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BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY.
L'invention se rapporte à des conducteurs électriques creux, ainsi qu' à leur genre de fabrication, et plus particulièrement elle concerne la forme et la fabrication des câbles à conducteurs coaxiaux.
Dans les systèmes de signalisation électrique à haute fréquence, on a proposé d'utiliser des câbles comprenant une ou plusieurs paires de conducteurs coaxiaux. Les conducteurs extérieurs creux des paires coaxiales se maintiennent d'eux-mêmes, et ils doivent non seulement présenter la résistance mécanique suf- fisante pour s'opposer à l'écrassement, mais aussi il est nécessaire qu'ils soi- ent assez flexibles pour répondre à la courbure à laquelle ils sont soumis pen- dant leur procédé de fabrication ou pendant leur installation.
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Suivant la présente invention, un conducteur creux flexible est obtenu au moyen d'une série de bandes profilées disposées pour s'engager l'une dans l' autre, et qui sont maintenues en une forme tubulaire au moyen d'un dispositif de fixation extérieur.
Les caractéristiques électriques et mécaniques qu'un conducteur tubu- laire doit présenter pour pouvoir être utilisé d'une manière convenable dans un système du genre envisagé ne sont pas facilement obtenues par l'emploi de bandes profilées. En premier lieu, l'espace existant entre le conducteur central et le conducteur tubulaire est essentiellement gazeux et ne comprend seulement que les parties solides interposées, nécessaires au maintien du conducteur central dans la position voulue. remploi d'éléments de support pour l'obtention d'une struc- ture composée est donc nécessairement réduit. La ténuité du conducteur tubulaire introduit une autre difficulté. La flexibilité, aussi bien que l'économie, exige que l'épaisseur de la paroi soit de l'ordre de seulement vingt à trente milli@ d'un pouce (25.4 mm.).
Les diamètres peuvent être de l'ordre d'un quart de pouce ,Avec de telles dimensions il est difficile, sinon impossible, d'obtenir un con- ducteur se supportant de lui-même par l'emploi de bandes profilées se fixant en- tre-elles, et suffisamment rigide. Une troisième condition est imposée concer- nant la longueur des pas des rubans enroulés en hélice. Si ces rubans sont proté gés contre un mouvement radial relatif, comme dans certaines constructions bien connues, une résistance additionnelle peut être obtenue en donnant aux rubans u- ne forme spirale. Dans ce cas, un pas relativement faible, bien qu'il améliore les caractéristiques mécaniques, accroît la résistance effective du conducteur et introduit une composante circulaire de courant indésirable.
Pour ces raisons il est parfois essentiel, dans certains cas, que la longueur du pas soit au moi- de dix fois le diamètre intérieur du conducteur. La description détaillée d'un genre de construction conforme à l'invention fait mieux voir le moyen d'éviter les inconvénients ci-dessus mentionnés.
Un des faits caractéristiques de l'invention est de réaliser une méthc de de fabrication d'un conducteur creux, et plus spécialement de fabriquer et d' assembler une paire coaxiale isolée. Suivant ce fait, le conducteur extérieur de la dite paire et le conducteur central, ainsi que la disposition isolante asso- ciée avec ce dernier, sont fabriqués et assemblés en un conducteur creux, de
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telle manière que sa fabrication puisse se faire d'une manière continue.
Un autre fait caractéristique de l'invention se rapporte à la machine servant à la fabrication du conducteur mentionné,
D'autres faits de l'invention apparaissent mieux de la description dé- taillée suivante d'une de ses formes de réalisation, basée sur les dessins ci- joints.
.Sur ceux-ci, les figures 1 et 2 représentent respectivement une sec- tion transversale d'un conducteur creux conforme à l'invention, et'un profil d' une des bandes utilisées pour l'établissement de ce conducteur; la figure 3 mon tre le conducteur assemblé ; figure 4 se rapporte à une section transversale longitudinale du conducteur; les figures 5 et 6 montrent deux moyens pour fixer le conducteur central ; etla figure 7 se rapporte à la fabrication du dit coudre teur ainsi qu'à un procédé pour assembler une paire coaxiale.
