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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demandede
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;t''b'9.' TJ t I:è\tJ.::1:J.'I vil'
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la société : bRI1'ISH U;f)ULi\.T1W éiiLL±1±DJOE 'S C-µÉi>1±5 zzr32v Il .Perfectionnements dans la fabrication de conducteurs électriques isolés Il.
Priorité d'une demande de brevet déposée en Grande-Bretagne le 8juin 1945 aux noms de : Callender's câble & Construction
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eempany Limited, Jack laylor, h#mas Lloyd Osborne et Eustace Tunnicliff. ette invention est relative à l'application aux conducteurs électriques de recouvrements par la méthode longitudinale . Dans cette méthode un certain nombre de fils conducteurs (qui peuvent avantageusement être en nombre de 1' ordre de grandeur de 20 à 50) devant être recouverts est passé avec deux bandes à'un composé de caoutchouc non vulcanisé, ou d'un autre matériau plastique, entre une paire de rouleaux rainurés.
Les rainures dans ces rouleaux sont de forme semi-circulaire et les rainures des deux rouleaux s'emboîtent et secombinent pour former une série d'ouvertures circulaires à travers chacune desquelles passe un conducteur entouré d'un dépôt de matériau plastique, la moitié
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supérieure du recouvrement étant fo ruié rp ' '?'}<',(. ?1 la
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moitié inférieure étant formée par l'autre bande, .ntre lerainures se trouvent des surfaces cylindriques unies qui sont très fortement pressées l'une contre l'autre (formant "compression" ) de sorte que l'épaisseur du
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matériau est très réduite entre ceo/surf:;
\ces, la masse il] celui-ci étant forcée a entrer latéralement dans les c3nelures . ' C?1 ï''G du passage des L)é.\rHle.3 et des conducteurs a travers la presse forcée par les rouleaux rainurés est d'obliger les deux parties adjacentes des moitiés
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supérieure et inférieure du recouvretuont Je chaque câble à se souder pour former une soudure par suite de la forte
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compression à. laquelle elles ont été soumises et à cotiser les parties entre les conducteurs recouverts à être tellement amincies qu'elles sont aisément déchirées par quoi
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les conducteurs recouverts sont ûé ,rv :.
L'invention produit une nou;Fell,. couoinpison rL1 .#oye IÜvd0c" 0.J,1'r.\t,)j.1' 8:1 dans jette méthode lODEÍ tudin8.1 par laquelle on obtient des résultats perfectionnés, en particulier dana des cas ou on avit appliquer un recouvrsuent faible, par exemple de 5 mils ou inoins s, chaque p.-.ire de rouleaux rainures. L'invention est applicable aux
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composés du caoutchouc naturel, au ;aocüuc artificiel et aux produits de remplacement du caoutc:aouc: actnc:lle.,::;a, employés pour les recouvreillents des fils . Son application est plus avantageuse avec certains de ces matériaux qu'avec d'autres.
Dans cette nouvelle combinaison de modes opératoires
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deux bandes de 'llatériau plastique sont s:ir.1lJlto.?1é:Il8nt étirées par une :!lElGl1ine a étirer appropriée pour ce travail. dans une forme plus épaisse et plus étroite que la bande requise pour les recouvrements aux rouleaux rainurés et chaque bande est alors soumise à un traitement de laminage
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à chaud entre des rouleaux lissesd (c'est-à-dire des rouleaux sans nervures) dans lesquels elle est recuite et transforune suivant l'épaisseur plus faible et la largeur plus grande requises aux rouleaux rainurés et elle passe alors dans ces rouleaux.
Le traitement de laminage à. chaud -assure aussi que chaque bande est à la température requise et possède le degré de plasticité requis pour obtenir une amalgamation propre des/bandes dans les rouleaux rainurés.
L'appareil pour l'exécution du procédé amélioréµ comprend une machine à étirer (ou des machines) munie d'une tête (ou de têtes) adaptée pour fournir deux bandes de matériau plastique placées l'une au-dessus de l'autre, avec dispositif pour obliger une série de fils à avancer entre les deux bandes sans les toucher. Il comprend aussi deux paires de rouleaux pour le recuit et le moulage , une paire étant placée au-dessus de la ligne d'avancement des fils et l'@utre paire endessous de la ligne, et une paire de rouleaux rainurés qui reçoivent les fils et les bandes.
Les rouleaux pour le recuit et le moulage ont la forme de cylindres unis (c'est-à-dire de rouleaux sans nervures ) et possèdent des dispositifs pour les maintenir à, la température requise, et des moyens pour les conduire exactement à la même vitesse de surface que la vitesse effective de la surface des rouleaux rainurés .
