FR2812465A1 - Supple woven sleeve for protecting cables, has metal incorporated in warp and/or weft threads to form screen against electromagnetic waves - Google Patents
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Abstract
Description
GAINE SOUPLE DE PROTECTIONFLEXIBLE PROTECTIVE SHEATH
La présente invention se rapporte au domaine technique général des gaines souples de protection de faisceaux de câbles transportant de l'énergie, des The present invention relates to the general technical field of flexible sheaths for protecting bundles of cables carrying energy,
informations ou bien encore de la lumière ou du son. information or even light or sound.
La présente invention concerne plus particulièrement les gaines souples de protection formées d'un matériau tissé muni de fils de trame et de fils de chaîne et qui comprend dans le sens de la trame, des fils thermoformables à mémoire de forme permettant d'obtenir un élément de forme sensiblement tubulaire, cet élément comportant un premier bord longitudinal libre et un deuxième bord longitudinal libre, la gaine étant ouvrable de manière réversible pour occuper une position ouverte dans laquelle les deux bords longitudinaux sont écartés l'un de l'autre sur au moins une partie de la longueur de la gaine, et une position fermée dans laquelle les deux bords longitudinaux sont mutuellement superposés De telles gaines ouvrables sont notamment connues d'après le US-A- 5 143 149 et sont habituellement mises en forme par traitement thermique pour être refermables sur elles-mêmes. On obtient ainsi un tube à mémoire de The present invention relates more particularly to flexible protective sheaths formed of a woven material provided with weft threads and warp threads and which comprises, in the direction of the weft, thermoformable threads with shape memory making it possible to obtain an element of substantially tubular shape, this element comprising a first free longitudinal edge and a second free longitudinal edge, the sheath being reversibly openable to occupy an open position in which the two longitudinal edges are spaced apart from each other on at least a part of the length of the sheath, and a closed position in which the two longitudinal edges are mutually superimposed. Such opening sheaths are known in particular from US-A-5 143 149 and are usually shaped by heat treatment to be closable on themselves. We thus obtain a memory tube of
forme qui est ouvrable longitudinalement suivant une génératrice. form which can be opened longitudinally along a generator.
En écartant localement les bords libres longitudinaux de la gaine, il est possible d'accéder aux câbles dont la gaine assure la protection contre des agressions extérieures telles que par exemple l'abrasion, l'eau, le feu ou By locally spreading the longitudinal free edges of the sheath, it is possible to access the cables whose sheath provides protection against external aggressions such as for example abrasion, water, fire or
bien encore l'huile.still good oil.
Même si de telles gaines facilitent l'accès aux câbles en vue de leur maintenance, elles ne permettent pas de protéger efficacement les câbles qu'elles contiennent contre les ondes électromagnétiques alors que ces Even if such sheaths facilitate access to cables for maintenance, they do not effectively protect the cables they contain against electromagnetic waves while these
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ondes constituent un facteur de risques extrêmement importants, en waves constitute an extremely important risk factor, in
particulier à bord des aéronefs.particularly on board aircraft.
Un objet de la présente invention vise en conséquence a fournir une nouvelle gaine de protection qui remédie aux différents inconvénients énumérés précédemment en protégeant les câbles contenus dans la gaine, An object of the present invention therefore aims to provide a new protective sheath which overcomes the various drawbacks listed above by protecting the cables contained in the sheath,
contre les effets négatifs des ondes électromagnétiques. against the negative effects of electromagnetic waves.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer une nouvelle gaine de protection assurant un blindage électromagnétique tout en étant souple, Another object of the present invention is to propose a new protective sheath ensuring electromagnetic shielding while being flexible,
et économique.and economical.
Encore un autre objet de la présente invention vise à proposer une nouvelle gaine de protection contre les ondes électromagnétiques appartenant à une Yet another object of the present invention is to propose a new protective sheath against electromagnetic waves belonging to a
plage de fréquences déterminées.frequency range determined.
