Brevet FR2009172A1 — publié le 19700130

i 2009172 lia présente invention concerne un appareil permettant de câbler ou de retordre un câble à brins ou torons multiples et plus particulièrement, de communiquer une valeur de torsion ou un pas d'iiélice prédéterminé à des portions successives d'un câble pen-5 dant son défilement dans l'appareil. Au cours de la formation d'un câble à brins multiples, il est nécessaire et souhaitable de fournir une force de torsion supplémentaire au câble, supérieure à celle produite par 1^'fonctionne-ment du berceau et du touret d'envidage, de façon à compenser la 10 tendance du câble à se détordre pendant sa progression vers les organes d'envidage. Il est également souhaitable que l'âme du câble soit comprimée jusqu'à atteindre une forme cylindrique sensiblement uniforme avant l'application de la gaine ou de 1* enveloppe sur l'âme du câble* 15 Un appareil connu et représentatif des essais effectués pour obtenir les résultats indiqués précédemment est décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3 251 179» dans lequel 1'appareil communiquant une torsion au matériau comprend une courroie plate appliquée contre le câble et entraînée par une tête rotative 20 communiquant une torsion, qui est elle-même entraînée en synchronisme avee la progression du câble et la rotation du berceau et du touret d'envidage. Si l'appareil est synchronisé avec l'avance du câble, la progression linéaire du câble ralenti pendant un instant, puis la boucle de la courroie qui est appliquée contre le câble a 25 tendance à avancer le long de celui-ci» Cependant, du fait que la boucle ne peut avancer et qu'elle est fixée en position par rapport à l'appareil, la courroie tire sur le câble et le détord avec la force nécessaire pour fournir des longueurs suffisantes de courroie de façon à compenser les variations dans la progression linéaire 30 du câble. Il en résulte que la courroie a tendance à endommager l'isolant du câble lorsqu'il se produit des à-coups dans la progression linéaire de ce câble0 la courroie plate utilisée dans le brevet cité ne peut être appliquée sur l'âme du câble que selon un gngle constant, adapté 35 à la vitesse de rotation et au diamètre de ee câble. Si ces conditions varient, l'angle doit être ajusté ou bien la courroie ne repose pas parallèlement à la surface du câble et il en résulte qu'un bord de la courroie se gondole et que son autre bord pénètre dans l'isolant de l'âme du câble et le coupe» 40 Un des buts de l'invention est de pouvoir communiquer une 69 16457 2 2009172 torsion prédéterminée à un câble à brins multiples» Un autre but de l'invention est d'obtenir un commettage ou tin pas d'hélice essentiellement constant pour le câble au niveau de son envidage. 5 L'invention vise également à permettre la réalisation d'un organe communiquant une torsion au câble qui le comprime pour lui donner une configuration sensiblement cylindrique sans endommager ses brins ou torons» Un autre but de l'invention est de permettre la réalisa-10 tion d'un dispositif destiné à communiquer une torsion prédéterminée à un câble à brins ou torons multiples indépendamment des irrégularités ou à-coups produits pendant l'avance du câble par les modifications de son diamètre et par le ralentissement ou l'accélération de 1'envidage ou du défilement» 15 l'invention est matérialisée dans un appareil permettant de communiquer une torsion prédéterminée à un câble à brins ou torons multiples en lui appliquant un couple réglable. Un eâble présentera normalement un commettage ou un pas d'hélice plus long à une certaine distance du berceau et du touret d'envidage qu'à 20 leur niveau. Pour rendre le commettage sensiblement le même pour n'importe quel point le long du câble, une force de torsion de valeur prédéterminée doit être appliquée au câble avant son envidage en plus de celle produite par le fonctionnement du berceau et du touret d'envidage» Si cette force est sensiblement constante 25 et indépendante des irrégularités se produisant au cours de l'avance du câbley