Procédé de fabrication d'organes conducteurs de courant électrique, notamment de résistances de chauffage, et organe conducteur obtenu par ce procédé. Cette invention se rapporte à la fabrica tion d'organes conducteurs de courant élec trique isolés, tels que des résistances de chauffage et des câbles de transport d'éner gie, qui comportent une âme -et une gaine tubulaires concentriques, séparées par une ou plusieurs couches annulaires d'isolant où est noyé le fil chauffant dans le cas d'une ré sistance de chauffage.
Il est très important que'l'isolant de ces organes conducteurs soit bien serré entre l'âme et la gaine, spéciale ment dans les résistances de chauffage dont l'isolant est exposé à se désagréger sous l'ac tion des hautes températures et des efforts de dilatation et contraction du fil chauffant. On a déjà proposé de serrer l'isolant en sou mettant l'organe conducteur à un étirage ou un laminage, ce qui a bien pour effet de resserrer la gaine, mais au prix d'un allon gement qui déplace l'isolant et n'est prati- quement possible qu'avec un isolant pulvéru lent ou plastique.
Suivant la présente invention, on assure le serrage "in situ" de l'isolant de l'organe conducteur, en dilatant l'âme tubulaire de celui-ci par une pression interne, par exem ple par mandrinage, par pression hydrau lique 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.
Si celui-ci comprend un fil de chauffage enroulé dans l'isolant, ce fil se trouve solidement maintenu 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 conduc- tibilité thermique de l'isolant sont accrues par la compression. Si l'organe conducteur isolé est destiné à servir de câble pour le transport d'énergie, le serrage de l'isolant lui confère des qualités d'étanchéité et de rigidité diélectrique très favorables au parfait isole ment de l'âme dans laquelle circule le cou rant électrique.
Suivant un mode d'exécution particulière ment avantageux de l'invention, on évite l'emploi de liants ou de matières susceptibles de donner des résidus de combustion de na ture à affecter la qualité de l'isolant. A cet effet; on applique l'isolant en feuilles que l'on soumet, sans liant, à une compression préalable au cours de son application, c'est- à-dire avant la dilatation de l'âme tubulaire. Cette compression préalable est exercée par le conducteur lui-même, au fur et à mesure de son enroulement.
Celui-ci est alors entouré d'une nouvelle couche isolante qui, à son tour, est énergiquement comprimée par l'en roulement d'un fil ou ruban métallique cons tituant un frettage extérieur.
Dans le cas de plusieurs conducteurs concentriques, chaque conducteur peut être utilisé pour comprimer la couche d'isolant sous-jacente et un fil de frettage est enroulé autour de l'ensemble. Ce frettage a pour ef fet non seulement de comprimer l'entièreté de l'élément, mais en même temps d'expulser l'air des couches d'isolant superposées. Le frettage étant complété, l'ensemble de l'élément de chauffage est introduit dans une gaine métallique tubulaire d'un diamètre juste suffisant pour le recevoir.
Une dilata tion relativement faible du tube intérieur suffit alors pour assurer un serrage irrépro chable de l'isolant entre les parties concen triques de l'élément, sans que l'isolant soit altéré ou soumis à des tensions .mécaniques exagérées.
Le dessin. annexé; donné à titre d'exem ple, se rapporte à des formes d'exécution de l'objet de l'invention.
Fig. 1 montre en perspective un tronçon d'une résistance de chauffage partiellement dénudé pour montrer ses éléments concen- triques; Fig. 2 est une vue en coupe longitudinale d'un tronçon de résistance illustrant le pro cédé de dilatation; Fig. 3 représente en coupe longitudinale deux tronçons de câble tubulaire raccordés bout à bout; Fig. 4 montre un raccordement de câble à angle droit; Fig. 5 est une coupe transversale d'un câble à plusieurs conducteurs;
Fig. 6 est une vue en perspective d'un élément à couche isolante en feuilles, en cours de fabrication; Fig. 7 est une coupe longitudinale de cet élément complet; Fig. 8 est une vue schématique en éléva tion, à plus petite échelle, et Fig. 9 une vue en plan correspondante montrant l'enroulement<B>de</B> l'isolant et du fil ou conducteur qui le comprime, en vue de la production de l'élément suivant<B>là,</B> fig. 7.
