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REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un fil isolé pour enroulements électromagnétiques comprenant une âme en un métal conducteur et un enrobage isolant autour de l'âme, procédé selon lequel on réalise l'enrobage per extrusion de matière synthétique sur l'âme, caractérisé en ce qu'on effectue deux opérations d'extrusion en tandem, le noyau traversant successivement deux têtes d'extrusion alimentées par des extrudeuses avec des matières différentes et en ce qu'un refroidissement intermédiaire est effectué entre les deux opérations d'extrusion.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement intermédiaire est effectué au moyen d'eau et suivi d'un séchage.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le refroidissement intermédiaire est effectué au moyen d'un jet d'air, d'azote ou d'un gaz apte à modifier les propriétés superficielles de la première couche isolante en vue du dépôt de la seconde couche.
4. Installation pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'ella comporte deux extrudeuses, deux têtes d'extrusion-alimentées en matière synthétique chacune par une des extrudeuses et disposées en tandem et un dispositif de refroidissement placé entre lesdites têtes d'extrusion.
5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première tête d'extrusion est agencée de façon à enrober l'âme qui la traverse d'une couche isolante d'une résine synthétique à très haut point de fusion, et que la seconde tête est agencée de façon à déposer sur ladite couche isolante une couche extérieure, dont le diamètre correspond au diamètre final du fil isolé.
6. Installation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les têtes d'extrusion et le dispositif de refroidissement intermédiaire sont agencés de façon à être traversés par plusieurs fils disposés parallèlement les uns aux autres.
7. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de refroidissement intermédiaire comporte un bac traversé par le fil et un dispositif de séchage disposé à la sortie du bac.
8. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le dispositif de refroidissement intermédiaire comporte des moyens pour diriger sur le fil un jet d'un gaz à température prédéterminée.
La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un fil électrique isolé par extrusion de matière synthétique sur une âme de métal conducteur. Elle a également pour object l'installation pour la mise en oeuvre du procédé.
La fabrication par enrobage au moyen de matière synthétique de fils électriques isolés du genre fil émaillé, c'est-à-dire de fils servant à la réalisation des enroulements, se heurte à de sérieuses difficultés du fait des exigences sévères qui sont imposées au revêtement isolant de tels fils. Ces exigences sont en général fixées par des prescriptions et les normes DIN 46 435, par exemple, donnent des épaisseurs d'isolation qui doivent être respectées. Les propriétés mécaniques, thermiques, chimiques et électriques auxquelles ces fils doivent satisfaire sont également prescrites.
Les mémoires-exposés DAS 26 38 763 et DAS 27 28 883 révèlent des procédés et des dispositifs qui permettent de réaliser de tels fils par extrusion de la couche isolante. Cependant, dans les fils obtenus de cette façon, la couche d'isolation est constituée d'une seule matière déposée en une seule fois. Or, il est usuel, dans le domaine des fils à isolation émail ou genre émail, de prévoir une couche externe ayant des propriétés différentes de celles de la couche isolante proprement dite. Ainsi, par exemple, certains fils isolés, destinés à des enroulements, présentent une couche externe d'adhésion permettant de solidariser les spires les unes aux autres, par exemple en appliquant un alcool qui rend la surface collante ou en chauffant la bobine après l'enroulement de telle façon que la couche extérieure devienne collante.
L'application d'une deuxième couche peut aussi avoir pour but de rendre la surface plus glissange afin de faciliter la formation de l'enroulement par la suite. Bien entendu, il faut alors que les deux couches appliquées, c'est-à-dire la couche isolante et la couche destinée à permettre le collage ou à améliorer le coefficient de friction, ne dépassent ni les épaisseurs, ni les diamètres, fixés dans les norms. En outre, pour que les fils puissent être bobinés facilement, il est naturellement nécessaire que les deux couches de matières différentes qui forment l'isolation adhèrent parfaitement l'une à l'autre.
La présente invention vise à créer un procédé et une installation qui permettent de réaliser des fils à double couche d'isolation à vitesse élevée et dans des conditions de production économiques.
Pour cela, le procédé selon l'invention, est caractérisé en ce qu'on effectue deux opérations d'extrusion en tandem, le noyau traversant successivement deux têtes d'extrusion alimentées par des extrudeuses avec des matières différentes et en ce qu'un refroidissement intermédiaire est effectué entre les deux opérations d'extrusion.