Un autre objet de la présente invention vise à proposer une nouvelle gaine de protection qui permet de protéger les câbles contre les ondes électromagnétiques appartenant à une plage de fréquences la plus large possible. Encore un autre objet de la présente invention vise à proposer une nouvelle gaine de protection qui protège les câbles non seulement contre les ondes électromagnétiques, mais aussi contre les agressions provoquées Another object of the present invention is to propose a new protective sheath which makes it possible to protect the cables against electromagnetic waves belonging to the widest possible frequency range. Yet another object of the present invention is to propose a new protective sheath which protects the cables not only against electromagnetic waves, but also against the attacks caused
notamment par l'eau, I'abrasion, le feu ou bien encore l'huile. in particular by water, abrasion, fire or even oil.
Les objets assignés à la présente invention sont atteints à l'aide d'une gaine souple de protection formée d'un matériau tissé muni de fils de trame et de fils de chaîne et qui comprend dans le sens. de la trame, des fils thermoformables à mémoire de forme permettant d'obtenir un élément de forme sensiblement tubulaire, cet élément comportant un premier bord The objects assigned to the present invention are achieved by means of a flexible protective sheath formed of a woven material provided with weft threads and warp threads and which comprises in the direction. of the weft, thermoformable son with shape memory making it possible to obtain an element of substantially tubular shape, this element comprising a first edge
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longitudinal libre et un deuxième bord longitudinal libre, la gaine étant ouvrable de manière réversible pour occuper une position ouverte dans laquelle les deux bords longitudinaux sont écartés l'un de l'autre sur au moins une partie de la longueur de la gaine, et une position fermée dans laquelle les deux bords longitudinaux sont mutuellement superposés. caractérisée en ce qu'au moins un matériau métallique entre dans la composition de la gaine souple afin de former un écran de protection aux free longitudinal and a second free longitudinal edge, the sheath being reversibly open to occupy an open position in which the two longitudinal edges are spaced apart from one another over at least part of the length of the sheath, and a closed position in which the two longitudinal edges are mutually superimposed. characterized in that at least one metallic material enters the composition of the flexible sheath in order to form a protective screen against
ondes électromagnétiques.electromagnetic waves.
D'autres aspects de la présente invention seront explicités plus en détail à la Other aspects of the present invention will be explained in more detail in the
lecture de la description faite ci-après ainsi qu'aux dessins annexés, donnés reading of the description given below as well as in the attached drawings, given
à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, dans lesquels: - La figure 1 illustre, selon une vue en perspective, la gaine souple de by way of purely illustrative and nonlimiting examples, in which: - Figure 1 illustrates, in a perspective view, the flexible sheath of
protection conforme à la présente invention, en position normale fermée. protection according to the present invention, in normal closed position.
- La figure 2 illustre, selon une vue en perspective, la gaine souple de la - Figure 2 illustrates, in a perspective view, the flexible sheath of the
figure 1, en position ouverte.Figure 1, in the open position.
- Les figures 3 et 4 représentent des graphes montrant l'atténuation obtenue en fonction des fréquences des ondes électromagnétiques, pour deux types - Figures 3 and 4 represent graphs showing the attenuation obtained as a function of the frequencies of the electromagnetic waves, for two types
de tissus différents.of different fabrics.
La gaine souple 1 selon la présente invention représentée aux figures 1 et 2 est formée d'un matériau tissé 2 qui est muni de fils de trame 3 et de fils de The flexible sheath 1 according to the present invention shown in Figures 1 and 2 is formed of a woven material 2 which is provided with weft threads 3 and
chaîne 4.chain 4.
Afin de conformer le matériau tissé 2 selon une forme sensiblement cylindrique, au moins certains des fils de trame 3 comprennent une matière In order to conform the woven material 2 into a substantially cylindrical shape, at least some of the weft threads 3 comprise a material
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thermoformable qui, après traitement thermique, permet d'obtenir un thermoformable which, after heat treatment, makes it possible to obtain a
élément à mémoire de forme.shape memory element.
