FR2745417A1 - PROCESS AND PLANT FOR MANUFACTURING INSULATED ELECTRIC CABLES WITH THIN COATING - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication de câbles électriques isolés à revêtement (40, 17-18) mince comportant un support 1. Selon l'invention, le dépôt du revêtement (40, 17-18) est réalisé par extrusion ou coextrusion autour d'un support 1. Par ailleurs, la mise en oeuvre du procédé se fait avec une installation comprenant: - une tête d'extrusion extrudeuse (13a) alimentée par une extrudeuse (7) au moins, - une vis d'extrusion (14, 15) au moins, ayant une zone d'alimentation (A), une zone de compression (C) et une zone de plastification (PL).The invention relates to a method of manufacturing insulated electrical cables with a thin coating (40, 17-18) comprising a support 1. According to the invention, the coating (40, 17-18) is deposited by extrusion or coextrusion around of a support 1. Furthermore, the implementation of the method is done with an installation comprising: - an extrusion head (13a) supplied by at least one extruder (7), - an extrusion screw (14 , 15) at least, having a feed zone (A), a compression zone (C) and a plasticization zone (PL).
Description
L'invention concerne un procédé de fabrication de câbles électriquesThe invention relates to a method of manufacturing electric cables
isolés à revêtement mince comportant l'isolation d'une âme conductrice par une enveloppe isolante thin-lined insulators having the insulation of a conductive core by an insulating envelope
et le dépôt d'un revêtement mince. and depositing a thin coating.
On appelle ici revêtement mince un revêtement ayant une This is called thin coating a coating having a
épaisseur au moins inférieure à 100 pm. thickness at least less than 100 μm.
L'invention concerne également une installation pour la The invention also relates to an installation for the
mise en oeuvre d'un tel procédé.implementation of such a method.
Ces câbles sont plus spécialement utilisés dans le domaine de l'aéronautique o les exigences de qualité, de stabilité sont importantes et doivent être obtenues avec un poids minimum. En particulier on cherche, dans ce domaine à réaliser des câbles repérables facilement par leur couleur, compatibles avec les systèmes spécifiques de marquage des câbliers et avionneurs, résistant bien au vieillissement et à la température et présentant une bonne tenue aux liquides de bord. Les couches de revêtement doivent présenter une bonne adhésion sur l'enveloppe isolante. Ce sont les raisons pour lesquelles les âmes conductrices, après avoir reçu une enveloppe isolante sont recouvertes d'une ou de plusieurs These cables are more specifically used in the field of aeronautics where the requirements of quality and stability are important and must be obtained with a minimum weight. In particular, it is sought in this field to make cables easily detectable by their color, compatible with the specific marking systems of cable and aircraft manufacturers, resistant to aging and temperature and having good resistance to on-board liquids. The coating layers must have good adhesion to the insulating envelope. These are the reasons why conductive cores, after receiving an insulating envelope are covered with one or more
couches minces.thin layers.
Le procédé concerne l'application d'un revêtement sur des fils de câblage, des éléments et des gaines de câbles électriques multiconducteurs marquables ou non par exemple par The method relates to the application of a coating on wiring wires, elements and sheaths of multiconductor electric cables, which may or may not be marked, for example by
un procédé mettant en oeuvre un laser. a method using a laser.
Ce revêtement est généralement une résine fluoropolymère de famille chimique ETFE, (copolymère d'Ethylène et TétraFluoroEthylène), FEP (copolymère de TétraFluoroEthylène et d'hexafluoroPropylène), PFA (polymère à structure de base Carbone- Fluor avec des chaînes latérales PerFluorAlcoxy). On appellera par la suite "support" l'un quelconque des produits suivants: - un fil de câblage, c'est-à-dire une âme conductrice et son enveloppe isolante, - un élément, c'est-à-dire un fil de câblage entrant dans la constitution d'un câble, - un blindage, c'est-à-dire une partie métallique recouvrant un certain nombre d'éléments, - une enveloppe ou gaine, c'est-à-dire un isolant qui This coating is generally a fluoropolymer resin of chemical family ETFE, (ethylene copolymer and tetrafluoroethylene), FEP (copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene), PFA (polymer with a carbon-fluorine base structure with PerFluoroalkoxy side chains). The term "support" will be referred to as any of the following products: a wiring wire, that is to say a conductive core and its insulating envelope, an element, that is to say a wire for wiring constituting a cable, - a shield, that is to say a metal part covering a certain number of elements, - an envelope or sheath, that is to say an insulator which
recouvre le blindage.covers the shield.
Un fil de câblage peut être obtenu par enrubanage d'une A wiring wire can be obtained by wrapping a
âme conductrice, il forme alors un support rubané. conductive soul, it then forms a ribboned support.
