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PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION D'UN TUBE METALLIQUE, POUVANT FAIRE
PARTIE D'UN CABLE ELECTRIQUE.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un tube métallique pouvant faire partie d'un câble électrique et constituant, par exemple, le conducteur extérieur d'un câble coaxial, ou l'écran, ou la gaine, qui entourent le conducteur ou les conducteurs et la matière isolante d'un câ- ble. Dans ce procédé, le tube est obtenu par le cintrage progressif dans le sens transversal de deux rubans métalliques. Par centrage transversal, on en- tend cintrer pour donner une courbure transversalement à la longueur du ruban.
On cintre l'un de ces rubans, que l'on appellera le ruban intérieur, pour l'a- mener à une forme tubulaire dans laquelle ses bords butent l'un contre l'autre.
On le maintient dans cette forme à l'aide de l'autre ruban que l'on appellera le ruban extérieur, en cintrant transversalement ce dernier et progressive- ment sur le ruban intérieur et en soudant le ruban extérieur au ruban inté- rieur le long d'une bande continue de part et d'autre des bords jointifs du ruban intérieur.
La largeur du ruban extérieur peut être telle que ce dernier, une fois cintré autour du ruban intérieur, ses bords se rejoignent presque, en formant une enceinte approximativement complète. Toutefois, une telle largeur n'est pas indispensable et dans certaines constructions, il peut suffire que le ruban extérieur ne soit qu'assez large pour former une bande protectrice s'étendant au-dessus du joint du ruban intérieur et des lignes de soudure.
On peut utiliser également des largeurs intermédiaires. Le ruban extérieur peut être fixé définitivement en position par soudage et, dans ce cas, les bandes de soudure sont situées à l'endroit des deux bords du ruban extérieur ou à leur voisinage, Dans d'autres cas, on peut utiliser une bande d'attache enroulée en hélice sur le ruban extérieur.
La présente invention a pour objet ce soudage de la surface inté-
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rieure du ruban extérieur à la surface extérieure du ruban intérieur. A cet effet, on prépare l'un des deux rubans en déposant du métal de soudure for- mant une ou plusieurs bandes étroites sur le ruban, pendant que ce dernier est plat, c'est-à-dire avant que le cintrage transversal ait eu lieu. On cintre le ruban intérieur transversalement pour lui donner une forme tubu- laire dans laquelle ses bords butent contre l'autre et on applique le ruban extérieur au ruban intérieur cintré transversalement, la ou les bandes de soudure déposées sur l'un des deux rubans étant tournées vers l'autre de ces rubans.
Lorsqu'on procède à cet assemblage, on applique du décapant à la bande ou aux bandes de soudure déposées sur la surface du ruban préparé ou bien à une partie (ou à des parties) de la surface de l'autre ruban qui est destinée à devenir contigüe avec une telle bande (ou de telles bandes) de soudure. Après application du ruban extérieur, on chauffe l'ensemble dans la région de la bande ou des bandes de soudure déposées pour faire fondre la soudure. On maintient le ruban extérieur en place au cours du chauffage et ensuite jusqu'à ce que la soudure se soit solidifiée. Ce chauffage peut être suivi d'un refroidissement immédiat afin d'assurer la rapide solidification de la soudure.
On va maintenant décrire plus complètement l'invention en se ré- férant au dessin annexé sur lequel: les fig. 1 à 9 sont des coupes transversales de divers ensembles de tubes, représentant les différents emplacements des bandes de soudure servant à réunir les rubans intérieur et extérieur; la fig. 10 est une vue en perspective représentant un tronçon de l'un des rubans du tube représenté sur la fig. 6, avant qu'il soit cintré transversalement; la fig. 11 est une élévation ; la fig. 12 un plan d'un appareil servant à mettre en oeuvre l'un des procédés permettant de déposer des lignes de métal de soudure à une sur- face du ruban intérieur ou extérieur,avant de la cintrer transversalement;
la fig. 13 est une élévation d'un appareil servant à mettre en oeuvre un second procédé permettant de déposer des lignes de métal de sou- dure sur une surface du ruban intérieur ou extérieur avant de le cintrer trans- versalement ; enfin, la fig. 14 est une élévation d'un appareil servant à mettre en oeuvre un procédé de fabrication de tubes auquel se rapporte la présente invention.
