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BREVET D'INVENTION Procédé de fabrication de conducteurs électriques, notamment de résistances de chauffage, et conducteurs obtenus par ce procédé.
Cette invention se rapporte à la fabrication des conducteurs électriques isolés, tels que des résistances de chauffage et des câbles de transport d'énergie, qui comportent une âme et une gaine tubulaires concentriques, séparées par une ou plusieurs couches annulaires d'isolant oû est noyé le fil chauffant dans le cas d'une résistance de chauffage. Il est très important que l'isolant de ces conducteurs soit bien serré entre l'âme et la gaine, spécialement dans les résistances de chauffage dont l'isolant est exposé à se désa- gréger sous l'action des hautes températures et des efforts de dilatation et contraction du fil chauffant.
On a déjà pro- posé de serrer l'isolant en soumettant le conducteur à un éti- rage ou un laminage, ce qui a bien pour effet de resserrer la
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gaine, mais au prix d'un allongement qui déplace l'isolant et n'est pratiquement possible qu'avec un isolant pulvérulent ou plastique.
Suivant la présente invention, on assure le serrage "in situ" de l'isolant du conducteur, en dilatant l'âme tubu- laire de celui-ci par mandrinage, par pression hydrauli- que ou de toute autre manière appropriée. L'âme tubulaire dilatée serre énergiquement l'isolant entre elle et la gaine, sans qu'il en résulte une déformation appréciable de l'en- ¯semble du conducteur. Si celui-ci comprend un fil de chauf- fage enroulé dans l'isolant, ce fil se trouve solidement main- tenu par l'isolant serré et ne peut y prendre du jeu même sous l'effet de vibrations et chocs violents. De plus, le coefficient diélectrique et la conductibilité thermique de l'isolant sont accrues par la compression.
Si le conducteur isolé est destiné à servir de câble pour le transport d'é- nergie, le serrage de l'isolant lui confère des qualités d'étanchéité et de rigidité diélectrique très favorables au parfait isolement de l'âme dans laquelle circule le courant électrique.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une résistance de chauffage électrique et un câble de transport d'énergie conformes à l'invention.
Fig. 1 montre en perspective un tronçon de la ré- sistance partiellement dénudé pour montrer ses éléments con- centriques.
Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'un tron- çon de résistance illustrant le procédé de dilatation.
Fig. 3 représente en coupe longitudinale deux tron- çons de câble tubulaire raccordés bout à bout, Fig. 4 montre un raccordement de câble à angle droit, et
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Fig. 5 est une coupe transversale d'un câble à plusieurs conducteurs.
Sur les figures 1 et 2, la résistance de chauffage comprend une âme tubulaire 1 en métal malléable, par exemple un tube de cuivre, sur laquelle est enfilé un manchon isolant ;?, par exemple en micanite, qui porte le fil de résistance 3 en- roulé en hélice. Un second manchon isolant 4 entoure le fil 3 et le tout est enfilé dans une gaine tubulaire 5 en métal avan- tageusement plus dur que l'âme 1, par exemple un tube d'acier.
Ces divers éléments pouvant être glissés librement l'un dans l'autre, la fabrication est très aisée. Pour relier fermement les éléments et serrer l'isolant sur le fil de ré- sistance,on dilate le tube intérieur malléable 1. A cet effet on peut y envoyer un fluide sous pression, ou bien comme le montre la Fig. 2, tirer à travers le tube 1 une olive 6 de diamètre supérieur au diamètre initial du tube. On conçoit que la dilatation de l'âme 1 comprime l'isolant 2 et 4 contre la paroi interne de la gaine 5. L'isolant est refoulé entre les spires du fil de résistance 3 qui sont ainsi définitivement immobilisées.
Ni la désagrégation de l'isolant par la chaleur, ni les efforts de dilatation et de contraction du fil chauf- fant, ni les vibrations ou chocs extérieurs ne peuvent en- traîner le desserrage de sorte que tout risque de surchauffage ou de fusion par "points chauds" ou par contact des spires du fil est écarté.
La résistance tubulaire peut servir à chauffer un fluide circulant aussi bien à l'extérieur de la gaine 5 qu'à l'intérieur de l'âme 1. Elle peut être garnie d'ailettes ou disposée de toute façon appropriée dans un appareil de chauf- fage.
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Sur les Figs. 3 et 4 qui montrent un câble électri- que conforme à l'invention, 10 désigne Pâme tubulaire du câ- ble, par exemple un tube de cuivre, Il est un manchon isolant enfilé sur l'âme et 12 est la gaine tubulaire métallique en- tourant le tout. Comme dans le cas de la résistance décrite ci- dessus, l'âme tubulaire 10 qui sert ici de conducteur propre- ment dit est dilatée d'une façon appropriée pour serrer l'iso- lant 11 entre elle et la gaine 12. La compression de l'isolant évite la présence de vides ou de poches d'air dans l'isole- ment du câble et assure une étanchéité aux liquides absolue.
Deux tronçons de câble ainsi fabriqués peuvent être connectés électriquement bout à bout d'une façon très simple, au moyen de broches 13 engagées dans leurs âmes 10, et le raccord peut être serré au moyen d'une bague 14 vis- sée sur les extrémités jointives des gaines 12. Une garniture d'étanchéité 15 complète le raccord.
