, vers l'intérieur ou vers l'extérieur du tube de distribution de poudre, et ils peuvent passer ou non dans un ou plusieurs tubes de guidage. L'organe d'entretoise peut être fixé aux extrémités inférieures des tubes de guidage de fil le cas échéant, ou peut être formé solidairement de ces extrémités, ou lorsqu'aucun tube de guidage n'est utilise, l'entretoise peut être fixée à l'extrémité inférieure du tube de distribution de poudre ou formée afin qu'elle soit solidaire de cette extrémité inférieure. Dans une variante, en l'absence de tubes de guidage de fil, l'entretoise peut être suspendue audessous de l'extrémité inférieure du tube de distribution de poudre, en étant fixée à ce tube par de minces languettes de métal. En outre, lorsque l'appareil ne comprend pas de tube de guidage de fil et lorsque les fils passent directement dans des orifices de guidage formés dans l'organe d'entretoise, chaque orifice de guidage a wantageusement une paroi inclinée afin que l'orifice soit plus large à son extrémité inférieure qu a son extrémité supérieure et que l'orifice ne puisse pas être bouché par la poudre. D'autres caractéristiques et avantages des organes d'entretoise selon l'invention ressortiront mieux de. la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe partielle en élé- vation d'une partie d'un exemple d'appareil de fabrication de câbles à isolant minéral, mettant en oeuvre le procédé vertical décrit précédemment - la figure 2 est une perspective d'un mode de réalisation d'entretoise selon l'invention - la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 - la figure 4 est une élévation d'un second mode de réalisation d'entretoise selon l'invention ;; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 - la figure 6 représente un troisième mode de réalisation d'entretoise, en coupe longitudinale - la figure 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la figure G - la figure 8 est une élévation dtune entretoise qui est une variante de celle de la figure 4 ; et - la figure 9 est une coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8. Dans chacune des figures 3, 5, 7 et 9, l'entre toise est représentée à l'intérieur d'une gaine 1 d'un câble. Sur les différentes figures, les éléments analogues portent les mêmes références numériques. La figure 1 représente l'extrémité inférieure d'un appareil de distribution de poudre et d'avance de fil à l'intérieur de la gaine formée 1 du câble, l'appareil de distribution comprenant deux tubes de guidage de fil 2, 3 placés à l'interieur du tube 4 de distribution de poudre et étant maintenus à la distance voulue l'un de l'autre par un organe 5 d'entretoise fixé aux extrémités inférieures des tubes de guidage (la figure 1 représente une entretoise de type simple connu). La première paire de rouleaux 6 de réduction de section est aussi repré sentée. L'entretoise représentée sur les figures 2 et 3 comprend une plaque métallique semi-circulaire 7 placée entre deux tubes 2, 3 de guidage de fil avec sa face hémicylindrique 8 tournée vers le haut, la plaque étant ajustée dans la gaine 1 mais pouvant y coulisser. Cette entretoise maintient les fils à une distance réglée l'un de l'autre lorsqu'ils subissent une force exercée par la poudre au-dessous de l'entretoise, vers l'intérieur, et provoquée par la présence du premier étage de réduction de section, et elle assure la mise en position symétrique des fils à l'intérieur de la gaine. En outre, la face supérieure courbe de l'entretoise permet à la poudre qui vient la frapper de s'écouler régulièrement et de façon continue dans la gaine, sans formation de ponts entre les tubes de guidage des fils. L'entretoise 9 représentée sur les figures 4 et 5 qui constitue aussi une cloison de compression de poudre, a une face supérieure conique 10 d'angle au sommet égal à 60 , avec des cavités latérales 11 et des orifices 12 de guidage destinés au passage des tubes 2, 3 de guidage, les parties de la périphérie qui n'ont pas de cavité pouvant glisser avec un faible jeu à l'in térieur de la gaine 1. Cette entretoise permet un écoulement régulier et continu de la poudre le long de la surface conique et dans les cavités et aussi, étant donné sa surface relativement grande, elle présente un obstacle pour la poudre qui est repoussee vers l'arrière du fait de la première réduction de la section du câble, si bien que la compression de la poudre est accrue.Les cavités 11 ont la dimension qui convient pour qu'une quantité suffisante de poudre puisse passer en assurant le remplissage de la gaine. L'entretoise 13 représentée sur les figures 6 et 7 est une autre forme de cloison de compression de poudre comprenant un disque circulaire qui peut glisser avec un faible jeu à l'intérieur de la gaine 1, avec un orifice circulaire 14 en son centre pour le passage de la poudre et des orifices 15 de guidage pour le passage des tubes de guidage de fils. La paroi de l'orifice 14 a une inclinaison d'angle égal à 60C afin que la poudre puisse s'écouler régulièrement avec le débit voulu pour le remplissage de la gaine, et la structure formée, constituant une cloison, assure une compression ou un tassement accru de la poudre, de la même manière que dans le cas de la structure représentée sur les figures 4 et 5.La figure 7 est une coupe dans le plan de I'extrémité supérieure large 17 de l'orifice 14, 11 extrémité étroite 16 étant visible audessous. La partie externe de la cloison qui entoure l'orifice a une partie supérieure