Brevet FR3017987A1 — publié le 20150828

PROCEDE DE FABRICATION D'UN CABLE DE SECTION CIRCULAIRE L'invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un câble de section circulaire, et au câble obtenu par ledit procédé. Dans le cadre de cette invention, il est supposé que le câble comporte au moins deux conducteurs distincts, séparés par un matériau de remplissage. Un tel procédé a pour but de fabriquer un câble plein et possédant une section transversale parfaitement circulaire. Les procédés actuellement mis en oeuvre pour obtenir de tels câbles, présentent quelques limites et inconvénients. En effet, une première catégorie de ces procédés met en oeuvre deux étapes d'extrusion, l'une pour combler les interstices entre conducteurs, et l'autre pour déposer une gaine externe autour desdits conducteurs noyés dans ledit matériau de remplissage. Cette catégorie de procédés implique souvent le dépôt de talc sur les conducteurs, pour éviter que le matériau de remplissage ne vienne se coller auxdits conducteurs. Outre le fait que ces procédés sont étalés dans le temps en raison du nombre important d'étapes qu'ils nécessitent, les câbles qui en sont issus sont peu déformables et sont difficiles à dénuder, car il est difficile de dissocier les conducteurs et le matériau de remplissage. Une deuxième catégorie de procédés consiste à déposer des tiges de section circulaire, ou des mèches déformables ou non, dans les interstices créés par l'assemblage des conducteurs du câble. Cette méthode limite les risques de collage du matériau de remplissage sur les conducteurs, mais le remplissage reste partiel. La gaine extérieure, extrudée sur l'assemblage desdits conducteurs et tiges, ne pourra donc prendre appui que sur le sommet de ces éléments, et ne pourra donc pas être parfaitement cylindrique. Un procédé de fabrication selon l'invention, permettant d'obtenir un câble plein et de section circulaire, s'affranchit des inconvénients relevés dans l'état de la technique. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un câble plein et de section circulaire, ledit câble comprenant au moins deux conducteurs. La principale caractéristique d'un procédé selon l'invention est qu'il comprend les étapes suivantes : une étape de réalisation de tiges de remplissage cylindriques et déformables, une étape d'assemblage à travers une filière de commettage des tiges de remplissage et des conducteurs pour obtenir un ensemble alterné de conducteurs et de tiges, lesdites tiges se déformant au contact desdits conducteurs, une étape d'extrusion d'une gaine autour dudit ensemble pour obtenir un câble plein et de section circulaire. Avec un tel procédé, le câble obtenu est plein et parfaitement cylindrique, car les tiges de remplissage initialement cylindriques se déforment lors de l'étape d'assemblage, pour former avec les conducteurs un ensemble cylindrique. Le diamètre de ces tiges de remplissage est fonction du nombre et de la taille des conducteurs, de manière à ce que leurs sections transversales viennent compléter celles desdits conducteurs pour obtenir un ensemble de section circulaire. Lors de l'étape d'assemblage, la section transversale de chaque tige peut adopter un profil sectorisé. Ainsi, l'étape d'extrusion de la gaine extérieure s'effectue facilement et rapidement sur un ensemble qui a déjà une forme cylindrique, pour obtenir un câble gainé de section circulaire. Avantageusement, chaque tige est réalisée dans un matériau de faible dureté. Selon les besoins, lesdites tiges peuvent être ou non conductrices de courant. L'étape d'assemblage peut être effectuée en torsadant ou non les conducteurs et les tiges de remplissage. Les conducteurs permettent le transport du courant électrique et peuvent être ou non isolés. Généralement, il y a autant de tiges de remplissage que de conducteurs. En se déformant, les tiges de remplissage peuvent venir combler de façon efficace, les espaces entre les conducteurs. Avantageusement, lors de l'étape d'assemblage les tiges se déforment de manière à ce que leurs sections transversales