le commettage sera alors sensiblement le même pour n'importe quel point le long du câble. Pour obtenir ce résultat, un ou plusieurs dispositifs communiquant une torsion au câble sont montés de façon à pouvoir tourner autour de làxe du 30 câble et comprennent chacun un organe communiquant àne torsion à ce câble, constitué par un élément cylindrique souple sans fin ménageant un trajet cfenroulement à plusieurs spires hélicoïdales entourant le câble, s'appliquant sur celui-ci et lui transmettant une foree de torsion pour communiquer une torsion ou une hélice 35 prédéterminée au câble. Un dispositif de freinage assoeié au dispositif de torsion du câble modifie la force de torsion transmise par l'organe communiquant cette torsion au câble en réponse aux variations de la torsion par rapport à la valeur prédéterminée, ces variations étant détectées par un capteur de torsion. Un dis-40 positif compensateur de jeu ou de mou est appliqué contre l'organe 69 16457 3 2009172 communiquant une torsion et agit en réponse aux variations de la longueur du trajet d'enroulement de 1*organe communiquant la torsion, de façon à maintenir cet organe relativement tendu ou raide„ la description qui va suivre, faite en regard des dessins 5 annexés, donnés à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre l'invention. la fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un appareil destiné à communiquer une torsion à un câble selon l'invention.' la fig. 2 est un diagramme des forces montrant la façon XO dont la force de torsion est communiquée au câble. la fig. 3 est une vue en coupe transversale du dispositif suivant la ligne III—III de la fig; 1. la fig. 4 est une représentation schématique du circuit de conmande grâce au®iel la force de torsion communiquée au câble 15 est modifiée en réponse aux variations de la torsion par rapport à la valeur prédéterminée. la fig. 5 est une représentation schématique du bloc de cellules photoélectriques faisant partie d'un détecteur de torsion et destinées à déterminer les variations de la torsion par rapport 20 à. la valeur prédéterminée. Si 1* on se réfère à la fig. 1, les divers brins ou torons 1 constituant le câble et provenant des bobines de dévidage (non représentées) passent par les orifices d'une plaque fixe 2 et par une matrice rassembleuse 3 qtii les met en contact les uns 25 avec les autfes pour former un câble à brins ou torons multiples 4 • le câble 4 progresse de la gauche à la droite sur la^igure et son extrémité de droite subit une torsion dans le sens représenté par la, flèche A pour fournir up. câble à hélice à gauche à une certaine distance de la matrice rassembleuse 3 • le câble 30 pénètre dans un berceau d'envidage 7 et avance jusqu'à un touret d'envidage (non représenté) sur lequel il est bobiné. le berceau et le touret d'envidage peuvent être d'une construction connue, telle que celle décrite dans le brevet américain n° 3 251 179. la rotation du berceau 7 provoque la torsion du câble 35 4 en mouvement qui s'étend depuis la matrice rassembleuse fixe 3 jusqu'au berceau d'envidage 7» En l'absence d'un/dispositif de torsion du câble réalisé suivant l'invention, la torsion du câble 4 assurée par le berceau 7 est telle que ce câble présente un commettage ou un pas d'hélice plus long à une certaine 40 distance du berceau qu'à proximité de celui-ci. Pour rendre lè 69 16457 4 2009172 commettage du câble 4 sensiblement le même en n'importe quel point le long de celui-ci, un dispositif de torsion du câble est placé entre le berceau d'envidage 7 et la matrice rassembleuse 3 , à une distance prédéterminée de cette dernière» Ce dispositif ; sert à appliquer line torsion suppléa ai taire ayant une valeur prédéterminée aux portions successives du câble 4 o Dans le mode de réalisation illustré sur la fig. 1, deux dispositifs de torsion du câble 12 sont opposés diamétralement et sont utilisés pour communiquer une torsion prédéterminée au câble 4» Du fait que 10 les dispositifs de torsion du câble 12 sont identiques, la description de l'un