L'installation pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisée en ce qu'elle comporte deux extrudeuses, deux têtes d'extrusion alimentées en matière synthétique chacune par une des extrudeuses et disposées en tandem et un dispositif de refroidissement placé entre les dites têtes d'extrusion.
On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme de réalisation de l'installation pour la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 en est une vue en plan de dessus partielle,
la fig. 2 une vue en coupe selon la ligne II-II de la fig. 1,
la fig. 3 une vue en coupe à plus grande échelle du fil isolé pourvu d'une isolation à double couche, et la fig. 4 une vue en coupe d'un outillage d'extrusion.
L'installation représentée aux fig. 1 et 2 comporte, comme on le voit notamment à la fig. 1, une première extrudeuse à vis 1 disposée à l'amont de l'installation et une seconde extrudeuse à vis 2 disposée parallèlement à la première et un peu à l'aval de celle-ci. De préférence, les extrudeuses seront du type à vis, comportant un seul cylindre dans lequel tourne une vis présentant elle-même trois zones successives, soit une zone d'alimentation et de chauffage, une zone de plastification et de mélange et une zone d'homogénéisation et de refoulement. De préférence encore la zone de plastification sera du type comportant deux filets imbriqués, de pas différents, limitant un canal d'entrée et un canal de sortie dont les sections décroissent et croissent respectivement.
Le cylindre de l'extrudeuse 1 alimente une tête d'extrusion combinée 3 qui distribue la matière plastique sortant de l'extrudeuse 1 dans quatre outillages 5 alignés dans le prolongement de l'axe de l'extrudeuse 1 et traversés par quatre fils 6a, 6b, 6c, 6d. Ceux-ci sont disposés parallèlement les uns aux autres et se déplacent dans le sens de gauche à droite au dessin. Le diamètre des fils 6a et 6b peut avoir n'importe quelle valeur à l'intérieur d'une marge de réalisations possibles allant d'une valeur inférieure à 1 mm jusqu'à environ 4 mm. L'extrudeuse 1 et les outillages sont agencés de façon à traiter, c'est-à-dire chauffer, fondre, homogénéiser et comprimer sur les fils une résine synthétique du type décrit dans les mémoires mentionnés au début.
Ces matières ont une température de fusion bien définie, dont la valeur est supérieure à 170 C. La résine traversant la tête 3 et les outillages 5 aura été portée à une température supérieure à ce point de fusion et atteindra par exemple 200 à 210 C. A cette température, elle se comporte comme un liquide
hydrostatique dont la viscosité dépend naturellement de la température. La construction des outillages d'extrusion 5 est conçue en conséquence. Un des outillages d'extrusion 5 est représenté à la fig. 3. Il comporte un corps 19 fixé par une bride 19a à la tête 3 et dont la partie supérieure est traversée par un canal d'entrée 20 qui se raccorde au canal de refoulement de l'extrudeuse 1. Le canal 20 débouche dans un alésage tronconique 21 dont l'axe est horizontal et dans lequel est engagé un porte-filière 22 qui présente dans sa face latérale une gorge annulaire 23 raccordée au passage 20 et servant à distribuer la matière plastique. Deux filetages 22a et 22b supportent, l'un 22b situé à l'extrémité aval, un écrou 24 de retenue d'une filière de calibrage 25, et l'autre 22a, situé à l'extrémité amont, un écrou 26 de fixation du portefilière 22 au corps 19.
La filière de calibrage 25 présente, dans sa partie centrale, un alésage tronconique 28 qui retient et centre une filière de guidage 29. Une série de trous obliques 31 sont percés dans le porte-filière 22 entre le fond de la gorge 23 et la zone de liaison entre les deux alésages 27 et 28. Par ces trous, la matière plastique refoulée dans le canal 20 parvient dans l'espace limité par l'alésage 27 et par les deux filières 25 et 29 de calibrage et de guidage situées l'une derrière l'autre à l'intérieur de la pièce 22. Cet espace constitue une chambre de distribution, qui alimente la filière 25. Le passage central de la filière 29 comporte une bague en diamant 32 fixée au moyen d'un embout 33 et dont l'ouverture centrale est ajustée au diamètre du fil f.