complètent celles des conducteurs pour obtenir un ensemble cylindrique. Généralement, cette étape d'assemblage est réalisée avec le même nombre de tiges et de conducteurs. L'objectif de cette étape est d'obtenir un ensemble de forme cylindrique, avant de procéder à l'étape d'extrusion. De façon préférentielle, les tiges sont réalisées en polymère déformable à température ambiante. Ainsi, en étant soumises à l'action d'une contrainte mécanique, les tiges peuvent s'adapter à leur environnement en se déformant. Selon un mode de réalisation préféré d'un procédé de fabrication selon 10 l'invention, les tiges sont réalisées en copolymère d'éthylène. Ce matériau est parfaitement adapté à un procédé de fabrication selon l'invention. Préférentiellement, ces tiges sont fabriquées par extrusion. Préférentiellement, chaque tige possède un coeur apte à supporter les contraintes mécaniques mises en jeu lors dudit procédé. Ce coeur indéformable 15 possède un diamètre qui est nettement inférieur à celui de la tige, et permet d'assurer une bonne tenue mécanique de ladite tige lorsqu'elle est manipulée ou suspendue, dans le cadre de ce procédé de fabrication. De façon avantageuse, le coeur de chaque tige est réalisé dans un matériau à choisir parmi un polymère, un métal, et un minéral. 20 Avantageusement, lors de l'étape d'assemblage les tiges de remplissage et les conducteurs sont torsadés entre eux. L'invention a pour deuxième objet un câble contenant au moins deux conducteurs, et dont la principale caractéristique est qu'il est obtenu au moyen d'un procédé selon l'invention. De cette manière, ce câble est plein et est 25 parfaitement cylindrique. Préférentiellement, un câble selon l'invention contient trois conducteurs isolés et trois tiges dont la section transversale est sectorisée, chacune desdites trois tiges étant insérée entre deux conducteurs pour former un ensemble cylindrique, ledit ensemble étant entouré par une gaine 30 extérieure. Le terme « sectorisée » signifie que la section transversale de chaque tige a un profil sensiblement triangulaire, dont l'un des trois coté est incurvé. De cette manière, la section transversale de chaque tige comprend deux bords rectilignes, faisant entre eux un angle, le coté incurvé reliant lesdits deux cotés rectilignes. De façon avantageuse, le taux de remplissage des tiges est supérieur ou égal à 80%. Autrement dit, au sein du câble, l'espace disponible présent entre les conducteurs, est occupé à plus de 80% par les tiges pour que le câble obtenu soit considéré comme plein. Il n'est pas exclu que quelques petits espaces libres subsistent dans le câble. Un procédé de fabrication selon l'invention permet, de façon fiable et reproductible, d'obtenir des câbles pleins et de section parfaitement circulaire. Il a de plus l'avantage d'être simple et rapide à mettre en oeuvre, car les étapes qu'il implique s'effectuent en un temps réduit et sont parfaitement maitrisées. Il en résulte que les câbles obtenus par un tel procédé sont peu déformables à l'écrasement tout en demeurant souples, et peuvent être dénudés avec facilité et précision. De plus les câbles ainsi réalisés présentent de bonnes propriétés de résistance au feu de par la présence d'une quantité importante de matériau ignifuge. On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un procédé de fabrication selon l'invention, et d'un câble obtenu à 20 partir d'un tel procédé, en se référant aux figures 1 à 5B. - La figure 1 est une vue en perspective d'une installation pour la réalisation d'un procédé de fabrication selon l'invention, - La figure 2A est une vue en coupe d'une tige de remplissage avant l'étape d'assemblage d'un procédé de fabrication selon l'invention, 25 - La figure 2B est une vue en coupe d'une tige de remplissage après l'étape d'assemblage d'un procédé de fabrication selon l'invention, - La figure 3 est une en perspective de plusieurs conducteurs et de plusieurs tiges de remplissage juste avant une étape d'assemblage d'un procédé de fabrication selon l'invention, - La figure 4 est une