Brevet FR2533358A1 — publié le 19840323

Câble ou toron électrique flexible pour la transmission de signaux entre une station pilote et un missile qui se déplace de même que son procédé de fabrication. L'invention concerne un câble ou un toron électrique flexible pour la transmission de signaux entre une station pilote et un missile qui se déplace rapidement, ce câble étant constitué d'au moins un et, de préférence, de deux conducteurs électriques poses parallèlement, comportant un vernis isolant et enrobés au centre et sur toute la longueur d'un organe de traction formé de plusieurs fils individuels minces, cet organe de traction étant entouré d'un guipage; ltini Invention concerne également un procédé pour la fabrication de ce câble ou de ce toron. Des câbles ou des torons électriques flexibles du type envisagé ici sont connus, par exemple, d'après le brevet de la République Fédérale d'Allema- gne 17 65 133. Selon ce brevet, deux fils de cuivre posés parallèlement et comportant un vernis isolant sont collés ltun à l'autre et ils sont posés au centre et dans le fil support en polyester cònstitué dtau moins trois faisceaux individuels de fils supports, ce fil support faisant partie de l'organe de traction maintenu par un guipage constitué de soie naturelle De tels conducteurs permettent la transmission de signaux à des missiles qui se déplacent jusqu'à des vitesses d'environ 260 m/seconde et jusqutà des portées d'environ 4.000 m. Pour des raisons techniques de vol, la réserve de conducteur pour la transmission de signaux doit être emportée dans le missile sous forme dune ou plusieurs bobines. Aux vitesses de vol et aux portées souhaitées, les sollicitations statiques et dynamiques auxquelles est soumis le conducteur lors de son débobinage envol sont importantes et, indépendamment des solli citations fortement différentes au cours de la phase de démarrage et de la phase de croisière, elles doivent rester constantes de manière aussi reproductible que possible au cours du temps de vol. A cet effet, lors de la fabrication des bobines comportant un grand nombre de couches d'enroulement, c'est-à-dire lors du bobinage, les différents enroulements de ces bobines doivent être collés l'un à l'autre de telle sorte qu'en plus d'un collage uniforme, il existe, pour chaque enroulement, des forces d'adhérence aussi uniformes que possible et ce, indépendamment des différences précitées existant pour la phase de démarrage et la phase de croisière du missile. Les erreurs survenant lors de la fabrication de ces bobines ont une influence directe sur leurs propriétés de débobinage lors de leur mise en oeuvre dans les missiles. Tant un collage irrégulier aucun collage défectueux ont pour effet, par exemple, de donner lieu à un décollement simultané de plusieurs couches ce qui, lors du débobinage en cours de vol, conduit à ce que l'on appelle la formation de coques sur les conducteurs électriques ; toutefois, comme on le sait par expérience, ces coques se brisent lors dlune impulsion de choc ultérieure, si bien que la transmission dlin- formations est interrompue.En outre, ces faisceaux de couches décollés sont exposés, dans une mesure particulière, aux sollicitations mécaniques et thermiques tant lors du démarrage qu'au cours de ce que l'on appelle la croisière de ces missiles qui, en règle générale, sont propulsés par un jet de gaz chaud. Comme on le sait, lors de la phase de démarrage, un missile de ce type doit être accéléré de la vitesse zéro à sa vitesse de croisière ; en conséquence, le câble est soumis, dlune part, à -de très fortes sollicitations dynamiques par suite de l'accroissement rapide de la vitesse de bobinage et, d'autre part, à des sollicitations thermiques par suite du voisinage immédiat du jet de gaz. Au cours de la phase de croisière, le câble est sollicité de manière incontrôlable par des particules chaudes qui se détachent d'une composition éclairante constamment présente et associée au missile.L'action de ces particules est particulièrement désastreuse lorsqu'elles viennent heurter des faisceaux de couche décollés et ce, totalement indépendamment du fait que, par suite de leur plus grande surface, ces faisceaux de couches peuvent être plus aisément atteints qulun enroulement individuel du câble qui se décolle et slétend en forme-de poire. Alors que, au cours de la fabrication des conducteurs, les différentes étapes peuvent être contôlées par des procédés et des dispositifs