Les fils de trame 3 s'étendent ainsi transversalement suivant la plus petite dimension de la gaine 1, et les fils de chaîne 4 s'étendent suivant la longueur de cette gaine. La section transversale de la gaine thermoformée dépend des objets qui sont destinés à être protégés par cette gaine. Ces objets sont par exemple des câbles 5. La section peut être de forme carrée, rectangulaire ou bien The weft threads 3 thus extend transversely along the smallest dimension of the sheath 1, and the warp threads 4 extend along the length of this sheath. The cross section of the thermoformed sheath depends on the objects which are intended to be protected by this sheath. These objects are for example cables 5. The section can be square, rectangular or else
encore annulaire comme cela est représenté aux figures. still annular as shown in the figures.
Les fils de trame 3 sont par exemple réalisés en matière thermoplastique à The weft threads 3 are for example made of thermoplastic material with
mémoire de forme.shape memory.
La gaine 1 selon la présente invention est ouvrable de manière réversible selon une génératrice. Elle possède un premier bord longitudinal 10 et un The sheath 1 according to the present invention can be opened reversibly according to a generator. It has a first longitudinal edge 10 and a
deuxième bord longitudinal 11 qui sont tous les deux libres. second longitudinal edge 11 which are both free.
La gaine 1 possède ainsi une position fermée dans laquelle les deux bords libres 10 et 11 sont mutuellement superposés, le bord libre 11 est par exemple en appui sur le bord libre 10 (figure 1), et une position ouverte dans laquelle un utilisateur a écarté les deux bords l'un de l'autre (figure 2) pour accéder aux câbles 5. Généralement, les deux bords sont mutuellement écartés sur une partie seulement de la longueur de la gaine afin d'avoir accès localement et momentanément aux câbles 5. La position fermée est la position normale de la gaine dans laquelle la gaine délimite intérieurement The sheath 1 thus has a closed position in which the two free edges 10 and 11 are mutually superimposed, the free edge 11 is for example in abutment on the free edge 10 (FIG. 1), and an open position in which a user has moved aside the two edges of each other (Figure 2) to access the cables 5. Generally, the two edges are mutually spaced over only part of the length of the sheath in order to have local and momentary access to the cables 5. The closed position is the normal position of the sheath in which the sheath internally delimits
un volume fermé pour protéger les câbles qui y sont contenus. a closed volume to protect the cables contained therein.
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Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, au moins un matériau métallique entre dans la composition de la gaine souple afin de According to an essential characteristic of the present invention, at least one metallic material enters into the composition of the flexible sheath in order to
former un écran de protection aux ondes électromagnétiques. form a shield against electromagnetic waves.
Au sens de l'invention, on entend par composition de la gaine en matériaux métalliques, la quantité globale de ce ou de ces matériaux présente dans la gaine. Le ou les matériaux métalliques sont présents à hauteur d'une certaine quantité prédéterminée sous la forme de dépôt métallique réalisé sur l'une (face intérieure ou face extérieure) ou les deux faces du tissu 2, ou encore sous la forme d'un dépôt réalisé au niveau d'au moins certains des fils avant le tissage de ces fils, ou bien encore en entrant dans la composition intrinsèque d'au moins certains des fils de trame et des fils de chaîne. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, au moins un matériau métallique entre dans la composition de certains au moins des fils de trame 3 et dans la composition de certains au moins des fils de chaîne 4. Ces fils de trame 3 et de chaîne 4 sont entrecroisés pour former un écran aux ondes électromagnétiques. La gaine 1 selon la présente invention réalise en quelque sorte une cage de Faraday, qui peut être ouverte localement en reprenant d'elle-même sa For the purposes of the invention, the term composition of the sheath made of metallic materials means the overall amount of this or these materials present in the sheath. The metallic material (s) are present up to a certain predetermined amount in the form of a metallic deposit produced on one (inner face or outer face) or both sides of the fabric 2, or even in the form of a deposit produced at at least some of the threads before weaving these threads, or even by entering into the intrinsic composition of at least some of the weft threads and warp threads. According to a preferred embodiment of the invention, at least one metallic material is used in the composition of at least some of the weft threads 3 and in the composition of at least some of the warp threads 4. These weft threads 3 and chain 4 are intertwined to form a screen with electromagnetic waves. The sheath 1 according to the present invention makes a sort of Faraday cage, which can be opened locally by taking back its own
forme initiale.initial form.
