FR2480487A1 - Procede de production d'un article a gaine protectrice stratifiee et article, cable ou tube, a gaine stratifiee ainsi obtenu - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE PRODUCTION D'UN ARTICLE A GAINE STRATIFIEE UTILISANT UNE BANDE EN UNE SEULE COUCHE ET PROCURANT DE BONNES CARACTERISTIQUES D'ETANCHEITE. UNE BANDE 19 EST DELIVREE DANS LE SENS LONGITUDINAL, SI CELA EST SOUHAITABLE EN MEME TEMPS QU'UNE AME 2, DANS UNE PREMIERE MATRICE 11 QUI MET PRELIMINAIREMENT LA BANDE SOUS UNE FORME PARTIELLEMENT TUBULAIRE. ON ENVOIE ENSUITE LA BANDE DANS UNE DEUXIEME MATRICE 26 QUI PARACHEVE LA MISE SOUS FORME TUBULAIRE DE LA BANDE TOUT EN LUI APPLIQUANT UN ADHESIF 27. DANS LA DEUXIEME MATRICE, L'ADHESIF REMPLIT COMPLETEMENT L'AIRE ENTOURANT LES BORDS EN CHEVAUCHEMENT DE LA BANDE, DE MANIERE A PROCURER UN JOINT ETANCHE.

Description

248o4a7

La présente invention concerne un procédé de pro-

duction de gaine stratifiée qui est utilisé par exemple dans la production d'un eâble à gaine stratifiée constitué d'unebanda strat tifiée, ou pelliculéede métal ou d'une substance analogue, utilisant des adhésifs, eL d'une gaine qui est faite de matière plastique ou d'une substance analogue, qui recouvre la bande de manière à former sur celle- ci une couche stratifiéeo De façon générale, une gaine stratifiée présente

la particularité d'être avantageusement étanche et d'avoir une résis-

tance mécanique accrue. Ainsi, des gaines stratifiées ont été utili= sdées dans divers types de produits, tels que des câbles électriques, des tubes de transport de fluides chauffés, et des tubes guides d'ondes à section droite elliptiqueo Un exemple de gaine stratifiée d'un type répandu dans la technique est présenté sur la figure 1o Sur cette figure, le numéro de référence 2 désigne une âme formée d'un fil isole destinée à être utilisée dans un câble de transport &ééectriciite; un c&ble de tr0asmission ou un élément analogue, et

qui sera ci-après simplement désignée par l'expression "ame".

Lame 2 poss&e un conducteur autour duquel se trouve un matériau isolant recouvrant le conducteur ou un ensemble de plusieurs conduce teurs portant des matériaux isolants, Si cela est nécessaire, on peut placer sur l'âme 2 un blindage, un agent liant, etc. Autour de l'âme 2, est placée une bande stratifiée, ou pelliculée, 5 qui est formée d'une bande de métal 3 (par exemple une bande d'aluminium) dotée d'adhésif 4 (par exemple copolymère

d'éthylène) d'un côté ou des deux côtés, les bords de la bande pel-

iculée 5 se chevauchant partiellement de manière a former un tube qui entoure l'âme 2o On chauffe la partie de chevauchement 6 de manière que les bords de la bande qui sont en contact entre eux se lient l'un à l'autre. Autour de la bande 5 à structure stratifiée, on place une gaine 7 faite en une matière plastique telle que le polyéthylene (PE), le polychlorure de vinyle (PCV) ou un matériau analogue, de manière a couvrir la bande pelliculée 5. Ainsi, la gaine 7 adhère à la bande pelliculée 5 de manière à former un câble 1

à gaine stratifiée.

Quant à la technique de production d'un tel câble à gaine stratifiée, elle est classiquement mise en oeuvre par les

procédés connus décrits ci-après.

Un premier procédé est illustré sur la figure 2.

C'est celui qui est le plus couramment employé.

Sur la figure 2, l'âme 2 est délivrée de manière continue à partir d'un poste d'alimentation 8, tandis qu'une bande 5

à déposer suivant une structure stratifiée est délivrée longitudi-

nalement d'un poste d'alimentation 9 de manière à être placée autour de la périphérie extérieure de l'âme 2. L'âme 2 et la bande 5

traverse ensuite une machine 10 qui effectue une mise en forme voulue.

La machine 10 a pour fonction de mettre la bande pelliculée 5 en

forme tubulaire autour de l'âme 2 de manière à recouvrir cette der-

nière. Ordinairement, la machine 10 est constituée de plusieurs cylindres ou matrices il qui effectuent la mise en forme voulue. Ainsi que cela a été mentionné ci-dessus, l'âme 2 est revêtue d'un tube constitué par la bande pelliculée 5. Après le revêtement initial de l'âme, l'âme et la bande sont préchauffées dans un réchauffeur 12

en vue de l'application d'un traitement adhésif à la partie de chevau-

chement 6 (voir figure 1) de la bande pelliculée 5. Immédiatement après, la gaine 7 est extrudée d'une extrudeuse 14 et est appliquée sur la bande stratifiée 5 se trouvant autour de l'âme de manière à recouvrir la bande stratifiée 5 pendant l'application de vide par un dispositif 13 d'application de vide. Le câble stratifié 15 ainsi

produit est ensuite refroidi par passage dans une cuve 16 de refroi-

dissement par eau, puis est enroulé par un dispositif de bobinage

(non représenté).

Toutefois, comme on peut le voir sur la structure de gaine présente sur la figure 3, il existe un problème au niveau de la partie de chevauchement 6 de la bande dans un câble à gaine stratifiée qui a été produit selon ce procédé. Ainsi, il existe un espace vide au niveau d'une partie de décrochement 17 se trouvant entre

la gaine 7 et la partie de chevauchement de la bande stratifiée 5.

