BE355518A - - Google Patents

Description

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  Perfectionnements aux conducteurs   isolés . .   



   La présente invention se rapporte aux conducteurs élec- triques isolés. 



     Elle a   trait spécialement à. un perfectionnement aux con-   ducteurs   isolés pour le cablage des tableaux mais les   conduc-   teurs confcrmes à l'invention peuvent être   utilises;,   pour le   câblage   des panneaux de commande de monte-charge, les circuits de   chauffage   des vénicules,les circuits d'éclairage et de force   motrice,   les   résistances a.     grille,   les rhéostats, les systèmes   de signaux   de voie, les fours   électriques,   les   macnines   

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 de mines et dans tous les cas où il est désirable d'avoir un conducteur   isole,   à l'éprouve de lachaleur, de l'humidité,

   des acides, du feu, de l'huile et ,des gaz. 



   Les conducteurs isolés généralement prévus jusqu'à pré- sent pour les tableaux et usages similaires étaient munis de gaines isolantes qui étaient exposées à craquer et à s'ou- vrir en libérant le conducteur, spécialement quand celui-ci était fortement coudé. De plus beaucoup des enveloppes prévues jusque présent n'étaient pas à l'épreuve du feu et   s'enflam-   maient, se   calcinaient   ou se désagrégeait sous l'action du feu pendant une courte période, Par suite ces revêtements n'as- suraient pas la permanence de l'isolement dans les conditions extrêmes, et on ne pouvait compter sur eux dans les cas dit-   ficiles   qui exigaiant la persistance du fonctionnement des circuits dont les fils faisaient partie. 



   Un objet de la présente invention est de prévoir un conducteur électrique complètement isolé et à l'épreuve du feu, qui soit robuste et possède une haute résistance méca- nique. 



   Un deuxième objet de l'invention est de prévoir un con- ducteur électrique isolé, ayant un recouvrement isolant à grand pouvoir diélectrique, sensiblement k l'épreuve du feu et résistant à l'humidité, le dit recouvrement étant carac- térisé par sa permanence et sa grande résistance aux efforts produits par le coudage du conducteur, lequel détruit les propriétés isolantes des fils ordinaires de tableau. 



   Un troisième objet est de prévoir pour un conducteur électrique, un recouvrement isolant composé d'un certain nombre de couches de diverses matières   isolantes.la   matière de l'une ou de plusieurs des couches étant choisie pour ser-   vir   aussi bien   1'isolement   que de protection aux autres cou- 

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 ches centre les   avariée   sous l'action des efforts mécaniques ou de   la.   torsion, ou bien contre la destruction et les   domma-   ges résultant de la chaleur,de l'humidité) des gaz ou des acides. 



   Un quatrième objet de l'invention est de   prévoir   une gaine isolante pour un conducteur électrique, dans laquelle une couche mince de matière isolante ayant un grand pouvoir diélectrique et comparativement fragile dans certaines   condi-   tions, est protégée et   comprimée   par une autre couche de ma- tière isolante ayant un pouvoir diélectrique quelque peu   moindre,mais   relativement douce et flexible; de façon à pré- server au degré maximum la   conttnuité   de la couche isolante mentionnée en premier lieu si le conducteur recouvert est soumis à des efforts mécaniques par un   coudage   accentué. 



   Un cinquième objet de l'invention est de prévoir une gaine isolante pour un conducteur électrique, dans laquelle une couche de matière isolante ayant un pouvoir diélectrique relativement élevé, quoiqu'ordinairement sujette aux effets de destruction ou de désagrégation respectifs de l'extrême chaleur et de l'humidité, est soigneusement protégée pat une autre couche de matière isolante ayant un pouvoir diélectrique quelque peu inférieur) mais à l'épreuve du feu et ayant une résistance relativement élevée à l'humtdité, de   façon     à   obtenir que la couche de matière mentionnée en premier lieu ne soit pas soumise à de tels effets. 