L'invention sera décrite ultérieurement avec l'aide des dessins annexés qui illustrent schématiquement une forme d'appareil par exemple convenable pour l'exécution de la méthode.
Fig. 1 est une vue latérale en élévation de l'appa- reil.
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]j'il?;. 2 est une vue en plan de la f ig. 1
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i'ig. 3 est une vue en coupe faite suivant la lidne III-III de la figure 4 et en regardant dans la direction des flèches et
Fig. 4 est une vue en bout en élévation de la tête
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d'étirage montrée dans la figure ), en regardant s. l'extr.é- mité frontale de la.
tête,
3e référant tout d'abord aux figures 1 et ---, les fi-ls devant être recouverts sont tirés à travers la tête
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2 d'une machine a étirer et n partir de l'extrémité frontale de la tête ils passent directement vers la presse fortdée par une paire de rouleaux ramnurés d'une ,machine à recouvrement longitudinal où le matériau de recouvrement est appliqué à chaque fil pour l'enfermer dans une enveloppe exactement ajustée .
Le chiffre5 indique les fils après qu'ils ont été recouverts
La machine à étirer3 est, généralement, de l'espèce
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employée pour l'étirage de oouposés du C2ouchouo et coinprend un cylindre 6 disposé horizont8l.1e'.,:,ent Monté sur un pied 7 et contenant une tige filetée conduite par un moteur électrique 9 au moyen d'une transmission intermédiaire.
Le matériau de recouvrement devant être étiré est introduit dans l'intérieur du cylindre 6 par une ouverture 53 dans
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la partie supérieure de ce'lui-ci et la i ::t::.tion de la tis,-(-, force lematériau à avancer en avant du cylindre et dans la tête 2 .
Se référant maintenant à la figure ;-) la tête ''!'étirage comprend un corps 10 qui est fixé à l'extraite du cylindre
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6, un passade cylindrique 11 dans la Jtle du corps i:>nti.nuant B3CK.i 6 44 l'alésage du cylindre . La partie du corps lu est aussi munie d'un passage cylindrique 12 qui est placé
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à angles ctxx -droits avec le passage 11, ce dernier rencon-
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trant le passage 12 environ à mi-chemin de la longueur du passage.
L'extrémité arrièredu passage 12, c'est-à-dire l'extrémité où les fils entrent dans la tête est terminée par un bouchon fileté 13 ayant un trou central pour/'le passage d'un tube 14 qui est fileté à son extrémité arrière pour le visser da.ns le bouchon 13 et pour recevoir un écrou d'arrêt 15. Le tube 14 s'étend horizontalement à travers la tête d'étirage et est disposé au centre du passage 12 et il se termine près de l'extrémité frontale de la tête. Les fils devant être recouverts entrent, dans tirés le tube à son extrémité arrière et sont fixés à travers le tube qui entoure les fils et qui les tient hors de contact du matériau de recouvrement qui entoure l'exté- rieur du tube .
L'extrémité frontale de la partie du corps 10 possè- de un renfoncement interne fileté qui reçoit l'extrémité arrière d'une pièce tubulaire élargie 16 faisant saillie en airiznt de la partie du corps. Un filtre 17 pour le. maté- riau de recouvrement entoure le tube 14 et est tenu en place par le filet-age de la pièce élargie 16 dans le renfoncement dans l'extrémité frontale de la partie 10 du corps, comme on le verra sur la figure 3 le forage de la pièce tuoulai- re élargie est cylindrique à ses extrémités frontale et arrière et est de diamètre graduellement croissant entre ces deux parties, le diamètre de la partie arrière du forage étant égal à celui du passage 12 et le diamètre de la partie frontale du forage étant en substance plus grand que celui de la partie arrière .
La pression du matériau de recouvrement sur la paroi de la pièce élargie est donc diminuée dès que le matériau avance à travers 1'élément.
L'extrémité frontale de la. pièce élargie 16 possède un rebord 18 auquel est boulonne une matriceà étirer 19 dont la suri',au e interne en pente vers 1' intecieur dans une
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direction vers l' extremité du porteur . Le matériqau de recouvrement est étiré a partir de l'extrémité frontale de la tête 1:..travers deux passades @1 chacun de ceux-ci décroît graduellement en largeur à partir de son extrémité arrière vers l'extrémité frontale, la largeur du passage étant regardée comme la distance mesurée verticalement entre les parois supérieure et inférieure du passage.
