CH474816A - Câble conducteur inextensible - Google Patents

Description

  Câble conducteur inextensible    L'objet de la présente     invention    est un câble  conducteur inextensible qui montre en outre, des résis  tances élevées à la traction et au frottement, qui est  pliable, étanche, peu inflammable -et qui présente une  faible capacité entre conducteurs.  



  La présente invention couvre également un  procédé de fabrication d'un câble et un dispositif pour  la mise en oeuvre de ce procédé.  



  Le câble conducteur est notamment utile pour  équiper des fusées en vue de commander leurs  manoeuvres par transmissions de directives, la plupart  du temps sous forme de signaux électriques rectangu  laires. Or, il est nécessaire, afin de ne pas altérer la  forme de ces     signaux,    que le câble de liaison     présente     une constante de temps qui soit la plus faible possible,  cette constante de temps étant proportionnelle au pro  duit de la résistance par la capacité, on doit donc cher  cher à réduire le plus possible la valeur d'au moins  l'une de ces deux grandeurs, mais on ne doit pas pour  cela nuire aux qualités mécaniques du câble qui doi  vent demeurer très élevées.  



  Or, on s'est aperçu qu'un point particulièrement  délicat est le dévidage du câble de la bobine, laquelle  est généralement située à l'arrière de la     fusée.    L'enrou  lement est effectué sur un noyau, par exemple un  noyau métallique et le câble est appelé à la défilée;

   le  point de démarrage de l'opération de déroulement  étant fixe par rapport à la     fusée.    Du fait de la vitesse  élevée de la fusée qui peut être de l'ordre de 250     m/s,     et d'une vitesse de dévidage correspondante de l'ordre  de 40 000     t/mn,    ce câble est soumis à des efforts de  traction     importants.    On conçoit aisément alors, que  l'on doive éviter le plus possible toute cause pouvant  provoquer tout à-coup de tension. Ceci implique, en  particulier, un enroulement de câble très régulier et un  accrochage du câble qui soit parfait.  



       Afin    d'éviter les frottements câble sur câble et les  à-coups de tension en résultant, on pourvoit générale  ment la fusée d'une pièce conique appelée  conver  gent , qui force le câble à décoller en formant un    ballon. Malheureusement, l'action de ce convergent  devient de moins en moins     efficace    au fur et à mesure  du dévidage. De plus, les câbles généralement  employés sont recouverts d'un enduit externe tel qu'à  base de silicone. Mais dans ce cas, on a également  constaté que lors des frottements câble sur câble ou  câble sur métal, de tels enduits étaient arrachés sous  forme de matière pulvérulente collante qui était  brassée dans la zone de turbulence provoquée par la  fusée et était cause de résistances supplémentaires  importantes.  



  De surcroît, dans le cas de mauvais accrochage du  câble, et surtout si le câble manque de nervosité, il  peut se produire  un effet de lasso , c'est-à-dire que  l'entraînement du câble, lors du dévidage, a tendance à  présenter un retard important par rapport à son décol  lage sur l'enroulement, ce qui provoque la formation  d'une boucle autour du noyau et occasionne des  à-coups de tension et l'entraînement de couches infé  rieures et à la limite, la rupture du     câble    conducteur  après nouage.  



  Or,     an,    s'est aperçu, et c'est ce qui fait l'objet de la  présente invention, qu'il était possible de réaliser un  câble conducteur inextensible qui obvie à ces défauts,  en transmettant les signaux rectangulaires avec un  minimum de déformation, tout en conservant une  excellente nervosité et un bon accrochage du câble sur  l'enroulement.

   Ce câble est remarquable en ce qu'il  comporte une âme en fils de verre renfermant au  moins deux fils conducteurs électriques séparées, dis  posés de sorte à présenter une faible capacité entre  eux, grâce à un arrangement     symétrique    desdits fils  conducteurs, ladite âme étant recouverte par au moins  deux couches de guipage de sens opposé et l'ensemble       ainsi    formé portant au moins deux couches, d'enduction  très minces, disposées de façon régulière, la couche la  plus externe au moins étant réalisée avec un produit       thermo-collant    à base de polymères et/ou de     copoly-          mères    vinyliques.      Les fils.     conducteurs    peuvent être en cuivre.  



  Les fils de verre sont de préférence en verres pau  vres en éléments     alcalins    et     peuvent        contenir    des  oxydes de métalloïdes ou de métaux     bi    ou polyvalents,  c'est-à-dire en verres isolants, stables aux actions chi  miques et atmosphériques.  



  Selon une forme préférée de réalisation le câble  conducteur est constitué par une âme comprenant seu  lement deux     fils    conducteurs en cuivre, adhérant par       thermo-collage    à une âme en fils de verre encollés, dia  métralement opposés     par-        rapport    à ladite âme, le tout  étant entouré de fils de verre parallèles à ladite âme,  puis gainé au moyen. d'un double guipage en     croisillé.     Avantageusement, le fil est soumis, entre l'application  des deux guipages, à une légère torsion de même sens  que le premier guipage. Cette torsion doit être suffi  sante pour perturber     l'arrangement    symétrique des  conducteurs.