La figure 1 montre, suivant une section transversale, une forme préf rée de conducteur établi conformément aux principes de l'invention, et qui peut être utilisée pour satisfaire aux conditions mentionnées ci-dessus. Toutefois,il est évident que l'invention n'est pas limitée à cette forme particulière décrite et qu'elle peut revêtir d'autres formes équivalentes. Le conducteur montré com- prend une série de rubans incurvés 1, présentant approximativement en profil @ forme de Z, et se recouvrant de manière à former un tube.
On peut considérer le conducteur creux comme formé de deux couches tubulaires coaxiales, comprenant chacune une série de bandes disposées avec leurs bords contigus, chaque bande faisant partie intégrale d'une bande de l'autre couche et recouvrant uniforme- ment une bande de cette couche. Des organes de liaison 2 et 3 s'enroulent autuu de l'assemblage permettant à celui-ci de se supporter lui-même. Précédemment d@@ conducteurs creux, formés de bandes ne se combinant pas entre-elles,-ont été p@@ posés. Cependant dans ces conducteurs, l'épaisseur des bandes était telle que celles-ci, sous l'influence de la pression extérieure, coopéraient comme organe d'une arche pour maintenir leurs positions relatives.
Considérant la minceur de@ bords des bandes mises bout à bout dans le présent arrangement, on peut conclue que le conducteur n'obtient sa résistance que seulement à un faible degré de sa forme en arc. Les bandes sont ainsi découpées qu'une surface cylindrique lisse
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est offerte à l'intérieur du conducteur, ce qui constitue une condition recom- mandable au point de vue de la transmission électrique.
Le profil d'une bande est indiqué, à une plus grande échelle, sur la fig.a. Dans le cas particulier où le diamètre intérieur du conducteur était de a mm. environ et l'épaisseur de 0. 5 mm.,dix bandes semblables étaient utilisées pour constituer le conducteur. La largeur totale de chaque bande était environ de 4.2 mm. La dimension a d'une des deux parties segmentales et étagées de la bande était de 2.54 mm.,ainsi que la dimension b de l'autre partie segmentale.
La valeur c, représentant la largeur du noyau du ruban, était de 0.9 mm. envi.
Les deux parties étaient d'épaisseur égale dans le cas particulier envisagé, et ces dimensions d et e, étaient d'environ 0.25 mm. Il est généralement désirable au point de vue de la résistance mécanique, que le rapport de la largeur de cha ,que partie segmentale à son épaisseur ne dépasse¯pas le rapport 10 à 1. Le rap- port de la circonférence du conducteur à la largeur de la partie segmentale ne doit pas généralement dépasser non plus 10 à 1.
La figure 3 donne une vue extérieure du conducteur assemblé. Les ban- des 1 sont maintenues fermement par un double enroulement de minces lanières 2, 3, de préférence métallique. Du laiton ou du fer, par exemple, conviennent très bien pour ce but. Les dimensions de ces lanières ne sont pas limitées, et dans un certain cas, on a trouvé satisfaisant l'emploi de lanièresayant 3.2 mm. de largeur et 0.1 mm. d'épaisseur, appliquées suivant une hélice ayant un pas de 13 mm.
Un système utilisant un conducteur du genre de celui de la fig.3, est représenté fig.4. Il comprend un conducteur creux extérieur 4, un conducteur central 5, un organe séparateur ou isolant 6, et un générateur 7. Ce dernier peut être constitué par un système téléphonique à ondes porteuses adapté pour utiliser des fréquences de l'ordre d'un mégacycle par seconde. Le moyen servant @ séparer les deux conducteurs peut présenter différentes formes. L'organe 6, montré fig.4, consiste en un tube de matière isolante, enroulé en hélice autuu, du conducteur central. On a trouvé que les matières suivantes: coton acétylisé, coton lavé, et papier gaufré, peuvent être utiliséesavec satisfaction.
De pré- férence la direction de l'hélice de cet organe isolant est opposée à celle du
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ruban conducteur. Dans un cas particulier où le diamètre intérieur du conduc- teur extérieur était de 7 mm. environ, un ruban partiellement en coton acétyli- sé était tordu en tube, toronné et enroulé sur le conducteur central sous la forme d'une hélice présentant un pas d'environ 19 mm.