de coté d'un ensemble de conducteurs et de tiges de remplissage après l'étape d'assemblage d'un procédé de fabrication selon l'invention, - La figure 5A est une vue en coupe transversal d'un câble obtenu à partir d'un procédé de fabrication selon l'invention, - La figure 5B est une vue en perspective d'une extrémité du câble de la figure 5A, qui a été dénudée. En se référant à la figure 1, une installation 1 conçue pour fabriquer un câble 2 à partir d'un procédé de fabrication selon l'invention, permet de réaliser une étape d'assemblage 5 de conducteurs 6 et de tiges 4 de remplissage, et une étape d'extrusion 7 d'une gaine extérieure 8 autour d'un ensemble 9 constitué par lesdits conducteurs 6 et lesdites tiges 4. Cette installation 1 permet également de stocker au moins une bobine 31 de tiges de remplissage 4, afin d'alimenter un procédé de fabrication de câble 2 selon l'invention. En se référant à la figure 2A, un procédé de fabrication d'un câble 2 selon l'invention, comprend une étape 3 préliminaire de réalisation des tiges 4 de remplissage, qui sont utilisées dans l'installation 1 préalablement décrite. Ainsi, chaque tige 4 d'assemblage est initialement de forme cylindrique et comporte un coeur central 10 de section réduite par rapport à la section de ladite tige 4, ledit coeur étant apte à résister aux contraintes mécaniques engendrées lors du déroulement d'un procédé selon l'invention. Chaque tige 4 est composée d'un matériau de type copolymère d'éthylène 11 et le coeur 10 est réalisé en textile technique tel que par exemple, du polyamide, du polyester ou de l'aramide. En se référant à la figure 3, l'étape d'assemblage 5 consiste à faire passer dans une filière de commettage 30 les conducteurs 6 et les tiges 4 de remplissage de section transversale cylindrique, puis à les torsader ensemble, de manière à obtenir un ensemble 9 de forme cylindrique, comme l'illustre la figure 4. Au cours de cette étape d'assemblage, les tiges 4 de remplissage se déforment au contact des conducteurs 6, pour adopter une section transversale sectorisée, comme l'illustre la figure 2B. Ainsi, en se référant à la figure 2B, une section transversale sectorisée se caractérise par deux bords rectilignes 13, 14 faisant entre eux un angle, 5 lesdits deux bords 13, 14 étant reliés par un troisième bord incurvé 15. De cette manière, avant l'étape 5 d'assemblage dans la filière 30 de commettage, chaque tige 5 de remplissage possède une section transversale circulaire, comme le montre la figure 2A. Après ladite étape d'assemblage 5, chaque tige 4 s'est déformée au contact des conducteurs 6, pour adopter une 10 section transversale sectorisée, comme le montre la figure 2B. Néanmoins, selon une autre variante de réalisation d'un procédé de fabrication selon l'invention, il est possible de préformer les tiges 4 de remplissage au moyen de galets rotatifs 12, pouvant ou non être motorisés, lesdits galets permettant de faire défiler les tiges 4 de remplissage, tout en les 15 déformant de manière à modifier la forme de leur section transversale. L'ensemble 9 issu de l'étape d'assemblage 5, est formé d'une alternance de tiges 4 de remplissage ayant une section transversale sectorisée, et de conducteurs 6 cylindriques, les deux bords rectilignes 13, 14 de la section transversale de chaque tige 4 de remplissage, venant au contact 20 des deux conducteurs 6 encadrant ladite tige 4. Puisque le matériau constitutif de chaque tige 4 de remplissage est déformable, lesdits deux bords rectilignes 13, 14 adoptent chacun un profil incurvé pour épouser la forme de chacun desdits conducteurs 6 cylindriques. Le bord incurvé 15 de la section transversale de chaque tige 4 constitue partiellement la surface externe de 25 l'ensemble 9 cylindrique. L'étape d'extrusion 7, qui est postérieure à l'étape d'assemblage 5, consiste à déposer autour de l'ensemble cylindrique 9 obtenu à l'issue de ladite étape d'assemblage 5, une gaine 8 extérieure en polymère, pour maintenir et protéger ledit ensemble 9, ladite gaine 8 étant isolante ou non. 30 Ainsi, en