La face aval de la filière 29 est de forme tronconique; sa face latérale est cylindrique et s'étend en regard de l'alésage 27; l'embout 33 présente une face aval plane perpendiculaire à l'axe de son passage central.
La filière 25 présente du côté amont un cône d'entrée 34 dont la surface s'étend à peu près parallèlement à la face aval de la filière 29 et qui délimite avec elle une zone annulaire de la chambre de distribution, dont l'épaisseur, variable, est calculée de façon que la matière plastique soit accélérée progressivement en se déplaçant vers l'axe de l'outillage. L'extrémité interne du cône d'entrée 34 de la filière 25 se raccorde à un cône de compression 35 qui limite le passage central de cette filière et se raccorde à un alésage cylindrique 36 s'étendant jusqu'à l'extrémité aval de la filière.
L'alésage tronconique 35 qui forme un élément de compression doit avoir une ouverture angulaire a comprise, suivant les cas, entre 2 et 200, mais qui sera, de préférence, de 70 pour les exemples cités, tandis que le diamètre du passage cylindrique 36 sera égal au diamètre extérieur de la gaine isolante qui doit être déposée sur le fil f. Ce diamètre sera donc légèrement supérieur à celui du fil f, la différence pouvant aller d'environ 10 à environ 100 CL selon les caractéristiques que l'on désire donner au fil isolé et qui sont imposées par les normes. La longueur L qui représente la distance entre la sortie de la filière de calibrage 25 et la sortie de la filière de guidage 29 joue également un grand rôle pour l'obtention des résultats visés. Cette longueur pourra varier suivant les applications de 4 à 40 mm.
Enfin, la filière de calibrage 25 sera de préférence réalisée en métal dur (carbure de tungstène) fritté et ses faces internes en contact avec la matière plastique présenteront un état de surface poli miroir obtenu, de préférence, par une opération de polissage électrolytique.
La résine synthétique étant entièrement liquide au moment où elle sort de l'outillage d'extrusion, il convient de la refroidir rapidement jusqu'à une température qui se trouve suffisamment en dessous de son point de fusion pour que le dépôt de la seconde couche soit possible. Pour cela, les files 6a à 6d traversent un bac 7 dont la construction est représentée en coupe à la fig. 2.
La plaque de base 8 du bac 7 est plus large que le bac lui-même.
D'autre part, les parois frontales avant 9 et arrière 10 du bac sont munies de rangées d'orifices 11 et 12 destinés à permettre le passage des files 6a à 6d à travers le bac. Par les orifices 11 et 12, de l'eau contenue dans le bac s'écoule à l'extérieur mais elle est récoltée dans les bassins 13 et 14 situés à l'amont et à l'aval des parois 9 et 10 et formés par la plaque de base 8 dont les bords sont repliés vers le haut. L'eau qui s'écoule dans ces bassins sera récupérée et recyclée. Pour fixer les idées, la largeur du bac 7, c'est-à-dire la distance entre les parois 9 et 10, sera peut être par exemple de l'ordre de 30 cm. En quittant le bac à travers l'orifice 12, les fils 6a à 6d traversent encore des organes de séchage 15.
I1 s'agit de manchons à profil en olive dont la surface annulaire qui entoure chacun des fils 6a à 6d est pourvue d'orifices permettant l'injection d'un gaz comme de l'air froid ou tiède directement sur le fil par des orifices 16.
Ainsi, les fils 6a à 6d subissent un refroidissement et un séchage rapide immédiatement après avoir traversé la tête d'extrusion 3. Leur gaine isolante présente par conséquent une regidité suffisante au moment où elle entre dans les outillages 18 de la tête d'extrusion 17 associée à l'extrudeuse 2 pour que la matière destinée à former le revêtement extérieur des fils puisse être extrudée directement sur cette première couche. De préférence, la construction des outillages 18 sera semblable à celle des outillages 5 décrits précédemment. Après avoir traversé les outillages 18 associés à la tête d'extrusion 17, les fils 6a à 6d sont revêtus d'une couche isolante externe destinée à leur conférer des propriétés de contact correspondant à certaines exigences.
Les fils entrent alors dans un bac de refroidissement 119 de construction usuelle où l'ensemble des deux couches isolantes est refroidi progressivement jusqu'à la température ambiante.