Comme on le voit d'après les fig. 1 à 9, on peut attribuer divers emplacements à l'une ou à plusieurs des bandes étroites de soudure 3 utili- sées pour réunir le ruban extérieur 2 cintré transversalement au ruban inté- rieur 1 cintré transversalement pour amener ce dernier à une forme tubulaire dans laquelle ses bords 4 butent l'un contre l'autre.
Lorsque l'on applique la soudure au ruban extérieur 2, une bande unique peut (ainsi que le montre la fig. 1) être située partiellement de part et d'autre du joint formé entre les bords 4 butant l'un contre l'autre du ruban intérieur 1, ou bien deux ou plusieurs bandes peuvent être relativement proches, en tout point de la lar- geur du ruban, pourvu que celui-ci soit appliqué au ruban intérieur de maniè- re à amener une ou plusieurs des bandes 3 d'un côté des bords 4 butant l'un contre l'autre du ruban intérieur 1 et une ou plusieurs des bandes de l'autre côté de ces bords, comme représenté par exemple sur les fig. 2 et 3. Les ban- des 3 peuvent, dans certains cas, être plus largement espacées et être situées près des bords du ruban extérieur 2, ainsi que le montre la fig. 4.
Dans ce cas, on peut déposer les bandes de soudure, soit sur le ruban extérieur 2, soit sur le ruban intérieur 1. Dans le cas où les bords du ruban extérieur sont proches l'un de l'autre, on peut ne déposer qu'une seule bande de soudure
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sur la surface extérieure du ruban intérieur., ainsi que le montre la fige 5.
Dans certains cas, on peut utiliser deux bandes dont chacune suit un trajet sinueux dans le sens de la longueur du ruban intérieur ou extérieur, par exemple comme représenté sur la fig. 6 et, plus nettement, sur la fig. 10, de manière que la position des bandes varie entre les bords du ruban exté- rieur 2 et les bords en contact du ruban intérieur 1, au fur et à mesure qu'elles progressent dans le sens longitudinal du tube, dans le but d'obte- nir une association mécanique plus étroite entre les deux couches de ruban et un tube terminé présentant des caractéristiques de cintrage perfection- nées.
Dans d'autres cas, on peut déposer sur le ruban extérieur 2 une ligne de métal de soudure suivant deux bandes étroites dans la partie centrale du ruban et une ligne suivant une bande étroite au voisinage de chaque bord du ruban (ainsi que le montrent les fig. 7 et 8), ce qui fait que les deux bords de chaque ruban sont maintenus solidement et que la tendance du tube à se déformer une fois cintré se trouve réduite. Comme représenté sur la figa9, on peut déposer une autre bande de soudure entre chaque bande marginale et les deux bandes centrales. Cette bande supplémentaire peut être de forme si- nueuse.
Bien entendu, il y a lieu de remarquer que l'on a beaucoup exagéré l'épaisseur des bandes de soudure 3 déposées sur les rubans intérieur et ex- térieur pour des buts de clarté et que l'on a également exagéré les épais- seurs des rubans intérieur et extérieur, mais dans une mesure plus faible, pour la même raison. Habituellement, l'épaisseur des bandes de soudure est de l'ordre de 0,025mm.
En général, on préfère appliquer la soudure suivant l'une ou plu- sieurs bandes étroites du ruban extérieur,car ceci réduit le risque de dé- térioration du ou des dépôts pendant l'opération de cintrage transversal du ruban pour lui donner sa forme finaleo
On peut procéder au dépôt de métal de soudure, sur une ou plu- sieurs bandes étroites de la surface appropriée du ruban intérieur ou exté- rieur,en appliquant le métal sous forme de poudre mélangée avec un liquide ou un semi-liquide suffisamment adhésif se composant d'un décapant, ou en contenant,suivant une ligne du ruban et en chauffant ensuite le mélange dé- posé sur le ruban.