De plus, il existe un décrochement 18 du côté extérieur de la gaine 7.

De ce fait, ce type de câble présente l'inconvénient de pouvoir se

rompre au niveau de ces parties si un choc est appliqué au câble.

La bande pelliculée 5 qui est utilisée dans ce procédé est un article en bobine qui est produit séparément. Pour produite cet article, le procédé le plus courant consiste à appliquer un adhésif sur une bande d'aluminium au moyen d'une extrudeuse ou d'un cylindre de calandrage. Pour obtenir une mince couche d'adhésif

d'épaisseur uniforme sans endommager la couche de revêtement d'adhé-

sif et tout en accroissant la force de liaison entre la bande d'alu-

minium et l'adhésif, un équipement de fabrication de grande taille et de coût important est nécessaire. Par conséquent, un inconvénient

de cette bande pelliculée est son coût élevé.

Relativement à la qualité du produit, on note qu'il existe en outre divers inconvénients dans ce procédé. Plus spécialement, pendant le stockage des bandes, il peut arriver que ceUas-cise prennent en bloc. De plus, les conditions de surface de la bande d'aluminium ou des adhésifs peuvent varier, ce qui abaisse l'efficacité de la liaison. De plus, il faut choisir strictement le

type d'adhésif à utiliser pour éviter les problèmes mentionnés ci-

dessus.

Un deuxième procédé illustré sur la figure 4 peut être employè pour surmonter les inconvénients qui découlent du premier procédé. Les numéros de référence utilisés sur la figure 4 sont les

Amese que ceux de la figure 2 lorsqu'ils désignent les mêmes éléments.

Sur la figure 4, la bande qui est délivrée par un poste d'alimenta-

9 n'est pas une bande pelliculée, mais est une bande de métal, par eZeemple une bande d'aluminium, désignée par la référence 19, qui

cst i Sous forme tubulaire autour de l'âme 2 par la machine 10.

Esruite, la surface du tube formé de la bande d'aluminium 19 est revftue d',ne résine 21 (adhésif), ceci constituant le processus de pelLcua-ge ou de stratification, au moyen d'une extrudeuse 22. Dans le méame temps, la gaine 7 de matière plastique est formée par extrua sion ce -ianire à revêtir la résine 21. Le numéro de référence 20 (ésq.ne une extrudeuse permettant de former la gaine à partir du maPLi1a, qui est dlélvré à la partie filière d'extrusion. En dehors é r n1mets nmentionnés ci.-dessus, l'appareil relatif au deuxième

pr-c,!é rie diffère pas de celui du premier procédé.

Selon ce procédé, il n'est pas nécessaire de pro-

dct' séparémen-t la bande pellicule. Toutefois, d'autres problèmes pe.ati apparaître= Ainsi, lorsqu'on forme la bande d'aluminium 19 a r*oy-en de la ma;ice il de la machine 10, la surface de la bande p.c - c1er.ier s'endoimiager flans la mesure o la bande n'est pas revêtue par un adhésif. De petits morceaux, des débris ou des copeaux d'aluminium produits par suite de l'endommagement de la surface de la bande peuvent accroître la résistance de la matrice de mise en forme. Enfin, la bande d'aluminium 19 peut se déchirer en deux parties. Ceci est un défaut dont il est impossible d'auto-

riser l'existence dans un procédé de production pratique.

Du point de vue de la qualité, ce ne sont pas seulement les défauts du premier procédé, à savoir l'existence d'un

espace vide au niveau du décrochement 24 de la partie de chevauche-

ment 23 de la bande d'aluminium 19, lequel peut être vu dans la structure de gaine de la figure 5 et qui entraîne un affaiblissement

de la structure, mais également d'autres défauts, par exemple l'af-

faiblissement de l'étanchéité de la gaine stratifiée et-de la résis-

tance mécanique du cable qui peuvent survenir. De plus, l'existence d'une surface endonmmnagée peut entraîner la corrosion par action de l'eau, du fait qu'un des bords de la bandA d'aluminium 19 peut ne pas être en étroit contact de chevauchement avec l'autre bord. En raison de ces problèmes, la fiabilité du câble sur une longue période peut être notablement amoindrie lorsque le câble a été produit par ce procédé. Sur la figure 5, le numéro de référence 7 désigne une

gaine et le numéro de référence 21 désigne de l'adhésif.

Pour résoudre les problèmes résultant de l'emploi du deuxième procédé, il est possible de combiner le premier et le deuxième procédé. En d'autres termes, avant que la bande d'aluminium ne soit délivrée et mise en forme, l'adhésif, par exemple une résine, utilisé pour la stratification est placé d'un côté des parties de la bande devant se chevaucher au moyen d'un cylindre de calandrage

d'un dispositif analogue de manière à recouvrir ce cûté. Puis, im-

médiatement, les opérations de mise en forme de la bande et d'extru-

sion de -la gaine sont effectuées, de la même manièré que cela a été

indiqué en relation avec la figure 2.