La fig. 3 montre une vue en coupe fortement agrandie d'un fil. L'âme 6a est revêtue d'une première couche mince 120, d'une résine synthétique qui satisfait aux conditions imposées aux isolations de type émail et notamment aux conditions de la norme allemande DIN 46 435. Pour constituer cette première couche, on peut utiliser par exemple les matières qui sont mentionnées dans les mémoires DAS 26 38 763 et DAS 27 28 883.
Il s'agit de polycondensats thermoplastiques partiellement cristallins dont le point de fusion des éléments cristallins est supérieur à 170 0C ou même de préférence à 250 C. Certains produits connus comme le polyéthylène teraphtalate (PETP), la 6,6-polyamide, le poly-phenilsufure remplissent ces conditions.
Ce sont des produits thermoplastiques à très haut point de fusion qui peuvent être introduits dans la trémie de l'extrudeuse en granules, en poudre ou en aggloméré. Le malaxage de ces produits dans l'extrudeuse augmente leur température jusqu'audelà de leur point de ramollissement. Les corps de chauffe dont sont équipés, aussi bien le cylindre de l'extrudeuse 4 que la tête d'extrusion 3, permettent d'obtenir ensuite une surélévation de la température.
Le réglage de température permet ainsi d'atteindre progressivement, dans l'outillage d'extrusion 18, une température de l'ordre de 320 0C lorsqu'on travaille avec du poly-éthylène terephtalate dont le point de fusion est de 256 C, de 290 0C avec la 6,6-polyamide ayant un point de fusion de 255 0C et de 320 à 340 0C avec certains produits dont le point de fusion est de 280 C. La matière plastique parvient donc dans l'outillage d'extrusion à un état qui est nettement au-dessus du point de fusion, de sorte qu'elle se comporte comme un fluide hydrostatique.
On a constaté qu'il convenait de comprimer ce fluide jusqu'à une pression pouvant aller, suivant les cas de 10 à 1000 bars. De préférence, toutefois, cette pression sera supérieure à 100 bars.
Le diamètre externe de la couche 120 est déterminé exactement par le diamètre interne de l'alésage 36, et cela même si la vitesse de passage du fil ou la pression de la matière plastique varient. fl aura une valeur inférieure à celles fixées par les normes DIN 46 435.
Quant à la seconde couche isolante 121, sa structure, ses caractéristiques physiques, son épaisseur dépendent des fonctions qu'elle doit remplir. Il peut s'agir d'une couche présentant un intervalle de fusion relativement grand et situé dans un domaine de température relativement bas, cette couche constituant une couche de contact destinée à se ramollir lors d'un traitement thermique effectué par exemple après que le fil a été bobiné. Le bobinage étant réalisé en spires serrées, ce traitement de chauffage provoque la liaison entre les couches extérieures des différentes spires et par conséquent conduit à la formation d'une bobine autoportante.
Toutefois, d'autres fonctions peuvent être affectées à cette couche extérieure, de sorte que ses propriétés seront différentes.
Le diamètre extérieur de cette seconde couche sera aussi déterminé par l'alésage 36 de l'outillage 18 et correspondra par exemple aux valeurs fixées par les normes DIN 46435 en fonction des diamètres des fils.
Les essais effectués en appliquant le procédé décrit ont montré que les deux opérations d'extrusion décrites pouvaient être effectuées en tandem même dans le cas où la résine synthétique formant la première couche était extrudée à une température de l'ordre de 300 0C pour un point de fusion de l'ordre de 250 C. Une fois solidifiée par passage dans le bac intermédiaire, cette résine est apte à recevoir la seconde couche dans des conditions d'extrusion usuelles.
Au lieu d'un refroidissement à l'eau suivi d'un séchage, on peut aussi procéder au refroidissement par un jet de gaz à une température appropriée. Ce gaz pourrait être de l'air ou de l'azote par exemple. On pourrait encore utiliser, comme agent refroidisseur, des gaz susceptibles d'agir sur la surface de la couche isolante afin de la préparer pour recevoir la couche exté fleure. Ainsi, on pourrait utiliser du chlorure de méthylène ou du fréon.
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CLAIMS
1. A method of manufacturing an insulated wire for electromagnetic windings comprising a core of a conductive metal and an insulating coating around the core, method according to which the coating is carried out by extrusion of synthetic material on the core, characterized in what two tandem extrusion operations are carried out, the core passing successively through two extrusion heads fed by extruders with different materials and in that an intermediate cooling is carried out between the two extrusion operations.