Dans une variante, on peut effectuer le ou les dépôts en appliquant le décapant à l'une des surfaces du rubans suivant une ou plu- sieurs bandes, parallèles aux bords du ruban ou non, en chauffant le ruban et en déposant le métal de soudure sur la ou les bandes décapées, de la sur- face du ruban chauffé, en faisant avancer un élément allongé (par exemple un fil métallique ou une tige) en métal de soudure dans le sens longitudi- nal en direction de chacune des bandes chauffées, décapées de la surface du ruban, tandis que le ruban chauffé est obligé de se déplacer vers l'avant dans le sens de sa longueur. Dans le cas où le dépôt doit être fait suivant une bande sinueuse, le fil ou la tige de soudure est animé d'un mouvement de va-et-vient dans le sens latéral du ruban, au fur et à mesure que celui- ci avance.
Dans le premier de ces procédés, on applique le mélange en quan- tité suffisante pour donner un dépôt de soudure approprié pour réunir les rubans entre eux, le dépôt ayant par exemple une épaisseur de 0,025 mmo La partie liquide ou semi-liquide du mélange peut se composer d'un décapant, avec ou sans solvant, ou autre support avec un produit d'addition visqueux ou glutineux, de manière que le mélange soit suffisamment collant pour main- tenir le métal de soudure en poudre en place depuis le moment d'application jusqu'à ce que le traitement thermique ait lieu. Suivant la nature du déca- pant et des autres substances utilisées, la chaleur de soudage peut être suf- fisante pour éliminer la totalité de la partie non métallique du mélange ou bien elle peut laisser'un résidu.
Dans ce dernier cas, si ce résidu est de na- ture indésirable, on peut soumettre le ruban @à un lavage pour effectuer son élimination.
De préférence, on effectue le dépôt simultané de la soudure et du décapant sous forme d'un procédé continu dans lequel le ruban qui avance
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régulièrement reç it la soudure et le liquide ou le senti-liquide glutineux et parvient ensuite à un dispositif de chauffage, qui est, de préférence, constitué par une surface chauffée sur laquelle et au contact de laquelle le ruban se déplace, la soudure se trouvant sur la face du ruban qui ne touche pas ce dispositif.
Si la consistance du mélange convient, on peut effectuer le dé- pôt au moyen de l'appareil représenté sur les fig. 11 et 12 en faisant passer le ruban, par exemple le ruban 2, sous un galet 5 présentant un nombre con- venable de nervures périphériques saillantes 6, ayant chacune la largeur d'une bande requise de dépôt, ce galet étant placé de manière à passer sur les parties du ruban devant recevoir le dépôt; les nervures périphériques sont en caoutchouc ou en une autre matière appropriée pour entraîner le mé- lange liquide ou semi-liquide et sont alimentées, par exemple, par un galet distributeur 7 trempant dans un bain 8 contenant le mélange 9.
Du galet 5, le ruban passe sur un patin convexe chauffé 10 qui fait fondre la soudure et élimine le composant liquide ou semi-liquide du mélange et, ensuite, passe sur un patin 11 refroidi par de l'eau qui refroidit suffisamment la bande pour solidifier la soudure. Les dispositifs servant à communiquer une avance régulière à la bande ne sont pas représentés sur les fig. 11 et 12, mais ils peuvent se présenter sous la forme que l'on va décrire en se référant à la fig. 13.
Dans la seconde des deux façons dont on dépose une ou plusieurs lignes de métal de soudure sur le ruban intérieur ou extérieur, on applique le décapant et on dépose la soudure sur l'une des surfaces du ruban en un procédé continu dans lequel on fait avancer régulièrement le ruban au delà d'un distributeur de décapant, d'un dispositif de chauffage et d'un dispo- sitif d'alimentation en soudure qui lui est associé, dispositif qui fait avancer un ou plusieurs fils ou tiges de soudure dans le sens longitudinal du ruban, à une vitesse coordonnée avec la vitesse d'avance du ruban, afin de maintenir le contact entre le fil ou la tige et le ruban et de contrôler la vitesse de dépôt de la soudure.
On peut obtenir ce résultat grâce au mode de réalisation appro- prié d'appareil dont un exemple est représenté sur la fig. 13. Il comporte essentiellement un distributeur de décapant 12, un dispositif de chauffage 13, un dispositif d'alimentation en soudure 14 et un dispositif d'avance du ruban 15.