Dans le cas d'un raccord à angle, représenté sur la Fig. 4, une broche 13 engagée dans l'âme 1 d'un des tronçons de câble est munie d'un oeillet 16 serré autour de l'âme dénu- dée de l'autre tronçon, et le tout est logé dans une botte de raccordement 17 soudée en 18 à la gaine 12.
La Fig. 5 montre un câble à plusieurs conducteurs tubulaires concentriques 10, 10' et 10" qui est fabriqué en dilatant d'abord le tube 10" dans la gaine 12, puis le tube 10' dans le tube 10" et enfin le tube 10 dans le tube 10'.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes et détails d'exécution décrits ci-dessus et il va de soi que le choix des matières constitutives des divers élé- ments n'est pas limité par les exemples cités.
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PATENT OF INVENTION Process for manufacturing electrical conductors, in particular heating resistors, and conductors obtained by this process.
This invention relates to the manufacture of insulated electrical conductors, such as heating resistors and power transmission cables, which have a concentric tubular core and sheath, separated by one or more annular layers of insulation embedded in it. the heating wire in the case of a heating resistor. It is very important that the insulation of these conductors be tight between the core and the sheath, especially in heating resistors where the insulation is liable to disintegrate under the action of high temperatures and stress. expansion and contraction of the heating wire.
It has already been proposed to tighten the insulation by subjecting the conductor to a stretching or a rolling, which has the effect of tightening the insulation.
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sheath, but at the cost of an elongation which displaces the insulation and is practically possible only with powder or plastic insulation.
According to the present invention, the "in situ" clamping of the conductor insulation is ensured by expanding the tubular core thereof by mandrel, by hydraulic pressure or in any other suitable manner. The expanded tubular core energetically clamps the insulation between it and the sheath, without resulting in appreciable deformation of the conductor assembly. If this comprises a heating wire wound in the insulator, this wire is securely held by the tight insulator and cannot take play even under the effect of vibrations and violent shocks. In addition, the dielectric coefficient and the thermal conductivity of the insulation are increased by compression.
If the insulated conductor is intended to be used as a cable for the transport of energy, the tightening of the insulation gives it sealing qualities and dielectric rigidity very favorable to the perfect insulation of the core in which the current flows. electric.
The appended drawing shows, by way of example, an electric heating resistor and a power transmission cable in accordance with the invention.
Fig. 1 shows in perspective a section of the resistor partially stripped to show its concentric elements.
Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a resistance section illustrating the expansion process.
Fig. 3 shows in longitudinal section two sections of tubular cable connected end to end, FIG. 4 shows a right angle cable connection, and
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Fig. 5 is a cross section of a multi-conductor cable.
In Figures 1 and 2, the heating resistor comprises a tubular core 1 of malleable metal, for example a copper tube, on which is threaded an insulating sleeve;?, For example of micanite, which carries the resistance wire 3 in - helically rolled. A second insulating sleeve 4 surrounds the wire 3 and the whole is threaded into a tubular sheath 5 made of metal which is advantageously harder than the core 1, for example a steel tube.
These various elements can be slid freely one inside the other, the manufacture is very easy. In order to firmly connect the elements and tighten the insulation on the resistance wire, the malleable inner tube 1 is expanded. For this purpose a fluid can be sent there under pressure, or else as shown in FIG. 2, pull through tube 1 an olive 6 of diameter greater than the initial diameter of the tube. It will be understood that the expansion of the core 1 compresses the insulation 2 and 4 against the internal wall of the sheath 5. The insulation is forced between the turns of the resistance wire 3 which are thus definitively immobilized.
Neither the disintegration of the insulation by heat, nor the forces of expansion and contraction of the heating wire, nor vibrations or external shocks can cause loosening so that any risk of overheating or melting by " hot spots "or by contact of the turns of the wire is removed.
The tubular resistance can be used to heat a fluid circulating both outside the sheath 5 and inside the core 1. It can be lined with fins or arranged in any suitable way in a heating device. - fage.
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In Figs. 3 and 4 which show an electric cable according to the invention, 10 denotes the tubular core of the cable, for example a copper tube, It is an insulating sleeve threaded over the core and 12 is the tubular metal sheath in - turning everything. As in the case of the resistor described above, the tubular core 10 which here serves as the actual conductor is expanded in a suitable manner to clamp the insulation 11 between it and the sheath 12. The compression insulation prevents the presence of voids or air pockets in the cable insulation and ensures absolute liquid tightness.
Two sections of cable thus produced can be electrically connected end to end in a very simple way, by means of pins 13 engaged in their cores 10, and the connection can be tightened by means of a ring 14 screwed on the ends. contiguous sheaths 12. A seal 15 completes the connection.
In the case of an angle connection, shown in Fig. 4, a pin 13 engaged in the core 1 of one of the cable sections is provided with an eyelet 16 tightened around the stripped core of the other section, and the whole is housed in a connecting boot 17 welded in 18 to the sheath 12.
Fig. 5 shows a cable with several concentric tubular conductors 10, 10 'and 10 "which is made by first expanding the tube 10" in the sheath 12, then the tube 10' in the tube 10 "and finally the tube 10 in the tube. 10 'tube.
Of course, the invention is not limited to the forms and details of execution described above and it goes without saying that the choice of the constituent materials of the various elements is not limited by the examples cited.