   Un dernier objet de l'invention est de prévoir un fil de tableau ou analogue qui soit recouvert par une combinaison de couches de matières isolantes ayant des caractéristiques différentes: de telle sorte que si l'une des matières Isolantes est endommagée, désagrégée ou détruite par des efforts   exaes-     situe la  chaleur ou l'humidité; la matière   d'une   autre ou de 

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 plusieurs autres coucher d'isolement aura un pouvoir   diéleo-   trique suffisant pour continuer de servir à 1' isolement et- fectif du conducteur et par suite obvier à la possibilité de dommages aux circuits voisins, aux   commandes   ou aux mé- canismes. 



   A titre d'exemple et pour faciliter   l'intelligence   de la présente invention, on a représenté aux dessins annexés: 
Figure 1, une vue de côté d'un fil de tableau dans le- quel sont réalisées les caractéristiques de   la,présenta   invention, avec les différentes couches de matière isolante mises à nu ; 
Figure 2, une coupe longitudinale   à.   échelle plus grande, du conducteur représenté à la figure 1; 
Figure 3, une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; 
Figure 4,une vue schématique montrant une façon d'appli- quer une partie de l'isolant recouvrant le conducteur; 
Figure 5, une forme légèrement   modifiée'   du conducteur; 
Figure 6, une coupe longitudinale   à.   échelle plus grande, du conducteur représenté à la figure 5 ;

   
Figure 7, une coupe suivant la ligne   7-7   de la figure 6; 
Figure 8, une vue de côté d'un conducteur dépouillé comportant la disposition des matières isolantes représentées à la figure 5. 



   Le conducteur électrique isolé, conforme à l'invention, comprend un câble à torons, ou fils, recouvert d'un certain nombre de couches de matières isolantes ayant des caractéris- tiques différentes. Les matières isolantes à pouvoir diélec- trique relativement élevé et d'épaisseur relativement fai-      ble, sont généralement raides ou sans souplesse ; en les cour- bant fortement ou en les travaillant autrement, elles sont facilement   brisées eu   encore rompues.

   Comme exemple de ce 

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 type de matière isolante on a spécialement le tissu traité tel que le jaconas ou   cambrio,   vernis qui est utilisé sur une grande échelle comme isolant pour recouvrir les   conduc-     tours   électriques; on a coutume d'appliquer au conducteur un vertain nombre de   oouohes   de cette matière sous forme de ban- des ou de gaines qui sont pliées ou enroulées autour du fil, après quoi un recouvrement extérieur de tissu est superposé sur le cambric par une opération de tressage ou analogue, Un tel conducteur ne peut être plié fortement gans danger de rom- pre au moins les souches extérieures;

   dans de nombreux cas toutes les couches d'isolant aussi bien   que le   recouvrement extérieur, sont craquées ou ouvertes lors d'un   coudage   brus- que, de telle sorte que le fil apparait. En tous cas ce dom- mage entraine la perte des propriétés isolantes de recouvre- ment à   l'endroit   du coude,et il   expose   le recouvrement res- tant à une contrainte électrique excessive ou   à   l'action de l'humidité, des gaz, etc....

   De plus, cette forme de recou- vrement, quoique présentant initialement d'excellentes pro- priétés isolantes de l'électricité, est considéré comme un faible isolant calorifuge car elle   est,dans   de nombreux cas totalement détruite lorsque le conducteur est   surchauffé   par suite d'une surcharge excessive du courant électrique ou quand le recouvrement est exposé l'action   d'une   flamme sur sa surface extérieure. 



   D'autres matières isolantes; de pouvoir diélectrique quel- que peu moindre, mais possédant des caractéristiques de sou- plesse et de grande   flexibilité,   ont aussi été utilisées comme recouvrement isolant de conducteur. De tels recouvrements pos- sèdent l'avantage de nêtre pas facilement rompus, pourvu qu' ils soient appliqués aux conducteurs en masse compacte homogène.      

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   Parmi ces matières se trouvent les fibres isolantes telles que les fibres d'amiante qui, lorsqu'elles sont appliquées à un conducteur conformément à la méthode décrite dans la demande copendante de Beauford H. Reeves N  162.169 déposée aux Etats-Unis le 19 Janvier 1927 constituent un milieu ex- cellent pour l'isolation et la protection du feu. Cependant quand cette matière est utilisée seule ou comme premier iso-   lement,   dans les cas où un pouvoir diélectrique très élevé est demandé, le recouvrement est nécessairement plus gros qu'il ne serait requis si une matière de pouvoir diélectrique plus élevé pouvait être utilisée avec succès, la dite gros- seur conduisant à un conducteur de diamètre plus élevé et réduisant queleue peu la facilité de manipulation. 



