Brevet FR2186713A1 — publié le 19740111

La présente invention concerne un procédé d'assemblage de cabale ou d'élément de cible avec détorsion. Il est bien connu que les assembleuses, quel quten soit le type, provoquent, en plus de la torsion recherchée des éléments les uns avec les autres, une torsion de chaque élément sur lui-meme autour de son axe à raison de un tour par pas d'assemblage. Le procédé de la présente invention a essentiellement pour objet d'assurer une compensation partielle ou totale de ladite torsion en soumettant les éléments à une torsion inverse avant que ceux-ci ne soient assemblés.Elle présente un intéret particulier dans le cas de machines tournant à grande vitesse et opérant sur des éléments issus d'une réserve correspondant à une longueur importante c'est-à-dire de bobines de poids et d'encombre- ment élevés. Dans ce qui suit on appelle "brin", tout fil, ou ensemble de fils déjà assemblés, emmagasiné sur une bobine en vue d'un assemblage ultérieur et "câble", tout cible ou élément de cable réalisé par cet assemblage. La machine effectuant ledit assemblage peut etre l'une quelconque des machines de câblerie connue, depuis la paireuse jusque et y compris les assembleuses délivrant des cibles constitués de torons et éventuellement d'autres éléments (coaxiaux, etc...). On connatt de nombreux procédés permettant d'obtenir un cable dont les brins, après assemblage,ne présentent pas de contrainte. Il suffit pour cela d'imposer aux brins à assembler une torsion avant assemblage égale et de sens contraire à celle qui se produit u cours de 11 assemblage. On a notamment proposé dans le brevet fran- çais nO 1.497.947 de disposer les bobines à dévider dans un berceau fixe contenant son moteur d'entraPnement, autour du berceau tourne 1W e lyre parcourue par le brin.La vitesse de rotation de la lyre autour du berceau est liée à celle de la lyre de la tordeuse de fa çon à assurer la détorsion totale ou partielle des brins. Be brevet nO 1.347.843 décrit un procédé de détorsion applicable aux machines à double torsion par lyre. Il nécessite également,à chaque poste de dévidage, une lyre ou un mécanisme équivalent en+rainé en syihronis- me avec la lyre d'assemblage.Dans les deux .,roccs mentionnés, le tirage des brins se fait suivant une direction normale à celle de l'axe de la bobine en cours de dévidage0 Ces deux solutions assu- rent un degré de détorsion qui peut être total mais conduisent à l'utilisation de dispositifs mécaniques de dévidage complexes et mal adaptés à des machines tournant à grn-oe liesse (plusieurs centaines de mitres car minute dans le cas d'une quarteuse) et opérant sur des des r-,e*S-es très importantes de fil. a masse et le moment dtiner- tie des bobines à dévider dont les joues peuvent avoir des diamètres égaux ou sLpér eurs à 600 mm. augmentent encore les difficultés de réalisation mécanioue de ces machines. La présente invention est basée sur la propriété suivante bien connue: lorsqu'une bobine se dévide par rotation autour de son axe, et que, simultanément, le brin est soumis à une traction suivant l'axe de ladite bobine, le brin se trouve soumis à une torsion autour de son axe d'un angle égal à 2 Tt radians chaque fois que la bobine a fait un tour sur elle-meme. Il en résulte que, si la rotation de la bobine sur elle-meme se fait à une vitesse angulaire convenable par rapport à la vitesse de l'assembleuse et du pas d'assemblage, il est possible obtenir une annulation précise de la tor sion due à l'assemblage ou toute compensation partielle désirée. de l'invention. Selon la caractéristique essentielle/ la mise en oeuvre de la présente invention dans un ensemble à torsion, comporte: des moyens pour entraîner en rotation autour de leur axe les bobines à dévider - des moyens de commande de la vitesse de rotation en fonction de la vitesse de rotation d'assemblage ;; - des moyens de tirage des bris déroulés suivant les axes de chacune des bobines qui assurent une première compensation de la torsion, ou première