Sur les fig. 1 et 2, la résistance de chauf fage comprend une âme tubulaire 1 en mé tal malléable, par exemple un tube de cuivré, sur laquelle est enfilé un manchon isolant 2, par exemple en micanite, qui porte le fil de résistance 3 enroulé en hélice. Un second manchon isolant 4 entoure le fil 3 et le tout est enfilé dans une gaine tubulaire 5 en mé tal avantageusement 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 élé ments et serrer l'isolant sur le fil de résis tance, 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 re foulé entre les spires du fil de résistance 3 qui sont ainsi définitivement immobilisées. Ni la désagrégation de l'isolant par la cha leur, ni les efforts de dilatation et de con traction du fil chauffant, ni les vibrations ou chocs extérieurs ne peuvent entraîner le desserrage, de sorte que tout risque de sur- chauffage 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'ex térieur 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 chauffage.
Sur les fig. 3 et 4 qui montrent un câble électrique, 10 désigne l'âme tubulaire du câble, par exemple un tube de cuivre, 11 est un manchon isolant enfilé sur l'âme et 12 est la gaine tubulaire métallique entourant le tout. Comme dans le cas de la résistance décrite ci-dessus, l'âme tubulaire 10 qui sert ici de conducteur proprement dit est dilatée d'une façon appropriée pour serrer l'isolant 11 entre elle et la gaine 12. La compres sion de l'isolant évite la présence de vides ou de poches d'air dans l'isolement du câble ét 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 vissée sur .les extrémités jointives des gaines 12. Une garniture d'étanchéité 15 complète le raccord.
Dans le cas d'un raccord à angle, repré senté 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 dénudée de l'autre tronçon, et le tout est logé dans une boîte de raccordement 17 sou dée 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 let tube 10" dans la gaine 12, puis le tube 10' dans le tube 10" et enfin le tube 10 dans le tube 10'.
Dans la forme d'exécution suivant les fig. 6 et 7, 1 désigne l'âme tubulaire, en cuivre ou autre métal malléable, 2 la pre mière couche d'isolant, 3 le conducteur, par exemple un fil ou ruban de résistance serré sur la couche 2, et 4 la seconde couche d'iso lant. 20 est un fil ou ruban de frettage que l'on enroule en le serrant autour de la cou che d'isolant 4, et 5 est le tube extérieur qui sert d'enveloppe protectrice à l'ensemble.
Pour comprimer les couches successives d'isolant, on peut avantageusement procéder de la, manière suivante: Sur l'âme tubulaire 1 qui tourne et se déplace longitudinalement dans la direction de la flèche a (fig. 9) sur un banc (non re présenté), on applique la première couche d'isolant constituée, par exemple, de feuilles de mica 2 portées par une courroie 21 en traînée par une poulie 22.
A proximité immédiate de la courroie 21, mais venant d'une bobine 23 située., par rapport à l'âme 1, du côté opposé à la pou lie 22, on amène le fil de résistance 3 qui s'enroule à son tour sur l'âme. Grâce à cette disposition, comme le montre la fig. 6, aus sitôt appliquées sur l'âme 1, les feuilles iso lantes 2 sont saisies par le fil 3 qui les re tient en place et les comprime avec une pres sion de serrage réglable au moyen d'un ten deur 24.
La couche d'isolant 2 et la résistance 3 étant enroulées, la même opération est ré pétée avec la couche d'isolant extérieure 4 et le fil de frettage 20.
L'ensemble ainsi comprimé est introduit de force dans la gaine 5, puis soumis à une pression interne, par exemple un mandrinage à pression modérée, qui rend toutes les par ties mécaniquement solidaires entre elles, les efforts étant répartis de manière uniforme dans chacune des couches qui composent l'é lément. Ces couches ne peuvent donc plus prendre de jeu, même sous l'effet de vibra tions et de chocs violents. D'autre part, le coefficient diélectrique et la conductibilité thermique de l'isolant sont accrus par la compression.
On comprendra que ces qualités se re trouvent également lorsque l'élément com prend plus de deux couches d'isolant et que les avantages de l'invention subsistent, qu'elles soit appliquée à des résistances de chauffage ou à des .câbles pour le transport de l'énergie électrique.