CH468251A - Appareil pour extruder une nervure hélicoïdale autour et le long d'un élément cylindrique - Google Patents

Description

  
 



  Appareil pour extruder une nervure hélicoïdale
 autour et le long d'un élément cylindrique
 La présente invention concerne un appareil pour extruder une nervure hélicoïdale autour et le long d'un élément cylindrique, notamment d'un conducteur électrique. Un conducteur électrique comportant une nervure hélicoïdale est utilisable notamment comme élément constitutif d'un câble électrique, par exemple un câble coaxial, dans lequel la nervure hélicoïdale sert à maintenir le conducteur espacé concentriquement d'un conducteur extérieur qui l'entoure.



   Dans un appareil connu, on formait de telles nervures hélicoïdales sur des conducteurs en utilisant deux éléments coopérant fonctionnellement mais indépendants du point de vue structural, I'un de ceux-ci étant fixé et l'autre pouvant tourner, ces deux éléments formant ensemble la filière d'extrusion. Afin d'obtenir une concentricité et une uniformité parfaites de la nervure ainsi formée, il fallait obtenir et maintenir un alignement parfait des deux éléments de filière, ce qui est difficile, voire impossible, et ce qui demande au mieux beaucoup de temps. Une modification de la nervure désirée, par exemple de la largeur ou de sa section transversale, nécessite de modifier   l'un    ou les deux éléments. et, de ce fait. exige un nouvel alignement de ces éléments.



   Un autre appareil connu comprend une filière rotative comportant une cavité ayant une configuration en hélice et à travers laquelle passe le conducteur électrique.



  En plus de la nécessité d'aligner avec précision le conducteur dans la cavité, I'uniformité de l'hélice obtenue dépend de la précision avec laquelle a été usinée la cavité de la filière. En outre, il est nécessaire de constituer une filière différente pour chaque pas d'hélice différent désiré.



   La présente invention tend à éviter ces inconvénients.



  L'appareil selon l'invention, qui comprend une filière d'extrusion, un dispositif d'avancement pour faire avancer l'élément cylindrique dans le sens longitudinal, un dispositif d'entraînement pour entraîner la filière en rotation autour de l'élément cylindrique et un dispositif d'alimentation pour alimenter la filière dans toutes ses positions de rotation en matière plastifiée sous pression, est caractérisé en ce que la filière comporte un orifice central à travers lequel avance l'élément cylindrique et un orifice d'extrusion qui n'intersecte pas la périphérie extérieure de la filière, mais intersecte ledit orifice central de façon à permettre l'extrusion de la matière plastifiée le long dudit orifice.



   Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil selon la présente invention:
 la fig. 1 est une vue en perspective avec arrachement d'un câble coaxial électrique muni d'une nervure hélicoïdale obtenue au moyen de ladite forme d'exécution de l'appareil selon la présente invention;
 la fig. 2 est une représentation schématique des éléments constitutifs principaux de l'appareil, y compris le circuit de commande;
 la fig. 3 est une coupe longitudinale de l'appareil;
 la fig. 4 est une coupe transversale prise suivant 4-4 de la fig. 3.



   La fig. 1 représente un câble électrique coaxial dont le diélectrique est de l'air et comprenant un conducteur électrique 10 comportant une nervure hélicoïdale 12 s'étendant radialement à partir de ce dernier et formée au moyen de l'appareil de la présente invention. La nervure sert de support diélectrique pour maintenir le conducteur intérieur 10 concentriquement à l'intérieur d'un conducteur extérieur 14.   



   Le terme  <  (conducteur  , tel qu'il est utilisé dans la    présente description, désigne un conducteur électrique constitué par toute matière classique présentant une conductibilité élevée, comme par exemple du cuivre ou de l'aluminium.  



   L'appareil représenté sur la fig. 2 comprend une bobine débitrice 18 supportée, en vue de sa rotation, par n'importe quel dispositif classique, comme par exemple un bâti 20 qui permet à la bobine de tourner librement lorsque   l'on    tire le conducteur au moyen d'un mécanisme de transport approprié décrit ci-dessous.



   Le conducteur électrique 10 traverse un mécanisme d'extrusion, référencé 22 dans son ensemble, dans lequel la nervure hélicoïdale 12 est extrudée sur le conducteur
 10. La combinaison de conducteur et de nervure passe alors à travers un mécanisme de refroidissement, comme par exemple une auge d'eau 24, où la nervure prend son état solide final. Un mécanisme d'avancement 26, de type classique, comme par exemple un cabestan de tracteur, tire le conducteur depuis la bobine 18 et fait avancer le conducteur muni de sa nervure jusqu'à une bobine d'envidage 28.



   Pour que la nervure hélicoïdale 12 ait un pas uniforme, un dispositif de commande de coordination de vitesse 30 règle les vitesses respectives du mécanisme de transport 26 et de l'appareil d'extrusion 22. Le dispositif de commande 30 est d'un type connu qui, en réponse à toute augmentation ou diminution de   l'une    des vitesses précitées, produit une variation correspondante de l'autre vitesse, de manière que les vitesses relatives soient maintenues essentiellement constantes. Toutefois, si on le désire, on peut régler le dispositif de commande 30 de manière à maintenir un rapport différent de vitesses et, de ce fait, à obtenir une nervure hélicoïdale uniforme de pas différent.

