ES2243225T3 - Encapsulado para el extremo delantero o trasero de un cable electrico y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Encapsulado para el extremo delantero o trasero de un cable electrico y su procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
Blindaje (10) para el extremo del empalme o para el extremo final de un cable de cinta de calor eléctrico (20), que posee en su alma, varios conductores eléctricos (21, 24) y, por encima del alma, una funda exterior aislante (25) de un material fluoropolímero termoplástico, caracterizado porque está hecho recurriendo a una pieza de forma (30, 70) recibiendo una sección de extremo del alma de la cinta de calor y realizada igualmente con un material fluoropolímero termoplástico, que puede ser soldado con el de la funda exterior (25) de la cinta de calor y que está soldado de forma que rodea, con la misma, el extremo de empalme o el extremo final de forma herméticamente estanca.
Description
Encapsulado para el extremo delantero o trasero
de un cable de calefacción eléctrico y su procedimiento de
fabricación.
La presente invención consiste en un encapsulado
para el extremo de conexión o para el extremo terminal de un cable
de cinta de calefacción eléctrico que posee, en su alma diversos
conductores eléctricos y, por encima del alma, una funda exterior
aislante y un material fluoropolímero termoplástico.
Habitualmente, en los cables de cinta calentadora
de la técnica considerada, se colocan, en su interior, dos
conductores paralelos que están igualmente representadas por hilos
de bus. Estos están envueltos por ejemplo con una materia sintética
que se convierte en débilmente conductora con cargas apropiadas.
Cuando se aplica una tensión en los dos hilos de bus (por ejemplo
una tensión alternativa clásica de red), se obtiene, entre los dos
hilos de bus, un flujo de corriente eléctrica de pérdida a través de
la materia débilmente conductora, lo cual conduce a una disipación
de calor. Llamamos cintas calentadoras de este tipo a los cables de
cintas calentadoras autolimitados ó elementos calentadores de
conductores paralelos. En lugar de estar conectados por una materia
sintética débilmente conductora, los dos hilos de bus pueden
igualmente estar conectados por un hilo resistente que está
enrollado alrededor de los mismos y está soldado a los mismos a
intervalos regulares.
Habitualmente, los cables de cintas calentadoras
de la técnica considerada están constituidos por un cable coaxial
que está igualmente blindado y presentan, en un aislamiento
intermedio, una capa conductora, por ejemplo en forma de hilo
trenzado. Por encima solamente de dicho armazón, se encuentra la
funda exterior mencionada.
Para la conexión de los dos hilos de bus así como
para el blindaje, estos se desnudan sobre una parte de su longitud
y se conectan individualmente a cables trenzados de conexión, por
ejemplo por conectores engastados. Para el aislamiento así como para
la protección con respecto a las influencias exteriores, la zona de
conexión es seguidamente encapsulada lo más posible, lo cual se
realiza simplemente por encolado. Los extremos libres de las cintas
calentadoras son igualmente encapsulados por encolado, ver por
ejemplo la EP 0 893 857.
Los fluoropolímeros termoplásticos extremadamente
resistentes a la temperatura, mencionados al principio, en razón a
sus propiedades de superficie especiales, presentan una adhesión
particularmente débil, con los procedimientos de encolado actuales y
no se dejan encolar más que de forma relativamente densa y
duradera. Los encapsulados realizados de esta forma son muy
sensibles en relación a las cargas mecánicas.
El encapsulado según la invención, como el
considerado por la reivindicación 1, comprende una pieza de forma
en materia termoplástica fluorocarbonada que es soldable con la
misma de la funda exterior de forma que se obtenga una soldadura
hermética estanca y duradera. El encapsulado según la invención
está destinado en particular a utilizaciones en entornos rigurosos
y necesitando una seguridad técnica, como la construcción de
aviones.
En las cintas calentadoras de la técnica
considerada, la funda exterior está habitualmente extrudida sobre
el alma conteniendo los conductores. La pieza de forma utilizada
para el encapsulado según la invención está preferentemente
únicamente constituida de forma que, durante el proceso de
extrusión de la funda exterior de la cinta calentadora, la
extrusora puede seguir el proceso de forma que la funda exterior
pueda al mismo tiempo recubrir la cinta calentadora. Un
procedimiento correspondiente está caracterizado por la
reivindicación 11.
Las realizaciones ventajosas y preferentes de la
invención se caracterizan por las reivindicaciones
dependientes.
