Brevet FR2746953A1 — publié le 19971003

Matériau composite pour gainage des faisceaux électriques La présente invention concerne un nouveau matériau complexe destiné au gainage des câbles, notamment les câbles électriques utilisés dans les véhicules automobiles. On connaît déjà des matières de gainage utilisées pour maintenir les faisceaux de fils électriques dans le domaine de la construction automobile. 11 s'agit généralement de rubans adhésifs qui sont banderolés autour du faisceau, de bandes de mousse de polyéthylène associée ou non à des couches de renfort qui sont repliées autour des câbles ou encore de gaines annelées fendues dans lesquelles les fils sont introduits. Ces divers types de matériaux présentent cependant des inconvénients soit au niveau des performances attendues, soit au niveau de leur utilisation et de leur mise en place autour des faisceaux de fils. Le banderolage d'un ruban adhésif nécessite soit une opération manuelle avec temps de main d'oeuvre important soit l'utilisation de machines encombrantes et complexes; par ailleurs les rubans adhésifs ne présentent pas toujours une stabilité suffisante et résistent mal aux températures élevées, par exemple en cas de mise en place dans le compartiment moteur. Les gaines obtenues au départ d'une bande en mousse de polyéthylène réticulé à cellules fermées sont d'une fabrication plus rapide et peuvent être soudées, ce qui leur procure une étanchéité en général satisfaisante. Elles sont cependant peu résistantes aux températures élevées et ne répondent pas aux spécifications pour une utilisation dans le compartiment moteur. Les gaines annelées peuvent être fabriquées en polyamide, ce qui leur confère une bonne résistance à la température. Elles présentent cependant une mauvaise étanchéité en raison de la fente qui ne peut être refermée, le rayon de courbure est souvent limité, et le risque d'endommager l'isolant des câbles est extrêmement important. Il faut également noter que ce type de gaine peut créer des bruits parasites en raison du manque de maintien des fils à l'intérieur de la gaine. Parmi les matériaux couramment utilisés, on ne trouve pas de produit qui satisfasse à la fois à une bonne tenue en température, une bonne protection des fils d'un point de vue mécanique et étanchéité, un bon amortissement des chocs et des bruits et une facilité de fabrication des faisceaux. Objet de l'invention La présente invention vise à fournir un matériau nouveau pour l'obtention de gaines de câbles qui présentent l'avantage de bonnes performances dans les domaines de la température élevée, l'étanchéité, la protection des fils électriques, le pouvoir antibruit et la facilité de montage à la fabrication. Selon l'invention, on propose un complexe laminé formé d'un film étanche souple revêtu sur chacune de ses faces par une couche de feutrine thermosoudable, destiné à réaliser le gainage des faisceaux de fils, notamment dans le domaine de la construction des véhicules automobiles. Description détaillée de l'invention Comme indiqué dessus, on choisit pour réaliser le gainage des faisceaux de câbles, un matériau qui se présente sous forme d'une bande laminée, composée d'une feuille étanche aux fluides, revêtue sur chacune de ses deux faces par une couche de feutrine en matériau de synthèse thermosoudable. De façon pratique, la feuille étanche est un film en matériau de synthèse, comme par exemple un film en polyoléfine telle que le polyéthylène ou le polypropylène, en polyuréthanne, en polyester, en polyacétate de vinyle ou en polyamide. On peut également utiliser une feuille complexe comme par exemple l'association d'un film métallique, tel l'aluminium, recouvert sur ses deux faces par un film de protection et d'assemblage en polypropylène. De préférence, les matériaux utilisés sont traités pour être ignifugés. L'épaisseur de la feuille d'étanchéité est d'environ 50 à 250 Zm et doit présenter une bonne souplesse. Parmi les différents matériaux, on préfère les films en polypropylène et les films en polyuréthanne, ces deux composés étant traités pour résister au feu. Dans le cas du polyuréthanne, on utilise