s'applique à l'autre# Le dispositif de torsion du câble 12 est monté sur un châssis rotatif 14 pouvant tourner autour de l*axe du câble 4 sur des roulements à billes 15 et 16. le dispositif de torsion X5 du câble 12 comprend un organe communiquant une torsion, constitué par un élément cylindrique souple sans fin tel qiune corde 17 , qui suit un trajet d'enroulemafc hélicoïdal 18 comportant plusieurs spires hélicoïdales, formées autour du câble 4 et s'appliquant contre lui, la longueur de .ce trajet étant la distanee 20 entre le point où la corde 17 vient en contact avec le câble 4 et le point où cette corde 17 se sépare du câblé 47 ' la corde 17 est dirigée vers le câble par une poulie à gorge 22. Au point où elle quitte le càtLe 4, la corde 17 passe sur une poulie à gorge 23 et sur une poulie 24 de compensation 25 de jeu ou de mou, pour revenir à la poulie 22. la poulie à gorge 24 est reliée par un ressort 25 à une patte formant un support 26 fixé au châssis 14. Un dispositif de freinage 30, qui peut être un frein magnétique ou un embrayage, est monté sur le châssis 14 et est 30 associé à la poulie 22 pour appliquer une tension prédéterminée à la corde 17, afin de communiquer une torsion de valeur prédéterminée au câble 4» lorsque la longueur du trajet de bobinage 18 de la corde 17 formé autour du câble 4 change à cause des variations du diamètre du câble, le ressort 25 permet à. la poulie 35 24 de se déplacer longitudinalement par rapport à l'axe du câble 4 en réponse aux variations de la longueur du trajet de bobinage 18 , ce qui maintient une tension sensiblement constante dans la corde 17 et communique la torsion de valeur prédéterminée au câble 4« 69 16457 5 2009172 Comme le montre le diagramme des forces visibles sur la fig» 2, la force F appliquée au câble 4 par la corde 17 se décompose selon, les forces et f^ , cette dernière agissant longitudinalement par rapport à 1*axe du câble et la précédente 5 étant tangentielle à la périphérie du câble. la corde 17 forme un nombre suffisant de spires autour du câble 4 pour i&urnir un contact sans glissement entre le câble 4 et elle-même» Le nombre de spires nécessaires est fonction du coefficient de frottement de la corde 17 sur le câble 4 et de la tension appliquée 10 au câble 4 par le dispositif de freinage 30.Du fait que la eorde 17 est constituée par un matériau cylindrique souple, elle est capable de comprimer les brins ou torons du câble 4 pour leur donner une configuration sensiblement cylindrique, que l'on ne peut obtenir par d'autres organes communiquant une torsion 15 sans endommager les brins du cable 4» Seule la force intervient pour communiquer une tor sion au câble 4 et pour donner une valeur optimale à la torsion communiquée au câble 4 par la corde 17 , l'angle cL selon lequel la corde est orientée vers le câble étant un angle aigu 20 présentant une faible valeur « Lorsqu'il se produit des modifications dans le diamètre du câble au fur et à mesure qu'il progresse depuis la matrice rassembleuse 3 jusqu'au berceau d'envidage 7 , des variations apparaissent dans le trajet d'enroulement 18 et, pour maintenir la tension de la corde 17 sensiblement 25 constante, l'angle o Dans le mode de réalisation de 1*invention illustré en 3 5 fige 1, l'angle d'entrée ou d'application de la corde sur le câble varie, mais la vitesse de rotation du châssis présente une certaine corrélation avec la vitesse du berceau. Selon une variantes 1*angle d'entrée ou d'application de la corde sur le câble est fixe et la vitesse de rotation du châssis 14 (3?ig®l) doit être augmentée 40 lorsque le diamètre du câble diminue, alors que la rotation du BAD ORIGINAL 69 16457 6 20Q9172 châssis 14 doit être diminuée lorsque le diamètre du câble augmente. Bien que cette variante permette l'utilisation d'un rapport Fj./F plias élevé, par exemple atteignant 97?» pour tous les diamètres de câbles, il nécessite un contrôle plus important pour 5 l'opérateur. le mode de réalisation de l'invention illustré en fig.l correspond à un auto-réglage s*effectuant dans