Brevet FR2692713A1 — publié le 19931224

Toron conducteur allégé La présente invention est relative aux torons conducteurs ayant une conductivité électrique élevée et présentant une masse linéique relativement faible. Elle porte sur de tels conducteurs électriques, en particulier pour l'industrie aéronautique ou aérospatiale, qui sont dits allégés. Les conducteurs de ce type sont de manière connue formés de fils conducteurs multiples le plus souvent tous de cuivre ou en variante tous d'aluminium assemblés en un toron nu qui est revêtu d'une gaine isolante. En particulier un tel conducteur est formé de 19 fils conducteurs agencés en une couche interne de six fils jointifs enroulés hélicoïdalement sur un fil central et une couche de douze fils jointifs et enroulés hélicoldalement sur la couche interne. En général les 19 fils sont tous de même nature, notamment en cuivre pour une meilleure conductivité, et sont tous de même diamètre. Les deux couches de fils ont la même direction d'enroulement pour l'obtention d'un toron relativement flexible ou ont des directions d'enroulement inverse.L'assemblage des fils conducteurs de même diamètre peut être réalisé sans serrage de la couche extérieure de fils sur celle interne ou avec serrage de cette couche extérieure sur celle interne. Dans le premier mode d'assemblage, le pas d'enroulement des deux couches de fils est relativement long, de l'ordre de 12 fois et plus le diamètre du toron résultant. Ce premier toron nu résultant est de section droite hexagonale. Sa gaine isolante finale lui donne sa section circulaire. Le deuxième mode d'assemblage est quant à lui réalisé dans des filières serrantes avec un pas de cablage plus court que précédemment et des guidages spéciaux des fils, tout au moins des fils de la couche extérieure. Il donne lieu à une déformation des fils et à un léger écrasement des fils les uns su les autres dans leurs zones de contact, pour lesquels le deuxième toron nu résultant est de section droite dite circulaire. Comparativement pour deux torons isolés de même section, ce deuxième toron nécessite moins de matière isolante de gainage que le premier. Il présente une résistance électrique par unité de longueur plus faible que le premier mais a une masse linéique plus élevée. Différentes réalisations particulières sont également connues pour permettre l'obtention d'un meilleur compromis entre les caractéristiques électriques et la masse linéique de tels conducteurs ou torons à fils conducteurs multiples assemblés. Les documents US-A 3633103 et 4471161 notamment décrivent de telles réalisations connues qui ont été illustrées dans les figures 1 et 2 du dessin ci-annexé. Le toron nu illustré dans la figure 1 est du type du premier toron précité, qui est rendu allégé selon l'enseignement du premier document cité ci-avant. Il est formé de 19 fils, dont l'un 1 est central, six autres 2 sont jointifs et constituent la couche interne et les douze autres 3 également jointifs constituent la couche extérieure. Le pas d'enroulement des deux couches de fils 2 et 3 est long. Les fils 1, 2 et 3 sont tous de même diamètre D et ne sont ni déformés ni écrasés les uns contre les autres. La section droite du toron nu est hexagonale. Pour la diminution de masse linéique de ce premier toron allégé, par rapport au premier toron correspondant dont les fils sont tous en cuivre, certains de ses fils sont substantiellement en cuivre mais les autres sont substantiellement en aluminium. Cette diminution de masse linéique est ainsi obtenue au détriment de la résistance électrique par unité de longueur rendue supérieure à celle du premier toron à fils tous de cuivre. En outre, compte tenu de la nature différente de ses fils, ceux-ci doivent être revêtus initialement d'un même matériau conducteur, par exemple d'argent, de nickel ou d'étain, évitant toute corrosion par effet galvanique lors du passage du courant dans les fils. Ce revêtement impose des précautions de câblage et s'oppose à tout serrage ou écrasement des fils, pour éviter son endommagement et des dégradations ultérieures. Le conducteur illustré dans la figure 2 est conforme au deuxième document cité. Il est sans serrage de ses fils et constitue un autre toron allégé résultant. Il est également formé de 19 fils désignés par la référence 5 pour celui central, par la référence 6 pour