Brevet FR2565142A1 — publié le 19851206

La présente invention est relative aux câbles composites souples utilisés notamment pour l'alimentation en fluides (gaz, liquides, poudres), en électricité et éventuellement en fil fusible des torches de soudage électrique. Ces câbles, qui comprennent généralement un tube intérieur sur lequel est disposée une nappe de fils métalliques, poss#dent actuellement une souplesse insuffisante. Pour améliorer cette souplesse, on a proposé d'utiliser des gaines extérieures tres souples, mais de telles gaines présentent une résistance insuffisante à l'abrasion et/ou à l'echauffement et s'usent rapidement. L'invention a pour but de fournir un câble composite nettement plus souple que ceux de la technique antérieure. A cet effet, l'invention a pour objet un câble composite souple, notamment pour torche de soudage, du type comprenant un tube intérieur sur lequel est disposée une nappe de fils métalliques, le tout étant entouré d'une gaine extérieure isolante, caractérisé en ce que le tube intérieur est un tube à profil ondulé. le plus souvent, dans les câbles composites pour torches de soudage, la nappe de fils métalliques comprend une série de multi-torons enroulés en hélice sur le tube intérieur et constitués chacun de plusieurs torons torsadés ensemble, chaque toron étant lui-#e constitué d'un certain nombre de fils élémentaires torsadés ensemble.Dans ce cas, suivant une caractéristique tres avantageuse de l'invention, si l'on désigne par a l'angle d'hélice de l'enroulement des multi-torons ; b l'angle d'hélice de la torsade des torons ; et c l'angle d'hélice de la torsade des fils de chaque toron, ces angles étant comptés positivement si l'hélice correspondante a un pas à droite et hégativement si elle a un pas à gauche, alors la somme algébrique a + b + c est sensiblement nulle. De préférence, le câble composite suivant l'invention comporte une couche annulaire anti-frottement interposée entre la nappe de fils métalliques et la gaine extérieure et/ou entre cette nappe et le tube intérieur. Quelques exemples de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits en regard du dessin annexé, sur lequel - la figure 1 est une vue, partiellement en coupe longitudinale et partiellement en vue en plan avec arrachement, d'un câble composite conforme à l'irrvention; - la figure 2 est une vue prise en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1 - la figure 3 illustre un détail de la constitution du câble des figures 1 et 2 ; et - les figures 4 et 5 illustrent schématiquement deux variantes. Le câble composite représenté aux figures 1 et 2 est destiné à relier un poste de soudage (non représenté) à une torche de soudage ou de coupage électrique (non représentée) pour l'allmntation de cette derni#re en fluides (gaz, liquides, poudres) et en électricité, et éventuellement, dans le cas du soudage MIG (Metal Inert Gas) ou MG (Metal Active Gas), en fil fusible. Ce cable comprend un tube intérieur 1 sur lequel est disposée une nappe 2 de fils metalliques, le tout étant entouré d'une gaine intérieure 3 et d'une gaine extérieure 4 en matière plastique ou élastcr2re. Le tube intérieur 1 est une tube en matière plastique à profil ondulé. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un tube annelé, à ondes perpendiculaires à son axe X-X. En variante, ce pourrait être un tube à constitution hélicoidale, c'est-à-dire à ondes inclinées sur l'axe X-X. De tels tubes possèdent une grande souplesse intrinsèque dans le sens longitudinal, et donc en flexion, et une résistance à l'écrasement comparable à celle d'un tube lisse de rrême épaisseur de paroi. La nappe 2 comporte deux types d'enroulements : d'une part neuf rnulti-torons 5 de fils de cuivre non isolés servant à véhiculer un courant électrique de puissance de forte intensité, et d'autre part trois fils de cuivre isolés 6 servant à véhiculer un courant électrique de commande de faible intensité. Ces derniers sont constitués d'une âme en cuivre 7 enrobée dans une gaine isolante 8 en matière plastique ou élastsmbre. Les multi-torons 5 et les fils 6, jointifs sur tout le pourtour du câble, sont enroulés hélicoidalement sur le tube 1 suivant un angle d'hélice commun a, avec un pas à droite (figure 3). Chaque nslti-toron 5 est constitué de plusieurs torons 9 torsadés ensemble, suivant un angle d'hélice b, avec également un pas à droite (figure 3). Chaque toron 9 est à son tour constitué d'un certain nombre de fils de cuivre élémentaires 10, dont un seul a été représenté sur la figure 3, torsadés ensemble suivant un angle d'hélice c, avec un pas à gauche. Si l'on cette positivement, par exemple, les