   Le recouvrement isolant pour le conducteur électrique perfectionné de l'invention, comprend une nouvelle combinai- son de matières de deux de ces catégories; celles-ci sont disposées sur le conducteur de telle manière qu'on obtient les avantages des deux en obviant à leurs inconvénients. Le recouvrement isolant qui en résulte possède par suite une va- leur diélectrique relativement élevée; elle est à l'épreuve du feu aussi bien que résistant à l'humidité et il est en même temps mécaniquement résistant, durable et flexible. 



   Dans 1a forme de réalisation de l'invention représentée aux figures 1, 2 et 3, le conducteur 10 est d'abord recou- vert d'un certain nombre de couches (deux dans le cas présent) de tissu isolant 11, tel que du jaconas ou cambric, vernis. 



  Ces   ccuches   sent appliquées en enroulant des bandes étroites de cette matière directement sur la surface du   conducteur;de   préférence les couches seront croisées, ou bien on alternera le sens d'enroulement des différentes couches (voir figure 8)   de façon   que les recouvrements ou joints d'une couche soient 

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 en dehors de la   ligne   de l'autre et de telle sorte qu'une épaisseur uniforme de la matière soit assurée.

   On dispose sur ce revêtement une couche 12 de fibres d'une autre matière iso-   lante,   telle que l'amiante. cette couche est de préférence formée de fibres d'amiante entrecroisées et pressées en une masse compactée De préférence la couche 12 est appliquée directement sur la surface de la couche extérieure de tissu en feutrant les fibres d'amiante en une masse homogène tout autour, dans une machine et par une .méthode décrite dans la demande copendante mentionnée ci-dessus. 



   La figure 4 représente schématiquement une méthode d'appli- cation de la matière fibreuse sur le tissu recouvrant le conducteur. Dans cette figure la référence 13 indique le con- ducteur recouvert de tissu et 14 indique un boudinage composé de préférence d'une masse de fibres d'amiante disposées autour d'un élément support tel un fil de coton 14a auquel elle adhère. Le conducteur 13 recouvert de tissu peut être garni d'un adhésifssi on le désire,en lui faisant traverser un bain d'adhésif 15 représenté en traits interrompus. L'élément 
13 et le ou les boudinages 14 passent dans ce dispositif 16 qui enroule uniformément les fibres d'amiante autour du con-   dueteur   et entrecroise plus complètement les fibres entre elles, en   comprimant   partiellement la masse.

   Le conducteur passe alors dans un dispositif 17 qui comprime à nouveau et rend compacte la masse fibreuse; puis il traverse un bain 18 de matière ignifuge convenable; résistant à. l'humidité, dans lequel les fibres sont complètement imprégnées et fortement agglomérées. Da matière d'imprégnation peut être avantageuse- ment une matière asphaltique en solution, à laquelle est   ajou-   té un agent   ignifuge   convenable. L'ensemble imprégné passe ensuite dans un dispositif polisseur 19 qui   comprime a.   nouveau amasse fibreuse et lisse sa surface extérieure. 

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   Le conducteur ainsi   recouvert   passe ensuiteunans une machine où un reccuvrement extérieur 20 lui est appliqué, de préfé- rence en tressant des fils de coton ou d'une autre matière convenable, directement sur la surface   extérieurede   la masse fibreuse feutrée, Ce recouvrement extérieur est ensuite traité par un corps d'imprégnation contenant une couleur ignifuge ou un autre agent à l'épreuve du feu, puis il est soumis au séchage. 



   Un conducteur tel que celui décrit ci-dessus est admi- rablement adapté pour l'usage aux tableaux et emplois analo- gues. il a une résistance   mécanique   très élevée et il peut être coudé de façon   à.   faire des angles aigus, comme il est   requis   pour l'emploi aux tableaux, sans danger de rupture du fil lui-même. cet avantage tient d'une part à l'effet de cous- sin de la couche de fibres relativement épaisse et élastique, laquelle permet à   l'élément   métallique de prendre la forme courbée   marne   quand le recouvrement extérieur forme un angle aigu.