de mesure appropriés et que llon peut ainsi maintenir des valeurs reproductibles, jusqu' présent, ce contrôle était impossible ou mal réalisé lors du bobinage ; en effet, lors d'un contrôle de la force dladhérence existant réellement entre les différents -enroulements, ces derniers doivent être décollés de la bobine, ce qui a pour effet de détruire cette dernière. Dès lors, la fabrication de ces bobines ne peut être contrôlée que par coups dè sonde de sorte que 1 on ne peut détecter que des tendances aux défectuosités.En conséquence, la réalisation d'une bobine ayant des propriétés de débobinage aussi uniformes que possible exige une grande habileté de la personne préposée à la manoeuvre de la machine de bobinage. Un tel état de chose est non seulement en contradiction avec toutes les méthodes modernes de fabrication, mais il est également dépourvu de rentabilité si l'on considère le temps consacré. Un autre facteur d'insécurité réside dans les propriétés des fibres de soie naturelle dont les propriétés spécifiques subissent de fortes fluctuations et, par conséquent, varient d'une charge à autre en ce qui concerne le pouvoir d'imprégnation et, partant, la force d'adhérence. En conséquence, il est hautement nécessaire que les enroulements de ces bobines généralement appelées "bobines de fils de direction comportant des câbles ou des torons flexibles guipés de fibres" soient collés plus uniformément, de meilleure façon et plus aisément que jusqu'à présent. En conséquence, la présente invention a pour objet d'améliorer les câbles ou les torons flexibles connus du type indiqué dans l'introduction ci-dessus et également de fournir un procédé permettant de réaliser ces torons que llon peut coller plus aisément, de meilleure façon et de manière reproductible lors du bobinage des bobines dites de fils de direction. Un autre objet de l'invention est d'atténuer, par des moyens simples, le risque de destruction des fils conducteurs par des particules de matières solides expulsées et sous l'influence de la chaleur. Suivant l'invention, on réalise cet objet pour des torons du type indiqué dans l'introduction ci-dessus du fait que le guipage du cule comporte une couche protectrice d'un vernis de chlorure de polyvinyle, cette couche ayant une surface lisse. On donnera ci-après d'autres caractéristiques de l'invention. Entre le guipage et la couche protectrice, est prévue une autre couche protectrice d'un vernis noir résistant aux influences mécaniques. La couche proteStrice est formée en appliquant, sur le guipage, un vernis de chlorure de poly vinyle et en expulsant brusquement et immédiatement le solvant du vernis appliqué. On applique la première couche résistant aux influences mécaniques en enduisant le guipage du câble dlun vernis noir dont on expulse brusquement et immédiatement le solvant, après quoi on applique la couche protectrice en enduisant le guipage du câble qui est pourvu de la première couche protectrice, dtun vernis de chlorure de polyvinyle dont on expulse brusquement et immédiatement le solvant. On fait défiler les conducteurs électriques guipés à une vitesse environ 15 à 30 m/minute et sous une tension de traction environ 0,5 kN à travers un dispositif dlapplication de vernis et de cuisson et, en ltoccurrence, on chauffe les conducteurs électriques guipés à une température d'environ +50 à +1000 C, puis on les enduit au moins une fois en utilisant le vernis de chlorure de polyvinyle à raison de 30 à 35 g (poids à sec) par longueur de fil d'environ 4.100 m et l'on sèche la couche de vernis appliquée à une température d'environ +100 à +1500C jusqu'à durcissement avec disparition du solvant. On procède au maximum cinq fois à ltenduction au moyen dtun vernis. On fait défiler les conducteurs électriques guipés à une vitesse d'environ 15 à 30 m/minute et sous une tension de traction environ 0,5 kN à travers un dispositif dtapplication de vernis et de cuisson et, en l'occurrence, on chauffe les conducteurs électriques guipés à une température d'environ +50 à +1000C et l'on applique une première couche de vernis en utilisant un vernis noir à raison de 30 à 35 g (poids à sec) par longueur de fil d'environ 4.100 m et ensuite, on procède au moins une fois à une enduction en utilisant un vernis de chlorure de polyvinyle à raison de 30 à 35 g (poids à sec) par longueur de fil d'environ 4.100 m et l'on sèche les couches de vernis appliquées à une température d'environ +100 à +1500C jusqu'à durcissement avec disparition du solvant. Grâce à llapplication dtun vernis suivant l'invention sur le guipage et par suite de ltexpulsion ultérieure brusque et immédiate du solvant, on obtient une couche de vernis lisse sur la surface du guipage. Le vernis appliqué n'a notamment pas le temps de pénétrer dans le guipage, voire même de pénétrer entre le guipage et les fils supports, mais il durcit complètement et immédiatement après son application. Dans ce cas, les irrégularités existant dans les propriétés de la soie naturelle que llon doit utiliser pour le guipage, ne jouent aucun rôle particulier, car leur influence, par exemple, sur le pouvoir d'imprégnation, peut être déterminée préalablement et, partant, prise en considération moyennant des essais simples. Ainsi qu'on lta constaté par des essais, lors du bobinage ultérieur, les enroulements d'un toron de ce type peuvent être remarquablement collés de manière reproductible car, dans une mesure et d'une manière que l'on peut prédéterminer, on peut appliquer un adhésif par lequel seules les couches protectrices adhérant au guipage et appliquées sur les couches adjacentes d'enroulements sont collées l'une à l'autre avec une force d'adhérence constamment égale. Dès lors, pour la première fois, on peut envisager une fabrication automatique en série de bobines de fils de direction de ce type ayant des propriétés constamment égales, ce qui a un impact remarquablement favorable tant sur le prix que sur la fiabilité des missiles équipés de ces bobines. La deuxième forme de réalisation de llin- vention se caractérise par le fait que le guipage est protégé dans une mesure particulière, en particulier, contre les particules provenant d'une composition éclairante-, ces particules transperçant ou brûlant très souvent non seulement le guipage, mais également les fils supports jusqu'aux conductears électriques. En conséquence, alors que la couche protec- trice extérieure à surface lisse a simplement pour but d'assurer, dans les différents enroulements formés lors de la réalisation des bobines de fils conducteurs, un collage ayant des forces d'adhérence uniformément reproductibles et constamment égales, la couche protectrice située en dessous a pour but de mieux protéger le guipage, y compris les fils supports et les conducteurs électriques, contre les sollicitations mécaniques et thermiques résultant dés particules expulsées, en particulier, de la composition0 éclairante. De même, lors de la réalisation de -cette couche protectrice, le procédé suivant l'invention au cours duquel le vernis est appliqué avec expulsion brusque et immédiate du solvant offre un grand avantage car, dans ce cas également, on évite la pénétration du vernis noir dans le guipage et dans les faisceaux de fils supports. Ainsi que des essais l'ont démontré, dans le cas dtun guipage et de fils supports collés avec un vernis noir de façon connue jusqu'à présent, en particulier, à de basses températures, un toron de ce type devient dur et rigide, Si bien qu'un débobinage uniforme nlest plus assuré, ce qui peut conduire à une rupture du toron. La présente invention sera décrite ci-après par deux exemples de réalisation illustrés plus ou moins schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente le toron au cours du vol ; la figure 2 est une vue en perspective et à ane échelle fortement agrandie illustrant la structure du toron ; la figure 3 est une image de coupe polie fortement agrandie prise perpendiculairement à l'axe longitudinal du toron illustré en figure 2 ; la figure 4 est une image de coupe polie fortement agrandie illustrant une deuxième ibrme de réalisation du toron représenté en figure 2 ;; la figure 5 illustre le système de principe d'un dispositif d'application de vernis et de cuisson pour la réalisation de la couche protectrice suivant l'invention ; et la figure 6 illustre le système de principe d'un dispositif d'application de vernis et de cuisson pour la réalisation des deux couches protectrices suivant l'invention0 En figure 1 le chiffre de référence 10 désigne un missile propulsé par réaction vers lequel une station pilote 11 fixe ou roulante, c'est-à-dire mobile, émet des signaux de direction via un câble électrique flexible 12 reliant l'un à l'autre la station pilote et le missile. Le câble 12 est constitué de deux fils conducteurs électriques 14 réalisés en cuivre électrolytique aussi pur que possible et ayant un allongement