Cette combinaison du premier et du deuxième pro-

cédé se révèle désavantageuse en ce eue le proAe résultant est complexe à mettre en oeuvre. en particulier en ce qui concerne

l'opéra.ion consistant à revêtir la surface de la bande d'auminiu-

au moyen de l'adhésif, ainsi que cela a é-jà ét_ indiqué en relation avec le premier procédé.o Ainsi, on comprendra aisément que le rendement global de fabrication est faible dans son ensemble si l'on effectue l'opération de revêtement mentionnée ci-dessus en relation avec l'opération deextrusion de la gaine. De plus, le problème de qualité résultant; du décrochement qui existe au niveau des parties en chevaucbement de la bande pe!liculée est tel que mentionné ci-dessus et reste encore à résoudreo Ndenmoins, le deuxièma procédé se révèle avantageux par comparaison au premier en ce qu'il est possible de produire de !0 longs cables de manière coitinue pour autant que l'on puisse utiliser sans modification du raccordement de la bande une soudure pour la bande métallique, par exemple une soudure à froid d'un type connu dans la teeAniqueo Ainsi.,!e deuxième procédé se révèle le plus approprié dans les applictiLons qui demandent une continuité au niveau de la partie de raccordement d'un conducteur externe, par exemple un câble coaxial à gaine stratifiée du type utilisé pour les antennes collectives de télévision. De plus, du fait que la bande stratifiée peut être produite en mâme temps que la gaine qui la recoure au moyen d'un élément unitaire de bande d'aluminium, il va 2 sans qaire qu le deuxième procédé est avantageux en termes de coût

6nerg-tique de production par comparaison avec le premier procédé.

L'objet principal de l'invention est de sure monter les problèmes mentionnés ci-dessuso Selon!'invention on améliore le deuxième procédé dans lequel un élément unitaire de bande métallique est uZilisé de façon que la surface de la bande ne soit pas endomeagée au moment de sa mise an forme. De plus, selon l'invention, le décrochement existant au niveau de la partie de che= vauchement de la bande est rempli à l'aide d'un adhésif de manière

à supprimer l'espace vide existant au niveau de la partie de chevau-

chement. La bande et la gaine sont fermement liées l'une à l'autre au moyen de l'adhésif. De préférence, les parties en chevauchement de la bande sont complètement liées l'une a l'autre de façon à accroître l'étanchéité ainsi que la résistance mécanique, un article à gaine stratifiée tel qu'un câble à gaine stratifiée pouvant alors

ftre aisément produit au moyen d'un unique processus.

L'invention propose plus spécialement un procédé de production d'un article à gaine stratifiée, par exemple un câble à gaine stratifiées, comportant les opérations qui consistent à délivrer suivant le sens longitudinal une bande de métal ou un élément analogue, à au moins partiellement mettre la bande en

forme de tube au cours d'une opération préliminaire, à faire pas-

ser la bande dans au moins une matrice à laquelle est fourni un adhésif. L'adhésif s'écoule sur la bande puisque celle-ci a une forme tubulaire de manière à revêtir la bande et à remplir au moins le décrochement de la partie stratifiée de la bande. Immédiatement après, la bande est revetue par une gaine protectrice faite de matière plastique ou d'un matériau analogue par un dispositif d'extrusion. Par exemple, dans le cas d'un câble, la bande qui est utilisée dans l'invention peut être faite en aluminium, en cuivre ou en un alliage de ces matériaux, en acier inoxydable, en plomb, etc. En cas de besoin, il peut également être utilisé une

bande stratifiée ou composite.

La description suivante, conçue à titre d'illustra-

tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale montrant un exemple de la structure d'un càble à gaine stratifiée selon la technique antérieure;

- les figures 2 et 4 sont des vues en coupe permet-

tant d'expliquer respectivement un premier et un deuxième procédé de la technique antérieure; - la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant une partie à gaine stratifiée d'un cable produit selon le procédé illustré sur la figure 2; - la figure 5 est une vue en coupe transversale montrant la partie à gaine stratifiée du câble qui a été obtenu au moyen du procédé de la figure 4; - la figure 6 est une vue en coupe montrant un câble produit selon l'invention; et - la figure 7 est une vue en coupe transversale

montrant la partie à gaine stratifiée du câble de la figure 6.

Puisque les figures 1 à 5 ont déjà été décrites,

on passe directement à la figure 6.

S La figure 6 est un schéma simplifié d'un appareil de production de gaine stratifiée fonctionnant selon un mode de réalisation préférée de l'invention. L'appareil de la figure 6 peut

Etre utilisé pour produire un câble à gaine stratifiée par exemple.

Les numéros de référence de la figure 6 sont identiques a ceux des

figures 2 à 4 lorsqu'ils désignent des éléments identiques.

Sur la figure 6, l'me 2 du câble et la bande métallique, par exemple une bande métallique en aluminium,

désignée par la référence 19, sont délivrées suivant le sens longi-

tudinal à une machine 25 qui les met dans la forme voulue de la manière déjà décrite en relation avec la figure 4, correspondant au deuxième procédé de la figure antérieure. Toutefois, le procédé illustré sur la figure 6 diffère de ce deuxième procédé d'après les

poins suivarnts.

Lorsque la bande d'aluminium 19 est mise en forme de tube, elle ne passe pas seulement dans la matrice 11 classiquement utilisée, mais également dans au moins une matrice supplémentaire 26 qui effectue la mise en forwe tubulaire et applique un revêtement

préalable d'adhésif à la bande. (La deuxième matrice 26 sera simple-

amena dsignée ci-après par l'expression "matrice de serrage").

La figure 6 montre un exemple dans lequel la matrice 26 est disposée juste en avant de la tâte d'une extrudeuse 14 de formation de gaine. L'adhésif 27 est retenu dans la matrice de serrage 26 de manière à pouvoir "couler", L'adhésif 27 est fourni par un dispositif d'alimentation 28. La bande d'aluminium 19, après

avoir été courbée à la forme tubulaire lors de l'opération prépara-

toire effectuée dans la matrice 11, traverse la matrice de serrage 26, ce qui a pour effet de revêtir la surface externe du tube de la bande d'aluminium 19 au oyern de l'adhésif 27 De plus, le décrochement 32 des parties en chevauchement de la bande d'aluminium, ainsi que la partie 29 (voir figure 7) au niveau de laquelle les bords de la bande sont en contact mutuel, sont également remplis par l'adhésif, Ainsi,

le tube est entièrement mis à la forme voulue.