   Cet effet de coussin de la couche d'amiante et d'au- tres fibres s'applique également à la couche   d'isolement,   mince et quelque peu fragile ou sujette à se briser; il lui      permet de prendre d'une façon analogue une courbure graduel- le, à un degré tel qu'il évite à cette couche mince d'être brisée ou rompue par le coudage aigu du recouvrement exté- rieur et qu'il réduit au minimum la probabilité de rupture de la couche de tissu de cette façon. Quand le conducteur est fortement coudé, la couche mince d'isolement est soumise   à.   un effort, suivant la génératrice extérieure du coude, qui tend à la pousser de côté ; mais le recouvrement élastique de fibres supporte cette couche en étant plus fortement pres- sée contre elle en ce point, et prévient ainsi cette action. 



  Si une rupture de la couche de cambric se produit cependant,   1-'effet   isolant est conservé dans une large mesure par la 

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 couche de fibres protectrice relativement épaisse,, et   la,   'rupture de la couche de cambric, s'il s'en produit; est ordinairement légère.

   En raison du peu d' épaisseur de la couche intérieure de tissu, elle est en elle-même plus flexi- ble   qu'elle   le serait si un grand nombre de couches de cam- brio vernis superposées étalent employées, il en résulte que la flexibilité du conducteur est dans son ensemble augmentée par rapport aux autres conducteurs ayant un grand nombre de couches de cambric vernis, tandis que   d'un   autre côté lava- leur diélectrique est notablement accrue par rapport aux con- ducteurs de même dimension dans lesquels on compte principa- lement pour l'isolation sur une couche   d'amiante   ou de fibres analogues. 



   Les conducteurs conformes à l'invention sont utilisés d'une façon satisfaisante sous des conditions qui causeraient la destruction prématurée des autres types de fils. Ils présen- tent une valeur diélectrique élevée et une surface lisse; ils ont un diamètre uniforme et de plusils résistent entière- -ment au chauffage extérieur,que le fil soit rectiligne ou courbé, par suite du fait que le   cambrie   est   complètement   enveloppe par la couche extérieure flexible d'amiante. 



   Sous diverses conditions d'emploi  9 spécialement   quand le   sablage   est soumis à de hautes températures par suite de   'la   surcharge de l'appareil, ou quand il y a danger de chaleur par conduction intérieure, la couche mince de tissu peut être calorifugée par rapport à   l'intérieur   aussi bien que par rap-   port à   l'extérieure dans ce cas une couche de matière à   l'épreu-   ve du feu est insérée entre le cambric et l'élément métalli- que, Aux figures 5   à     8   inclusivement , on a représenté un conducteur dans lequel cette disposition est adoptée.

   Dans les 

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 cas particuliers de Ces figures, une couche intérieure de fibres d'amiante feutrées surmonte directement l'élément métallique conducteur, comme représenté en lla. sur cette couche de fibres à. l'épreuve du feu, est   superposée   une cou- che mince 11b de bandas de cambric vernis et cette dernière couche est surmontée d'une autre couche 11c de fibres d'amian- te. Lors de l'emploi de cette disposition de conducteur,les deux couches d'amiante feutrée, c'est-à-dire la couche in- térieure et la couche extérieure, forment coussins pour la couche de tissu ; de plus la couche intérieure d'amiante pro- tège   effectivement   la couche de tissu et l'isole de la cha- leur engendrée dans l'âme métallique ou conduite par elle. 



   Dans la forme représentée à la figure 8, l'ame métalli- que est constituée par un certain nombre de fils au lieu d'un seul. 



   Dans les réalisations représentées aux figures 5 à 8 inclusivement, le recouvrement tressé est aussi formé d'amiante, tandis que dans le cas du fil représenté aux figures 1 à 3 la tresse extérieure est de préférence en coton. 



   Comme exemple de l'épaisseur relative des différentes ' couches de matière isolante appliquées comme décrit ci-dessus on a trouvé préférable d'appliquer un fil n 8 ( jauge   améri-   caine) qui possède un diamètre de 3,26 millimètres, deux cou- ches de cambric vernis, chacune ayant approximativement une épaisseur de 0,0127 millimètre, une couche de fibres d'amiante feutrées épaisse d'environ 0,75 millimètre, et un recouvre- ment tressé ayant une épaisseur d'environ 0,50millimètre.