à la rupture égal ou supérieur à 25%, ces fils ayant un diamètre environ 0,07 mm. Avant leur guipage, les conducteurs dénudés en cuivre 14 reçoivent chacun une isolation 15 moyennant un procédé connu en soi pour ltapplication d1un vernis, l'application de ce vernis s'effectuant en plusieurs couches jusqu'à ce qu'on atteigne une épaisseur totale d'environ 24 à 30 p, Après le durcissement de l'isolation 15, au cours dgune autre phase de travail, les différents conducteurs en cuivre 14 sont collés parallèlement l'un à l'autre à laide du même vernis que celui dont est constituée l'isolation 15, de sorte qu'ils prennent alors la configuration illustrée en figure 2. Comme le montrent les figures 2 et 3 les conducteurs en cuivre k4 collés parallèlement l'un à l'autre se trouvent au centre d'un faisceau 16 de fils supports constitué de n fibres de polyester posées parallèlement.L'ensemble constitué du faisceau de fils supports 16 et des conducteurs en cuivre 14 est pourvu de guipages opposés 18, 18a en soie naturelle de la présentation 4 . 13/15 dene Afin d'assurer la localisation centrale des conducteurs en cuivre collés parallèlement l'un à l'autre à l'intérieur du faisceau de fils supports 16 et sur toute la longueur du câble, avant son guipage, ce faisceau de fils supports est subdivisé en au moins trois faisceaux de fils supports de même grosseur 16a, 16b et 16c ayant chacun un diamètre d'environ 14 r et constitués chacun de 70 fibres élémentaires. La réalisation du toron a lieu, par exemple, delà manière décrite dans le brevet de la République Fédérale dlAllemagne 17 65 1330 Pour l'application de la couche protectrice 20, on utilise un dispositif d'application de vernis et de cuisson 30 du type représenté schématiquement en figure 5. Ce dispositif comporte un four à passage 31 en amont et en aval duquel sont montées des roues 32 et 33 respectivement guidant le toron ; dans lSsem- ple de réalisation illustré, on prévoit six passages pour le toron 12.Le toron 12 sur lequel on doit appliquer la couche protectrice? est débobiné d'une bobine dérouleuse 35 et passe par un galet de guidage 36 puis, après plusieurs passages (en l'occurrence, six fois) à travers le four, il est à nouveau enroulé sur la bobine de renvidage 37. Un distributeur de vernis 38 d'un type habituel alimenté en vernis par une pompe de dosage (non représentée ici) est prévu pour le deuxième et le troisième passage. Après la mise en place de la bobine dérouleuse comportant toute la longueur de chaque toron nécessaire pour une bobine defil de direction, on fait défiler le toron en six passages et via les roues de guidage 32 et 33 à travers le four jusqu'à la bobine de renvidage 37, on remplit le distributeur de vernis 38 de telle sorte qu'il soit prêt à fonctionner et on règle la tension de traction du fil. Ensuite, après chauffage du four à passage à une température de t50 à +1500 C, de préférence, de +1500C, on met le moteur d'entraîne- ment (également non représenté) en marche et on le règle de façon à obtenir une vitesse de débobinage environ 15 à 30 m/minute, de préférence, de 20 m/ minute. Ensuite, au cours du premier passage, le toron est chauffé à une température environ +50 à +1000C avant qu'il ne soit enduit de vernis par le distributeur 38 lors du deuxième passage. Etant donné qu'auprès son passage par le distributeur de vernis, le toron atteint immédiatement le four à passage, le vernis appliqué subit alors, dans ce dernier, un durcissement à une température d'environ et100 à +1500C avec expulsion brusque du solvant du vernis par évaporation. Dans l'exemple de réalisation illustré, lors du troisième passage, un deuxième vernis est ap- pliqué de la manière décrite. Après le sixième passage, la couche de vernis appliquée est durcie et présente une surface lisse de sorte que le toron est alors enroulé sur la bobine de renvidage. L'application d'un vernis peut être répétée au maximum cinq fois. Toutefois, en lloccurrencev il faut veiller à ce que, d'une part, la quantité totale prévue de vernis, soit environ 30 à 35 g (poids à sec) de vernis par longueur totale de fil à enduire, ne soit pas dépassé-e et que, d'autre part, il ne subsiste aucun résidu important de solvant qui empêcherait le traitement ultérieur. Comme vernis de chlorure de polyvinyle, un vernis disponible dans le commerce sous 1tappella- tion "Lesonal't est particulièrement approprié. Dans le deuxième exemple de réalisation de