La invención será, en lo que sigue, descrita más
en detalle en referencia a los dibujos que muestran:
La figura 1 es una vista en parte en corte de un
encapsulado según la invención en el extremo de conexión de un
cable de cinta calentadora, a) vista desde arriba y b) vista de
lado;
La figura 2 es una pieza de forma para un
encapsulado según la figura 1, a) siendo vista desde arriba y b)
una vista en corte según I-I y c) un corte siguiendo
II-II;
La figura 3 es una vista en corte de una banda
sin fin constituida por diversos cables de cintas calentadoras y de
cables trenzados de conexión, con una funda exterior extrudida
sobre los puntos de enlace; y
La figura 4 es una pieza de forma para un
encapsulado según la invención, en el extremo de conexión de un
cable de cinta calentadora.
En la figura 1, la referencia 10 designa un
encapsulado según la invención en el extremo de conexión de un
cable de cinta calentadora 20. El cable de cinta calentadora 20 está
únicamente representado según una sección corta. A tal efecto, sus
componentes están representados en las longitudes diferentes con el
fin de ponerlos en evidencia individualmente. El cable de cinta
calentadora 20 presenta un alma que contiene, en estado envuelto,
conductores 21 (hilos de bus) extendiéndose paralelamente uno al
otro en un material resistente 22 (core-material),
un aislamiento 23 y un armazón 24. El alma 21-24
está rodeada por una funda exterior 25 de fluoropolímero
termoplástico. Para el core-material 22 y el
aislamiento 23, podemos igualmente utilizar un polímero
termoplástico. En este caso, el core-material debe
contener cargas determinadas, de forma que sea en parte
conductor.
La referencia 30 designa una parte de forma que
presenta una sección central 31 así como dos secciones laterales 32
y 33 conectadas a esta última. La sección central 31 esta realizada
de manera relativamente masiva y contiene hasta tres aperturas de
paso (37, figura 2) y presenta una superficie exterior cilíndrica.
Sobre el lado de la cinta calentadora, la sección 32, que se
conecta a la primera sección 31, está conformada en forma de dos
semi-cáscaras. En la sección 33, se forman tres
embudos 34 tubulares, que están situados en la prolongación de las
aperturas de paso de la sección central 31.
Gracias a los embudos tubulares 34 así como a las
aperturas de paso en la sección 31 de la pieza de forma 30, se
conectan tres cables trenzados de empalme 40 aislados
individualmente. La materia para el revestimiento de aislamiento de
dichos cables trenzados de empalme es igualmente un fluoropolímero
termoplástico, que es compatible con la técnica de soldadura con la
materia de la pieza de forma 30. Los extremos desnudos de los
cables trenzados de conexión 40 están conectados igualmente con los
extremos desnudos de los conductores 21 de la cinta calentadora, en
la zona 32 conformada en semi-cáscaras de la pieza
de forma 30. Ellas están igualmente conectadas 1 al extremo
adyacente del armazón 24 por conectores engastados 50. Los
conectores engastados 50 están, sobre el lado exterior, provistos
por una capa de aislamiento y pueden, debido a ello, como se
muestra en la figura 1, ser colocados uno al lado del otro
economizando espacio, así como para estabilizarlos en la sección 32
en forma de semi-cáscaras.
La funda exterior 25 del cable de cinta
calentadora 20 está previamente extraída sobre la sección 32
realizada en semi-cáscara de la pieza de forma 30 y
los conectores engastados 50 se extraen hacia la sección central 31
y están soldados sobre el contorno de la superficie exterior
cilíndrica de dicha sección. Seguidamente, cada uno de los embudos
tubulares 34 está soldado sobre todo su contorno con el
revestimiento aislante de los cables trenzados de conexión 40. Una
de estas soldaduras se representa de forma esquemática y se designa
por 36. Las soldaduras son posibles ya que, para la pieza de forma,
la funda exterior de la cinta calentadora y el revestimiento
aislante de los cables trenzados de conexión, están constituidos
por una materia que es la misma y en todo caso por una materia que
es compatible con la técnica de soldadura.
La funda exterior de la cinta calentadora 25
define, según la manera descrita en combinación con la pieza de
forma 30, un encapsulado hermético de gases y estanco de la humedad
por la zona de conexión entre los conductores 21, 24 de la cinta
calentadora y los cables trenzados de conexión 40. Ello es muy
importante pues la presencia de humedad en la zona de enlace puede
conducir a un arco, llamado arco progresivo, en el cable de cinta
calentadora (un tipo de fuego progresivo del cable). A tal efecto,
podría bastar la introducción, en determinadas condiciones, de
humedad salina. Gracias a la resistencia de temperatura de la
materia de fluoropolímero, el encapsulado resiste extremadamente
bien la temperatura. Gracias a la soldadura de la funda exterior 25
y a la parte central 31 relativamente masiva así como la
disposición de los conectores utilizados en la sección 32 en forma
de semi-cáscaras, se obtiene en el conjunto una
buena estabilidad mecánica que resiste igualmente con respecto a
cargas de flexión y a las vibraciones.