D'autres moyens séparateurs sont indiqués figs.5 et 6. Sur la fig.5, deux cordons 8 et 9 de matière convenable et toronnés entre-eux, sont appliqués sous forme d'hélices sur le conducteur central 10. Le sens du toronnage est op- posé à celui de la spirale, et le pas de cette dernière est légèrement moindre que deux fois le pas de toronnage. La construction est telle que la surface de contact entre le séparateur et le conducteur central est petite. Un principe de construction analogue est utilisé dans la forme de réalisation représentée fig.
6. Le séparateur 11, montré ici, comprend une bande d'un ruban étroit fait d'u- ne matière isolante solide telle que de l'acétate de cellulose ou autre matière possédant une grande flexibilité et une grande dureté. Le ruban est d'abord en- roulé de préférence en hélice ayant un pas d'environ cinq fois le diamètre du conducteur central 12, puis il est ensuite serré sur le conducteur central avec un pas opposé d'environ deux fois le pas de la première hélice. Seuls des poids distants du bord étroit du ruban viennent en contact avec le conducteur central Il s'ensuit que les pertes par conductance shunt sont extraordinairenient fai- bles.
Avec tous les séparateurs décrits ici, la souplesse de la matière utili- sée, et le faible contact avec le conducteur extérieur sont tels que le sépara- teur ne contribue matériellement pas dans la déformation du conducteur, mais rétablit celui-ci à sa forme tubulaire et empêche les bandes individuelles de se toronner entre-elles.
La méthode de fabrication des conducteurs tubulaires décrits est ex- pliquée en se basant sur la fig.7. Cette figure ne montre seulement pas le pro- cédé de fabrication du conducteur extérieur d'une paire coaxiale, mais aussi montre la méthode pour appliquer simultanément l'organe séparateur au conducteur central et pour assembler entre-elles les diverses parties du câble. Jusqu'ici, dans la fabrication des systèmes à conducteurs coaxiaux, il était nécessaire de préparer le conducteur extérieur en sections relativement courtes et d'étirer à travers chacune une longueur correspondante courte de l'assemblage séparateur central. Les sections assemblées étaient ensuite réunies entre-elles et enrou-
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lées sur des bobines.
Par la présente invention, les limitations physiques aux- quelles on était restreint dans les anciennes méthodes sont annulées, et il est maintenant possible de fabriquer d'une manière continue des paires de conduc- teurs coaxiaux d'une longueur quelconque voulue.
Les bandes segmentales comprenant le conducteur creux peuvent recevoir le profil voulu par étirage, laminage, ou par tout autre procédé. Elles sont a- lors enroulées sur une série de bobines 27 fixées sur la surface d'un disque @o- tatif 26. De ces bobines, les rubans passent à travers un guide calibré 28, et par la coopération d'un organe correspondant 29, ils sont amenés en position de recouvrement, ainsi que cela est indiqué fig.l. Une quantité désirée quelconque de ruban peut être introduite par le disque tournant continuellement 26. La ton- sion axiale requise pour l'opération est fournie par le cabestan 23 vers lequel le conducteur assemblé 21 se dirige avant qu'il ne soit emmagasiné.
Les rubans de liaison provenant des bobines 31 et 32, supportées par un disque rotatif 30, sont appliqués au conducteur 21, sous tension, ce conducteur passant à travers le centre du dit disque 30.
Simultanément, avec la formation du conducteur tubulaire, le conduc- teur central 20 et le dispositif séparateur 22 enroulé sur lui, sont fournis con tinuellement à travers le centre du disque rotatif 26 et du guide 29, le conduc- teur extérieur en effet étant formé autour de l'assemblage central. De préféren- ce le dispositif séparateur 22 est appliqué en forme d'hélice sur le conducteur central 20 par le même procédé. Dans ce but, le conducteur 20 peut être fourni sous tension d'un tambour 23 à travers le centre du disque 24 sur lequel est sup portée une bobine 25 où est emmagasinée la matière séparatrice. En réglant la vi tasse de rotation de ce disque, un espacement quelconque voulu entre les spires de la matière séparatrice peut être réalisé.
Bien que l'invention ait été décrite en se référant à une forme parti- culière de réalisation, il est évident que d'autres formes de réalisation peu- vent être obtenues tout en restant conforme aux principes énoncés.
REVENDICATIONS.
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