Brevet FR2844091A1 — publié le 20040305

i CABLE ELECTRIQUE CHAUFFANT AUTOREGULANT La présente invention concerne des perfectionnements apportés dans le domaine des câbles électriques 5 chauffants autorégulants comportant une âme en matière polymérique propre à présenter un effet de coefficient de température positif (CTP) dans laquelle sont entièrement noyés deux conducteurs électriques sensiblement parallèles, ladite âme étant entourée d'une gaine électriquement 10 isolante. De tels câbles chauffants autorégulants du type CTP sont connus par exemple d'après le document FR-A-2 283 532. Ce câble connu est configuré sous forme aplatie, de manière à accroître sa surface de contact avec son support et à 15 améliorer ainsi l'échange thermique. Une telle configuration se révèle avantageuse dans certains domaines d'utilisation tels que la mise hors gel de canalisations, le câble étant alors posé à plat sur la canalisation tout au long de celle-ci. Maintenant, ces câbles chauffants autorégulants sont également utilisés pour assurer un chauffage électrique par les parois, notamment par le sol, dans des locaux, par exemple des locaux d'habitation ou des bureaux. Pour obtenir la puissance thermique nécessaire, il est nécessaire de 25 mettre en place une longueur relativement importante de câble, et il est courant alors de disposer le câble en serpentin. Si, dans ses tronçons rectilignes ou à très grands rayons de courbure, le câble plat reste appliqué étroitement sur son support, par contre il a tendance à se 30 relever et à se positionner sur la tranche dans ses parties à faibles rayons de courbure. C'est ainsi qu'on a pu proposer (document WO 99/41551) de positionner un câble chauffant autorégulant à conformation oblongue avec son grand axe disposé transversalement au support, dans des rainures prévues à cet 5 effet. Si un tel agencement peut faciliter la pose à la déroulée, il présente toutefois un inconvénient d à la courbure du câble conditionné sur touret qui ralentit sa mise en place correcte. Au surplus, les résistances mécaniques respectives 10 du matériau constitutif de l'âme et de la gaine sont médiocres, de sorte que ce type de câble ne possède qu'une relativement faible résistance à la traction. Il est donc nécessaire, lors de la pose notamment, de dérouler le câble avec un minimum de précautions, ce qui ralentit le processus 15 de pose. Par contre, le type de câble mentionné au préambule présente l'avantage d'un bon contact électrique entre chacun des deux conducteurs et le matériau constitutif de l'âme, contact qui n'est pas affecté lorsque le câble est ployé en 20 cours de fabrication, lors de son conditionnement (enroulement sur un touret) ou lors de sa pose. Un tel câble s'avère donc fiable, avec une longue durée de vie. L'invention a donc pour but de proposer un agencement perfectionné d'un tel câble qui, tout en 25 conservant les avantages inhérents à sa structure, écarte les inconvénients exposés plus haut de manière à faciliter et accélérer sa pose sur les chantiers. A ces fins, un câble électrique chauffant autorégulant tel qu'exposé au préambule se caractérise, 30 étant agencé conformément à l'invention, en ce que: - l'âme est de section droite sensiblement circulaire, et - au moins un porteur central en un matériau électriquement isolant et mécaniquement résistant à la traction est noyé au sein de la matière constitutive de l'âme. De préférence, le porteur central est unique et disposé sensiblement coaxialement au sein de l'âme. Avantageusement alors, les deux conducteurs électriques sont disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre du porteur. En raison de sa section droite circulaire, le câble conforme à l'invention peut être courbé de façon identique dans n'importe quelle direction. De plus, grâce à la présence du porteur central qui est en prise étroite avec le matériau constitutif de l'âme, la résistance à la traction 15 du câble est considérablement accrue. Il en résulte, lors de sa fabrication au cours de laquelle le câble subit de nombreux passages sur des poulies de renvoi et/ou d'entraînement, une amélioration des conditions de fabrication du câble, l'obtention d'une 20 meilleure stabilité du processus et, comme conséquence, une augmentation possible de la vitesse de fabrication. La stabilité dans le temps du processus de fabrication entraîne le maintien d'une excellente résistance de contact entre les composants. Lors de la pose du câble, la matrice ne subit pas de déformations sensibles, et on maintient le contact étroit entre les conducteurs et le matériau de la matrice, ce qui assure d'un bon vieillissement du câble. Au cours de la pose, la résistance à la traction du 30 câble limite fortement les risques d'allongement du câble et, en cours d'utilisation, il est possible d'effectuer une pose à la déroulée dans des conditions économiques, avec un minimum de précautions. Lors du fonctionnement du câble, on obtient un blocage du post-retrait de la matrice et/ou de la gaine 5 isolante, ce qui évite des détériorations électriques: il en résulte de meilleures conditions de vieillissement du câble. Le positionnement central du porteur de renfort conserve la symétrie de structure du câble de section 10 circulaire et ne perturbe donc pas la dispersion de la chaleur. Un porteur central constitué en fibres de verre enrobées permet de concilier les exigences d'un cot de fabrication modéré, de conditions de fabrication simples et 15 d'obtention de la résistance souhaitée à la traction. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit dans laquelle on se réfère au dessin annexé sur lequel les figures 1 à 4 sont des vues schématiques, en coupe transversale, de divers modes de 20 réalisation d'un câble électrique chauffant autorégulant agencé conformément à l'invention. Sur les figures 1 à 4, le câble électrique chauffant autorégulant, désigné dans son ensemble par la référence 1, comporte une âme 2 en matière polymérique propre à présenter 25 un effet CTP. Il peut s'agir notamment de polyéthylène, de copolymères éthylène vinylacétate, éthylène méthylacrylate, éthylène éthylacrylate, difluorure de polyvinyle, chargé de particules conductrices telles que du noir de carbone ou du graphite. Dans la matrice 2 sont totalement noyés deux conducteurs électriques 3 sensiblement parallèles entre eux et à l'axe de la matrice 2 et écartés l'un de l'autre, notamment disposés symétriquement par rapport à l'axe de la matrice 2. Les deux conducteurs 3 peuvent être en cuivre, cuivre étamé, cuivre nickelé,.... Une gaine extérieure isolante ou couche extérieure 5 d'isolation 4, par exemple en élastomère thermoplastique de type santoprêne ou en polyoléfines zéro halogènes, entoure l'âme 2. Conformément à l'invention, l'âme 2 possède une section droite qui est sensiblement circulaire comme visible 10 sur les figures, les deux conducteurs électriques 3 étant alors disposés symétriquement sur un diamètre de l'âme 2. Au surplus, le câble 1 comporte au moins un porteur ou renfort central 5 qui est noyé au sein du matériau constitutif de l'âme 2 et qui est constitué en un matériau 15 électriquement isolant et mécaniquement résistant à la traction. Avantageusement, le porteur 5 peut être constitué en fibres de verre enrobées. Pour ne pas affecter la symétrie de la géométrie du 20 câble, d'une part, et ne pas entraver la propagation de la chaleur vers la périphérie du câble, d'autre part, le ou les porteurs 5 sont disposés centralement entre les deux conducteurs 4, et de façon symétrique par rapport à l'axe de l'âme 2. Dans le mode de réalisation préféré illustré à la figure 1, le porteur 5 est unique et disposé sensiblement coaxialement à l'âme 2. Si besoin en est, on peut mettre en oeuvre plusieurs porteurs, par exemple deux porteurs 5 comme illustré à la 30 figure 2. Les deux porteurs 5 sont alors disposés côte à côte, symétriquement de part et d'autre de l'axe de l'âme 2, entre les deux conducteurs 3 et sur le même diamètre que ceux-ci. Le porteur 5 peut avoir toute conformation appropriée et être constitué en tout matériau approprié 5 procurant la résistance souhaitée à la traction et propre à adhérer fortement à la matrice 2. Le porteur peut, ainsi, être constitué sous forme composite, par exemple sous forme d'un assemblage (notamment en toron) de plusieurs brins éventuellement de natures différentes comme illustré en 5' 10 et 5" à la figure 3. Eventuellement, une couche additionnelle 6 en une matière visant à accroître l'adhérence peut être interposée entre le porteur 5 et l'âme 2; il peut s'agir notamment d'une couche en terpolymnères d'éthylène, ester acrylique et 15 anhydride maléique, ou de type GMA (éthylène, ester acrylique et acrylate de glicidyne), ou de type copolymère à forte teneur en acrylate ou en acétate de vinyle. Un tel agencement est illustré à la figure 4. REVENDICATIONS 1. Câble électrique chauffant autorégulant (1), comportant une âme (2) en matière polymérique propre à 5 présenter un effet de coefficient de température positif dans laquelle sont entièrement noyés deux conducteurs électriques (3) sensiblement parallèles, ladite âme (2) étant entourée d'une gaine (4) électriquement isolante, caractérisé en ce que: - l'âme (2) est de section droite sensiblement circulaire, et - au moins un porteur central (5) en un matériau électriquement isolant et mécaniquement résistant est noyé au sein de la matière constitutive de 15 l'âme (2). 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le porteur central (5) est unique et disposé sensiblement coaxialement au sein de l'âme (2). 3. Câble selon la revendication 2, caractérisé en ce 20 que les deux conducteurs électriques (3) sont disposés sensiblement symétriquement de part et d'autre du porteur (5). 4. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le porteur (5) est constitué en 25 fibres de verre enrobées. 5. Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'entre le porteur (5) et l'âme (3) est interposée une couche (6) propre à accroître l'adhérence entre le porteur et l'âme.