les six fils de la couche interne, et par la référence 7 pour six premiers fils de la couche extérieure et la référence 8 pour les six autres fils de cette couche extérieure. Dans cet autre toron allégé, les fils 5, 6 et 7 sont de même diamètre D'. Les fils 8 sont intercalés entre les fils 7 et sont de diamètre D" nettement inférieur au diamètre D', ce diamètre D" étant de l'ordre de 0,68 à 0,78 fois le diamètre D'. Chacun de ces fils 8 laisse ainsi un jeu entre lui et les deux fils adjacents 7. Ces dispositions permettent l'obtention d'une section droite dite circulaire, sans déformation ou écrasement des fils de cet autre toron allégé. Comparativement au deuxième toron de même section dont les fils sont déformés et écrasés, cet autre toron allégé est de masse linéique plus faible mais présente une résistance électrique par unité de longueur supérieure. En outre sa réalisation est longue et délicate. La présente invention a pour but de réaliser un toron conducteur allégé, permettant une diminution substantielle de sa masse linéique mais ceci sensiblement sans dégradation de ses caractéristiques électriques restant analogues à celles d'un toron correspondant à fils déformés et écrasés. Elle a pour objet un toron conducteur allégé, comportant une âme centrale formée de premiers fils conducteurs, une couche de deuxième fils conducteurs enroulée hélicoïdalement sur ladite âme, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes fils sont de diamètre sensiblement inférieur au diamètre desdits premiers fils, sont enroulés jointivement sans déformation sur ladite âme et définissent un toron résultant de section droite dite circulaire. Le toron selon l'invention présente en outre au moins l'une des caractéristiques additionnelles suivantes: - le diamètre desdits deuxièmes fils est au moins égal à 0,90 fois le diamètre des premiers, l'écart entre ces diamètres étant de préférence de 3 à 7%; - lesdits deuxièmes fils sont enroulés sur ladite âme avec un pas adapté à la valeur dudit écart, ledit pas étant long pour les plus faibles valeurs dudit écart et étant sensiblement réduit pour les plus fortes valeurs dudit écart; - lesdits premiers fils sont eux-mêmes enroulés jointivement et sensiblement au même que lesdits deuxièmes fils sur un fil central choisi de diamètre sensiblement supérieur à celui desdits premiers fils; ; - le toron comporte une couche supplémentaire de fils sur la couche de deuxième fils, les fils de cette couche supplémentaire étant de diamètre sensiblement inférieur à celui desdits deuxièmes fils et enroulés jointivement, sans déformation, sur la couche de deuxièmes fils et définissant un toron final de section dite circulaire. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après d'un exemple préféré de réalisation illustré dans les dessins ciannexés. Dans ces dessins: - la figure 1 est une vue en coupe d'un toron nu selon un premier mode de réalisation connu, - la figure 2 est une vue en coupe d'un toron nu selon un deuxième mode de réalisation également connu, - la figure 3 est une vue en coupe d'un toron selon l'invention, de même construction de base que les torons selon les réalisations connues des figures 1 et 2. Le toron conducteur allégé selon l'invention, illustré dans la figure 3 est montré formé de 19 fils et de même type de construction de base que les torons connus illustrés dans les figures 1 et 2. Il comporte un fil central 10 de diamètre Do, six fils 11 de diamètre D1 qui sont jointifs et enroulés hélicoïdalement sur le fil central, et douze fils 12 de diamètre D2, qui sont également jointifs et enroulés hélicoidalement sur la couche interne avec le même pas de câblage que les fils 11 de cette couche interne. Ce toron nu est revêtu d'une gaine isolante 13. Les deux couches de fils 11 et 12 sont bloquées l'une sur l'autre sans déformation ou écrasement de leurs fils. La section droite de ce toron résultant de cet assemblage sans rétreinte de ses fils est dite circulaire et directement obtenue ainsi. Ceci résulte des fils 12 de la couche extérieure qui sont de diamètre D2 légèrement inférieur au diamètre D1 des fils 11, avec la valeur de ce diamètre D2 choisi au moins égale à 0,90 fois le diamètre D1. L'écart entre ces deux diamètres est de manière préférentielle compris entre 3 et 7%. Le rangement et le blocage des fils 12 sans