Le matériau derecouvrement est étiré à partir des extrémités frontales des deux passages simultanément sous la -Corme de bandes ..... (voir fig. 1). chaque passade 21 est formé par une paire d'éléments d'é irage coopérant 2115 et 24, les éléments 23 étant fixés et formant des parties de la matrice d'étirage 19,
avec laquelLe ils constituent un tout et les éléments 24 étant montés pur ajustage dans un renfoncement placé dans l'extrémité frontale de la matrice d'étirage . Les surfaces internes des paires coopérantes d'éléments d'étirage sont inclinées dans la direction appropriée pour pro duire les passages 21 qui s'effilent en largeur à partir de leur extrémité arrière vers leur extrémités frontale. chacun des éléments d'étirage 24 est ajustable verticalement en le munissant de montants filetés 5 qui passent à travers une partie 26 s'étendant en avant de la matrice d'étirage 19 vers l'extérieur de celle-ci où -ils sont munis d'écrous 27.
chaque oande étirée passe dehors à l'extrémité frontale d'un passage 21 à travers une ouverture 28 placée dans une plaque 9 attacnée à la partie appropriée 26 s'étendant en avant dela matrice d'étirage19. un dispositif de chauffage ,aU entourant l'extérieur de la pièce élargie 16 maintient le matériau derecouvrement à la. température voulue pour l'étirage .
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Les extrémités intérieures des éléments d'étirage 23 sont renfoncées et reçoivent l'extrémité frontale du tube 14.
Les deux ouvertures placées aux extrémités frontales des passages 21 sont indiquées dans les figures 3 et 4 par les chiffres de référence 31. Gamme le matériau de recouvrement est obligé de passer à travers chacune de ces ouvertures il prend la forme d'une bande dont les dimensions sont déterminées par celles de l'ouverture . L'étirage du matériau de recouvrement, qui peut être précédé par un autre traitement, tel que le broyage pour obtenir les conditions nécessaires au point d'étirage, se produit à une température bien au-dessus du point de ramollissement du matériau. En conséquence, lematériau possèdepeu de tension immédiatement à l'extérieur de l'extrémité frontale de la machine d'étirage et est nécessairement tendu à un certain point par la tension à laquelle la bande est inévitablement soumise.
Dans le but d'éliminer ou de réduire fortement le3 efforts subsistant dans les bandes étirées par suite de la tension à laquelle on se réfère ci-dessus et par suite de la méthode d'étirage de façon telle que les efforts, ne puissent devenir désastreux ultérieurement sur le recouvrement des fils, chaque bande, avant qu'elle ne seit appliquée aux fils par les rouleaux rainurés de la machine à recouvrement longitudinal, est seumise à un traitement de laminage à chaud. Ce traitement est effectué en passant chaque bandeentre unepairede rouleaux 32 (voir fig. 1) maintenus à une température appropriée et ayant la forme de cylindres uniformes dx et lisses.
Ces rouleaux sont conduits à la même vitesse périphérique
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des rouleaux r:-: inurés 4 de façon à éviter d'appliquer une tension aux bandes passant des rouleaux unis 32 aux rouleaux rainurés. Les rouleaux rainurés sont agencés de façon telle que les hand es 22 sont en contact
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avec leurs rouleaux r^e3pe.:t:i a :J1J.é' .1:35 .J:\1' ;,\;h'J ;..91ativeulent longs de façon telle que la température des bandes puisse être contrôles d'une arni4::. ,3.1;l->j'''''i!''';'''c.
De 4iércuj 1,Es ,,:'I:J.::GQ1)rf ::'i.À2'\,;î;- par les bandes autour des rouleaux lisses 32 ont la forme S ainsi que montré dans la figure 1, chaque bande circulant au moins un demi parcours autour d'un rouleau avant d'atteindre la presse formée par la paire derouleaux et alors s à centinuer au mains un demi-parcours autour de l'autre rouleau de la paire avant d'entrer dans la pi,:ce des
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rouleaux rainurés 4. Les rouleaux lisses 32 sont mainate- nus à une température effective en substance inférieure à celle du matériau de recouvrement quand il sortde la machine d'étirage mais cette relation varie avec
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les divers \LJatéria1,)-x .
La température actuelle à laquelle les rouleaux sont maintenus dépendra des viatériaux qui sont traités .Avec des composés de caoutehou on comprendra en effect que les ruuleaux seront maintenus à une températureinférieurs à celle qui feraitcoller les bandes aux rouleaux. On exécute le contrôle de la
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température des rouleaux li.;::es de la façon ':ùIlL1:.(' .;;.r exeliple, en admettant un fluide a. une 'taap--'riturE: a,).J:7o- priée,aux tuyaux d'entrée 51 connectés aux arbres creux 33 sur lesquels sont montés les rouleaux, les arbres ayant des tuyaux de sortie 52 pour la décharge du @lui- de .