2. Method according to claim 1, characterized in that the intermediate cooling is carried out by means of water and followed by drying.
3. Method according to claim 1, characterized in that the intermediate cooling is carried out by means of a jet of air, nitrogen or a gas capable of modifying the surface properties of the first insulating layer for the purpose of deposition of the second layer.
4. Installation for the implementation of the method according to claim 1, characterized in that it comprises two extruders, two extrusion heads-supplied with synthetic material each by one of the extruders and arranged in tandem and a cooling device placed between said extrusion heads.
5. Installation according to claim 4, characterized in that the first extrusion head is arranged so as to coat the core which passes through it with an insulating layer of a synthetic resin with very high melting point, and that the second head is arranged so as to deposit on said insulating layer an outer layer, the diameter of which corresponds to the final diameter of the insulated wire.
6. Installation according to claim 4, characterized in that the extrusion heads and the intermediate cooling device are arranged so as to be traversed by several wires arranged parallel to each other.
7. Installation according to claim 4, characterized in that the intermediate cooling device comprises a tray through which the wire and a drying device disposed at the outlet of the tray.
8. Installation according to claim 4, characterized in that the intermediate cooling device comprises means for directing on the wire a jet of a gas at predetermined temperature.
The present invention relates to a method of manufacturing an electric wire isolated by extrusion of synthetic material on a conductive metal core. It also relates to the installation for the implementation of the process.
The manufacture by coating by means of synthetic material of insulated electrical wires of the enameled wire type, that is to say of wires used for making the windings, encounters serious difficulties due to the severe requirements which are imposed on the coating. insulating such wires. These requirements are generally set by regulations and DIN 46 435 standards, for example, provide insulation thicknesses which must be observed. The mechanical, thermal, chemical and electrical properties which these wires must satisfy are also prescribed.
The exposed memories DAS 26 38 763 and DAS 27 28 883 reveal methods and devices which make it possible to produce such wires by extrusion of the insulating layer. However, in the wires obtained in this way, the insulation layer consists of a single material deposited at one time. However, it is customary, in the field of enamel or enamel-type insulation wires, to provide an outer layer having properties different from those of the insulating layer proper. Thus, for example, certain insulated wires intended for windings have an external adhesion layer making it possible to secure the turns to each other, for example by applying an alcohol which makes the surface sticky or by heating the coil after the winding so that the outer layer becomes sticky.
The application of a second layer can also have the aim of making the surface more slippery in order to facilitate the formation of the winding thereafter. Of course, it is then necessary that the two layers applied, that is to say the insulating layer and the layer intended to allow bonding or to improve the coefficient of friction, do not exceed either the thicknesses or the diameters, fixed in the norms. In addition, in order for the wires to be easily wound, it is naturally necessary for the two layers of different materials which form the insulation to adhere perfectly to each other.
The present invention aims to create a method and an installation which make it possible to produce double-layer insulation wires at high speed and under economical production conditions.
For this, the method according to the invention, is characterized in that two tandem extrusion operations are carried out, the core passing successively through two extrusion heads supplied by extruders with different materials and in that cooling intermediate is carried out between the two extrusion operations.
The installation for implementing the method is characterized in that it comprises two extruders, two extrusion heads supplied with synthetic material each by one of the extruders and arranged in tandem and a cooling device placed between said heads. 'extrusion.
An embodiment of the installation for implementing the method will be described below, by way of example.
Fig. 1 is a partial top plan view thereof,
fig. 2 a sectional view along line II-II of FIG. 1,
fig. 3 a sectional view on a larger scale of the insulated wire provided with a double layer insulation, and FIG. 4 a sectional view of an extrusion tool.
The installation shown in fig. 1 and 2 comprises, as seen in particular in FIG. 1, a first screw extruder 1 arranged upstream of the installation and a second screw extruder 2 arranged parallel to the first and a little downstream thereof. Preferably, the extruders will be of the screw type, comprising a single cylinder in which a screw turns, itself presenting three successive zones, namely a supply and heating zone, a plasticization and mixing zone and a zone of homogenization and repression. More preferably still, the plasticization zone will be of the type comprising two nested threads, of different pitches, limiting an inlet channel and an outlet channel whose sections decrease and increase respectively.