La nature du support rubané est soit de la famille polytétrafluoroéthylène ou de la famille des polyimides enduits. Tous les rubans sont scellés par traitement thermique. Les rubans polyimides peuvent être constitués de différents matériaux, on pourra citer comme exemple les marques déposées suivantes: - KAPTON F. marque déposée par DUPONT de NEMOURS, - OASIS, marque déposée par DUPONT de NEMOURS, - KAPTON XL marque déposée par DUPONT de NEMOURS, - KAPTON HKJ, marque déposée par DUPONT de NEMOURS, UPILEX F, marque déposée par UBE INDUSTRIES, The nature of the ribbon support is either of the polytetrafluoroethylene family or of the family of coated polyimides. All ribbons are sealed by heat treatment. The polyimide tapes may be made of different materials, the following registered trademarks may be mentioned as examples: - KAPTON F. registered trademark by DUPONT de NEMOURS, - OASIS, trademark registered by DUPONT de NEMOURS, - KAPTON XL trademark registered by DUPONT de NEMOURS KAPTON HKJ, registered trademark of DUPONT de NEMOURS, UPILEX F, registered trademark of UBE INDUSTRIES,
- APICAL AF, marque déposée par KANEGAFUCHI CHEMICAL. - APICAL AF, registered trademark by KANEGAFUCHI CHEMICAL.
Pour les rubans polytétrafluoroéthylène, on pourra citer comme exemple les marques déposées suivantes: - BF, marque déposée par GORE, - Bandes PTFE crues de RESITAPE, - Bandes PTFE non frittées de 3P (Produits Plastiques Performants). Pour les ETFE: - le TEFZEL, marque déposée par DUPONT de NEMOURS, - 1'HOSTAFLON, marque déposée par HOECHST, - NEOFLON ETFE, marque déposée par DAIKIN, Examples of the following trade marks for polytetrafluoroethylene tapes are: - BF, registered trademark of GORE, - Raw PTFE tapes of RESITAPE, - Unsintered PTFE tapes of 3P (High Performance Plastics Products). For ETFE: - TEFZEL, registered trademark by DUPONT de NEMOURS, - HOSTAFLON, trademark registered by HOECHST, - NEOFLON ETFE, registered trademark by DAIKIN,
- AFLON COP, marque déposée par ASAHI GLASS. - AFLON COP, registered trademark by ASAHI GLASS.
Pour les FEP: - le TEFLON FEP, marque déposée par DUPONT de NEMOURS, - le NEOFLON FEP, marque déposée par DAIKIN, For FEP: - TEFLON FEP, registered trademark by DUPONT de NEMOURS, - NEOFLON FEP, registered trademark by DAIKIN,
- HOSTAFLON FEP marque déposée par HOECHST. - HOSTAFLON FEP registered trademark by HOECHST.
Pour le PFA - le TEFLON PFA, marque déposée par DUPONT de NEMOURS, NEOFLON PFA de DAIKIN, - HOSTAFLON PFA de HOECHST. On peut utiliser pour la réalisation des âmes et des blindages, des matériaux tels que (cuivre, alliages de cuivre, aciers cuivrés, aluminium et alliages d'aluminium). Ces différents métaux peuvent être protégés par étamage, argenture For the PFA - TEFLON PFA, registered trademark by DUPONT of NEMOURS, NEOFLON PFA of DAIKIN, - HOSTAFLON PFA of HOECHST. It is possible to use for the production of cores and shielding materials such as (copper, copper alloys, copper steels, aluminum and aluminum alloys). These different metals can be protected by tinning, silvering
ou nickelage.or nickel plating.
Concernant les fils de câblage et des éléments, les dimensions des supports utilisés selon l'invention concernant des fils de câblage et des éléments sont de préférence définis par la norme AWG (American Wire Gage) de diamètre minimum égal With regard to the wiring wires and elements, the dimensions of the supports used according to the invention concerning wiring wires and elements are preferably defined by the AWG (American Wire Gage) standard of minimum equal diameter.
à 0,70 mm et maximum égal à 2 mm. at 0.70 mm and maximum equal to 2 mm.
Les câbles rubanés connus, sont jusqu'à présent revêtus par une enduction multipassage avec une cuisson dynamique simultanée. Ce procédé d'enduction impose une vitesse basse et The known ribbon cables are hitherto coated with a multipass coating with simultaneous dynamic cooking. This coating process imposes a low speed and
par conséquent une productivité faible. therefore low productivity.
On connaît, par ailleurs, des procédés de réalisation Processes are known, moreover,
de revêtements sur câbles par extrusion ou par co-extrusion. cable coatings by extrusion or coextrusion.
Ces procédés connus permettent d'obtenir des revêtements sur des supports métalliques rubanés ou non. L'épaisseur totale de ces revêtements extrudés antérieurs est de l'ordre de 120 Mm alors que rappelons le, on désigne ici par mince des revêtements d'épaisseurs inférieures à 100 Mm. Cela entraîne des poids élevés et une consommation de matière importante These known methods make it possible to obtain coatings on metal supports which are ribboned or otherwise. The total thickness of these anterior extruded coatings is of the order of 120 μm whereas, as mentioned above, thin coatings with thicknesses of less than 100 μm are used here. This results in high weights and considerable material consumption.
générant des surcoûts.generating additional costs.
Le but de l'invention est d'améliorer considérablement la productivité de câbles comportant des revêtements minces, de préférence d'épaisseur 50 Mm maximum pour deux couches ou The object of the invention is to considerably improve the productivity of cables comprising thin coatings, preferably of thickness up to 50 μm for two layers or
Mm maximum pour une couche.Mm maximum for a layer.
L'invention concerne donc un procédé de fabrication de câbles électriques isolés à revêtement mince comportant un The invention therefore relates to a method of manufacturing thin-walled insulated electrical cables comprising a
support.support.
Selon l'invention, le dépôt du revêtement est réalisé According to the invention, the deposition of the coating is carried out
par extrusion autour du support.by extrusion around the support.