   Les fils conducteurs se présentent alors  sous forme d'une hélice double.  



  Le câble est ensuite recouvert de deux couches       d'enduction;    la première en un polymère ou     copoly-          mère    de condensation, tel qu'un     copolyamide,    présen  tant     une    bonne résistance à     l'àbraison,    est déposée  directement sur le câble sous forme d'une     fine    pellicule  d'une épaisseur de l'ordre de 1/100 mm,

   la deuxième  épaisseur inférieure au 1/100 mm étant déposée par  enduction sur le câble et étant constituée par une solu  tion d'un produit     thermo-collant    à base d'un copoly  mère de chlorure de     vinyle    et de     propionate    de vinyle       renfermant    des groupes carboxyliques.  



  Ce câble étant généralement     bobiné    à spires join  tives, il pourra être réalisé de façon telle que la dis  tance entre conducteurs soit égale à la moitié du dia  mètre du câble fini. Le collage entre     spires    est réalisé       par    étuvage du noyau bobiné.  



  Avantageusement, afin d'obtenir une parfaite étan  chéité aux liquides du câble conducteur, l'ensemble  formé par l'âme en fils de verre et     les    deux conduc  teurs en cuivre d'une part, et le faisceau des fils en  verre, disposé parallèlement à l'âme et l'enrobant  d'autre part, est enduit avec une huile silicone se poly  mérisant à température ambiante, tout en conservant       un    état     sensiblement        fluide.        Cette    huile, peut être,  notamment, à base de     diméthyl        poly-siloxane.     



  Les fils de guipage peuvent être en toute matière       textile        naturelle,    artificielle ou synthétique, mais de  préférence on met en oeuvre des fils de     polycondensats          linéaires,        comme    les polyamides ou les polyesters.  



  Les     fils    des deux     guipages    peuvent être identiques  ou     différents    mais avantageusement pour le second     gui-          page    on emploie un fil de faible titre au brin, de façon  à     réaliser    une couverture     parfaite    en préservant 1a  cohésion du câble conducteur.  



       L'invention    sera plus aisément comprise à     l'aide     d'un exemple     de    réalisation, donné à titre indicatif,       illustré    par les figures des planches     ci-annexées.     



  La     fig.1    montre     schématiquement    les éléments       constitutifs    successifs du câble, en vue     longitudinale    et  en coupe.  



  La     fig.    2 donne le- schéma d'un dispositif d'assem  blage des fils conducteurs.  



  La     fig.    3 représente le schéma d'un dispositif     d'as-          semblage    des     fils    de verre et de guipage.  



       Dans    l'exemple de-     réalisation    (voir     fig.    1), le câble  comporte deux conducteurs (3) et     (3 )    en fil de cuivre       émaillé    de     7/100-mm    diamétralement opposés par rap-    port à une âme centrale (1) en     sillonne        Nm    22,5 à  laquelle ils adhèrent au moyen d'une     colle        thermo-          collante    à base de néoprène formant une     gaine    (2).  



  Cet ensemble est entouré de neuf     fils    (4) en  sillonne     Nm    90, disposés parallèlement à l'âme cen  trale et est enduit par une huile silicone se polyméri  sant à température ambiante et présentant à 25  C une  viscosité de 130     centipoises.     



  L'âme ainsi obtenue est ensuite     consolidée    par un  guipage (5) en fil de polyamide 66, 70 deniers, 34  brins, ledit     guipage    présentant une torsion S de  500     t/m.     



  Cet ensemble est alors soumis à une torsion S de  120     t/m    et est recouvert par un second guipage (6) en  fil en polyamide 66, 150 deniers, 100     brins,    ledit     gui-          page    présentant     une    torsion Z de 1200     t/m,    le tout  étant enduit par     une    couche (7) très fine de l'ordre de  1/100     mm    d'une solution     hydroalcoolique    (4 parties       d'éthanol    pour 1 partie d'eau)

   d'un     copolyamide    issu  de 55 % de     caprolactame    et 45 %     d'adipate        d'hexamé-          thylène    diamine.  



  Par enduction, on dépose ensuite sur l'enroulement  une très fine couche (8) d'un copolymère de chlorure  de     vinyle    et<B>de</B>     propionate    de vinyle en solution     dans     l'acétate d'éthyle.  



  Le câble obtenu a une résistance à la traction de  10 kg, présente un diamètre après enduction de  43/100     mm,    un poids de 300     g/km,    une résistance       ohmique-de    5000     ohms/km    et une capacité de 70     pF/m     (entre conducteurs rectilignes).  



  Un exemple de dispositif pour la réalisation dudit  câble est schématisé par les     figs.    2 et 3.  