The cylinder of the extruder 1 feeds a combined extrusion head 3 which distributes the plastic material leaving the extruder 1 in four tools 5 aligned in the extension of the axis of the extruder 1 and crossed by four wires 6a, 6b, 6c, 6d. These are arranged parallel to each other and move in the direction from left to right in the drawing. The diameter of the wires 6a and 6b can have any value within a range of possible embodiments ranging from a value of less than 1 mm up to approximately 4 mm. The extruder 1 and the tools are arranged so as to treat, that is to say heat, melt, homogenize and compress on the wires a synthetic resin of the type described in the memories mentioned at the beginning.
These materials have a well-defined melting temperature, the value of which is greater than 170 C. The resin passing through the head 3 and the tools 5 will have been brought to a temperature above this melting point and will reach, for example, 200 to 210 C. At this temperature, it behaves like a liquid
hydrostatic, the viscosity of which naturally depends on the temperature. The construction of the extrusion tools 5 is designed accordingly. One of the extrusion tools 5 is shown in FIG. 3. It comprises a body 19 fixed by a flange 19a to the head 3 and the upper part of which is traversed by an inlet channel 20 which is connected to the delivery channel of the extruder 1. The channel 20 opens into a bore frustoconical 21 whose axis is horizontal and in which is engaged a die holder 22 which has in its lateral face an annular groove 23 connected to the passage 20 and serving to distribute the plastic. Two threads 22a and 22b support, one 22b located at the downstream end, a nut 24 retaining a calibration die 25, and the other 22a, located at the upstream end, a nut 26 for fixing the wallet 22 to body 19.
The calibration die 25 has, in its central part, a frustoconical bore 28 which retains and centers a guide die 29. A series of oblique holes 31 are drilled in the die holder 22 between the bottom of the groove 23 and the zone connecting the two bores 27 and 28. Through these holes, the plastic material pushed back into the channel 20 reaches the space limited by the bore 27 and by the two dies 25 and 29 for calibration and guide located one behind the other inside the part 22. This space constitutes a distribution chamber, which feeds the die 25. The central passage of the die 29 comprises a diamond ring 32 fixed by means of a nozzle 33 and of which the central opening is adjusted to the diameter of the wire f.
The downstream face of the die 29 is of frustoconical shape; its lateral face is cylindrical and extends opposite the bore 27; the end piece 33 has a flat downstream face perpendicular to the axis of its central passage.
The die 25 has on the upstream side an inlet cone 34 whose surface extends approximately parallel to the downstream face of the die 29 and which delimits with it an annular zone of the distribution chamber, the thickness of which, variable, is calculated so that the plastic is gradually accelerated by moving towards the axis of the tool. The internal end of the inlet cone 34 of the die 25 is connected to a compression cone 35 which limits the central passage of this die and is connected to a cylindrical bore 36 extending to the downstream end of the Faculty.
The frustoconical bore 35 which forms a compression element must have an angular opening a comprised, depending on the case, between 2 and 200, but which will preferably be 70 for the examples cited, while the diameter of the cylindrical passage 36 will be equal to the outside diameter of the insulating sheath which must be deposited on the wire f. This diameter will therefore be slightly greater than that of the wire f, the difference possibly ranging from approximately 10 to approximately 100 CL depending on the characteristics which it is desired to give to the insulated wire and which are imposed by the standards. The length L which represents the distance between the outlet of the calibration die 25 and the outlet of the guide die 29 also plays a large role in obtaining the desired results. This length may vary depending on the applications from 4 to 40 mm.
Finally, the calibration die 25 will preferably be made of sintered hard metal (tungsten carbide) and its internal faces in contact with the plastic will have a mirror-polished surface state obtained, preferably, by an electrolytic polishing operation.
As the synthetic resin is entirely liquid when it leaves the extrusion tool, it should be cooled rapidly to a temperature which is sufficiently below its melting point for the deposition of the second layer to be possible. For this, the lines 6a to 6d pass through a tank 7, the construction of which is shown in section in FIG. 2.
The base plate 8 of the container 7 is wider than the container itself.