Le procédé de l'invention permet la réalisation d'un revêtement très mince en résine fluoropolymère par exemple de la famille chimique ETFE, FEP ou PFA sur un câble rubané, en The process of the invention makes it possible to produce a very thin fluoropolymer resin coating, for example of the chemical family ETFE, FEP or PFA on a ribbon cable,
utilisant la technologie de l'extrusion. using extrusion technology.
Le procédé selon l'invention présente des avantages notamment une épaisseur constante et concentrique du revêtement sur le câble et un coût réduit du fait de The method according to the invention has advantages including a constant and concentric thickness of the coating on the cable and a reduced cost due to
l'augmentation de la productivité.the increase in productivity.
Le procédé selon l'invention permet d'obtenir un câble The method according to the invention makes it possible to obtain a cable
répondant aux exigences de qualité des produits aéronautiques. meeting the quality requirements of aeronautical products.
Le revêtement extrudé sur le câble rubané possède une grande tenue au vieillissement en température et aux agressions de l'extérieur. Enfin, le marquage du câble revêtu reste lisible The extruded coating on the ribbon cable has a great resistance to aging in temperature and attacks from the outside. Finally, the marking of the coated cable remains legible
et la couleur extérieure n'est pas altérée. and the outer color is not altered.
Dans différents modes de réalisation, l'invention peut aussi présenter les caractéristiques ci-après considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - le revêtement est réalisé par la co-extrusion de deux couches, On entend par, co-extrusion, un procédé qui permet de déposer simultanément deux couches en un seul passage dans une seule tête à extruder. La co-extrusion est réalisée par poussage de la matière à travers l'extrudeuse. Une première arrivée de la première matière fondue forme une première couche intérieure. Une deuxième arrivée de la deuxième matière fondue, distincte de la première arrivée forme une deuxième couche extérieure à la première. Les deux couches circulaires, intérieure et extérieure, sont déposées simultanément sur le câble par tirage dudit câble. L'homogénéité de la matière fondue est de préférence améliorée par un contrôle de la viscosité et de la pression réalisé par une auto- régulation de In various embodiments, the invention may also have the following characteristics considered in isolation or in all their technically possible combinations: the coating is produced by the co-extrusion of two layers; method that allows to simultaneously deposit two layers in a single pass in a single head to extrude. Coextrusion is carried out by stuffing the material through the extruder. A first arrival of the first melt forms a first inner layer. A second arrival of the second melt, distinct from the first arrival forms a second outer layer to the first. The two circular layers, inner and outer, are simultaneously deposited on the cable by pulling said cable. The homogeneity of the melt is preferably improved by a control of the viscosity and pressure achieved by self-regulation of
la température.temperature.
- le support est dépollué avant le dépôt du revêtement, - le support subit un traitement de surface avant le - the support is cleaned up before the deposition of the coating, - the support undergoes a surface treatment before the
dépôt du revêtement.deposition of the coating.
Ce traitement de surface du câble est effectué pour permettre un accrochage amélioré du revêtement sur le support. Un flammage, un préchauffage en ambiance chaude, une ionisation, un préchauffage par induction peuvent être mis en oeuvre. Le flammage consiste à faire passer le support dans une flamme juste avant l'extrusion pour le préparer. Le préchauffage consiste avantageusement à laisser le câble This surface treatment of the cable is performed to allow an improved attachment of the coating on the support. Flaming, preheating in a hot environment, ionization, induction preheating can be implemented. The flaming is to pass the support in a flame just before extrusion to prepare it. Preheating advantageously consists in leaving the cable
durant un certain temps dans une ambiance chaude. for a while in a warm atmosphere.
Le traitement de surface par ionisation consiste à ioniser la surface du câble. Le champ sous le courant à haute Ionization surface treatment involves ionizing the surface of the cable. The field under the current at high
tension, se décharge par l'intermédiaire d'un effet Corona. voltage, discharges via a Corona effect.
L'ionisation est alors portée sur la surface à traiter et conduit à la formation de groupes polaires qui permettent une The ionization is then carried on the surface to be treated and leads to the formation of polar groups which allow a
fixation suffisante du revêtement.sufficient fixation of the coating.
- Un préchauffage par induction consiste à passer le support dans un solénoïde alimenté par un courant haute fréquence induisant un courant de Foucault dans l'âme conductrice du support. L'âme conductrice est portée en température qui engendre à son tour une température dans l'isolant par conduction transversale du centre de l'âme vers Induction preheating consists in passing the support in a solenoid fed by a high frequency current inducing an eddy current in the conductive core of the support. The conductive core is raised in temperature which in turn generates a temperature in the insulator by transverse conduction of the center of the soul towards
l'extérieur.outside.
Selon la géométrie du support, on utilisera soit le traitement Corona, le flammage ou l'un des préchauffages Depending on the geometry of the support, use either Corona treatment, flaming or preheating
décrits ci-dessus.described above.
- le câble revêtu est soumis à un traitement de post- - the coated cable is subjected to a post-treatment
cuisson après le dépôt du revêtement. baking after the deposition of the coating.
Un câble revêtu de qualité, exige une grande adhérence de la couche extrudée sur le support. Le traitement du support par flammage, par préchauffage ou par ionisation contribue à A quality coated cable requires a high adhesion of the extruded layer to the substrate. The treatment of the support by flaming, preheating or ionization contributes to
faciliter cette adhésion, mais n'est pas toujours suffisant. facilitate this membership, but is not always enough.