les limites des faibles irrégularités du fonctionnement de la machine, de sorte qu'aucun contrôle complexe ni aucun mécanisme de commande fônc-JO tionnant par réaction ne sont nécessaires. Lorsque le rapport entre les vitesses de rotation du berceau 7 et du châssis 14 du dispositif communiquant une torsion au câble 12 est constant et que le réglage du dispositif de freinage 30 est fixe pour appliquer une tension prédéterminée à la corde 17, il peut arri— 25 ver que la vitesse longitudinale du câble puisse varier quelque peu, particulièrement au démarrage et à l'arrêt de la machine, lorsqu'un certain mou ou jeu est formé ou absorbé dans le câble 4* Dans ce cass un changement de 18angle d'entrée ou d'application et de l'angle de sortie ou d*écartement de l'organe flexible 20 communiquant une torsion, c'est-à-dire de la corde 17, doit être provoqué par le déplacement de la poulie 24 de compensation du mou. Bu fait que l'on maintient la tension de la corde 17 sensiblement constante grâce au déplacement de la poulie 24 sous 25 l'effet de laffiarce exercée par le ressort 25s la tension prédéterminée appliquée à la corde 17 lui communique une force provoquant une torsion prédéterminée qui est appliquée au câble 4 en. plus de la torsion produite sur ce câble par le berceau d'envidage 7 o l'apport de cette torsion de valeur prédéterminée appliquée 30 au câble permet de maintenir dans des limites prédéterminées le commettage du câble entre le dispositif de torsion 12 et le berceau dsenvidage 7. Ainsis le commettage sera sensiblement le même sur la longueur de câble se trouvant entre le dispositif de torsion du.câble 12 et le berceau d'envidage 7» 35 - La fig. 4 montre lsenrqulement d'excitation 32 du dis positif de freinage 30 connecté à une source 35 de courant continu par des conducteurs à bornes 36 et 37 « La tension continue est obtenue en utilisant ma redresseur à deux alternances 38 qui redresse la tension alternative d'une alimentation en 115 40 volts. L'enroulement d'excitation 32 est connecté au redresseur BAD ORIGINAL 69 16457 7 20G9172 38 et est monté en série avec un rhéostat de commande 40 et un rhéostat de champ ou d'excitation 42 par l'intermédiaire dès conducteurs à bornes 36 et 37» Pour produire une tension prédéterminée dans la corde 17 et pour communiquer ainsi une torsion 5 prédéterminée au câble 4, le rhéostat d'excitation 42 est réglé sur l'un des plots a, b, c, d ou e . Suivant le plot de réglage utilisé pour le rhéostat d*excitation 42, le champ appliqué au dispositif de freinage 30 augmente ou diminue, ce qui augmente ou diminue également la force de freinage qu'il fournit et la jq tension appliquée à la corde 17• Dans une application particulière visible sur la fig. 4, le rhéostat d'excitation 42 est réglé sur le plot b , de sorte que le dispositif de freinage 30 applique une tension pré dé tennis-née à la corde 17 pour communiquer une torsion également prédé— 15 terminée au câble 4 , én établissant ainsi un commettage prédéterminé dans le câble entre le dispositif de torsion du câble 12 et le berceau d'envidage 7» Dans le cas où il se produit une variation prolongée et importante par rapport au commettage prédéterminé du câble 4, un dispositif de détection de la torsion 44 20 actionne le rhéostat de commande 40» les organes utilisés pour détecter la variation importante par rapport au commettage prédéterminé du câble 4 sont représentés schématiquement en fige 5 sous la forme de trois cellules photoélectriques 46, 47 et 48 qui constituent la partie détectriee du détecteur de torsion 44» 25 les cellules photoélectriques sont placées à une distance fixe L d'une roue ou d'un galet d'impression 49 cette distance étant égale au commettage prédéterminé du câble e Le galet d'impression 49 imprime sur le câble un signe ou un symbole qui doit être détecté par les cellules photoélectriques 46. le commettage du 30 symbole ou du signe correspond au commettage du câble 4. Toutes les fois que le signe disparaît ou est hors de vue de la cellule photoélectrique 