La densité des mailles formées par les fils de trame 3 et de chaîne 4 métalliques ou partiellement métalliques est fonction de l'atténuation des ondes électromagnétiques à obtenir entre l'extérieur et l'intérieur de la gaine 1. Plus les mailles sont serrées, plus la plage de fréquences des ondes stoppées est grande. De manière générale, la densité des mailles et la quantité de matériau métallique incorporée dans le tissu 2 sont fonctions de The density of the meshes formed by the metallic or partially metallic weft 3 and warp 4 son is a function of the attenuation of the electromagnetic waves to be obtained between the outside and the inside of the sheath 1. The tighter the meshes, the more the frequency range of the stopped waves is large. In general, the density of the meshes and the quantity of metallic material incorporated in the fabric 2 are functions of
la plage de fréquence électromagnétique à atténuer. the electromagnetic frequency range to be attenuated.
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Les mailles constituent ainsi un réseau métallique dont les noeuds permettent de conduire les ondes électromagnétiques d'une maille à l'autre, suivant la longueur de la gaine 1. Ces ondes sont conduites à la surface de la gaine, sans pénétrer à l'intérieur de cette gaine et n'atteignent donc pas les cables 5 et inversement, les ondes émises par les câbles restent prisonnières à l'intérieur de la gaine et ne perturbent pas l'environnement de The meshes thus constitute a metallic network whose nodes make it possible to conduct the electromagnetic waves from one mesh to another, along the length of the sheath 1. These waves are conducted on the surface of the sheath, without penetrating inside. of this sheath and therefore do not reach the cables 5 and conversely, the waves emitted by the cables remain trapped inside the sheath and do not disturb the environment of
la gaine.sheath.
Le réseau constitué par les mailles à fils métalliques ou partiellement métalliques peut être supporté par une matrice qui assure la cohésion de The network constituted by the meshes with metallic or partially metallic wires can be supported by a matrix which ensures the cohesion of
lI'ensemble.lI'ensemble.
Dans une forme préférée de l'invention, la trame 3 comprend des fils en matériau thermoplastique et des fils métalliques et la chaîne 4 comprend des In a preferred form of the invention, the weft 3 comprises threads of thermoplastic material and metallic threads and the warp 4 comprises
fils textiles et des fils métalliques. textile threads and metallic threads.
En variante, des fils métallo-textiles peuvent se substituer ou être additionnés aux fils métalliques de la trame et de la chaîne. De tels fils métallo-textiles peuvent être constitués de 80% de polyester et de 20% As a variant, metallo-textile threads can replace or be added to the metallic threads of the weft and the warp. Such metallo-textile yarns may consist of 80% polyester and 20%
d'acier inoxydable.stainless steel.
Lorsque ces fils métallo-textiles sont croisés en trame et en chaîne pour former par exemple des mailles de 3 mm de côté, la gaine forme alors un écran contre les ondes électromagnétiques sur une plage de fréquences When these metallo-textile threads are crossed in weft and warp to form, for example, meshes of 3 mm on a side, the sheath then forms a screen against electromagnetic waves over a range of frequencies.
comprises entre 0,7 et 2,3 GigaHertz. between 0.7 and 2.3 GigaHertz.