Une post-cuisson est utile pour favoriser le scellement de la ou des couches en matière fluoropolymère. Lorsque l'enveloppe isolante est formée par un ruban polyimide recevant le revêtement, ce ruban est recouvert d'un adhésif en thermoplastique permettant par traitement thermique de sceller le ruban pour obtenir un isolant homogène. La post-cuisson permet d'amener la couche extérieure à sa température de ramollissement pour permettre à la ou aux couches extrudées de venir s'accrocher sur le support rubané. Cette opération peut être réalisée en ligne avec l'extrusion ou en reprise suivant Post-baking is useful for promoting the sealing of the layer or layers of fluoropolymer material. When the insulating jacket is formed by a polyimide ribbon receiving the coating, this tape is covered with a thermoplastic adhesive allowing by heat treatment to seal the ribbon to obtain a homogeneous insulation. Post-baking makes it possible to bring the outer layer to its softening temperature in order to allow the extruded layer (s) to hang on the ribbon support. This operation can be carried out in line with the extrusion or in the following recovery
les vitesses de tirage du câble.pulling speeds of the cable.
- le câble revêtu est marqué.- the coated cable is marked.
En fin de procédé, avant le contrôle final, le marquage des câbles est réalisé par molette, par jet d'encre, suivant At the end of the process, before the final inspection, the marking of the cables is done by wheel, inkjet, following
le diamètre ou la géométrie dudit câble. the diameter or geometry of said cable.
Après post-cuisson et marquage éventuel du support revêtu, un contrôle du diamètre est effectué ainsi qu'une détection de présence du revêtement et de défauts diélectriques. L'invention concerne également une installation de After post-baking and eventual marking of the coated support, a diameter check is carried out as well as a presence detection of the coating and dielectric defects. The invention also relates to an installation of
fabrication de câbles électriques isolés à revêtement mince. manufacture of thin-walled insulated electrical cables.
Selon l'invention, l'installation du revêtement du support comprend: - une tête d'extrusion alimentée par une extrudeuse, au moins, - une vis d'extrusion au moins, ayant une zone d'alimentation, une zone de compression et une zone de plastification. L'installation du revêtement comprend avantageusement une tête d'extrusion alimentée par deux extrudeuses. Il est According to the invention, the installation of the support coating comprises: an extrusion head fed by an extruder, at least, at least one extrusion screw, having a feed zone, a compression zone and a lamination area. The installation of the coating advantageously comprises an extrusion head fed by two extruders. It is
ainsi possible de réaliser des revêtements bi-couches. thus possible to achieve two-layer coatings.
- la tête d'extrusion est constituée de deux fusées coaxiales superposées, - la profondeur des filets dans la zone de plastification de la vis d'extrusion est inférieure à the extrusion head consists of two superimposed coaxial fuses, the depth of the threads in the zone of plasticization of the extrusion screw is less than
la profondeur des filets dans la zone d'alimentation. the depth of the nets in the feeding area.
La profondeur des filets, conjuguée avec les longueurs respectives des trois zones (alimentation, compression, plastification), engendre de faibles débits non soumis à un The depth of the nets, combined with the respective lengths of the three zones (feed, compression, plasticization), generates low flow rates that are not subject to
phénomène de cisaillement.shear phenomenon.
Des dispositions, formes et caractéristiques de la Provisions, forms and characteristics of the
présente invention ressortiront de la description détaillée present invention will emerge from the detailed description
faite en regard des dessins annexes, sur lesquels: La Figure 1A représente un câble tel que ceux obtenus par le procédé et l'installation de l'invention dont le with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1A represents a cable such as those obtained by the method and the installation of the invention, the
revêtement est bi-couche.coating is two-layer.
La Figure lB représente un câble tel que ceux obtenus par le procédé et l'installation de l'invention dont le FIG. 1B represents a cable such as those obtained by the method and the installation of the invention, the
revêtement est mono-couche.coating is single-layer.
La Figure 1C représente un câble multiconducteur. Figure 1C shows a multicore cable.
La Figure 2 représente une vue longitudinale de la Figure 2 shows a longitudinal view of the
machine de fabrication du revêtement. coating machine.
La Figure 3A représente une vue de face de la tête de Figure 3A shows a front view of the head of
co-extrusion et des deux vis.coextrusion and two screws.
La Figure 3B représente une vue de dessus de la Figure Figure 3B shows a top view of the Figure
3A.3A.
La Figure 4A représente une vue de face de la tête Figure 4A shows a front view of the head
d'extrusion et la vis.extrusion and screw.
La Figure 4B représente une vue de dessus de la Figure 4A. La Figure 5 représente le schéma de la tête d'extrusion. La Figure 6 représente la vis d'extrusion dans une vue longitudinale. Le câble fabriqué selon l'invention est représenté sur les figures 1A et lB. Il comporte une âme conductrice 60, contenue dans une enveloppe isolante la. Cette enveloppe la Figure 4B is a top view of Figure 4A. Figure 5 shows the schematic of the extrusion head. Figure 6 shows the extrusion screw in a longitudinal view. The cable manufactured according to the invention is shown in FIGS. 1A and 1B. It comprises a conductive core 60, contained in an insulating envelope 1a. This envelope the
constituant le support 1 est recouverte d'un revêtement mono- the support 1 is covered with a mono-
couche 40 ou bi-couche 17, 18.layer 40 or two-layer 17, 18.