Para evitar el progreso del arco mencionado
anteriormente, por ejemplo, si después de un perjuicio de la funda
exterior 25 de la cinta calentadora, la humedad penetra en algún
lugar del cable, por ejemplo a lo largo de su armazón hasta la zona
de conexión, puede ser previsto además rellenar el encapsulado con
una materia de estanqueidad. Una materia de estanqueidad apropiada
es, por ejemplo, un gel de poliuretano. Esta última es flexible y
mantiene estancos los empalmes de los conductores en el encapsulado.
Por otra parte, la zona de conexión puede igualmente ser moldeada
con una resina epoxy resistente a la temperatura, o una cola de
base de cianoacrilato. Dichos materiales de aislamiento son o se
convierten, en todos los casos, duros y densos solamente si conducen
a un enganche determinado con la materia de fluoropolímero en la
zona de conexión. Gracias al revestimiento en el encapsulado
exterior, la resistencia mecánica de dicho enganche es sin embargo
sensiblemente menos crítica que en el estado de la técnica
mencionado en la introducción, en el cual se ha utilizado
esencialmente dichas masas de encolado. El agarre de dichas
materias mejora incluso con un tratamiento previo por corona o
plasma de la materia de fluoropolímero.
La figura 3 muestra en tres vistas una pieza de
forma 20 que es utilizada preferentemente para un encapsulado 10
según la invención. Según dichas representaciones, las
explicaciones que preceden concernientes a la pieza de forma 20 de
la figura 1 son incluso de mejor compresión. En particular, se
reconoce, en la figura 2c, igualmente las aperturas de paso 37 para
los embudos de empalme 40 en la primera sección 31 de la pieza de
forma 30.
En referencia a la figura 3, vamos ahora a
explicar cómo un encapsulado según la invención puede ser fabricado
de una manera particularmente simple. A tal efecto se dispone, uno
al lado del otro, antes que nada diversas piezas de alma de la cinta
de calor (componentes 21-24), de embudos de
conexión 40, así como piezas de forma 30 presentando cada una dos
extremos de conexión o dos extremos terminales, de forma que se
obtenga una banda sensiblemente sin fin, como se muestra en la
figura 3. Después, se extrude completamente la funda exterior 25
sobre la cinta mediante una extrusora apropiada, es decir
igualmente sobre la pieza de forma 20 y los embudos de conexión 40.
Para obtenerlo o para facilitar dicha obtención, la pieza de forma
30 está preferentemente realizada en forma de una pieza alargada
teniendo sensiblemente la misma sección que el cable de cinta
calentadora 20. Después, la banda así obtenida está dividida en
secciones individuales, de forma que se obtiene cada vez una
porción de cable de cinta calentadora 20 conteniendo un encapsulado
10 según la invención con al menos uno de sus extremos. Después, se
saca la parte de la funda exterior 25 que recubre los embudos
tubulares 34 así como los cables trenzados de conexión 40. Al
final, se realizan las soldaduras necesarias.
La figura 4 muestra una pieza de forma 70 que
puede ser utilizada ventajosamente para realizar un encapsulado
según la invención en el extremo de conexión de un cable de cinta
calentadora. La pieza de forma 70 es igualmente de materia
fluoropolímera termoplástica. Contrariamente a la pieza de forma 30,
la pieza de forma 70 no presenta embudo tubular y presenta, en su
sección 71, únicamente un orificio tuerto 73 en el cual se puede
ajustar un extremo de un alma de una cinta calentadora. La sección
71 en forma de semi-cáscaras, correspondiente a la
sección 32 de la pieza 30, está sin embargo prevista. Como
anteriormente se describe en el encapsulado, la funda exterior está
igualmente pre-tirada sobre el cable de cinta
calentadora hasta la región de la sección 71 y seguidamente soldada
en medio de la superficie exterior de la pieza de forma 70.
Claims (13)
1. Blindaje (10) para el extremo del empalme o
para el extremo final de un cable de cinta de calor eléctrico (20),
que posee en su alma, varios conductores eléctricos (21, 24) y, por
encima del alma, una funda exterior aislante (25) de un material
fluoropolímero termoplástico, caracterizado porque está hecho
recurriendo a una pieza de forma (30, 70) recibiendo una sección de
extremo del alma de la cinta de calor y realizada igualmente con un
material fluoropolímero termoplástico, que puede ser soldado con el
de la funda exterior (25) de la cinta de calor y que está soldado
de forma que rodea, con la misma, el extremo de empalme o el extremo
final de forma herméticamente estanca.
2. Blindaje según la reivindicación 1,
caracterizado porque la pieza de forma (30, 70) presenta una
primera sección (31, 71) con una superficie de envoltura cilíndrica
y, adyacente a la misma, por el lado de la cinta de calor, una
segunda sección (32, 72) que tiene una forma de
semi-cáscara y en que la sección de extremo del
alma de la cinta de calefacción está colocada en la segunda sección
en forma de semi-cáscara y la funda exterior (25)
de la cinta de calor está pasada por encima de la segunda sección
(32, 72) y está soldada, más allá de la misma, con la superficie de
envoltura cilíndrica de la primera sección (31, 71).