l'invention, entre la couche protectrice 20 et le guipage 18, on prévoit une autre couche protectrice 21 constituée de ce que l'on appelle un vernis noir, comme représenté en figure 4. La formation de la couche protectrice 21 a lieu de la manière déjà décrite. Comme le montre la figure 6, au lieu de six passages, il faut alors en prévoir neuf, de même qu'un distributeur sùpplémentaire de vernis 40 pour l'application du vernis noir. En l'occurrence, il faut veiller à appliquer tout d'abord la couche protectrice 21 et alors seulement ensuite la couche protectrice 20, de sorte que le distributeur de vernis 40 doit précéder le distributeur 38 dans le temps. A cet effet, le distributeur de vernis 40 est attribué au premier et au deuxième passage, tandis que le distributeur de vernis 38 est attribué au septième et au huitième passage. Comme vernis pour la réalisation de la couche protectrice 20, on utilise un vernis de chlorure de polyvinyle.que l'on peut obtenir dans le commerce sous la dénomination XLesonalt' tandis que, comme vernis pour la réalisation de la couche protectrice 21, on utilise un vernis noir suivant la norme DIN 46 416, partie 3. REVENDICATIONS 1. Câble électrique flexible pour la transmission de signaux entre une station pilote et un missile qui se déplace rapidement, ce câble étant constitué dtau moins un et, de préférence, de deux conducteurs électriques posés parallèlement, comportant un vernis isolant et enrobés au centre et sur toute la longueur dlun organe de traction formé de plusieurs fils individuels minces, cet organe de traction étant entouré d'un guipage, caractérisé en ce que le guipage (18) du câble (12) comporte une couche protectrice (20) dtun vernis de chlorure de polyvinyle, cette couche ayant une surface lisse. 2. Câble électrique flexible suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, entre le guipage (18) et la couche protectrice (20), est prévue une autre couche protectrice (21) d'un vernis noir résistant aux influences mécaniques. 3. Procédé pour la réalisation de la couche protectrice suivant'la revendication 1, caractérisé en ce que la couche protectrice est formée en appliquant, sur le guipage, un vernis de chlorure de polyvinyle et en expulsant brusquement et immédiatement le solvant du vernis appliqué. 4. Procédé pour la réalisation des couches protectrices suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce luron applique la première couche (21) résistant aux influences mécaniques en enduisant le guipage (18) du câble (12) d'un vernis noir dont on expulse brusquement et immédiatement le solvant, après quoi on applique la couche protectrice (20) en enduisant le guipage du câble qui est pourvu de la première couche protectrice (21), d'un vernis de chlorure de polyvinyle dont on expulse brusquement et immédiate ment le solvant. 5. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'on fait défiler les conducteurs électriques guipés à une vitesse d'environ 15 à 30 m/ minute et sous une tension de traction d'environ 0,5 kN à travers un dispositif d'application de vernis et de cuisson et, en l'occurrence, on chauffe les conducteurs électriques guipés à une température d'environ +50 à +1000 C, puis on les enduit au moins une fois en utilisant le vernis de chlorure de polyvinyle à raison de 30 à 35 g (poids à sec) par longueur de fil d'environ 4.100 m et l'on sèche la couche de vernis appliquée à une température d'environ +100 à +1500C jusqu'à durcissement avec disparition du solvant. 6. Procédé suivant la revendication 5, ca- ractérisé en ce qu'on procède au maximum cinq fois à lXenduction au moyen d'un vernis. 7. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on fait défiler les conducteurs électriques guipés à une vitesse d'environ 15 à 30 m/ minute et sous une tension de traction d'environ 0,5 kN à travers un dispositif d'application de vernis et de cuisson et, en l'occurrence, on chauffe les conducteurs électriques guipés à une température environ +50 à +100 C et l'on applique une première couche de vernis en utilisant un vernis noir à raison de 30 à 35 g (poids à sec) par longueur de fil dtenviron 4.100 m et ensuite, on procède au moins une fois à une enduit tion en utilisant un vernis de chlorure de polyvinyle à raison de 30 à 35 g (poids à sec) par longueur de fil environ 4.100-m et l'on sèche les couches de vernis appliquées à une température dBensiron +100 à +1500C jusqu'à durcissement avec disparition du solvants