La Figure 1C illustre deux supports 1 revêtus respectivement avec leurs revêtements 17, 18. L'ensemble comprenant les deux câbles est entouré successivement en allant de l'intérieur vers l'extérieur, par un blindage 64, une gaine constituant le support 61 et un revêtement bi-couche FIG. 1C illustrates two supports 1 coated respectively with their coatings 17, 18. The assembly comprising the two cables is successively surrounded by going from the inside to the outside, by a shielding 64, a sheath constituting the support 61 and a two-layer coating
62, 63 en fluoropolymère.62, 63 in fluoropolymer.
La Figure 2 illustre l'installation du procédé de Figure 2 illustrates the installation of the process of
fabrication du revêtement 17, 18 sur le câble isolé 1. manufacture of the covering 17, 18 on the insulated cable 1.
Le sens de déroulement 19 du câble 1 va du dévidoir 3 situé à gauche vers le récepteur 12. Le câble isolé non revêtu 1 passe successivement dans: le dispositif de dépollution 4, - le dispositif de traitement de surface 5, - éventuellement le dispositif de vide 6, The unwinding direction 19 of the cable 1 goes from the reel 3 on the left to the receiver 12. The uncoated insulated cable 1 passes successively into: the depollution device 4, - the surface treatment device 5, - optionally the device empty 6,
- l'extrudeuse 7.the extruder 7.
A la sortie de ladite extrudeuse 7, le câble isolé revêtu 2a, 2b passe successivement dans: - le dispositif de post-cuisson 8, - le bac de refroidissement 9, - le dispositif de marquage 10, At the outlet of said extruder 7, the insulated insulated cable 2a, 2b successively passes into: - the post-baking device 8, - the cooling tank 9, - the marking device 10,
- le poste de contrôle 11.- the checkpoint 11.
Le câble isolé 1 à la sortie du dévidoir 3 est dépollué à l'aide d'un brossage et d'un soufflage pour détacher des poussières ou autres éléments étrangers collés. La surface de l'âme isolée 1 est préparée soit par flammage, par ionisation ou par préchauffage pour permettre un bon accrochage du The insulated cable 1 at the outlet of the reel 3 is cleaned by means of a brushing and blowing to detach dust or other foreign elements glued. The surface of the insulated core 1 is prepared either by flame, ionization or preheating to allow good adhesion of the
revêtement sur ladite âme isolée 1. coating on said insulated core 1.
Le dispositif avec pompe à vide 6 peut être utilisé éventuellement pour obtenir une meilleure adhésion du The device with vacuum pump 6 can be used optionally to obtain a better adhesion of the
revêtement 17, 18 sur le câble isolé 1. coating 17, 18 on the insulated cable 1.
L'extrudeuse 7 permet à partir de granulés, de former, The extruder 7 allows from granules, to form,
puis de déposer le revêtement 17, 18 sur le câble isolé 1. then to deposit the coating 17, 18 on the insulated cable 1.
Elle est avantageusement équipée en amont d'une trémie It is advantageously equipped upstream of a hopper
chauffante pour le séchage de la résine. heating for drying the resin.
Le dispositif de traitement 5 du câble 1 à revêtir peut fonctionner par ionisation. Celui-ci comprend alors les éléments suivants: - un générateur de courant à haute tension, The treatment device 5 of the cable 1 to be coated can operate by ionization. The latter then comprises the following elements: a high-voltage current generator,
- une électrode de décharge.a discharge electrode.
L'efficacité de ce dispositif de traitement par ionisation sera limitée par la vitesse d'extrusion élevée: environ 200 m/mn. Le dispositif de traitement 5 du câble 1 peut aussi fonctionner par flammage. Dans cette configuration, le câble défile au travers d'une rampe à gaz placée devant le The effectiveness of this ionization treatment device will be limited by the high extrusion rate: about 200 m / min. The treatment device 5 of the cable 1 can also operate by flame. In this configuration, the cable runs through a gas ramp placed in front of the
dispositif d'extrusion.extrusion device.
Un autre mode peut être utilisé: il s'agit d'un préchauffage. Dans ce cas, deux possibilités se présentent: - le support défile dans l'atmosphère chaude d'un four disposé en ligne, Another mode can be used: it is a preheating. In this case, two possibilities are presented: the support runs in the hot atmosphere of an oven arranged in line,
- le support défile dans un préchauffeur à induction. the support runs in an induction preheater.
A la sortie de cette extrudeuse 7, le câble revêtu 2a, 2b subit une postcuisson 8 pour favoriser le scellement de la ou des couches de revêtement 17, 18. Après la post-cuisson 8, le support revêtu 17, 18 est refroidi dans un bac d'eau 9 ou à At the exit of this extruder 7, the coated cable 2a, 2b undergoes a post-bake 8 to promote the sealing of the coating layer or layers 17, 18. After the post-baking 8, the coated support 17, 18 is cooled in a water tank 9 or
l'air (l'eau pouvant être portée en température). air (the water can be heated).
Une source de chaleur contient des éléments chauffants thermorégulés pour la post-cuisson des couches. Les moyens utilisés peuvent être de l'air chaud, un trempage dans un bain A heat source contains thermoregulated heating elements for post-bake diapers. The means used can be hot air, soaking in a bath
de sel minéral ou les deux conjugués. of mineral salt or both conjugates.