   Ce réglage peut être exécuté automatiquement, conformément à un programme   prédéterminé,    lorsque   l'on    désire faire varier le pas de la nervure héli  cotidale    de temps en temps pendant une extrusion en continu.



   Les fig. 3 et 4 représentent de façon détaillée l'appareil d'extrusion qui forme la nervure hélicoïdale 12.



  L'appareil comporte un bloc 32 comprenant un organe cylindrique 33 et formant, avec ce dernier, une cavité annulaire 34 destinée à recevoir une matière résineuse à l'état plastique à extruder. On peut utiliser toute matière thermodurcissable ou thermoplastique classique non conductrice. La matière est avancée par un dispositif d'avance classique, comme par exemple une vis d'Archimède 36, qui refoule la matière à travers la cavité 34 et jusque dans l'extrémité d'entrée adjacente d'une filière d'extrusion 38.



   La filière 38 comporte un orifice central 40 qui, comme on peut le voir, reçoit le conducteur 10 avec un ajustage coulissant serré. Un orifice secondaire, de préférence rectangulaire, 42, à travers lequel est extrudée la matière résineuse, coupe cet orifice central et s'étend radialement vers l'extérieur de ce dernier. La dimension radiale de l'orifice secondaire 42 est légèrement plus grande que la hauteur désirée de la nervure 12 en considération du retrait de cette dernière lorsqu'elle se refroidit et se solidifie. La filière d'extrusion 38 est supportée à l'intérieur d'un support de filière 44 et est conçue de manière à être entraînée en rotation en même temps que ce support. par exemple grâce à une clavette 45.

   Le support de filière 44 est disposé dans une cavité 46 ménagée dans un prolongement du bloc fixe 32 et il est supporté, en vue de sa rotation, dans ce bloc par des roulements 48.



   Afin de permettre la rotation du support de filière 44 et de sa filière d'extrusion 38, on a fixé une roue à chaîne d'entraînement 50 au support de filière au moyen de tout dispositif classique, comme par exemple des vis 52.



   La roue à chaîne d'entraînement est entraînée par un
 moteur à vitesse variable 53 par l'intermédiaire d'une
 liaison appropriée 54.



   Le conducteur électrique 10 est avancé à travers un
 guide 56, placé au centre de l'organe cylindrique 33, et
 il traverse ce guide en passant par l'orifice central 40 de
 la filière d'extrusion 38. La filière 38 comporte une cavité
 conique 39 qui diminue de section depuis l'extrémité
 d'entrée de la filière vers son extrémité de sortie et qui
 forme un passage d'entrée aboutissant aux orifices 40 et
 42.   Le guide    56 comporte une   extrémité      57 'de      coníclté   
 similaire, cette extrémité se trouvant au centre de la
 cavité de filière 39 à quelque distance de la filière, de
 manière que la matière à extruder soit refoulée depuis la
 cavité annulaire 34 à travers le passage conique annu
 laire entourant l'extrémité 57 du guide et, de là, à tra
 vers l'orifice secondaire 42.



   Pour former la nervure hélicoïdale 12, on tire le
 conducteur 10 dans le sens longitudinal à travers la
 filière d'extrusion 38 au moyen du mécanisme de transport 26. En même temps, la matière résineuse est avan
 cée par la vis d'Archimède 36 jusqu'à la filière d'extru
 sion 38 et elle est extrudée à travers l'orifice secondaire
 42 sous forme d'une nervure radiale dont le bord inté
 rieur est en contact avec le conducteur, étant donné que cet orifice secondaire coupe l'orifice principal 40 à travers lequel passe le conducteur. En même temps la
 filière d'extrusion 38 est entraînée en rotation par le
 moteur à vitesse variable 53, ce qui a pour effet de former une nervure uniforme extrudée 12 en hélice autour du conducteur 10 dans son sens longitudinal.

   L'espacement des spires de l'hélice, c'est-à-dire le pas de l'hélice,
 est déterminé par la vitesse à laquelle se déplace le con
 ducteur 10 à travers la filière 38 et par la vitesse à laquelle tourne la filière. Avec une vitesse fixe de déplacement du conducteur, une augmentation de la vitesse de rotation de la filière diminue le pas de l'hélice. Inver
 sement, avec une vitesse de rotation fixe de la filière, un accroissement de vitesse de déplacement du conducteur augmente le pas de l'hélice. De ce fait, on peut programmer le dispositif de commande de coordination de vitesses 30 pour obtenir n'importe quel pas désiré simplement en réglant les vitesses relatives du mécanisme de transport 26 et du moteur 53. Il est également nécessaire de régler l'allure de l'avance de la matière, afin d'assurer une uniformité d'épaisseur de la nervure.



