BRPI0408355B1 - Bainha de blindagem eletromagnética - Google Patents
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Description
“BAINHA DE BLINDAGEM ELETROMAGNÉTICA” A presente invenção refere-se a uma bainha de blindagem eletromagnética usada notadamente para proteger feixes de cabos elétricos no domínio da aeronáutica. A presente invenção se aplica de modo geral às proteções por blindagem eletromagnética dos fios, cabos ou toros de fios a fim de proteger estes últimos das interferências eletromagnéticas e radiofreqüências.
Este tipo de proteção eletromagnética é utilizado correntemente nos domínios automotivo, de cabeamento ferroviário ou ainda na aeronáutica.
Normas de proteção contra as interferências eletromagnéticas são definidas para cada domínio de aplicação e podem, a título de exemplo, requerer uma proteção, por exemplo, da ordem de 40-45 db no campo automotivo, ou ainda da ordem de 80-90 db no domínio da aeronáutica.
Conhece-se, por exemplo, no domínio automotivo, bainhas autofecháveis de tecido poliéster cobreado ou níquelado, permitindo obter uma proteção eletromagnética. A continuidade elétrica é assegurada graças a uma zona de recobrimento sobre o exterior da bainha têxtil, ao nível da qual uma borda longitudinal dobrada permite obter um contato cobre contra cobre.
Uma tal bainha de proteção é descrita notadamente no documento EP 1 175 683.
No entanto, uma tal bainha não pode oferecer senão uma fraca proteção às interferências de tal modo que ela dificilmente possa ser transposta para o domínio da aeronáutica.
Com efeito, neste domínio, um máximo de eficácia em termos de blindagem eletromagnética é obtido, utilizando fios de cobre, por exemplo, sob a forma de trança de cobre.
Tradicionalmente, efetua-se um sobre-trançamento de fios de cobre em tomo do feixe de cabos a proteger, segundo uma taxa de cobertura de cerca de 75%, por exemplo. As taxas de cobertura requeridas no domínio da aeronáutica vão freqüentemente além de 90%.
Eventualmente, uma camada suplementar, sobre-trançada em fios têxteis pode ser realizada a fim de obter uma proteção mecânica ao mesmo tempo dos cabos e da blindagem de cobre.
No entanto, estas blindagens são difíceis de colocar sobre um feixe de cabos.
Além disso, a manutenção e a substituição dos elementos de blindagem e de proteção mecânica são particularmente difíceis, ou mesmo impossíveis, quando os cabos são montados e conectados em posição operacional. A presente invenção tem como meta resolver os inconvenientes acima citados e propor uma bainha de blindagem eletromagnética que permite assegurar uma blindagem eficaz e com menor custo, notadamente no domínio da aeronáutica.
Para este efeito, a presente invenção visa uma bainha de blindagem eletromagnética de forma tubular e fendida longitudinalmente, compreendendo um substrato e uma camada de um material eletricamente condutor fixada a uma face interna do substrato, esta camada se estendendo sensivelmente de uma borda à outra borda longitudinal do substrato.
De acordo com a invenção, em pelo menos uma primeira borda longitudinal do substrato, este substrato e a camada de material eletricamente condutor são separados sobre uma porção de separação.
Esta porção de separação forma assim um alojamento adaptado para receber a segunda borda longitudinal do substrato, de tal modo que uma continuidade elétrica possa ser assegurada no nível da camada do material eletricamente condutor fixada de uma borda à outra do substrato.
Graças a esta porção de separação, a zona de continuidade elétrica pode ser obtida no interior mesmo da bainha, de tal modo que esta zona de contato elétrico seja protegida sobre o exterior da bainha pela primeira borda longitudinal do substrato.
Além disso, graças ao substrato fendido longitudinalmente, a colocação no lugar e notadamente a substituição de uma bainha usada podem ser realizadas facilmente, mesmo quando os cabos estão posicionados na sua aplicação final. As operações de manutenção e de «retro-fit» são assim facilitadas.
De acordo com um modo de realização preferido da invenção, esta camada é formada de uma estrutura de fios de cobre entrelaçados, permitindo obter uma densidade elevada de cobre própria para assegurar uma blindagem eficaz dos cabos.
Uma estrutura trançada em fios de cobre pode permitir obter uma alta taxa de cobertura pelo material eletricamente condutor em tomo dos cabos a proteger.