Le distributeur de décapant 12 est destiné à travailler avec un décapant à l'état liquide, par exemple une solution aqueuse d'un agent déca- pant qui est éliminé lorsque le ruban se trouve chauffé. Il comporte un cer- tain nombre de mèches 16,une pour chaque ligne de soudure. L'une des extré- mités de chaque mèche est maintenue dans un tube 17 partant d'un récipient 18 contenant du décapant liquide 19, et son autre extrémité frotte contre une bande choisie de la surface du ruban métallique, par exemple le ruban 2, au fur et à mesure qu'il avance sur un support de guidage 20 lorsqu'il est ex- trait d'une bobine débitrice 21.
Le dispositif de chauffage 13 se composé d'une surface métalli- que chauffée sur laquelle et au contact de laquelle le ruban se déplace, après avoir quitté le distributeur 12 de décapant. Cette surface est de for- me convexe arquée, afin qu'en maintenant une tension appropriée dans le ru- ban mobile 2, celui-ci soit maintenu en bon contact avec le dispositif de chauffage sur lequel il se déplace, sans qu'il soit nécessaire d'appliquer une pression aux surfaces décapées, ce qui risquerait de les souiller.
Le dispositif 14 d'alimentation en soudure est situé à l'extré- mité arrière du dispositif de chauffage 13, c'est-à-dire à l'endroit où le ruban est le plus chaud. Il comporte une paire de galets d'alimentation 22 entre lesquels le nombre requis de fils ou de tiges 23 en métal de soudure passe des'bobines débitrices 24 à un nombre correspondant de guides tubu-
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laires 25 qu'ils traversent, ces guides tubulaires 25 approchant étroite- ment les bandes enduites de décapant de la surface du ruban chauffé 2.
Ces galets d'alimentation 22, qui peuvent être en caoutchouc ou à surface en caoutchouc, sont entraînes à une vitesse périphérique qui, d'une part, est coordonnée avec la vitesse du ruban se déplaçant au delà du dispositif d'a- limentation en soudure mais qui d'autre part, est sensiblement inférieure à cette dernière vitesse. Ils peuvent être entraînés au moyen d'une commande par chaine 26 à partir du dispositif 15 d'avance du ruban.
Le dispositif 15 d'avance du ruban comporte un bâti 27 suppor- tant une paire de galets 28, le galet inférieur étant entraîné par un moteur électrique 29 par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 30 et d'une com- mande par chaîne 31. Le galet supérieur est un galet presseur qui est rappe- lé en direction du galet entraîné par des paires de ressorts de traction 32 que l'on peut régler pour faire varier la pression exercée par les galets sur le ruban 2 passant entre eux et¯qui sont rapidement libérables pour faci- liter la "mise en place".
Des galets 28, le ruban passe sur une bobine récep- trice 33 entraînée (par l'intermédiaire du réducteur de vitesse 30, d'une commande par chaîne 34, et d'un embrayage patinant., non représenté) par le moteur 29 entraînant le dispositif d'extraction 15.
Lorsqu'il quitte le dispositif de chauffage 13, le ruban est, de préférence, refroidi rapidement. On peut obtenir ce résultat en faisant passer le ruban sur une plaque de refroidissement 35 convexe et refroidie artificiellement ou au moyen d'un jet d'eau ou d'un courant d'air ou par im- mersion dans un réfrigérant liquide. L'utilisation d'un jet d'eau ou d'un réfrigérant liquide sert à éliminer par lavage tout décapant résiduel pré- sent.
On peut mettre en oeuvre le procédé consistant à conformer le ru- ban intérieur 1 pour l'amener à la forme tubulaire, à l'appliquer au ruban préparé 2 et à souder les deux rubans ensemble, à l'aide d'un appareil dont le mode de réalisation est représenté sur la figo 14. Le ruban intérieur 1 est extrait d'une bobine débitrice 34 et est guidé par un galet 35 vers un dispositif de cintrage transversal 36 comportant un jeu de plaques métalliques perforées 37 qui sont écartées les unes des autres dans le sens de déplace- ment du ruban 1. Les ouvertures pratiquées dans ces plaques sont de dimension progressivement décroissante, celle de la plaque finale ayant un diamètre correspondant au diamètre externe du tube 38 obtenu par le cintrage du ru- ban 1 dans le sens transversal.