On the other hand, the front 9 and rear 10 front walls of the tank are provided with rows of orifices 11 and 12 intended to allow the passage of the lines 6a to 6d through the tank. Through the orifices 11 and 12, water contained in the tank flows outside but it is collected in the basins 13 and 14 located upstream and downstream of the walls 9 and 10 and formed by the base plate 8 whose edges are folded up. The water flowing in these basins will be recovered and recycled. To fix the ideas, the width of the tank 7, that is to say the distance between the walls 9 and 10, may be for example of the order of 30 cm. Leaving the tank through the orifice 12, the wires 6a to 6d still pass through drying members 15.
These are olive profile sleeves whose annular surface which surrounds each of the wires 6a to 6d is provided with orifices allowing the injection of a gas such as cold or lukewarm air directly onto the wire through orifices. 16.
Thus, the wires 6a to 6d undergo rapid cooling and drying immediately after passing through the extrusion head 3. Their insulating sheath therefore has sufficient regidity when it enters the tools 18 of the extrusion head 17 associated with the extruder 2 so that the material intended to form the external coating of the wires can be extruded directly onto this first layer. Preferably, the construction of the tools 18 will be similar to that of the tools 5 described above. After passing through the tools 18 associated with the extrusion head 17, the wires 6a to 6d are coated with an external insulating layer intended to give them contact properties corresponding to certain requirements.
The wires then enter a cooling tank 119 of usual construction where the assembly of the two insulating layers is gradually cooled to ambient temperature.
Fig. 3 shows a greatly enlarged sectional view of a wire. The core 6a is coated with a first thin layer 120, with a synthetic resin which satisfies the conditions imposed on enamel type insulations and in particular the conditions of the German standard DIN 46 435. To form this first layer, it is possible to use for example the subjects which are mentioned in the memories DAS 26 38 763 and DAS 27 28 883.
These are partially crystalline thermoplastic polycondensates whose melting point of the crystalline elements is greater than 170 ° C. or even preferably at 250 C. Certain known products such as polyethylene teraphthalate (PETP), 6,6-polyamide, poly -phenilsufure meet these conditions.
These are very high melting point thermoplastic products which can be introduced into the hopper of the extruder in granules, powder or agglomerates. The mixing of these products in the extruder increases their temperature up to their softening point. The heating bodies with which the cylinder of the extruder 4 as well as the extrusion head 3 are equipped, then make it possible to obtain a temperature rise.
The temperature control thus makes it possible gradually to reach, in the extrusion tool 18, a temperature of the order of 320 ° C. when working with polyethylene terephthalate, the melting point of which is 256 ° C., 290 ° C. with 6,6-polyamide having a melting point of 255 ° C. and from 320 to 340 ° C. with certain products whose melting point is 280 ° C. The plastic material therefore reaches the extrusion tool at a state which is clearly above the melting point, so that it behaves like a hydrostatic fluid.
It was found that it was necessary to compress this fluid to a pressure which can range, depending on the case from 10 to 1000 bars. Preferably, however, this pressure will be greater than 100 bars.
The external diameter of the layer 120 is determined exactly by the internal diameter of the bore 36, even if the speed of passage of the wire or the pressure of the plastic material vary. fl will have a value lower than those fixed by the standards DIN 46 435.
As for the second insulating layer 121, its structure, its physical characteristics, its thickness depend on the functions which it must fulfill. It may be a layer having a relatively large melting interval and situated in a relatively low temperature range, this layer constituting a contact layer intended to soften during a heat treatment carried out for example after the wire has been wound. The winding being produced in tight turns, this heating treatment causes the connection between the outer layers of the different turns and consequently leads to the formation of a self-supporting coil.
However, other functions can be assigned to this outer layer, so that its properties will be different.
The outside diameter of this second layer will also be determined by the bore 36 of the tool 18 and will correspond, for example, to the values fixed by the DIN 46435 standards as a function of the diameters of the wires.
The tests carried out by applying the process described have shown that the two described extrusion operations could be carried out in tandem even in the case where the synthetic resin forming the first layer was extruded at a temperature of the order of 300 ° C. for a point melting of the order of 250 C. Once solidified by passing through the intermediate tank, this resin is capable of receiving the second layer under usual extrusion conditions.
Instead of cooling with water followed by drying, it is also possible to cool by a jet of gas at an appropriate temperature. This gas could be air or nitrogen for example. One could also use, as cooling agent, gases capable of acting on the surface of the insulating layer in order to prepare it to receive the outer layer. Thus, one could use methylene chloride or freon.