En effet, un traitement de surface ne permet pas toujours d'obtenir l'adhérence souhaitée de la couche de revêtement 40, 17-18 sur le support 1. La post-cuisson 8 est alors nécessaire pour favoriser l'accrochage du revêtement 40, Indeed, a surface treatment does not always make it possible to obtain the desired adhesion of the coating layer 40, 17-18 on the support 1. The post-firing 8 is then necessary to promote the attachment of the coating 40,
17-18 sur le support 1.17-18 on the support 1.
Le bac de refroidissement 9 du câble revêtu 2a, 2b est disposé après le dispositif de post-cuisson 8. Le The cooling tank 9 of the coated cable 2a, 2b is arranged after the post-baking device 8.
refroidissement se fait à l'air ou dans de l'eau. cooling is done in air or in water.
Le marquage 10 est effectué par un jet d'encre, par une molette. Le contrôle géométrique 11 final des câbles revêtus 2a, 2b permet de vérifier le diamètre et de détecter les The marking 10 is performed by an ink jet, by a wheel. The final geometric control 11 of the coated cables 2a, 2b makes it possible to check the diameter and to detect the
défauts éventuels.possible defects.
L'unité de marquage 10 du câble revêtu 2 est placée en ligne en aval de l'extrudeuse 7. Cette opération peut néanmoins être effectuée ultérieurement dans une opération de reprise. Le poste de contrôle 11 permet de contrôler la géométrie des couches extrudées 40, 17-18 sur le support 1, et The marking unit 10 of the coated cable 2 is placed in line downstream of the extruder 7. This operation can nevertheless be performed later in a recovery operation. The control station 11 makes it possible to control the geometry of the extruded layers 40, 17-18 on the support 1, and
les défauts éventuels.possible defects.
Ce poste comprend d'une part un Sparktester du type haute fréquence permettant de détecter en continu: - les épissures reliant les longueurs saines entre elles, - les éventuels défauts diélectriques (fil ou câble éraflé). Le contrôle diélectrique pendant la production du câble se fait en défilant dans une unité d'essai à sec à haute tension. Il comprend d'autre part un lecteur de diamètre de type optique avec lecture suivant deux axes perpendiculaires qui affiche en permanence la moyenne et la valeur des deux This station comprises on the one hand a Sparktester of the high frequency type for continuously detecting: - the splices connecting the healthy lengths between them, - the possible dielectric defects (wire or broken cable). The dielectric control during the production of the cable is made by moving in a high voltage dry test unit. It also comprises an optical-type diameter reader with two perpendicular axes reading which permanently displays the average and the value of the two
diamètres lus sur une unité processeur. diameters read on a processor unit.
Les Figures 3A et 3B illustrent une extrudeuse 7a mise en oeuvre dans l'installation de l'invention pour obtenir un FIGS. 3A and 3B illustrate an extruder 7a implemented in the installation of the invention to obtain a
revêtement bi-couche. Elle comprend une tête 13a de co- two-layer coating. It comprises a head 13a of co-
extrusion avec à sa gauche une première vis d'extrusion 14 et à sa droite une deuxième vis d'extrusion 15. Les deux vis 14, extrusion with on its left a first extruder screw 14 and on its right a second extruder screw 15. The two screws 14,
sont montées en vis à vis et orthogonal à la tête de co- are mounted opposite and orthogonal to the head of co-
extrusion 13a, le support rubané 1, à revêtir passe au travers de la tête 13a et sort revêtu des couches 17, 18. Chaque vis 14, 15 tourne dans un fourreau 37 constitué de quatre zones 13a extrusion, the tape carrier 1 to be coated passes through the head 13a and out coated layers 17, 18. Each screw 14, 15 rotates in a sleeve 37 consisting of four zones
16a, 16b, 16c, 16d thermorégulées individuellement. 16a, 16b, 16c, 16d thermoregulated individually.
Les granulés entrent dans la zone d'alimentation des deux vis à l'extrémité 39, 40 et pénètrent sous forme plastifiée dans la tête d'extrusion 13a o se forment les deux The granules enter the feed zone of the two screws at the end 39, 40 and penetrate in plasticized form in the extrusion head 13a o form the two
couches 17, 18 du revêtement.layers 17, 18 of the coating.
Les Figures 4A et 4B illustrent une extrudeuse 7b mise en oeuvre dans l'installation de l'invention pour obtenir un revêtement mono-couche 40. Elle comprend une tête 13b d'extrusion avec seulement une vis d'extrusion 14; ladite tête 13b est montée "d'équerre" par rapport à la vis d'extrusion 14. Le support à revêtir 1, passe au travers de la tête 13b et sort revêtu d'une couche 40. La vis 14 tourne dans le fourreau 37 constitué de quatre zones 16a, 16b, 16c, 16d thermorégulées individuellement. Les granulés entrent dans la zone d'alimentation de la vis 14 par son extrémité 41, et pénètrent sous forme plastifiée dans la tête d'extrusion 13b Figures 4A and 4B illustrate an extruder 7b implemented in the installation of the invention to obtain a single-layer coating 40. It comprises an extrusion head 13b with only an extrusion screw 14; said head 13b is mounted "square" with respect to the extrusion screw 14. The support to be coated 1, passes through the head 13b and comes out coated with a layer 40. The screw 14 rotates in the sleeve 37 consisting of four zones 16a, 16b, 16c, 16d thermoregulated individually. The granules enter the feed zone of the screw 14 by its end 41, and penetrate in plasticized form in the extrusion head 13b
o se forme la couche 40 du revêtement. the layer 40 of the coating is formed.