   Le diamètre d'un fil n 8 complètement isolé sera par   suita   appro- ximativement de 6,35 millimètres ce qui est le diamètre nominal requis du fil isolé pour le câblage des tableaux ou pour un 

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 quelomque des autres usages CI-deoeuse 
Quoiqu'il paraisse préférable d'utiliser pour l'une des matières   isolantes,  le cambric ou un tissu analogue sur lequel est appliqua un recouvrement dur et lustré de matière   résineuse,tel   qu'un vernis, ce cambric étant utilisé sous forme   d'un   sombre relativement faible de bandes superposées,

   cependant la couche mince et relativement fragile à haute   valeur   diélectrique peut être formée d'une autre matière possédant des propriétés isolantes   équivalentes   ou sensible- ment équivalentes; quoique la couche protectrice relativement, épaisse et élastique pour le   revêtement   mentionné en premier   lieu;   soit de préférence composée de fibres d'amiante entre-   mêlées   et quelque peu   compactes,   elle n a pas besoin   d'être   formée dans tous les cas d'une matière identique, pourvu que cette couche protectrice soit suffisamment souple et   épaisse,   et qu'elle possède la valeur diélectrique requise pour rem- plir les buts exposés cl-dessus. 



   Il est   bien   entendu que   l'invention     n'est   pas limitée à tous les détails de la réalisation préférée, qui a été repré- sentée et décrite, mais qu'elle peut être modifiée sans sortir du cadre de la présente invention. 



   REVENDICATIONS. 
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**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1.- Un conducteur électrique isolé caractérisé par la fait qu'une couche mince de matière isolante, de ppuvoir diélectrique relativement élevé, est disposée autour d'une ame, et qu'une couche de matière élastique ou formant coussin est placée autour du conducteur et au-.contact de la couche mentionnée en premier lieu, pour la protéger contre toute .rupture, par exemple quand le conducteur est fortement coudé, <Desc/Clms Page number 12> 2.- Un conducteur électrique isolé conforme à la reven- dicatioa 1 caractérisé par le fait que la couche protectrice élastique consiste en une matière fibreuse qui est de préfé- rence feutrée .

3.- Un conducteur électrique isolé conforme à la reven- dication 1, caractérisé par le fait que la couche protectrice élastique est en matière isolante.

4.- Un conducteur électrique isolé conforme aux reven- dications 1, 2 ou 3 caractérisé par le fait que la couche élas- tique est en matière à. l'épreuve du feu.

5.- Un conducteur électrique isolé conforme à. l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé par le fait que la couche isolante à pouvoir diélectrique élevé et la couche protectrice élastique sont renfermées dans une enveloppe ou recouvrement extérieur convenable.

6.- Une gaine isolante pour un conducteur électrique conforme à la revendication 1 caractérisée par une couche de matière diélectrique ayant les caractéristiques du cam- brio vernis et une couche de matière élastique ayant les caractéristiques des fibres d'amiante feutrées, disposée au contact de la première couche.

67.- Un conducteur électrique isolé conforme aux reven- dications 1 et 5, caractérisé par le fait que le recouvrement flexible enveloppant la couche fibreuse est disposé pour maintenir celle-ci d'une façon telle qu'elle protège la pre- mière couche de matière isolante.

8.- un conducteur électrique isolé conforme à la reven- aication 1, caractérisé par le fait que la couche mince iso- lante de grand pouvoir diélectrique, est composée d'un petit nombre de bandes de tissu superposées, enduites d'une <Desc/Clms Page number 13> matière résineuse et enroulées sur le, élément conducteur de façon qu'une bande obture les joints de l'autre.

9.- Un conducteur électrique isolé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la couche protectrice élastique est comprimée au- tour de la première couche et qu'elle renferme dans sa struo- ture un filament porteur qui maintient en place les dites fibres ainsi que les bandes de tissu de la première couche.

10.- Un conducteur électrique isolé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la deuxième couche présente un corps qui permet son mouvement relatif et à la première couche d'isolant, par rapport à. l'élément métallique$ quand le conducteur est fortement coudé.