préférentiellement un film de polyuréthanne dont les deux faces sont chacune revêtues d'une couche de polyéthylène ou de polyuréthanne thermofusible qui facilite ensuite l'assemblage avec les couches de feutrine. S'il est souhaitable d'obtenir une protection contre les parasites électriques, il est préférable d'utiliser un film présentant une couche conductrice de l'électricité : pour cela, on fait appel soit à une couche d'aluminium, soit à un polyester métallisé, ces films étant revêtus d'une couche d'un polymère thermosoudable pour permettre l'accrochage de la couche de feutrine. Les couches de feutrine qui recouvrent chacune des faces de la feuille étanche sont de structure semblable au feutre et obtenues au moyen de fibres non tissées enchevêtrées. On choisit des feutrines en matériau thermosoudable, comme par exemple le polyester, le polypropylène ou les polyamides. Si nécessaire, ces matériaux peuvent être traités pour être non inflammables. L'épaisseur de chacune des couches de feutrine, qui peut être différente sur chacune des faces, est de 0,5 à 5 mm. Parmi les matériaux convenant pour réaliser l'invention, on préfère des feutrines en polyester traitées anti-feu. Les différentes couches doivent être rendues solidaires afin que le complexe présente une bonne solidité. Pour associer solidement les couches de feutrine sur le film, on peut utiliser un adhésif ou effectuer une thermosoudure par flammage ou calandrage à chaud. Pour obtenir une bonne liaison, on préfère effectuer un calandrage à chaud des 3 couches, ce qui permet d'assurer une soudure irréversible des constituants du complexe. Les dessins annexés ainsi que les exemples de réalisation qui suivent permettent de mieux apprécier l'invention. La figure 1 représente une coupe transversale du complexe selon l'invention qui comprend une feuille étanche (1), revêtue sur chacune de ses faces d'une couche en feutrine (2) et (2'), les deux couches de feutrine peuvent être d'épaisseur différente. La figure 2 représente un mode d'utilisation du matériau dans un dispositif de gainage (3) de fils électriques (4) utilisé dans le domaine du câblage des automobiles. La bande de matière est conformée de façon à ce que les bords (5) et (5') viennent se superposer pour former un tube autour des fils (4) et les bords sont soudés au moyen d'une source de chaleur. La figure 3 représente une section d'un faisceau gainé au moyen du complexe selon l'invention, les deux bords (5) et (5') étant soudés l'un sur l'autre pour former une liaison pratiquement étanche. Selon un premier mode préféré de réalisation de l'invention, on utilise un film en polypropylène ignifuge (origine FLEXAFILM) d'une épaisseur de 60 clam, de densité voisine de 54 g/m2, sur laquelle on soude par calandrage à chaud une première couche de feutrine de non-tissé en polyester ignifugé d'épaisseur 2 0,8 mm et de densité voisine de 100 g/m2. On fixe ensuite, sur la seconde face du film, par calandrage à chaud, une seconde couche de feutrine de polyester, de même nature que la première couche, d'épaisseur 2 mm et de densité voisine 2 de 250g/m . On obtient ainsi le complexe qui présente une épaisseur d'environ 2,5 mm. Selon un second mode préféré de l'invention, on utilise un film étanche en polyuréthanne d'épaisseur 13 clam, contrecollé sur chacune de ses faces par un film en polyéthylène thermocollant d'épaisseur l51lm. On fixe ensuite, par calandrage à chaud, une couche de feutrine en polyester ignifugée d'épaisseur 1,5 mm et de densité voisine de 200 g/m2, sur chacune des faces du film étanche. On obtient ainsi un matériau de gainage selon l'invention, qui présente une bonne résistance au feu et à la température. Les matériaux ainsi obtenus sont ensuite découpés en bandes dont la largeur est adaptée à la dimension du faisceau à gainer. La bande est utilisable sur divers types de machines ou dispositifs qui ont pour principe de conformer la bande en forme de tube autour du faisceau de fils et souder les deux bords ensemble soit en recouvrement comme indiqué sur la figure 3, soit en forme de drapeau (qui soude ensemble les deux bords de la même