En outre, sur la figure 6, le numéro de référence 31 désigne un réchauffeur qui préchauffe la bande d'aluminium 19 après l'opération de mise en forme préparatoire. Immédiatement après ces opérations, une gaine 7 de matière plastique est extrudée à partir de la tête de l'extrudeuse 14. Le tube est revêtu de la gaine 7 de matière plastique, puis refroidi dans la cuve de refroidissement 16 si cela est nécessaire. Ainsi, un câble 30 à gaine stratifiée selon

l'invention est produit.

Le câble à gaine stratifiée qui est produit selon ce procédé possède une structure de gaine telle que présentée sur la figure 7. Sur la figure 7, le décrochement 32 de la partie de chevauchement de la bande d'aluminium 19, ainsi que la partie de chevauchement 29 elle-même dans laquelle les bords de la bande sont

en contact mutuel, sont remplis par l'adhésif 27 de manière à main-

tenir un état étanche stable convenable. En particulier, on peut

voir que la partie se trouvant au voisinage de la partie de chevau-

chement est remplie par l'adhésif 27 de sorte qu'il n'existe aucun espace vide. D'autre part, la surface extérieure 19 et la gaine 7 sont complètement liées entre elles par l'adhésif 27. Par conséquent,

la bande métallique 19, l'adhésif 27 et la gaine 7 sont rendues com-

plètement solidaires les uns des autres. De plus, puisqu'il n'existe

sensiblement aucun effet dû à l'existence de la partie'de chevauche-

ment, la gaine 7 a un aspect uniforme. Par conséquent, la gaine stratifiée de l'invention a des qualités d'étanchéité supérieures et une résistance mécanique accrue. Ainsi, le câble selon l'invention présente des particularités très améliorées par comparaison avec le câble classique construit selon le premier procédé illustré sur la

figure 2. En particulier, dans le cas d'un câble pour lequel l'étan-

chéité est une propriété importante, puisque l'adhésif est appliqué à la partie de chevauchement 29, la résistance mécanique au niveau de la partie de chevauchement de la bande ainsi que son étanchéité

sont simultanément renforcées.

De plus, la continuité n'est pas nécessaire entre

les bords de la bande au niveau de la partie de chevauchement 29.

On maintenant expliquer de façon plus détaillée

diverses particularités importantes de l'invention.

(1) Dans le cas o la bande peut être mise sous forme tubulaire, il est souhaitable que la bande ne soit initialement mise en forme dans une première matrice ou par un premier cylindre que de façon préparatoire et que la bande reçoive sa forme finale de

la part de la matrice de se--rage dans laqbelle l'adhésif est fourni.

Une raison en esn que, si une bande métallique est dpourvue de revête-

ment et mise dans la forme finale, sa surface peut facilement s'en-

dormnager, ainsi que cela a été expliqué ci-dessus en relation avec la figure 4o Par conséquent, de petits morceaux, des débris ou des copeaux de métal sont produits, ce qui rend difficile d'obtenir la fcrme tubulalre voulue. bu contraire, si la bande reçoit sa forme tubulaire en mame temps qu'elle reçoit son revêtement d'adhésif dans la matrice de serrage, l'adhésif fait fonction de lubrifiant. Par conséquent, la difficulté melionnie ci-dessus ne se produit paso Ainsi. la bande est facilement mise dans la forme voulue. De plus, il devirent possible de placer l'adhésif sur la bande suivant une toch.e tout à fait mince an raison de la force répulsive que la bande mise en forme tubulaire exerce contre la matrice de serrage. Il va sans dire que l'intensité de la force de répulsion de la bande peut varier selon le rayon de courbure de la bande, Ainsi, il est possible

de faire varier la force répulsive ou l'épaisseur de la couche d'adhé-

sif appliquée à la bande en faisant varier le rayon courbure de la bande. Une z ure raison importante pour laquelle il est souhaitable d'utiliser l'opâration de mise en forme initiale est que, si la bande passe dans la matrice de serrage après avoir reçu sa forme tubulaire définitive, la fourniture de l'adhésif à la partie de chevauchement

de la bande devient insuffisante si bien que les bords en chevauche-

ment de la bande seront insuffisamment liés l'un a l'autre.

Pour parfaitement produire une ferme adhésion mu-

tuelle des bords en chevauchement, en particulier dans le cas o la bande est formée d'un matériau mou et, ou bien, o la bande est mince, il est possible de donner initialement à la bande sa pleine forme tubulaire, après quoi les parties en chevauchement de la bande sont de nouveau ouvertes (de préférence c'est le bord de la bande se

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trouvant du côté extérieur qui est soulevée), puis la bande est envoyée dans la matrice de serrage. De ce fait, il devient possible de remplir d'adhésif la partie de chevauchement de la bande alors que celle-ci a reçu la forme voulue. Il est des cas o il n'est pas nécessaire de faire adhérer l'un à l'autre les bords en chevauchement. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de réouvrir la partie de chevauchement après

la mise en forme tubulaire de la bande au cours de l'opération ini-

tiale. (2) Il est préférable que les outils tels que la matrice ou le cylindre de mise en forme de la bande qui sont utilisés lors de l'opération préparatoire aient des surfaces de travail formées en résine de fluorure ou en tout autre résine, telle que le Nylon, qui est plus molle que la bande. Ceci est dû au fait que des surfaces de travail plus dures que la bande peuvent endommager celle-ci et, dans le cas o la bande métallique est endommagée, l'eau peut entrer dans la partie endommagée pendant l'utilisation, ce qui abaisse la force d'adhésion en raison de la corrosion de la bande, ou ce qui

abaisse sa résistance mécanique.