plate 18 mais, lorsque la poudre se rassemble initialement sur elle, elle forme une pente qui prolonge la paroi inclinée de l'orifice si bien qu'il n'y a pas d'interruption du courant de poudre. L'entretoise 19 représentée sur les figures 8 et 9 est une variante de celle des figures 4 et 5 car la surface supérieure conique 20 a une courbure legerement concave et la partie supérieure du cône forme une crête 21 ; la surface conique est interrompue par des cavités latérales 22 et des orifices 23 destinés au passage des tubes guidage 2, 3, et les parties de la périphérie qui n' ont pas de cavité peuvent coulisser avec un faible jeu à l'intérieur de la gaine 1. Les quatre types d'entretoise décrits précédemment en référence aux figures 2 à 9 ont tous eté représentée avec la forme nécessaire à la fabrication d'un câble ayant deux fils conducteurs, mais il faut noter que chaque type peut être modifié afin qu'il permette le passage de n'importe quel nombre voulu de fils. Ces entretoises conviennent toutes dans la position de l'en- tretoise 5 représentée sur la figure 1, aux extrémites des tubes de guidage de fil, mais elles peuvent être adaptées facilement afin d'être fixées à l'extrémité inférieure du tube de distribution de poudre, ou elles peuvent être suspendues à ce tube par des languettes métalliques, en l'absence de tube de guidage de fil. REVENDICATIONS 1. Appareil de fabrication d'un câble électrique à isolant minéral, du type qui comprend un dispositif destiné à replier de façon continue un ruban descendant d'un métal ductile afin qu'il prenne une forme tubulaire et un dispositif de soudage des bords descendants en butée du ruban replié afin que celui-ci forme une gaine tubulaire (1), unvtube (4) de distribution de poudre disposé verticalement de manière qu'il se trouve dans le ruban replié et dans la gaine formée, et un dispositif d'introduction d'une matière isolante en poudre dans le tube de distribution de poudre avec un débit réglé, un dispositif d'avance d'un ou plusieurs tronçons continus de fil conducteur, en direction verticaie descendante, dans la gaine formée, un organe (5) d'entretoise placé à l'extrémité de sortie du tube de distribution de poudre ou au-dessous et destiné à maintenir en position le fil ou les fils conducteurs dans la gaine et à régler le débit de poudre transmis à la gaine, et un dispositif de réduction du diamètre de la gaine formée, en plusieurs étapes, après l'introduction de la poudre isolante et du ou des fils dans la gaine, le premier dispositif de réduction (6) au moins étant dispose verticalement audes sous du dispositif de mise en forme et de soudage de la gaine, ledit appareil étant caractérisé en ce que l'organe d'entretoise a une forme telle qu'une partie au moins de sa surface que vient heurter la poudre isolante qui descend a un profil courbe, incliné ou évasé. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise est solidaire de l'extré- mite inférieure du tube de distribution de poudre. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise est suspendu au-dessous de l'extrémité inférieure du tube de distribution de poudre, auquel il est fixé par des languettes métalliques. 4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un tube de guidage (2, 3) destiné à l'introduction de chacun des fils dans la gaine, et l'organe d'entretoise est fixé au tube ou aux. tubes de guidage ou en est solidaire. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise a un ou plusieurs orifices de guidage dans lesquels le ou les fils conducteurs sont destinés à passer, et chaque orifice de guidage a une paroi inclinée afin que l'orifice soit plus large à son extrémité inférieure qu'à son extrémité supérieure. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise comprend une plaque métallique semi-circulaire (7) placée entre deux tubes (2, 3) de guidage de fil et ayant une surface hémicylindrique (8) tournée vers le haut, cette plaque pouvant coulisser avec un faible jeu dans la gaine formée (1). 7. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise (9) a une surface supérieure conique (10) ayant un angle au sommet de 600, des cavités latérales (11) permettant la descente de la poudre provenant de la surface conique, et des orifices de guidage (12) dans lesquels les tubes de guidage de fil (2, 3) sont introduits, les parties de la périphérie qui ne forment pas les cavités pouvant coulisser avec un faible jeu dans la gaine formée (1) 8.Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise (13) comprend un disque circulaire qui peut coulisser avec un faible jeu dans la gaine formée (1) et qui a un orifice central circulaire (14) destiné au passage de la poudre et des orifices de guidage (15) dans lesquels les tubes de guidage de fil (2, 3) sont introduits, la paroi de l'orifice central étant inclinée suivant un angle de 600 si bien que l'extrémité supérieure (17) de l'orifice a un diamètre supérieur à celui de l'extrémité inférieure. 9. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'entretoise (19) a une surface supérieure conique (20) de courbure concave et aboutissant à une crête (21) à la partie supérieure, les cavités latérales (22) permettant la descente du courant de poudre provenant de la surface conique, et des orifices de guidage (23) dans lesquels des tubes (2, 3) de guidage de fil sont introduits, les parties de la périphérie qui ne forment pas les cavités pouvant coulisser avec un faible jeu dans la gaine formée (1).