Dans la figure 1les bandes 22 sont représentées munies de flèches pour indiquer plus clairement leur
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var COU1: S.
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Les rouleaux 32 produisent un effet de recuit les sur/bandes 22 et éliminent ou réduisent fortement les tensions subsistant dans les bandes. Quand le matériau de recouvrement quitte les ouvertures 31 dans la tête d'étirage il est de largeur moindre mais d'épaisseur plus forte que celles requises pour les rouleaux rainu- rés 4 mais les rouleaux lisses 32 agissent pour produire des bandes exactement dimensionnées chacune d'elles ayant une épaisseur uniforme sur la largeur.
Les rouleaux 32 font aussi que chaque bande est à, la température requise et a le degré de plasticité requis pour obtenir une amalgamation propre des bandes dans les rouleaux rainures. Apres êtro passées entre la presse formée par les rouleaux lisses les bandes entrent dans la pres- se formée par les rouleaux rainures 4 de la machine à recouvrement longitudinal, une bande entrant dans la presse située au-dessus des fils 1 et l'autre bande entrant dans la presse située en-dessous des fils.
Les deux paires de rouleaux lisses maintiennent les bandes 22 hors de contact des fils 1 jusqu'à ce que ces derniers arrivent aax rouleaux rainurés 4. comme on le verra sur la fig. 1 les deux paires de rouleaux lisses 32 sont disposées entre la machine d'étirage 3 et les rouleaux rainurés 4 de la machine à recouvraient longitudinal .
La machine à étirer en général sera disposée par rapport à la machine à recouvrement longitudinal de façon telle que l'axe'longitudinal de la tête 2 se trouve dans le mené plan vertical que les axes transversaux des rouleaux rainurés 4 et les rouleaux lisses 32 seront en général disposés de façon telle que le plan vertical des axes transversaux d'une paires uoïncident aveu le plan vertical des axes trans-
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versaux de l'autre paire, le plan. vertical contenant les axes transversaux des quatre rouleaux lisses coïnci- dant avec le plan vertical contenant les axes transver- saux des rouleaux rainures i et l'axe longitvdinal de la tête 2.
Avec une telle disposition les bandes ne sont pas déviées latéralement quand elle., circulent de la tête de la machine d'étirage à la pince des rouleaux rainurés 4. Une paire de rouleaux lisses 32 est montée symétriquement par rapport au parcoursdes fils entre la tte 2 et les rouleaux rainures ,avec les axes lon- gutidinaux des rouleaux dans le même plan vertical.D'une façon convenable,les deux paires de rouleaux lisses 32 sont diosposés environ à mi-chemin entre têt 1 et. les sont disposés environ entre tête rouleaux rainurés 4.
Le montage de chaque paire de rouleaux lisses 32 et le dispositif pour conduire sûrement chaque paire sont les thèmes dans chaque cas de facon telle que la description du montage et de la conduite d'une paire suffira.
Chaque rouleau lisse 32 d'une paire est monté pur un arbre 33 supporté ses extrémités par des paliers porteurs 34 glissant verticalement dans le châssis 35 au moyen d'écrous 36, les deux rouleaux lisses etant montés entre deux châssis 35. ces châssis ont des pras @4 faisant saillie vers l'avant et formant un tout avec les châssis . Dans le casde la pairssupérieure de rouleaux lisses, les bras s'étendent tous les deux en avant et vers le bas. Dans le cas de la paire inférieure des rouleaux lisses les oras s'étendant en avant e@ vers le haut.
@es bras sont fixés par exemple par des boulons 37 au bras s'étendant vers l'arrière des parties 38 de la machine à recouvrement longitudinal . Les rouleaux lisses sont de plus supportés par des supportsverticaux
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39 auxquels les châssis 35 sont fixés.
Les deux arbres 55, sur lesquels les deux rouleaux lisses sont montés, sont accouplés par les roues d'engrenage 40, une roue d'engrenage étant montée sur chaque arbre. L'arbre supérieur porte une roue à chaîne 41 qui est commandée par une chaîne 42 d'un pignon 43 porté par un arbre 44. Sur celui-ci est aussi monté une roue dentée 45 s'engrenant avec la roue dentée 46. Chacun des arbres sur lesquels sent montés les rouleaux à rainures 4 possède une roue dentée 46, les deux roues engrenant l'une avec l'autre . La plus basse de ces roues est commandée par la ruue dentée 47 montée sur un arbre 48 qui est commandé parr un arbre conducteur principal 49 au moyen des engrenages deréduction 50.