Dans le cas o il faut obtenir une force d'adhésion particulièrement élevée, on peut donner à la surface de la bande une certaine rugosité, et appliquer l'adhésif à cette surface rendue rugueuse de manière que l'adhésif y adhère sous la pression exercée par la matrice de serrage. La surface rendue rugueuse se couvrira

plus complètement d'adhésif. On évitera ainsi les problèmes de cor-

rosion et les problèmes analogues résultant de la pénétration d'eau.

(3) Une matrice de serrage (26) est présentée sur la figure 6. Toutefois, on utilisera de préférence deux matrices de serrage ou plus si cela se révèle souhaitable selon l'invention. Dans le cas o l'on utilise deux matrices de serrage par exemple, on remplit d'adhésif la partie de chevauchement avec la première matrice de serrag e. Dans la-deuxième matrice de serrage, on applique l'adhésif sur la partie-de chevauchement de la bande ainsi que dans d'autres parties de manière à recouvrir entièrement la bande mise en forme tubulaire. De façon générale, le préemplissage de la

partie de chevauchement de la bande au moyen d'adhésif est une parti-

cularité technique importante de l1invention.

(4) Pour obtenir une excellente adhésion, il est important d'utiliser une bande exempte d'impuretés. Il va sans dire que la bande doit être nettoyée avant son utilisation si cela est nécessaire. Toutefois, selon l'invention, lorsque la bande passe dans la matrice de serrage et que l'adhésif est appliqué sur la bande par l'effet de cisaillement exercé dans l'adhésif, les impuretés telles que les poussières, de l'huile, etc se trouvant à la surface de la bande peuvent être déplacées. Lorsque la bande est initialement mise sous forme tubulaire, il peut être par exemple avantageux de prévoir un lubrifiant pour empêcher que la bande ne soit endommagée. On peut facilement éliminer le lubrifiant au moyen de l'adhésif dans la matrice-de serrage en appliquant à cette dernière une quantité d'adhésif en excès et en laissant s'échapper un peu de l'adhésif

hors de la matrice.

(5) Il est important de nettoyer la bande avant de la revêtir de l'adhésif, en particulier si la bande est utilisée comcnlm conducteur externe, par exemple dans un câble coaxial. Si une couche de conductivité médiocre est présente à la surface de la

)ar tde métallique, les pertes de transmission dans le câble aux fré-

O (;,entes élevées augmentent rapidement. Ainsi, il est souhaitable de nettoyer la surface de la bande métallique par lavage électrolytique ou par un moyen analogue, de préférence juste avant que l'adhésif ne Soit déposé sur la bande. De ce fait, on obtient alors une force C auz-;és2 on élevée entre l'adhésif ou entre le matériau de la gaine

et la bande.

(6) Il est très important de préchauffer l'adhésif et a bande avant l'opération de revêtement. De façon générale, plus la température de l'échauffement est élevée, plus la force d'adhésion est grande. Toutefois, si la température est trop élevée, la force ad:-llhésion s'affaiblit par détérioration chimique de l'adhésif. De plus, une température excessivement élevée peut thermiquement déformer :e matériau formant l'âme. Ainsi, il existe une limite supérieure à la Lcmptrature d'échauffement. Dans le cas o le matériau de l'âme

est un polyéthylène à basse densité, la limite supérieure de la tem-

J5 pérduLir de préchauffage est d'environ 1000C, La limite inférieure de

a t!eirpdrnture est généralement le point de ramollissement du matériau.

Un réglage approprié de la température de próhlauffage constitue

un élément important du processus de l'invention. Il est de préfé-

rence prévu un dispositif de commande de température qui maintient la meilleure température possible pendant toute la durée du processus et même, par exemple, lorsque les opérations sont momentanément interrompues. Un dispositif permettant de commander à la fois la

vitesse de déroulement du processus et la température de préchauf-

fage se révèle extrêmement efficace.

À, (7) Bien qu'il ne soit pas du tout impossible de

revêtir la bande au moyen de l'adhésif après que la bande a initiale-

ment été mise en forme, en déposant par extrusion l'adhésif sur l'âme d'aluminium au moyen d'une tête de type pression connue et d'une haute pression, il est nécessaire de faire déposer l'adhésif sur la bande sous une pression aussi.ible que possible pour eviter

toute déformation de la bande et de l'Vme. A cet effet, il est prée-

férable d'appliquer l'adhésif dans la matrice de serrage au moyen d'une extrudeuse d'adhésif ou d'un appareil analogue et de Laire

déposer l'adhésif sur la bande en faisant appel à la force de cisail-

lement qui se crée dans l'adhésif du fait du déplacement de la bLnde lorsqu'une faible pression est utilisée. Ce procédé est avantageux par comparaison à celui dans lequel l'adhésif et le matériau de la gaine sont respectivement appliqués par deux extrudeurs distincts, du fait qu'il n'existe alors aucun danger que les vitesses de travail

des deux extrudeuses se déséquilibrent. L'utilisation de deux xtru-

deuses nécessite des réglages périodiques. D'autre part, avec l'i-

vention, il est possible de revêtir la bande d'adhésif sous une

épaisseur uniforme à tout instant. (8) La matrice de serrage 26 peut être placée à une certaine distance de

l'extrudeur 14 de la gaine. Mais, pour des raisons d'efficacité, il est plus souhaitabla que la matrice de

serrage 26 soit placée a l'entrée de la tête de l'extrudause i4.