De acordo com uma outra característica preferida da invenção, o substrato é realizado sob a forma de uma folha termo-conformada em tira auto-enrolável por recobrimento.
Assim, a colocação no lugar e a obtenção de uma zona de recobrimento permitindo assegurar a continuidade elétrica ao nível da porção de separação da bainha é grandemente facilitada pela própria forma do substrato. A segunda borda longitudinal da bainha é assim adaptada para ser inserida entre o substrato e a camada de um material eletricamente condutor na porção de separação.
Esta bainha é particularmente bem adaptada para proteger feixes de cabos elétricos na aeronáutica, mas pode igualmente ser utilizada nos setores automotivos ou no domínio ferroviário.
Outras particularidades e vantagens da invenção aparecerão ainda na descrição acima.
Nos desenhos anexos, dados a título de exemplos não limitativos: - a figura 1 é uma vista em perspectiva de uma bainha de blindagem eletromagnética de acordo com a invenção; - a figura 2 é uma vista de extremidade de uma bainha de blindagem eletromagnética de acordo com um primeiro modo de realização da invenção; - a figura 3 é uma vista em corte transversal de uma bainha de blindagem eletromagnética de acordo com o primeiro modo de realização da invenção, colocada no lugar em tomo de um feixe de cabos; - a figura 4 é uma vista de extremidade de uma bainha de blindagem eletromagnética de acordo com um segundo modo de realização da invenção; e - a figura 5 é uma vista em corte transversal de uma bainha de blindagem eletromagnética de acordo com o segundo modo de realização da invenção, colocada em tomo de um feixe de cabos.
Descrever-se-á inicialmente em referência à figura 1, o princípio geral de uma bainha de blindagem eletromagnética de acordo com a invenção.
Esta bainha 10 tem uma forma geral de tubo fendido.
Mais particularmente, ela compreende aqui um substrato 11 adaptado a se enrolar sobre si mesmo para formar um tubo fendido longitudinalmente.
De preferência, este substrato é realizado sob a forma de uma folha termo-conformada a partir de uma tira plana. A operação de termo-conformação tem por efeito transformar a tira plana em uma tira auto-enrolável por recobrimento, as bordas longitudinais 10a, 10b da bainha sendo adaptadas para entrar em contato uma com a outra em uma porção de recobrimento.
De preferência, este substrato é uma tira trançada têxtil. Os fios têxteis utilizados podem ser, por exemplo, mono-filamentos e/ou multi- filamentos de poliéster. A título de exemplo, podem-se utilizar fios de polifenileno sulfeto (PPS).
Altemativamente, um substrato pode ser realizado a partir de NOMEX® comercializado pela empresa DuPont de Nemours.
Este substrato de PPS ou NOMEX® permite obter uma proteção mecânica eficaz para os cabos a proteger.
Um substrato de NOMEX® apresenta, além disso, a vantagem de ter uma boa resistência ao fogo.
De acordo com a invenção, a este substrato têxtil 11, é associada uma camada 12 realizada a partir de um material eletricamente condutor.
Esta camada 12 é, de preferência, formada a partir de uma trança de fios de cobre.
Pode-se, assim, usar o cobre estanhado ou niquelado, fios de cobre de diâmetro compreendido entre 0,10 e 0,25 mm, e de preferência entre 0,12 e 0,15 mm, podendo ser trançados de modo a formar uma tira alongada de material condutor. A técnica de trançamento permite obter uma tira na qual a taxa de cobertura do cobre é da ordem de 92% da superfície total da tira.
Esta camada 12 de cobre é fixada a uma face interna 11c do substrato, de modo a se estender de uma borda longitudinal 11a até a outra borda longitudinal 1 lb do substrato 11.
Como bem ilustrado na figura 1, esta camada de material condutor pode não se estender senão sobre uma porção longitudinal limitada da bainha 10.
Naturalmente, esta camada 12 podería se estender igualmente sobre todo o comprimento da bainha 10.
Como bem ilustrado na figura 2, em um primeiro modo de realização, ao nível de uma primeira borda longitudinal 1 la do substrato 11, o substrato 11 e a camada 12 são separados sobre uma porção de separação 13.
Assim, nesta porção de separação 13, a segunda borda longitudinal 10b da bainha pode ser inserida entre o substrato 11 e a camada 12.
Esta porção de separação 13 se estende sobre um setor angular α suficiente para permitir uma inserção suficiente da segunda borda longitudinal 10b nesta porção de separação 13. A título de exemplo, este setor angular α pode ser sensivelmente igual a 90°.