  Un fil d'âme (1) encollé passe dans un tube (10)  chauffé par un four (9) réglé en température, puis  entre deux galets     rainurés    (11) et (11'), lesquels cali  brent et collent sur l'âme (1) les fils conducteurs en  cuivre (3) et (3'), en les maintenant diamétralement  opposés.  



  L'âme complexe (12)     ainsi    obtenue passe ensuite  dans un     fuseau    creux (13) (voir     fig.    3) en     même    temps  que d'autres fils de sillonne (14) disposés concentri  quement, lesdits fils de sillonne (14) étant guidés par  des plaques filières (15) et (15') qui leur     imposent    une  répartition. géométrique donnée.  



  Un premier     fil    de guipage (16) en polyamide, pas  sant par le sommet du     fuseau    creux (13), vient enve  lopper     1"ensemble    pour     constituer    un câble (17).  



  Le câble (17) est ensuite soumis à une torsion  grâce à un dispositif de type connu, tel     qu'un        continu    à  retordre, puis passe     dans    un deuxième     dispositif    de  guipage identique au premier, avant d'être enduit puis  encollé dans deux bains     d'enduction    successifs avec  calibrage par une     filière    et     éventuellement    cuisson de  plastification. Ce câble est     rebobiné    sous forme d'en  roulement définitif, à spires     jointives,    le     collage    entre  spires étant     réalisé    par étuvage.  



  Ce câble est suffisamment fin, souple, résistant et  nerveux pour permettre la     réalisation    d'enroulements  de plusieurs km, desquels il peut être appelé à de très       grandes    vitesses sans à-coups de tension, grâce à un  bon accrochage du câble sur l'enroulement.

   Ce câble  est particulièrement     intéressant    parce qu'à des     qualités     mécaniques difficiles à obtenir     simultanément    il     allie     des propriétés électriques     excellentes,    telles que notam  ment une faible capacité entre conducteurs, ce qui le  rend tout spécialement apte à être     utilisé    pour équiper  des     fusées.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Câble conducteur inextensible pliable, étanche, peu inflammable, présentant des résistances à la trac tion et au frottement élevées, susceptible de trans mettre des signaux rectangulaires avec le minimum de déformation, caractérisé en ce qu'il comporte une âme en fils de verre renfermant au moins deux fils conduc teurs séparés, disposés de sorte à présenter une faible capacité entre eux grâce à un arrangement symétrique desdits fils conducteurs, ladite âme étant recouverte par au moins deux couches de guipage de sens opposés et l'ensemble ainsi formé portant au moins deux cou ches d'enduction, disposées de façon régulière,

   la couche la plus externe au moins étant réalisée avec un produit thermo-collant à base de polymères et/ou de copolymères vinyliques. II. Procédé de fabrication d'un câble conducteur suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'il consiste à former un noyau en fils de verres, à disposer dans ce noyau selon un arrangement symétrique au moins deux fils conducteurs séparés, à recouvrir l'âme ainsi formée par au moins deux couches de guipage de sens opposés, et à déposer sur l'ensemble obtenu, de façon régulière, au moins deux couches d'enduction. III.

   Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'il com porte successivement: - dans un premier stade: un dispositif réglé en tem pérature, traversé par un tube de passage du fil d'âme, des galets rainurés recevant, calibrant et entraînant les fils conducteurs sur le fil d'âme, des moyens d'assem blage de fils de guipage comportant au moins une plaque filière servant au passage et au guidage desdits fils de guipage suivant une configuration données, au moins un fuseau creux portant une bobine de fil de guipage;

   - Dans un deuxième stade: des moyens pour donner audit fil une torsion, des moyens pour entourer ledit fil d'un second guipage de sens opposé au pre mier, des moyens d'enduction de l'ensemble. SOUS-REVENDICATIONS 1. Câble suivant la revendication I, caractérise en ce que l'âme comporte deux fils conducteurs en cuivre. 2. Câble suivant la sous-revendication 1, caracté risé en ce que les deux fils conducteurs sont diamétra lement opposés par rapport à l'âme. 3. Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'âme comporte deux fils conducteurs et un certain nombre de fils de verre continus disposés parallèlement aux fils conducteurs. 4.

   Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'en semble constitué par l'âme et les fils conducteurs et les fils d'enrobage disposés sous le premier guipage est enduit au moyen d'une huile silicone se polymérisant à température ambiante, tout en conservant à cette tem pérature, un état sensiblement fluide. 5. Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est légèrement retordu de façon à ce que les fils conduc teurs se présentent sous forme d'hélices décalées d'un demi-pas. 6. Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fils de guipage sont en un polymère de condensation. 7.

   Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il com porte deux couches d'enduction. 8. Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la première couche d'enduction est en un copolyamide en solution hydroalcoolique, obtenu par polymérisation de caprolactame et d'adipate d'hexaméthylène diamine. 9.

   Câble suivant la revendication I ou l'une des sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la couche d'enduction la plus externe est en un copoly- mère de chlorure de vinyle et de propionate de vinyle en solution dans l'acétate d'éthyle.