angles correspondant à un pas d'hélice à droite et négativement ceux qui correspondent à un pas d'hélice à gauche, la relation algébrique a + b + c = O est sensiblement vérifiée. Par suite, camme on le voit à la figure 3, qui est une vue en plan du câble après arrachement des gaines 4 et 5, chaque fil élémentaire 10, à son contact tant avec le tube l qu'avec la gaine 3, est sensiblement parallèle à l'axe X-X. Il résulte de ceci que si l'on plie le câble, chaque fil 10 glisse sans difficulté sur la crête en regard du tube 1 ou sur la gaine 3. La gaine intérieure 3 forme par ailleurs une couche anti-frottement interposée entre la nappe 2 et la gaine extérieure 4. Cette gaine 3 peut être un manchon tressé en fils à faible frottement, par exemple en fibre de verre ou en fibre de carbone, ou bien un ruban mis sous forme cylindrique et constitué d'une matière, notamment d'une matière plastique, à faible frottement. lors des flexions du câble, la gaine 3 glisse facilement sur la nappe 2 et sur la gaine 4. De plus, elle évite que la gaine 4, lors de son extrusion, se moule sur la nappe 2, ce qui entraverait les possibilités de flexion du câble. Si on le désire, il est possible de prévoir une deuxième couche analogue à la gaine 3 entre la nappe 2 et le tube 1. Si l'on considère l'ensemble des facteurs de souplesse décrits plus haut, on comprend que le câble composite peut prendre des rayons de courbure tres faibles, par exemple de l'ordre de 8 à 10 cm. Grâce à la souplesse ainsi obtenue, on peut admettre d'utiliser comme gaine extérieure 4 une gaine moins souple que celles de la technique antérieure mais, en contrepartie, plus résistante à l'abrasion et/ou à 1 'échauffement. Dans l'exemple de la figure 3, les angles a et b sont positifs; l'angle c est négatif (fils 10 torsadés à gauche), et la valeur absolue de cet angle c est égale à la somme des valeurs absolues des angles a et b. A la figure 4, au contraire, a est positif, b est négatif (les torons 9 sont torsadés avec un pas à gauche) et plus petit que a en valeur absolue, et c est par suite négatif, avec une valeur absolue égale à la différence des valeurs absolues de a et de b. A la figure 5, on a conte à la figure 4 a > O et b Les variantes des figures 4 et 5 seeblent préférables car elles assurent une orientation de chaque toron 9 voisine de l'axe X-X, ce qui contribue à éviter tout risque de pénétration de ces torons dans les creux d'onde du tube 1, lesquels ont une dimension longitudinale voisine du diametre desdits torons. A titre d'exemple numérique, on peut choisir comme angles a = + 200, b = - 150 et c = - 50 (ce qui correspond à la configuration de la figure 4). Si le câble est destiné à l'alimentation d'une torche de soudage MIG ou MAG, une gaine guide-fil (non représentée) est disposée dans le tube 1. REVENDICRDIONS 1. - câble composite souple, notamment pour torche de soudage, du type comprenant un tube intérieur (1) sur lequel est disposée une nappe de fils métalliques (2), le tout étant entouré d'une gaine extérieure isolante (4), caractérisé en ce que le tube intérieur (1) est un tube à profil ondé. 2. - câble composite souple suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube intérieur (1) est un tube annelé. 3. - câble composite souple suivant l'une des revendications 1 et 2, dans lequel la nappe de fils it#talliques (2) comprend une série de tnulti-torons (5) enroulés en hélice sur le tube intérieur (1) et constitués chacun de plusieurs torons (9) torsades ensemble, chaque toron étant lui-même constitué d'un certain nombre de fils élémentaires (10) torsadés ensemble, caractérisé en ce que, si l'on désigne par a l'angle d'hélice de l'enroulement des rmilti-torons (5) ;; b l'angle d'hélice de la torsade des torons (9) j et c l'angle d'hélice de la torsade des fils (10) de chaque toron, ces angles étant comptés positivement si l'hélice correspondante a un pas à droite et négativement si elle a un pas à gauche, alors la somme algébrique a + b + c est sensiblement nulle. 4. - câble composite souple suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les angles a et b sont de signes opposés. 5. - câble composite souple suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte une couche annulaire anti-frottement (3) interposée entre la nappe de fils itetalliques (2) et la gaine extérieure (4) et/ou entre cette nappe (2) et le tube intérieur (1). 6. - Câble composite souple suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ladite couche annulaire (3) est une gaine tressée constituée de fils à faible frottement, où un ruban mis sous forme cylindrique et constitue d'une matiere à faible frottement.