La Figure 5 illustre plus particulièrement la tête d'extrusion 13a. Les deux vis 14, 15 sont montées en vis-à-vis et orthogonal par rapport à la tête 13a. Le câble isolé 1 entre à gauche dans la tête 13a dans le sens d'avancement 19, il en ressort à la droite avec ses deux revêtements 17, 18 très minces. La tête 13a comprend: une filière 23, un poinçon 24, une fusée intérieure 25 recevant la matière fondue destinée à former la couche intérieure 17 du revêtement, une fusée extérieure 26, coaxiale et superposée à la fusée intérieur 25 recevant la matière fondue destinée à former la couche extérieure 18 du revêtement, un porte-filière 50 et un écrou de filière 28. Les vis 14, 15 possèdent des filets 35 Figure 5 more particularly illustrates the extrusion head 13a. The two screws 14, 15 are mounted vis-à-vis and orthogonal to the head 13a. The insulated cable 1 enters the left in the head 13a in the direction of travel 19, it comes out to the right with its two very thin coverings 17, 18. The head 13a comprises: a die 23, a punch 24, an internal rocket 25 receiving the molten material intended to form the inner layer 17 of the coating, an outer rocket 26, coaxial and superimposed on the inner rocket 25 receiving the molten material intended to forming the outer layer 18 of the coating, a die carrier 50 and a die nut 28. The screws 14, 15 have threads 35
disposés sur leur noyau 34.arranged on their core 34.
La tête d'extrusion 13a est réalisée en matière anti- The extrusion head 13a is made of anti-
corrosion et anti-grippage. Cette tête 13a est constituée d'une fusée intérieure 25 et d'une fusée extérieure 26. Ces deux fusées 25, 26 sont coaxiales superposées. La tête d'équerre pour extrusion de matière fluorée est prévue pour recevoir des filières d'alésage inférieur à environ 15 mm; adaptées aux règles des fluoropolymères. Suivant la géométrie des supports 1, les outillages peuvent être de type "tubant ou bourrant". La compensation dimensionnelle de la tête est réalisée par porte-poinçon et porte-filière suivant le cas. La tolérance de concentricité dans les organes alignés 26, 25, 24, 23, 50, 13a est inférieure ou égale à 0,10 mm. Le poinçon 24 et la filière 23 sont équipés d'un système d'autorégulation de la température. La tête 13a est équipée de sondes de pression qui permettent de connaître en temps réel corrosion and anti-seizing. This head 13a consists of an inner rocket 25 and an outer rocket 26. These two rockets 25, 26 are superimposed coaxial. The angle head for extrusion of fluorinated material is designed to receive boring dies less than about 15 mm; adapted to the rules of fluoropolymers. Depending on the geometry of the supports 1, the tools may be of the "tubing or stuffing" type. The dimensional compensation of the head is carried out by punch holder and die carrier as appropriate. The concentricity tolerance in the aligned members 26, 25, 24, 23, 50, 13a is less than or equal to 0.10 mm. The punch 24 and the die 23 are equipped with a self-regulating system of the temperature. The head 13a is equipped with pressure probes that make it possible to know in real time
l'homogénéité de la pression dans les outillages. the homogeneity of the pressure in the tools.
Deux adaptateurs 36a, 36b sont disposés respectivement entre les vis 14, 15 et la tête d'extrusion 13a. La vis 14 et son adaptateur 36a sont insérés dans un fourreau 37a. La vis et son adaptateur 36b sont insérés dans un fourreau 37b. La matière plastifiée 33 formée dans la vis 14 entre dans la tête 13a par la première entrée 29. La matière plastifiée 51 formée dans la vis 15 entre dans la tête 13a par la deuxième entrée Two adapters 36a, 36b are respectively disposed between the screws 14, 15 and the extrusion head 13a. The screw 14 and its adapter 36a are inserted in a sleeve 37a. The screw and its adapter 36b are inserted into a sleeve 37b. The plasticized material 33 formed in the screw 14 enters the head 13a through the first inlet 29. The plastic material 51 formed in the screw 15 enters the head 13a through the second inlet
30.30.
Cette figure 5 illustre le processus de formation des deux couches 17, 18 du revêtement sur le câble isolé 1 à travers la tête 13a. Les granulés séchés, grâce à la rotation des vis 14, 15 et à l'effet du chauffage des fourreaux 37a, 37b sont malaxés et plastifiés pour obtenir une matière fondue s'écoulant à travers les deux cônes 21, 22 de la tête 13a. La traction du câble 2b dans le sens 19 permet de déposer les deux couches 17, 18. Les deux couches de matières fondues This Figure 5 illustrates the process of forming the two layers 17, 18 of the coating on the insulated cable 1 through the head 13a. The dried granules, thanks to the rotation of the screws 14, 15 and the heating effect of the sheaths 37a, 37b are kneaded and plasticized to obtain a melt flowing through the two cones 21, 22 of the head 13a. Pulling the cable 2b in the direction 19 makes it possible to deposit the two layers 17, 18. The two layers of melts
superposées s'écoulent entre le poinçon 24 et la filière 23. superposed flows between the punch 24 and the die 23.