face du complexe), soit encore bord à bord. Comme indiqué ci-dessus, selon l'invention, les couches de feutrine sont thermosoudables, ce qui permet de ne pas utiliser d'adhésif et de former l'assemblage des deux bords sans apport de matière, au moyen d'une source de chaleur comme par exemple un jet d'air chaud, un rayonnement infrarouge ou encore une vibration ultrasonore. Sur la figure 2, on a représenté un outil portable (3) de gainage de faisceaux (7) qui permet de conformer la bande (8) en forme de tube autour du faisceau (7) et qui exécute la soudure des deux bords (5) et (5') pour fermer la gaine (9). En cas de faisceaux complexes nécessitant des fils en dérivation (10), ces derniers sont passés dans des orifices (11) de manière à ne pas affaiblir le cordon de soudure. Une fente est prévue dans le système conformateur pour laisser passer le fil en dérivation pendant l'opération de formation de la gaine autour du faisceau. En utilisant les matériaux préférés de l'invention, c'est-à-dire des films en polyuréthanne, polypropylène ou polyester et des feutrines en polyester traités contre le feu, on obtient des gaines pour faisceaux électriques satisfaisant aux normes les plus sévères de l'industrie automobile : ces produits présentent en effet une tenue en température autorisant leur utilisation dans le compartiment moteur, une étanchéité aux fluides techniques et à l'eau, un bon pouvoir anti-vibration et antibruit, une bonne protection mécanique, une souplesse suffisante pour faciliter la mise en place. Par ailleurs, ces gaines sont d'un poids réduit et le procédé de fabrication du faisceau gainé est peu coûteux en main-d'oeuvre. Ce type de matériau pour le gainage des faisceaux trouve son application principale dans le domaine de la construction des véhicules, notamment les automobiles, mais il est utilisable également pour gainer des câbles dans le domaine du bâtiment ou de l'industrie de l'électroménager et des télécommunications. Les descriptions ont été faites pour le gainage des câbles électriques car il s'agit de l'utilisation la plus fréquente; I'invention s'applique également pour le gainage de faisceaux d'autres conducteurs tels par exemple des fibres optiques ou des tubes de commande d'automatismes pneumatiques, ou encore pour la protection anti-bruit des gaines de câbles ou de tringles de transmission de certaines commandes mécaniques des automobiles. REVENDICATIONS 1. Matériau pour le gainage de faisceaux de fils, caractérisé en ce qu'il comprend un film étanche souple (1) revêtu sur chacune de ses deux faces par une couche de feutrine thermosoudable (2,2'). 2. Matériau de gainage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film étanche (1) est à base de polyoléfine, ou de polyuréthanne ou de polyester. 3. Matériau de gainage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film étanche (1) est un complexe laminé dont les couches externes sont thermosoudables. 4. Matériau de gainage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le film étanche (1) est un film de polyuréthanne dont les deux faces- sont chacune revêtues d'un film en polyéthylène thermocollant. 5. Matériau de gainage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le film étanche (1) comprend un matériau conducteur de l'électricité. 6. Matériau de gainage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la feutrine (2,2') est à base de polyester ou de polypropylène. 7. Matériau de gainage selon la revendication l, caractérisé en ce que l'un au moins des constituants est traité anti-feu. 8. Procédé d'obtention d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend un calandrage à chaud. 9. Procédé d'obtention d'un matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comprend un flammage. 10. Utilisation du matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que une bande dudit matériau est conformée en forme de tube autour du faisceau (4) et que l'on assemble les deux bords (5,5') par thermosoudage. il. Utilisation du matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 pour le gainage des faisceaux électriques dans les véhicules automobiles.