Dans un premier exemple, la gaine selon la présente invention est constituée de fils de trame 3 comprenant un fil métallo-textile (polyester/inox) pour quatre fils textiles (polyester), et de fils de chaîne 4 comprenant un fil métallo-textile (polyester/inox) pour trois fils textiles (polyester). L'atténuation électromagnétique pour des ondes électromagnétiques émises à quarante In a first example, the sheath according to the present invention consists of weft son 3 comprising a metallo-textile yarn (polyester / stainless steel) for four textile yarns (polyester), and of warp son 4 comprising a metallo-textile yarn ( polyester / stainless steel) for three textile threads (polyester). Electromagnetic attenuation for electromagnetic waves emitted at forty
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centimètres de la gaine 1, en fonction de la fréquence de ces ondes, est représentée par le graphe de la figure 3. Les valeurs de cette atténuation en certains points de la courbe sont: Fréquences (MHz) Atténuation (dB) centimeters of the sheath 1, as a function of the frequency of these waves, is represented by the graph in FIG. 3. The values of this attenuation at certain points of the curve are: Frequencies (MHz) Attenuation (dB)
A 11000000 - 48,727A 11,000,000 - 48,727
B 12997000 - 45,409B 12997000 - 45.409
C 14999000 - 47,503C 14999000 - 47.503
D 18009000 - 42,765D 18009000 - 42,765
E 20998000 - 48,169E 20998000 - 48.169
F 23000000 - 49,599F 23,000,000 - 49.599
G 24995000 - 53,784G 24995000 - 53.784
H 26997000 - 60,349H 26997000 - 60.349
Dans un deuxième exemple, la gaine selon la présente invention est constituée de fils de trame 3 comprenant un fil métallo-textile (polyester/inox) pour quatre fils textiles (polyester), et de fils de chaîne 4 comprenant un fil In a second example, the sheath according to the present invention consists of weft threads 3 comprising a metal-textile thread (polyester / stainless steel) for four textile threads (polyester), and warp threads 4 comprising a thread
métallo-textile (polyester/inox) pour quatre fils textiles (polyester). metallo-textile (polyester / stainless steel) for four textile yarns (polyester).
L'atténuation électromagnétique pour des ondes électromagnétiques émises à quarante centimètres de la gaine 1, en fonction de la fréquence de ces ondes, est représentée par le graphe de la figure 4. Les valeurs de cette atténuation en certains points de la courbe sont: The electromagnetic attenuation for electromagnetic waves emitted at forty centimeters from the sheath 1, as a function of the frequency of these waves, is represented by the graph of figure 4. The values of this attenuation at certain points of the curve are:
8 28124658 2812465
Fréquences (MHz) Atténuation (dB)Frequencies (MHz) Attenuation (dB)
K 11000000 - 49,578K 11000000 - 49.578
L 12997000 - 45,103L 12997000 - 45.103
M 14999000 - 45,338M 14999000 - 45.338
N 18009000 - 42,157N 18009000 - 42.157
O 20998000 - 42,729O 20998000 - 42,729
P 23000000 - 41,518P 23,000,000 - 41.518
Q 24995000 - 49,184Q 24995000 - 49.184
R 26997000 - 51,486R 26997000 - 51.486
On notera qu'à chaque fois que l'on diminue de 3dB la valeur des ondes, la propagation de ces ondes est divisée par deux. Les atténuations obtenues avec la gaine 1 selon la présente invention permettent donc de diminuer de It will be noted that each time that the value of the waves is reduced by 3dB, the propagation of these waves is halved. The attenuations obtained with the sheath 1 according to the present invention therefore make it possible to reduce by
manière très importante la propagation de ces ondes. very importantly the propagation of these waves.
On comprend que les variations de la densité de maille et de la composition des fils métallo-textiles permettent une variation de la plage des fréquences des ondes atténuées ou stoppées selon des critères déterminés par l'utilisateur, en fonction des câbles à protéger et de l'environnement dans It is understood that the variations in the mesh density and in the composition of the metallo-textile threads allow a variation in the frequency range of the attenuated or stopped waves according to criteria determined by the user, depending on the cables to be protected and the environment in
lequel ces câbles sont placés.which these cables are placed.
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De plus, la gaine peut en outre posséder des caractéristiques de résistance au feu, à l'eau, à l'huile ou encore à l'abrasion en lui faisant subir des In addition, the sheath may also have characteristics of resistance to fire, water, oil or even abrasion by subjecting it to
traitements appropriés ou en choisissant une nature de fils textiles adaptée. appropriate treatments or by choosing a suitable type of textile yarn.
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