46, c'est-à-dire lorsque le commettage varie par rapport au commettage prédéterminé du câble, le détecteur de torsion 44 est actionné et, suivant que le signe ou symbole se 35 trouve en face de la cellule photoélectrique 47 ou 48, le détecteur de torsion 44 reconnaît si le commettage du signe ou symbole est plus court ou plus long que le commettage prédéterminé du câble, le détecteur de torsion 44 actionne le rhéostat de commande 40, de sorte que lorsque le commettage est plus long que sa valeur 40 prédéterminée, ci1 est-à-dire lorsque le signe ou symbole se trouve 69 16457 8 2009172 en face de la cellule photoélectrique 48, le réglage du rhéostat de commande 40 est diminué, ce qui modifié la valeur du champ et augmente ainsi la force de freinage du dispositif 30. l'augmentation de la force de freinage augmente la tension appli-5 quée à la corde 17 , ce qui l'amène à communiquer une forée de torsion accrue au câble 4. Lorsque le commettage du signe ou symbole revient à sa valeur prédéterminée, c'est-à-dire lorsque ce signe ou symbole se trouve en face de la cellule photoélectrique 46, le détecteur de torsion 44 n'est plus actionné. 10 Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Par exemple, bien que l'on ait décrit le fonctionnement d'un seul dispositif de torsion du câble 12, la fig» 1 représente deux de ces dispositifs diamétralement 15 opposés l'un à l'autre, produisant la torsion prédéterminée désirée du câble 4» De plus, on peut faire passer plus d'une corde dans une poulie à gorges 22» La corde 17 pourrait être remplacée par trois ou plusieurs cordes toutes orientées à partir de la poulie 22 et chacune possédant sa propre poulie 23 d'en- 20 vidage et sa propre poulie 24 de compensation du mou» Egalement, au lieu d'avoir deux dispositifs de torsion du câble 12 diamétralement opposés, ces dispositifs pourraient être placés dans les quatre quadrants. De plus, n'importe quel circuit ou montage de commande capable de détecter les modifica— 25 tions du commettage du câble par rapport à une valeur prédéterminée peut être utilisé pour modifier le couple de freinage du dispositif 30. 69 16457 9 2009172 REVENDICATIONS 1. Appareil pour communiquer une torsion prédéterminée à un câble à brins multiples pendant son défilement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de torsion du câble monté de 5 façon à pouvoir tourner autour de l'axe de ce câble et comportant un organe sans fin communiquant une torsion au câble, suivant un trajet d1enroulement comportant plusieurs spires hélicoïdales formées autour du câble et s*appliquant sur celui-ei pour lui transmettre une force de torsion de façon à lui communiquer une torsion XO prédéterminée et un dispositif de freinage associé au dispositif de torsion Su câble pour commander la force de torsion transmise par 1*organe communiquant une torsion au câble» 2» Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comprend un détecteur de torsion destiné à détecter les variais tioijs de la torsion par rapport à une valeur de torsion prédéterminée et à commander le dispositif de freinage de façon à faire varier la force de torsion en réponse à ces variations» 3» Appareil suivant la revendication 1 ou 2 , caractérisé en ce que l'organe cowwaniquant la torsion est constitué par un 20 élément cylindrique souple» 4» Appareil suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers organes destinés à diriger vers le câble l'organe lui communiquant une torsion et des seconds organes destinés à recevoir à partir du 25 câble cet organe lui communiquant une torsion, le dispositif de freinage étant associé aux premiers organes de façon à faire varier la force de torsion transmise par l'organe communiquant la torsion au câble» 5» Appareil suivant l'une quelconque des revendications pré-30 cédentes, destiné à communiquer un commettage ou un pas ^hélice prédéterminé à un câble, caractérisé en ce qu'il comprend une première poulie à gorge destinée à diriger vers le câble l'organe lui communiquant une torsion* une seconde poulie à gorge destinée