3. Blindaje según la reivindicación 2,
caracterizado porque extremos libres de los conductores del
cable de cinta de calor situados en el extremo del empalme del
cable de cinta de calor (20) están conectados individualmente con
extremos desnudos de cables de empalme aislados (40), los cables de
empalme (40) pasando por al menos una apertura (37) preferentemente
sin embargo por una apertura (37) cada uno, en la primera sección
(31) de la pieza de forma (30).
4. Blindaje según la reivindicación 3,
caracterizado porque los extremos libres de los conductores
(21, 24) del cable de cinta de calor (20) están conectados con los
extremos desnudos de los cables de empalme (40) por medio de
empalmes a engastar (50) y porque los empalmes a engastar (50) se
colocan en la segunda sección en forma de
semi-caparazón (32) de la pieza de forma (30).
5. Blindaje según una de las reivindicaciones 3 ó
4, caracterizado porque la pieza de forma (30) posee, en una
tercera sección (33) diametralmente opuesta a la segunda sección
(32), varios manguitos tubulares (34) realizados de una sola pieza
con la primera sección (31) para el paso de los cables de empalme
(40).
6. Blindaje según la reivindicación 5,
caracterizado porque el aislamiento de los cables de empalme
(40) está realizado con el mismo material que la pieza de forma
(30) y porque el aislamiento de los cables de empalme (40) está
soldado de manera estanca con la superficie interior de los
manguitos (34) en la tercera sección (33).
7. Blindaje según una de las reivindicaciones 1 a
6, caracterizado porque la sección de extremo del alma de la
cinta de calor está precintada en la pieza de forma (30, 70), con
ayuda de un producto de estanqueidad, preferentemente un gel
poliuretano o una resina epoxy o una cola cianoacrilato resistente
al calor.
8. Blindaje según una de las reivindicaciones 1 a
7, caracterizado porque el alma del cable de cinta de calor
(20) presenta dos conductores (21) paralelos previstos para la
alimentación eléctrica, colocados paralelamente lado a lado y
anudados con un material resistente (22), un aislamiento (23)
rodeando dichos conductores, y ella misma estando rodeada de un
blindaje conductor (24).
9. Blindaje según la reivindicación 2,
caracterizado porque el extremo final del cable de cinta de
calor (20), la sección de extremo del alma de la cinta de calor
está hundida en un orificio tuerto (73) provisto en la primera
sección (71) de la pieza de forma (70), desde la segunda sección
(72) de la misma.
10. Blindaje según una de las reivindicaciones 1
a 9, caracterizado porque la pieza de forma (30, 70) tiene
la forma de una pieza alargada teniendo aproximadamente la misma
sección que el cable de cinta de calor (20).
11. Procedimiento para la fabricación de un
blindaje (10) para el extremo de empalme o para el extremo terminal
de un cable de calor eléctrico (20), que posee en su alma varios
conductores eléctricos (21, 24) y, por encima del alma una funda
exterior aislante (25) de un material fluorpolímero termoplástico,
caracterizado porque está hecho de una sola pieza de forma
(30, 70) recibiendo una sección de extremo del alma de la cinta de
calor y realizada igualmente con un material fluorpolímero
termoplástico, que puede estar soldado con la funda exterior (25) de
la cinta de calor, porque la pieza de forma (30, 70) pasa
conjuntamente con el alma del cable de cinta de calor por una
extrusora en el momento de colocación de la funda exterior (25) del
cable de cinta de calor, y porque el material fluorpolímero
termoplástico de la pieza de forma (30, 70) está soldado con el
material fluorpolímero termoplástico de la funda exterior (25) del
cable de cinta de calor de forma que lo rodea, con el mismo, el
extremo de empalme o extremo final de manera herméticamente
estanca.
12. Procedimiento según la reivindicación 11,
caracterizado porque la funda exterior (25) del cable de
cinta de calor (20) está soldada con la pieza de forma (30, 70),
por medio de una herramienta de dos mandíbulas pudiendo ser
calentado, efectuándose la soldadura preferentemente en dos etapas,
de forma que, en el curso de la primera etapa, el material
fluorpolímero de la pieza de forma y de la funda exterior comienza
a fundirse y que no es hasta el curso de la segunda etapa que se
funden conjuntamente, bajo el efecto de una presión.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 11 o 12 para la realización de un blindaje (10)
según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque
el aislamiento de los cables de empalme (40) está soldado con la
superficie interior de los manguitos (24) en el curso de una
operación de soldado separada.
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