déformation et écrasement sont réalisés avec le même pas sensiblement de câblage des fils 11 et 12. Ce pas est simplement adapté à l'écart entre les diamètres des fils 12 et 11. Il est long et de 12 fois et plus le diamètre du toron nu lorsque l'écart des diamètres D1 et D2 est petit et n'excède pas 3%. I1 est réduit, et de l'ordre de 8 à 10 fois le diamètre du toron, lorsque l'écart entre les diamètres D1 et D2 est relativement élevé, soit de 6 à 7%. Il est de l'ordre de 10 à 12 fois le diamètre du toron nu pour un écart intermédiaire. L'absence de déformation des fils de ce toron nu de section dite circulaire et le pas adapté d'enroulement de ses deux couches de fils jointifs conduisent à une diminution substantielle de sa masse linéique, sans pour autant conduire à une dégradation sensible de ses caractéristiques électriques, par rapport à un toron ayant la même section, aux faibles tolérances admissibles près, et dont les fils sont déformés et écrasés. Cette diminution de masse linéique est de l'ordre de 3% pour des fils 11 et le fil central 10 ayant le même diamètre, soit Do=D1. Elle peut être légèrement accentuée pour un fil central 10 de diamètre Do lui-meme légèrement supérieur au diamètre D1 des fils 11 de la couche interne. Ce toron de la figure 3 de section dite circulaire peut recevoir une couche extérieure supplémentaire de fils, suivant les mêmes conditions que la couche de fils 12, à savoir constituée de 24 fils jointifs mais non déformés dont le diamètre est lui même légèrement inférieur au diamètre D2, pour l'obtention d'un toron résultant ayant également une section droite dite circulaire. En variante, ce toron peut être d'un autre type de construction par exemple à âme intérieure formée de 3 ou 4 fils toronnés ensemble, sans fil central, et à couche de fils jointifs de diamètre légèrement inférieur aux fils de l'âme et enroulés hélicoïdalement sans rétreinte sur cette âme, en conduisant à un toron résultant de section dite circulaire. En outre avantageusement tous les fils du toron ou les seuls fils de sa couche la plus extérieure reçoivent un traitement initial, en particulier de nickelage, pour un meilleur raccordement électrique ultérieur de connecteurs terminaux au conducteur final. REVENDICATIONS 1/ Toron conducteur allégé, comportant une âme centrale formée de premiers fils conducteurs, une couche de deuxième fils conducteurs enroulée hélicoldalement sur ladite âme, caractérisé en ce que lesdits deuxièmes fils (12) sont de diamètre (D2) sensiblement inférieur au diamètre (D1) desdits premiers fils (11), sont enroulés hélicoidalement et jointivement sans déformation sur ladite âme et définissent un toron résultant de section droite dite circulaire. 2/ Toron conducteur allégé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre (D2) des deuxièmes fils (12) est au moins égal à 0,90 fois le diamètre (D1) desdits premiers fils (11). 3/ Toron conducteur allégé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écart entre les diamètres (D2 et D1) desdits deuxièmes et premiers fils est de 3 à 7%. 4/ Toron conducteur allégé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pas d'enroulement desdits deuxièmes fils est adapté à la valeur dudit écart entre les diamètres desdits premiers et deuxièmes fils, ledit pas étant long pour les plus faibles valeurs dudit écart et étant sensiblement réduit pour les plus fortes valeurs dudit écart 5/ Toron conducteur allégé selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits premiers fils sont eux-mêmes enroulés hélicoïdalement sur un fil central, caractérisé en ce que ledit fil central (10) est lui-même de diamètre (Do) sensiblement supérieur au diamètre (D1) desdits premiers fils (11), et que lesdits premiers et deuxièmes fils ont sensiblement le même pas d'enroulement. 6/ Toron conducteur allégé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte une couche supplémentaire de fils, choisis eux-mêmes de diamètre sensiblement inférieur au diamètre (D2) desdits deuxièmes fils et enroulés jointivement sans déformation sur lesdits deuxièmes fils, en définissant un toron final résultant de section dite circulaire. 7/ Toron conducteur allégé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les fils de ladite couche supplémentaire ont sensiblement le même pas d'enroulement que les premiers et deuxièmes fils.