En effet, la tête de i'extrudeuse 14 est ordinairement du type par aspiration, et un vide suffisant doit être appliqué pour que le matériau de la gaine soit parfaitement en contact avec l'âme. Si la matrice 26 est placée à l'entrée de la tête, il peut être pr:-éu un

joint d'étanchêité dan-s la tête, ce qui amul:e le rendeent {'a,-

plicaeion du vide et lie fernamnt l'adhésif et la gaine.

Iunédiatement après que la bande a été revêtue au moyen de l'adhésif, la gaine doit lui être fixée. Les surfaces de la gaine et de l'adhésif qui sont constitu-s de substances actives à haute température sont mises en contact l'une avec l'autre, ce qui rend possible d'assurer une adhésion complète.

Les composants gazeux ou aqueux formés par décom-

position therfmique qui provlenment de la surface de l'adhésif et de la gaine sont éliminés du fait de la pression négative, de sorte

que!ioa obtient un ferme contact entre l!adhésif et la gaine. Toute-

fois, si une gaine par aspiration n'est pas demandée, par exemple dans le cas o une gaine telle qu'une gaine solide ou pleine est extrudée sous pression élevée, il est possible que la partie se trouvant a' l'intérieur da la tête, en particulier l'extrémité de raccordem-ezt se trouvant à l'intérieur de la tête de l'extrudeuse 14, soit également utilisée comsne matrice de serrageo Dans ce cas, ilapplicstion d'un vide qui. est une opération difficile, peut être oiiiseo blême lorsque l'on utilise une gaine par aspiration, l'extrémité de raccordement peut tout aussi facilement être utilisée conme matrice de serrage, par exemple si l'on forme un trou d'aspiration dans l'extrémité de raccordemento Dans le cas o l'extrémité de raccordement est utilisée comme matrice de serrage, il est possible d'appliquer le revêtement formant la gaine pendant que l'âme à gainer est maintenue au centre de l'extrémité de raccordement, Ceci permet

tars efficacement d'obtenii' une gaine d'épaisseur uniforme.

(9) Le diamètre d'entrée de la mnatrice de serrage est plus grand que son diamètre de sortie. Lorsque la bande se déplace, il se crée dans l'adhésif un effort de cisaillement qui

a sonT origine dans la matrice de serrage. L'air contenu dans l'adhé-

sif est éliminé. L'adhésif est mis en place à la surface de la bande sous forme d'une couche aussi mince que possible. Il s'agit là des points les plus importants pour assurer une adhésion complète. Ainsi, il est possible de faire varier l'état de revêtement de la bande par l'adhésif en faisant varier la configuration de la matrice de serrage

de façon que l'effort de cisaillement produit avant l'adhésion varie.

Par exemple, il devient possible de déposer l'adhésif sur la bande de manière à lui donner la forme d'une couche extrêmement mince dans le cas o l'angle d'amincissement présent à l'entrée de la matrice de serrage est fixé à une valeur supérieure à 90 . De plus, puisque la:uantitê et la viscosité de l'adhésif dans la matrice de serrage

affectent également l'effort de cisaillement, il est également pos-

sible de commander l'épaisseur de l'adhésif déposé en faisant varier la quantité ou la viscosité de l'adhésif. Si l'on prévoit plusieurs matrices de serrage de types différents ou du même type pour mettre préliminairement en forme la bande, on peut obtenir un effet d'adhésion qui est plus avantageux que celui résultant de l'utilisation d'une seule matrice

de serrage.

(10) On peut utiliser n'importe quel type d'adhésif pourvu que celui-ci alt une viscosité lui permettant de s'écouler dans

la partie de chevauchement de la bande.

Il est préférable d'utiliser un adhésif du type fondant à chaud, par exemple un adhésif qui peut être thermiquement frndu et collé. On peut utiliser un adhésif du type copolymère d'un système polyoléfine, par exemple un copolymère binaire ou ternaire tel que acétate de vinyle et éthylène, ester ou acide acrylique, ester ou acide méthacrylique, ester ou acide glycidylméthacrylique,

etc, que l'on chauffe et que l'on rend thermiquement apte à s'écouler.

L'adhésif doit se dépober sur la bande de manière à ne produire aucun effet défavorable, tel qu'une déformation thermique. De façon générale, il est souhaitable que l'adhésif se lie à la bande à une température qui est inférieure au point de ramollissement du matériau de l'âme. En d'autres termas, dans le cas o l'on utilise un adhésif pouvant être thermiquement fondu et collé, il est nécessaire que le

point de ramollissement de l'adhésif soit plus bas que celui du maté-

riau de l'âme.

Dans un cas particulier, il est possible et avanta-

geux d'utiliser un adhésif ayant un point de ramollissement plus élevé que ceux des matériaux de l'âme afin de faire adhérer étroitement

l'âme à la gaine stratifiée.

(11) Tant que l'installation de production de la gaine est disposée latéralement, il est souhaitable que ltadhésif ait une viscosité suffisamment élevée pour qu'il ne puisse s'échapper

de la matrice de serrage 26 sous l'effet des forces de gravité.

Puisqu'il n'est pas demandé que l'adhésif soit sec, un adhésif du

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-ty/ thermiquement fsible Pet collable est le matériau le plus approprié. Puisque l'épaisseur de la couche d'adhésif placée à la surface de la bande métallique doit être uniforme, plus la viscosité de l'adhésif est élevée, plus l'épaisseur de la couche formée est uniforme, puisque la partie appropriée de la matrice de serrage compense toute inégalité d'épaisseur. D'autre part, pour que l'adhésif puisse s'écouler dans la partie de chevauchement de la bande et former une couche aussi mince que possible, il est avantageux que la viscosité soit basse. On détermine la valeur de

la viscosité en tenant compte de ces deux considérations opposées.