Como bem ilustrado na fig. 3, quando esta bainha 10 é mostrada em tomo de um feixe de cabos 14, a segunda borda longitudinal 10b da bainha 10 é inserida entre o substrato, e mais particularmente entre a primeira borda longitudinal 11a deste substrato, e a camada 12 de material condutor de tal sorte que uma continuidade possa ser obtida ao nível desta camadal2, graças ao contato das bordas longitudinais 12a, 12b da camada 12 de cobre.
Existe, assim, uma porção de recobrimento 15 de uma borda longitudinal 10a sobre a outra borda longitudinal 10b da bainha 10. Esta porção de recobrimento 15 se estende sobre um setor angular β cujo valor pode estar compreendido entre 60 e 90° em tomo do eixo longitudinal do substrato 11 de forma tubular.
Esta porção de recobrimento 15 é maior ou menor de acordo com o diâmetro dos cabos 14 a proteger, o importante sendo ter um bom contato entre as duas bordas longitudinais.
Descrever-se-á com referência às figuras 4 e 5, um segundo modo de realização da bainha de blindagem eletromagnética de acordo com a invenção.
Neste exemplo, o substrato 11 e a camada 12 de material eletricamente condutor são separados em duas porções de separação 13 e 13’, uma destas porções de separação 13 sendo adjacente à primeira borda longitudinal da bainha 10 e a outra porção de separação 13’ sendo adjacente à segunda borda longitudinal 10b da bainha.
Assim, como bem ilustrado na figura 5, estas porções de separação 13, 13’ são adaptadas a se entrecruzar em uma porção de recobrimentol5’ de tal modo que as bordas 12a, 12b da camada condutora entram em contato uma contra a outra no interior da bainha, e as bordas longitudinais 11a, 11b do substrato entram em contato uma sobre a outra no exterior da bainha.
Assim, nos dois modos de realização descritos anteriormente, a continuidade elétrica ao nível da camada 12 de material condutor é realizada no interior da bainha 10, o substrato 11 vindo recobrir esta porção de contato de modo a proteger mecanicamente esta junção elétrica.
Obtém-se assim uma blindagem segura e eficaz, própria para equipar feixes de cabos na aeronáutica.
Esta bainha de blindagem eletromagnética pode ser fabricada, por exemplo, costurando a camada de material eletricamente condutor 12 sobre o substrato 11 graças a uma ou várias linhas de costura 16, 16’, 16” que se estendem na direção longitudinal da bainha 10.
Pelo menos uma das linhas de costura 16’ é suficientemente alongada por uma borda longitudinal 10a da bainha da maneira a permitir a separação do substrato e da camada 12 na proximidade desta borda longitudinal.
Quando o substrato é uma tira trançada têxtil termo-conformada, a trança de cobre é fixada por linhas de costura sobre a tira trançada têxtil antes da etapa de termo-conformação.
Altemativamente, esta bainha podería ser obtida por um processo de tecitura tubular, uma camada sendo realizada em fios de cobre e uma camada em fios têxteis. Um tal processo de dupla tecitura permitiría suprimir uma operação de fixação da camada de cobre sobre a camada de fios têxteis durante a fabricação da bainha. A bainha de blindagem eletromagnética de acordo com a invenção permite assim obter uma blindagem eficaz e simples de empregar em tomo de cabos a proteger, mesmo quando estes últimos são montados e ligados em um motor, por exemplo.
Naturalmente, numerosas modificações podem ser introduzidas no exemplo de realização descrito anteriormente sem sair do quadro da invenção.
Em particular, em uma variante do segundo modo de realização no qual uma porção de separação é prevista sobre duas bordas longitudinais da bainha, uma das bordas longitudinais, compreendendo ao mesmo tempo o substrato e a camada de material eletricamente condutor, pode ser inserida integralmente entre o substrato e a camada de material condutor da outra borda longitudinal como no primeiro modo de realização.
Adicionalmente, as bordas 12a, 12b da camada 12 de material eletricamente condutor podem se estender mais ou menos até às bordas longitudinais 11a, 11b do substrato 11, desde que seja suficiente obter uma baixa zona de recobrimento nas duas bordas, 12a, 12b da camada de material eletricamente condutor para assegurar uma continuidade elétrica.