Le ruban extérieur préparé 2 est extrait d'une bobine débitrice 39 et,, guidé par des galets 40 et 41, est appliqué à la sur- face inférieure du ruban intérieur 1 cintré transversalement qu'il rencontre en un point situé entre le dispositif 36 de cintrage transversal et un se- cond dispositif de cintrage transversal 42, de construction correspondante, qui cintre le ruban extérieur 2 autour du tube 38 formé par le ruban inté- rieur cintré. Au fur et à mesure que le ruban 2 se ferme sur le ruban inté- rieur, le décapant à l'état liquide se trouve appliqué à une ou aux parties du ruban intérieur avec lesquelles les lignes de soudure déposées sur le ru- ban extérieur seront amenées en contact et/ou aux parties du ruban extérieur auxquelles les lignes de soudure ont été appliquées.
On obtient ce résultat par un distributeur de décapant 43 qui se compose, de préférence, d'un réci- pient 44 contenant le-décapant et d'un tube ou de tubes 45 partant du réci- pient et portant chacun une mèche 46 sur laquelle frotte la surface du ru- ban, dans la région à enduire. Au lieu d'une mèche, on peut utiliser une bros- se ou bien on peut appliquer le décapant à l'aide d'un galet, comme décrit précédemment en se référant à la préparation du ruban extérieur 2. Lorsqu'il quitte le second dispositif de cintrage transversal 42, le tube 38 traverse un dispositif de chauffage 47 qui peut se présenter sous la forme d'une fi- lière chauffée ou d'un ou plusieurs galets chauffés.
Ceux-ci dégagent une chaleur suffisante pour faire fondre les dépôts de soudure analogues à des bandes sur la surface intérieure du ruban extérieur 2, en maintenant le ru- ban extérieur appliqué sur le ruban intérieur. En quittant le dispositif de chauffage 47, le tube traverse un dispositif de refroidissement forcé 48
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où les pellicules de soudure se solidifient et réunissent les rubans inté- rieur et extérieur sur les lignes le long desquelles les dépôts de soudure furent appliqués.
Le même appareil peut servir à mettre en oeuvre un procédé de conformation d'un ruban intérieur préparé, procédé destiné à l'amener à la forme tubulaire et à l'appliquer à un ruban extérieur, puis à souder les deux rubans ensemble en faisant fondre des dépôts de soudure,sous forme de bandes déposées sur la surface extérieure du ruban intérieur.
Il y a lieu de remarquer qu'au lieu du procédé dans lequel l'ap- plication des dépôts de soudure sous forme de bandes au ruban intérieur ou au ruban extérieur constitue une opération préparatoire distincte, ainsi qu'on l'a décrit, cette application peut se poursuivre concurremment avec l'opération principale de conformation et d'assemblage des rubans, l'appa- reil appliquant la soudure étant interposé en un endroit convenable du tra- jet du ruban 2, entre la bobine débitrice 39 et le point d'application du ruban 2 au ruban intérieur 1, préalablement conformé, ou sur le trajet du ru- ban 1 entre la bobine débitrice 34 et le dispositif 36 de cintrage transver- sal.
Il y a également lieu de remarquer que, dans le cas où il est nécessai- re de fabriquer un tube ondulé transversalement, le ruban à préparer en y dé- posant des dépôts de soudure en bande sera pourvu d'ondulations s'étendant transversalement après l'application des lignes de soudure.
Dans le cas où l'une ou l'autre des couches (ou les deux couches) du tube à fabriquer doivent être en un métal qui ne se soude pas facilement, par exemple de l'acier, on peut également préparer à la fois le ruban inté- rieur et le ruban extérieur en déposant du métal de soudure sur une ou plu- sieurs bandes étroites de chaque ruban avant son cintrage dans le sens trans- versal pour l'amener à la forme tubulaire, en ayant soin de placer les dépôts sur les deux rubans pour qu'ils soient amenés en juxtaposition lorsque les deux rubans sont..assemblés entre eux pour constituer le tube fini.