à recevoir en provenance du câble l'organe lui communiquant une 35 torsion, un dispositif de compensation de jeu ou de mou, en contact avec l'organe communiquant la torsion, agissant en réponse aux variations de la longueur du trajet d'enroulement de lsorgane communiquant la torsion, de façon à maintenir la tension de cet organe à une valeur sensiblement constante, le dispositif de 40 freinage étant associé à la première poulie à gorge et fonctionnant 69 16457 2009172 de façon à faire varier le couple de sortie de cette première poulie et la force de torsion transmise par l'organe communiquant la torsion au câble. 6o Appareil suivant la revendication 5, caractérisa en 5 ce que le dispositif de compensation du jeu ou du mou comprend une poulie à gorge en contact avec 13 organe communiquant la torsion et pouvant se déplacer longitudinalement par rapport à 1'axé du câble en réponse aux variations de la longueur du trajet d1enroulement de 1*organe communiquant la torsion, de façon à mainte— jO nir la tension de cet organe à une valeur sensiblement constante® 7o Appareil suivant la revendication 5? caractérisé en ce que le dispositif de freinage est un embrayage magnétique et le détecteur de torsion comprend un premier élément destiné à détecter les variations du commettage ou du pas de l'hélice du 15 câble et un second élément connecté à 1*embrayage magnétique pour faire varier son champ en réponse aux variations du commettage. 80 Appareil suivant la revendication 7S caractérisé en ce que le détecteur de torsion comprend des cellules photoélectriques destinées à détecter les variations du commettage ou du pas 20 de l,hélice du câble et un circuit connecté à l'embrayage magnétique et actionné par les cellules photoélectriques pour faire varier son champ en réponse aux variations du commettage» 9. Appareil suivant la revendication 5f caractérisé en ce que la première poulie à gorge est orientée de façon à diriger vers 25 le câble l'organe lui communiquant la torsion selon un angle aigu par rapport à l'axe de ce câble. 10® Appareil suivant la revendication 9j caractérisé en ce que cet angle aigu varie entre 12 et 23° s 11« Appareil destiné à communiquer une torsion prédéterminée 30 à un câble à brins ou torons multiples de façon à donner un commettage ou un pas d'hélice prédéterminé au câble pendant son envidage, caractérisé en ce qu'il comprend un premier et un second dispositifs communiquant une torsion au câble9 diamétralement opposés l'un par rapport à l'autre de façon à tourner ensemble autour de l'axe 35 du câble y comprenant chacun, un organe communiquant une torsion à ce câble constitué par un élément cylindrique souple sans finj se déplaçant suivant un trajet d'enroulement formant plusieurs spires hélicoïdales autour du câble et s'appliquant sur ce oâble en lui transmettant une force de torsion de façon à fournir une torsion 40 prédéterminée du câble, une première poulie à gorge destinée à BAD ORIGINAL 69 16457 » 2009172 diriger vers le câble l'organe lui communi quant la "torsion, une seconde poulie à gorge destinée à recevoir l'organe communiquant la torsion provenant du câble, une troisième poulie à gorge conçue pour recevoir 1* organe communiquant la torsion provenant de la 5 seconde poulie à gorge et pour guider «et organe vers la première poulie à gorge, et pouvant se déplacer longitudinalement par rapport à 1® axe du câble en réponse aux variations de la longueur du trajet d1 enroulement de l'organe communiquant la torsion, de façon à maintenir la tension existant dans cet organe à une 10 valeur sensiblement constante, un embrayage magnétique associé au premier et au second dispositifs de torsion du câble de façon à faire varier la force de torsion transmise par chacun des organes communiquant la torsion au câble, et un détecteur de torsion comportant un premier élément destiné à détecter les variais tiens du commettage du câble et un second élément connecté à l'embrayage magnétique pour faire varier le champ de ce dernier en réponse aux variations du «ommettage.