Les épaisseurs de matière déposées sur le câble dépendent d'une part de l'espace compris entre la filière et le poinçon The thicknesses of material deposited on the cable depend, on the one hand, on the space between the die and the punch
et d'autre part de la vitesse de tirage du câble. and on the other hand the pulling speed of the cable.
La matière 33 est plastifiée entre les fourreaux 37a, 37b, les noyaux 34 et les filets 35 des vis 14, 15. Les adaptateurs 36a, 36b permettent une bonne régulation de The material 33 is plasticized between the sleeves 37a, 37b, the cores 34 and the threads 35 of the screws 14, 15. The adapters 36a, 36b allow a good regulation of
l'écoulement de la matière plastifiée 33. the flow of the plasticized material 33.
La Figure 6 illustre une vis d'extrusion 14, 15 comprenant des filets 35 à pas P sur un noyau 34. La vis 14, est du type trois zones (A: alimentation, C: compression, FIG. 6 illustrates an extrusion screw 14, 15 comprising threads 35 with a pitch P on a core 34. The screw 14 is of the three-zone type (A: feed, C: compression,
PL: plastification).PL: plasticization).
Le bon écoulement de la matière dépend: - de la longueur active de la vis qui est, de préférence, supérieure à vingt fois son diamètre, - de la longueur de la zone d'alimentation qui est, de préférence importante, au moins huit fois le diamètre de la vis, - de la progression du diamètre des fonds de filet qui permet avantageusement de diminuer le cisaillement, du taux de compression qui est, de préférence, inférieure à 2,6, - de la zone de plastification mixte constituée d'une The good flow of the material depends on: - the active length of the screw which is preferably greater than twenty times its diameter, - the length of the feed zone which is preferably large at least eight times the diameter of the screw, - the progression of the diameter of the thread bases which advantageously makes it possible to reduce the shear, the compression ratio which is preferably less than 2.6, - the mixed plasticization zone consisting of a
partie à filet et d'un malaxage.threaded part and kneading.
En co-extrusion, le revêtement peut être constitué par exemple d'une couche de PFA et d'une couche en FEP ou de deux In coextrusion, the coating may consist for example of a layer of PFA and a layer of FEP or two
couches de nature chimique identiques. layers of identical chemical nature.
Une longue zone d'alimentation permet d'obtenir un temps de résidence et une surface de transfert de chaleur suffisamment grands pour que de la matière puisse fondre. La profondeur du filet permet de transporter la résine d'une manière uniforme, en laissant toutefois un diamètre suffisant A long feed zone provides a residence time and heat transfer area large enough for material to melt. The depth of the net allows to transport the resin in a uniform way, leaving however a sufficient diameter
au noyau, pour que la vis garde toute sa rigidité. to the core, so that the screw keeps all its rigidity.
La zone de transition fait le lien entre la zone d'alimentation et la zone de plastification. La transition et la compression se font d'une manière plus rapide que l'alimentation. On utilisera avantageusement une longueur de The transition zone is the link between the feeding zone and the lamination zone. Transition and compression are faster than feeding. It will be advantageous to use a length of
transition d'environ cinq fois le diamètre de la vis. transition about five times the diameter of the screw.
La zone de plastification (encore appelée zone de pompage) agit comme une pompe de matière fondue, et crée la pression qui va pousser la matière fondue au travers de la tête et de la filière. La profondeur de filet de cette zone détermine les caractéristiques de débit de la vis. Des filets profonds fournissent des débits volumétriques plus importants, toutefois, la profondeur de filet dans la zone de plastification doit être inférieure à celle de la zone The lamination zone (also known as the pumping zone) acts as a melt pump, and creates the pressure that will push the melt through the head and the die. The net depth of this zone determines the flow characteristics of the screw. Deep nets provide higher volumetric flow rates, however, the net depth in the lamination zone must be less than that of the zone.
d'alimentation pour obtenir une compression. power supply to achieve compression.
La difficulté de la définition des vis utilisées dans l'invention réside dans la faiblesse des débits réalisés. En effet: si la vitesse d'extrusion de cette invention augmente la masse déposée dans un temps donné, les épaisseurs de 35 pm et 50 Mm ne donnent que de très faibles poids de revêtement The difficulty of defining the screws used in the invention lies in the low flow rates achieved. In fact: if the extrusion speed of this invention increases the mass deposited in a given time, the thicknesses of 35 μm and 50 μm give only very low coating weight.
par kilomètre de câble.per kilometer of cable.
En général, les résines fluoropolymères n'absorbent pas l'humidité. Cependant, l'eau peut se condenser à la surface des granulés. L'utilisation d'un moyen chauffant simple et efficace permet le séchage de la résine avant la formation de In general, fluoropolymer resins do not absorb moisture. However, water can condense on the surface of the pellets. The use of a simple and effective heating means allows the drying of the resin before the formation of
la matière fondue au début du procédé. the melt at the beginning of the process.
Avant d'effectuer le revêtement, on peut réaliser le Before coating, we can realize the
vide autour du câble dans le volume existant. empty around the cable in the existing volume.
Les signes de référence insérés après les caractéris- The reference signs inserted after the characteristics
tiques techniques mentionnées dans les revendications, ont technical features mentioned in the claims, have
pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières, for the sole purpose of facilitating the understanding of the latter,
et n'en limitent aucunement la portée. and in no way limit its scope.
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