On comprendra naturellement que des moyens seront prévus pour 1 'alimentation en fils à recouvrir de la machine à étirer et pour ramasser le@ fils recouverts.
On peut prévoir des moyens supplémentaires de guidage et de support où cela est nécessaire ou désirable entre les rouleaux d'étirage et les rouleaux lisses ou entre les précédents et les rouleaux rainurés de recouvrement.
Les rouleaux lisses 32 déterminent ce que seront les dimensions des bandes aux rouleaux rainurés , La forme de la section en coupe des bandes étirées à partir de la tête d'étirage, peut donc varier, les figures suivantes sont seulement données pour servir d'exemple pour indiquer le changement possible de largeur d'une bande, changement qui peut se produireentre la têted'étirage et les rouleaux rainurés. Dans cet exemple on suppose que 18 conducteurs doivent être recouverts et que chaque conducteur consiste en trois fils tordus ensemble,
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chaque fil ayant un diamètre l : ii ,Or9 pouce .
Deux bandes, chacune ayant 4 pouces de lare.,, sont suffisantes pour inclure chacune des conducteurs dans une enveloppe de
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;aat-lr E-.,;; de recouvrement adaptée d'une façon serrée,la diamètre externe ie c!zaque fil recouvert étant d3 o ,j.40 pouce ou ;:oins- L'épaisseur de chaque bande après qu'on l'a soutaise au traitement de 1::.;airlar-c 'i chaud e2 avant qu'elle n'ait passé à travers li presse for'..i'S3 ¯;1.= les rouleaux r a 1 nur É, sera a ;> p ro x=i i:;é:
t 1 v<:i;ien de l'6LJ:o.ifJ- seur latérale du recouvrement dans le produit fini.. La largeur de chaque bande étirée peut être d'un pouce.
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L'uniformité de l' épaiss \mr des Bandes obtenues par le laminage à/chaud des oandes avant leur entrée dans la presse forméepar les rouleaux rainures de la
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machine 21, recouvreaient longitudinal àst de grande 1,1:;>or- tance pour assurer des conditions identiques aux deux côtés d'un fil quelconque recouvert quand un excès de matériau de recouvrement est obligé de passer par compres-
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sion aux deux CÔt0S du fil jusque dans l'espace cS,v.1:
..¯ire formé par deux rainures s'engageant dans la presse. Il est aussi important d'assurer des conditions uniformes
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pour. chacun des fi. 1s d'w. g-rand nombre (le fils passant siwultanément côte 8. côte entre les rouleaux. L'ootention de ces conditions, suivant .' eYiJer7,:1 .C' ne peut être obtenue par l'emploi de rouleaux rainures et pourvut de côtes pour la prêt création de la bande a la rainure dca roulements servant au recouvreumrrt..se; rouleaux servant donner la foruie doivent être des cylindres unifw:.ze3 uni4de façon 101, présenter des bandes plates uniformes aux rouleaux de recouvrement.
Ils doivent être aussi com-
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mandés sûrement 8. la rnetne vitesse périphérique eue la vitesse périphérique effective des rouleaux rainux.Ú, de re-
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couvrement de façon à éviter d'appliquer une tension à la. bande passant des rouleaux donnant la forme aux rouleaux de recouvrement. Les deux bandes de matériau de recouvre- ment peuvent être étirées à partir de deux têtes au lieu d'une simple tête d'étirage.
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L'invention est relative à des perfectionnements dans l'application de recouvrements en matériau plastique à un certain nombre de conducteurs par la méthode longi- tudinale de recouvren.ent et à des appareils construits dans ce but.
Selon la méthode perfectionnée, deux bandes du matériau de recouvrement sont étirées de la forme plus épaisse et moins large que celle requise pour les rouleaux rainurés de la machine de recouvrement longitudiral et les bandes sont alors soumises 8, un traitement, de laminage à chaud entre des rouleaux lisses (c'est-à-dire des rouleaux sans nervures ) . @e traitement recuit les bandes et les transforme jusqu'à leur donner l'épaisseur plus faible et la largeur plus forte requises dans les rouleaux rainurés . Le traitement élimine les tens ions subsistant dans les bandes et produit des bandes exactement dimensionnées d'épaisseur uniforme sur leur largeur ce qui est d'importance considérable dans l'application ultérieure des bandes aux conducteurs .
Des bandes d'épaisseur uniforme ne peuvent être aisément produite par étirage en particulier quand les bandes sont de faible épaisseur et ont une largeur égale à plusieurs fois l'épaisseur.
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