  Par exemple, si le déplacement du conducteur ou si la vitesse de rotation de la filière diminue considérablement, il faut alors diminuer de façon similaire la vitesse de rotation de la vis d'Archimède 36 pour éviter l'avance de la matière à une allure excessive jusqu'à l'orifice d'extrusion secondaire 42. La vitesse de la vis d'Archimède 36 est coordonnée avec le fonctionnement du mécanisme de transport 26 et avec la vitesse du moteur à vitesse variable 53 au moyen du dispositif de commande de vitesses 30.



   On peut obtenir tout profil désiré de nervure en faisant varier simplement la forme de la section transversale de l'orifice secondaire d'extrusion 42. De façon similaire, on peut utiliser des conducteurs de diverses dimensions en remplaçant la filière d'extrusion interchangeable 38 par une autre filière. On effectue cette opération en enlevant simplement du bloc 32 le support de filière 44 et en remplaçant la filière d'extrusion 38 par la filière appropriée. On réintroduit alors l'ensemble de support et de filière dans la cavité 46.  



   Dans certains cas, il peut être désirable d'extruder la nervure hélicoïdale en même temps qu'une mince pellicule sous-jacente de matière qui entoure complètement le conducteur, et à partir de laquelle fait saillie la nervure. Dans ce cas, l'orifice principal de la filière a un diamètre qui est supérieur au diamètre du conducteur de deux fois l'épaisseur désirée de la pellicule. Sinon, le diamètre de l'orifice principal est essentiellement égal au diamètre du conducteur.



   Comme on peut le voir sur les fig. 3 et 4, l'extrusion est effectuée par l'orifice   srcÛndaiie    42 qui s'étend radialement vers l'extérieur depuis l'orifice principal 40 mais qui se termine sans intersecter la périphérie extérieure de la filière 38, de manière que l'orifice secondaire d'extrusion 42 soit délimité entièrement par la filière et par le conducteur 10 traversant l'orifice principal. De ce fait, il n'est pas nécessaire de centrer la filière d'extrusion 38 avec aucun autre élément de l'appareil pour former une nervure hélicoïdale uniforme 12 parfaitement concentrique au conducteur 10.

   On assure cette concentricité simplement en empêchant le conducteur de se déplacer latéralement par rapport à l'orifice principal 40, ce déplacement étant évité grâce à un ajustage coulissant serré du conducteur dans   l'orifice,    ou bien dans le cas où   l'on    doit aussi extruder la mince pellicule précitée, ce déplacement est évité grâce à l'action de centrage de la matière résineuse au fur et à mesure qu'elle est refoulée à travers la cavité conique 39 entourant le conducteur. En d'autres termes, l'appareil représenté se centre entièrement de lui-même afin de maintenir la nervure hélicoïdale concentrique au conducteur. En outre, on forme la nervure hélicoïdale sans faire appel à une cavité de filière hélicoïdale, cavité qui nécessite un usinage précis et difficile et qui limite l'hélice à un pas prédéterminé.



   La matière d'extrusion avancée par la vis d'Archimède 36 peut être une polyoléfine quelconque, réticulée ou non, comme par exemple le polyéthylène, la polysulfone ou analogue. L'appareil de refroidissement 24 sert à solidifier la matière extrudée avant qu'elle soit entraînée par le mécanisme de transport 26 qui tire le conducteur hors de la filière d'extrusion.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil pour extruder une nervure hélicoïdale autour et le long d'un élément cylindrique, notamment d'un conducteur électrique, comprenant une filière d'extrusion, un dispositif d'avancement pour faire avancer l'élément cylindrique dans le sens longitudinal, un dispositif d'entraînement pour entraîner la filière en rotation autour de l'élément cylindrique et un dispositif d'alimentation pour alimenter la filière dans toutes ses positions de rotation en matière plastifiée sous pression. caractérisé en ce que la filière (38) comporte un orifice central (40) à travers lequel avance l'élément cylindrique (10) et un orifice d'extrusion (42) qui n'intersecte pas la périphérie extérieure de la filière, mais intersecte ledit orifice central (40) de façon à permettre l'extrusion de la matière plastifiée le long dudit orifice.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'un dispositif de commande (30) est relié fonctionnellement au dispositif d'avancement (26) ainsi qu'au dispositif d'entraînement (50, 53, 54) précité, pour maintenir constant le rapport entre la vitesse de rotation de la filière (30) et la vitesse du dispositif d'avancement, ce rapport étant ajustable pour modifier le pas de l'hélice constituée par la nervure.

   2. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande (30) est aussi relié fonctionnellement au dispositif d'alimentation (36), de manière que la vitesse du dispositif d'alimentation précité puisse être modifiée lorsque les vitesses de la filière d'extrusion et du dispositif d'avancement (26) sont modifiées.

   3. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que la filière d'extrusion (38) comporte une cavité conique (39) qui diminue de section vers son extrémité de sortie et qui forme un passage d'admission jusqu'à l'orifice central (30) et l'orifice d'extrusion (42), et en ce qu'un organe de guidage (56) à travers lequel est tiré l'élément cylindrique (10) par le dispositif d'avancement comporte une extrémité conique (57) placée centralement dans ladite cavité de la filière, à quelque distance de la filière de manière à former un passage annulaire conique, qui amène la matière plastifiée à l'orifice d'extrusion.