se référant à la figure 5A, un procédé de fabrication selon l'invention, permet par exemple de fabriquer un câble 2 possédant trois conducteurs 6 cylindriques, isolés chacun par une gaine 16, et trois tiges 4 de remplissage interposées entre lesdits conducteurs 6. Les trois conducteurs 6 sont au contact deux à deux, et ménagent en leur milieu un vide 17. Chaque tige 4 de remplissage se retrouve au contact des deux conducteurs 6 qui l'encadrent. La gaine extérieure 8 qui a été extrudée, est parfaitement cylindrique, et vient enserrer les conducteurs 6 et les tiges 4 de remplissage en étant au contact à la fois desdits conducteurs 6 et desdites tiges 4. Il est à préciser que le taux de remplissage des tiges 4 dans l'espace laissé disponible par les trois conducteurs 6 dans le câble 2, est supérieur à 80%. Un procédé de fabrication selon l'invention permet ainsi d'obtenir un câble 2 plein, parfaitement cylindrique. Un tel câble 2 demeure souple et peu déformable à l'écrasement. En se référant à la figure 5B, le câble 2 obtenu avec un procédé de fabrication selon l'invention, peut également être facilement dénudé pour être par exemple inséré dans un connecteur électrique. En effet, il suffit de couper la gaine cylindrique extérieure 8 sur toute sa circonférence, puis de la retirer afin de laisser apparaitre les conducteurs 6 et les tiges 4 de remplissage. Ce retrait est d'autant plus facilité, que les tiges 4 et les conducteurs 6 ne sont pas collés à ladite gaine extérieure 8. Puisque les tiges 4 de remplissage et les conducteurs 6 ne sont pas non plus collés entre eux, une fois que la gaine extérieure 8 a été retirée, il est aisé de séparer ou de rassembler lesdits conducteurs 6, indépendamment desdites tiges 4 de remplissage. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un câble (2) plein et de section circulaire, ledit câble (2) comprenant au moins deux conducteurs (6), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes, une étape (3) de réalisation de tiges (4) de remplissage cylindriques et déformables, une étape d'assemblage (5) à travers une filière de commettage (30) des tiges (4) de remplissage et des conducteurs (6) pour obtenir un ensemble (9) alterné de conducteurs (6) et de tiges (4), lesdites tiges (4) se déformant au contact desdits conducteurs (6), une étape d'extrusion (7) d'une gaine (8) autour dudit ensemble (9) pour obtenir un câble (2) plein et de section circulaire. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que lors de l'étape d'assemblage (5) les tiges (4) se déforment de manière à ce que leurs sections transversales complètent celles des conducteurs (6) pour obtenir un ensemble (9) cylindrique. 3. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les tiges (4) sont réalisées en polymère deformable à température ambiante. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tiges (4) sont réalisées en copolymère d'éthylène (11). 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque tige (4) possède un coeur (10) apte à supporter les contraintes mécaniques mises en jeu lors dudit procédé. 6. Procédé de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coeur (10) de chaque tige (4) est réalisé dans un matériau à choisir parmi un polymère, un métal, et un minéral. 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lors de l'étape d'assemblage (5) les tiges (4) de remplissage et les conducteurs (6) sont torsadés entre eux. 8. Câble (2) contenant au moins deux conducteurs, caractérisé en ce qu'il est obtenu au moyen d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Câble selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il contient trois conducteurs (6) isolés et trois tiges (4) dont la section transversale est sectorisée, et en ce que chacune desdites trois tiges (4) est insérée entre deux conducteurs (6) pour former un ensemble (9) cylindrique, ledit ensemble (9) étant entouré par une gaine (8) extérieure. 10.Câble selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le taux de remplissage des tiges (4) est supérieur ou égal à 80%.15