(12) Il est possible d'extruder la gaine en utili-

sant un procédé d'extrusion courant. Toutefois, il est souhaitable d'utiliser un procédé d'e;ztwusion non excentrique. Par opposition au cas du procédé classique illustré sur la figure 2, deux opérations {une prux: produira la bande pelliculée ct une pour extruder la gaine) son- prévues en tandem selon l'invention. Ainsi, on souhaite sim'pli= fier Ce processus globai, en paiticulier au départ des opérations

ou iUn ir.e_,t_: o les opéraeions sont temporairement suspendues.

Su- cette base, l'invention fournit le meilleur procédé permettant de revêtir la bande au mtoyen de l'adhésif par combinaison du système

de la mnatrice de serrage et du système d'extrusion de gaine.

On va maintenant présenter un exemple particulier

dîune application de L'invlention.

Selon le procédé illustré sur la figure 6, on a p-oduit un cible coaxial à gaine stratifiée, Pour l'âme, il est ut!i:S( un isolant en mousse de polyéthylène d'un diamètre externe c e 7,5 rio. Pour la bande îtall.ique, on utilise une bande d'aluminium m'ne épaisseur de 0,15 aun et d'une largeur de 29 mm. Tout d'abord, oC n màet la bande en forme de maniàre qu'elle présente un diamètre ct.-Lerne de 8,5 am au cours d'une opération préparatoire effectuée par la matrice il de la machine 25. Après cette opération, on pré= ch,;ffe la bande d'aluminium à u,.e température de 100 C dans le r'.?cauffaer 31, puis on la fait passer dans la matrice de serrage 26 "0ant le t-rou a une dimension de 7,8 mm. Un ionomère ("Hymyrane 1652",

-='ruit par la s ciét.é l-.itsui 0Cil. Co.) est utilisé comme adhésif.

La température de la matrice de serrage et de î'adhieif est d'environ O0 C. Sur la bande ainsi revêtue par l'adhésif, on applique du polyéthylène de basse densité à une température de 200 0C au moyen d'une extrudeuse de gaine de 65 mm par une méthode d'aspiration de manière à former la gaine sur la bande. Dans ce cas, la pression

négative utilisée est de 20 mm de mercure.

Une vue en coupe de la structure du câble coaxial à gaine stratifiée ainsi produit selon l'invention est présentée sur la figure 7. Le décrochement de la partie de chevauchement de la bande métallique, et même les bords en contact de la bande, sont

étroitement conjoints, et l'aie est entièrement rempliepar l'adhésif.

L'aspect général est excellent.

On a mesuré la résistance de l'adhésion au moyen d'un essai d'arrachement à 180 . En résultats, on a déterminé que la résistance d'adhésion entre la bande daluminium et la gaine de polyéthylène est de 4,2 kg/cm (sens latéral) et que la réúistanea d'adhésion de l'aireo les bords de la bande d'aluminium sa-:. eu contact est de 3,8 kg/ecm2 (sens latéral). Pour autant qu'il s'g!s: de la résistance de l'adhésions ce câble se rétle supérieur au; câbles produits selon le premier procédé classique illustrd sur i figure 2. En particulier, la résistance d'adhésion entre les p:-r:Las en chevauchement de la bande du cable selon l'invention est troJs fois plus élevée que celle d'un câble fabriqu- selon le premiez procédé connu. La résistance d'adhésion du deuxième procédé ccu est presque nulle. Dans un essai aux chocs à basse température (30?C), pour un impact de 1,4 N.m, le pourcentage d'échanti).lone de

l'invention endommagés est nul. Le pourcentage d'échantillons $,n-

domnagés du premier procédé est de 15 % et du deuxième procede es.

de 85 %.

Selon le procédé de l'invention tel que décrit cil dessus, on fait passer la bande dans au meins une matrice (matrice

de serrage) dans laquelle l'adhésif est appliqué et, en me ep.

la barde est mise en form.e. L'adhésif est en étct de nouvoir1 s --

ier lorsque la bande est mise en forme tubulaire par la mach-Ie de mise en forme. L'adhésif revêt la bande et remplit au moins le

décro hUe-enIt - arc es an chevauchem:eni de a bande.!:;a c.-

aprae. o,-.*.:,, f; X.t d'ô l go r.

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Du fait de l'effort de cisaillement produit par le déplacement de la bande, qui a précédemment été mise sous forme tubulaire, l'adhésif est présent non seulement à la surface de la bande, mais également au niveau du décrochement des parties en chevauchement et au voisinage des régions o les extrémités de la

bande soit en contact mutuel. De plus, puisque la qualité de rem-

plissage par l'adhésif et l'épaisseur du revêtement qu'il forme ne sont pas affectées par l'extrusion de la gaine, il n'y a pas d'air au niveau des parties en chevauchement de la bande, si bien que la bande et la gaine sont parfaitement en contact l'une avec l'autre, Par consequent, l'invention produit un article à gaine stratifiée ayant toutes les propriétés voulues d'étanchéité et de résistance mécanique, la force d'adhésion étant plus grande que celle d'un article obtenui selon les procédés classiques utilisant une bande

pelliculée.