Além disso, a bainha tubular podería não ser formada por uma tira auto-enrolável, mas sim de uma tira plana suscetível de ser enrolada em tomo de um feixe de cabos e mantida nesta posição por meios de fixação, tais como colares ou anéis, distribuídos no comprimento da bainha.
Adicionalmente, o substrato pode ser formado por uma tira têxtil tricotada ou trançada.
Da mesma maneira, a camada de material condutor podería ser realizada a partir de fios de cobre tecidos.
Claims (18)
1. Bainha de blindagem eletromagnética de forma tubular e fendida longitudinalmente (10) que compreende um substrato (11) e uma camada de material eletricamente condutor (12) fixada a uma face intema (11c) do substrato (11), a dita camada (12) se estendendo sensivelmente de urna borda longitudinal (11a) do substrato (11) à outra borda longitudinal (11b) do mesmo» o substrato (11) e a dita camada (12) sendo separados em uma porção de separação (13) em uma primeira borda longitudinal (lia), caracterizada pelo fato de que uma segunda borda longitudinal (10b) da dita bainha (10) é inserida entre o dito substrato (II) e a dita camada (12) na porção de separação (13).
2. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita camada (12) é formada por uma estrutura de fios de cobre entrelaçados.
3. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a dita camada (12) é formada por uma trança de fios de cobre.
4. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3» caracterizada pelo fato de que o dito substrato (11) é realizado sob a forma de uma folha termo-conformada em tira auto-enrolável por recobri mento.
5. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4» caracterizada pelo fato de que o dito substrato (11) é uma tira têxtil.
6. Bainha de blindagem eletromagnética de acordo com qualquer uma das reivindicações l a 5, caracterizada pelo fato de que o dito substrato (11) é um têxtil tecido.
7. Bainha de blindagem eletromagnética» de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que a dita camada de material eletricamente condutor (12) é fixada ao dito substrato (11) por uma ou várias linhas de costura (16, 16’, 16”) se estendendo na direção longitudinal da dita bainha (10).
8. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que a dita porção de separação (13) se estende sobre um setor angular (a) aproximadamente igual a 90°.
9. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que uma porção de recobrimento (15) de uma borda longitudinal (10a) da bainha (10) sobre a outra borda longitudinal (10b) da mesma se estende sobre um setor angular (β) compreendido entre 60 e 90°.
10. Bainha de blindagem eletromagnética de forma tubular e fendida longitudinalmente (10) que compreende um substrato (11) e uma camada de material eletricamente condutor (12) fixada a uma face interna (11c) do substrato (11), a dita camada (12) se estendendo sensivelmente de uma borda longitudinal (11a) do substrato (11) à outra borda longitudinal (11b) do mesmo, o substrato (11) e a dita camada (12) sendo separados em porções de separação (13, 13’) respectivamente adjacentes à primeira borda longitudinal (10a) da bainha (10) e à segunda borda longitudinal (10b) da mesma, caracterizada pelo fato de que as porções de separação (13, 13’) são entrecruzadas em uma porção de recobrimento (15’) de modo que as bordas (12a, 12b) da camada condutora entrem em contato uma com a outra no interior da bainha e as bordas longitudinais (11a, 1 lb) do substrato entrem em contato uma com a outra no exterior da bainha.
11. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a dita camada (12) é formada por uma estrutura de fios de cobre entrelaçados.
12. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a dita camada (12) é formada por uma trança de fios de cobre.
13. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, caracterizada pelo fato de que o dito substrato (11) é realizado sob a forma de uma folha termo-conformada em tira auto-enrolável por recobrimento.
14. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizada pelo fato de que o dito substrato (11) é uma tira têxtil.
15. Bainha de blindagem eletromagnética de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizada pelo fato de que o dito substrato (11) é um têxtil tecido.
16. Bainha de blindagem eletromagnética, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizada pelo fato de que a dita camada de material eletricamente condutor (12) é fixada ao dito substrato (11) por uma ou várias linhas de costura (16, 16’, 16”) se estendendo na direção longitudinal da dita bainha (10).
17. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizada pelo fato de que a dita porção de separação (13) se estende sobre um setor angular (a) aproximadamente igual a 90°.
18. Bainha de blindagem eletromagnética (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 17, caracterizada pelo fato de que uma porção de recobrimento (15) de uma borda longitudinal (10a) da bainha (10) sobre a outra borda longitudinal (10b) da mesma se estende sobre um setor angular (β) compreendido entre 60 e 90°.
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