Si on emploie un lubrifiant pour empêcher que la bande ne soit endoi"aagée pendant la partie initiale de sa mise en forme, il est possible que le lubrifiant soit retiré par l'adhésif à i' intrieur de la matrice de serrage selon l'invention. Même si un lubrifiant n'est pas utilisé, il est possible de mettre la bande en forme de la manière voulue dans la partie appropriée de la matrice de serrage sans endommager la surface de la bande du fait de l'effet lubrifiant de l'adhésif. Par consequent, la bande ne se corrode pas

et la force d'adhésion ne s'affaiblit pas en raison de parties endom-

magées de la surface de la bande ou de la présence de petits morceaux,

débris ou copeaux.

Selon le procédé de l'invention, il n'est pas néces-

saire de prodsire une bande stratifiée par un processus distinct.

La production de la bande stratifiée (le dépôt de l'adhésif sur la bande) et l'extrusion de la gaine s'effectuent selon l'invention pendant un même processus. De plus, puisqu'il n'est pas nécessaire d'ajuster l'état de revêtement de l'adhésif au moyen de la matrice de serrage, il s'ensuit avantageusement que la production est tout à

fait facile à réaliser et que le coût de production est bas.

Dans la description qui vient d'être donnée, on a

donné l'exemple d'un procédé de production de câble à gaine stratifies de façon à permettre une compréhension aisée de l'invention. Toutefois,

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l'invention ne s'y limite pas et peut être appliquée à d'autres articlIs tels qu'un tube constitué d'une gaine stratifiée, ainsi qu& des utilisations dans lesquelles il n'existe pas de matériau d'âme, par exemple un tuyau permettant de transporter un milieu chauffé comme de l'eau chaude, ou un tube guide d'ondes à section

droite elliptique. Alors qu'il a été expliqué ci-dessus que l'inven-

tion se révèle très avantageuse lorsqu'il est fait appel à une seule couche de la bande métallique, il va sans dire qu'il est possible d'utiliser d'autres bandes, telles que des bandes stratifiées ou composites. Alors que dans l'exemple donné ci-dessus, la matière plastique est extrudée par une extrudeuse et est placée sur la bande,

il va sans dire que l'invention ne se limite pas à ce cas.

* Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure

d'imaginer, à partir du procédé dont la description vient d'être

donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses

variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

R E V E N D i C A T I O N S

!o Procédé de production d'un article à gaine strati-

fiée (figure 7), caractérisé en ce qu'il comprend les opérations consistant à: délivrer longitudinalement une bande (19); faire passer la bande dans une première matrice (11) afin de donner à la bande une foirme au moins partiellement tubulaire; faire passer la bande dans une deuxième matrice (26) afin de donner à la bande une forme tubulaire voulue; appliquer un adhésif (27) sur les surfaces de la bande dans la deuxième matrice de façon à remplir au moins un décrochement (32) formé entre des bords en chevauchement (29) de la

bande; et, ensuite, recouvrir la bande d'une gaine (30).

2o Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on met la bande sous forme partiellement tubulaire au moyen di la première matrice et en ce qu'on la met sous une forme tubulaire fermée possedant des borda en chevauchement au moyen de la deuxième matrice, 3. Procêdé selon la revendication 1, caractérisé en ce 0:o1n mat la bande sous une forme tubulaire achevée au moyen de !a. p:en-aière mat.ice le proaédè comprenant en outre l'opération cons'stant à partiellement ouvrir au moins un bord de la bande avant

de la faire passer dans la deuxième matrice.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ca qu'il comprend l'opèra'ion consistant à appliquer un lubrifiant ac - n:aces de la bande cn contact avec les surfaces de la première n-'tricee 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que!es surfaces de la première matrice sont formées d'un matériau

plus moru que le matériau de la bande.

6, Procédé selon la revendication 1, caractérisé en c:e que la bande est constituée d'une bande métallique et en ce que 3(I le procédé comprend en outre l'opération consistant à rendre rugueuse au moins une surface extérieure de la bande métallique avant de la

faire pzef. dans la deuxième matrice.

Procédé selon la revendication 1, caractérisé en - qua 7a dcuni-ae matrice comprend une première matrice de serrage, ::r'-vn:caiogue, dans]. quelle l'adhésif est appliqué de amni ire à remplir les parties en chevauchement de la bande, et une deuxième matrice de serrage permettant de revêtir la bande au niveau de parties

autres que lesdites parties en chevauchement.

8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à nettoyer la bande avant

de la faire passer dans la deuxième matrice.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'opération de nettoyage de la bande consiste en un lavage électrolytique. 10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce qu'il comprend l'opération consistant à préchauffer (31) l'adhé-

sif et la bande avant de faire passer la bande dans la deuxième matrice. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la température d'échauffement de la bande et, ou bien, de l'adhésif est supérieure au point de ramollissement de l'adhésif

et inférieure à la temn-ratura de décomposition chimique de l'adhé-

sif. 12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération consistant à appliquer au moins un

vide partiel (13) autour de la deuxième matrice.

13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération consistant à revêtir la bande au moyen de la gaine comprend l'opération d'extrusion d'une gaine sur la bande en

une position étroitement adjacente à la deuxième matrice.

14. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en

ce que la deuxième matrice possède, I son entrée, un angle d'amin-

cissement supérieur à-90 .

15. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adhésif comprend un type de copo!ymère d'un système de polyoléfine. 16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que 'dhésif comprend un matc:zrian Xc[i.r:3upe fo;é de copolymres binaires ou ternaires comportant l'éthylène et l'acide

acétique, l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide gl-ycidyl-

riétlacrylique et autres esters.

a48o487 17. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladhésif a une viscosité suffisaisment élevée pour qu'il ne puisse échapper de la deuxième matrice sous l'effet des forces de gravité lo. Produit formé au moyen du procédé de l'une quel-

conquie des revendications 1 à 17.