détorsion - des dispositifs de prélèvement à la défilée du brin dévidé qui assurent une deuxième détorsion - des moyens ae commande de la vitesse de rotation des dispositifs de prélèvement - des moyens pour assembler les brins déroulés - des moyens pour coupler les moyens de commande de la vitesse de rotation des bobines avec les moyens de commande de la rotation de l'assembleuse. Selon la mise en oeuvre de l'invention, le brin est prélevé sur la bobine par le procédé dit à la défilée. Ce procédé, bien connu en soi, produit également une torsion du brin sur luimeAme à raison d'un tour par tour du dispositif de prélèvement. Cette torsion s'ajoute algébriquement à celle résultant de la rotation de la bobi I sens de ne sur elle-mveme en considérant la vitesse relative du dispositif de prélèvement par rapport à la bobine, ce qui permet,dans certains cas de réduire la vitesse de rotation des bobines pour un taux de détorsion donné ou permet un taux de détorsion plus élevé pour une vitesse donnée des bobines, ce qui est particulièrement intéressant dans le cas des assembleuses à double torsion habituellement utilisées à la fabrication de petits câbles (paires, quartes, ...). L'utilisation, selon la présente invention, d'un dévidage par rotation des bobines sur elles-mêmes réduit au minimum l'inertie des éléments à entratner en rotation par rapport aux solutions de l'art antérieur dans lesquelles la détorsion est obtenue en faisant tourner une lyre ou un autre support contenant la bobine. L'utilisation de bobines commandées positivement à partir de la rotation de l'assembleuse présente un avantage important en régime transitoire (mise en marche, arrêt) qui consiste en une suppression de ltallon gemment par traction du brin sur la bobine à la mise en marche et un arret des bobines simultané avec l'arrêt de l'assembleuse, ce qui brin. diminue les risques de ruptures L'utilisation du dévidage à la défi- lée réduit les problèmes de régularité de la tension du brin déroulé. Le procédé selon la présente invention conduit également à des machines de mise en oeuvre dlun encombrement minimal, compte tenu des dimensions des bobines que l'on désire utiliser. L'invention sera bien comprise en se reportant aux figures qui llaccompagnent données à titre d'illustration non limitative et dans lesquelles: - la figure 1 représente d'une façon schématique une quarteuse mettant en oeuvre le procédé de l'invention - la figure 2 est un schéma de principe du déroulement du brin - les figures 3, 4 et 5 sont deux variantes du dispositif de dévidage à la défilée - la figure 6 est un schéma explicatif du procédé - la figure 7 est une variante de mise en oeuvre - la figure 8 est une courbe représentant la variation du pas de détorsion à vitesse de rotation constante du dispositif de dévidage. La figure 1 représente une quarteuse mettant en oeuvre le procédé de torsion avec détorsion selon l'invention. On a représenté en 1 le moteur d'entrainement de l'assembleuse essentiellement constituée d'une lyre 2 et d'une bobine de réception 3, la lyre étant entratnée en rotation autour de l'axe horizontal X-X' par l'ensemble des poulies 4 et la bobine 3 étant en traSnée en rotation autour de son axe vertical Y-Y'. La réalisation pratique d'un ensemble 1 à 4 est bien connue de l'homme de l'art. Le moteur 1 entrain par l'intermédiaire de la transmission 5 et des poulies 6 les quatre bobines débitrices 7 à Il fournissant les quatre fils 11 à 15 de la quarte. Ainsi qu'il est représenté, les quatre bobines sont entraînées en rotation autour de leurs axes Z-Z' à une vitesse liée à celle de la lyre 2 de la quarteuse. Les fils fournis par les bobines sont dévidés à la défilée par un bras (15 à 19) désigné généralement par l'homme de l'art sous le terme de pick-up qui tourne autour de la bobine correspondante à la vitesse qui lui est imposée par la vitesse de tirage de l'élément,différente de la vitesse de rotation des bobines ainsi qu' il est précisé plus baso Les moteurs-freins (19 à 23) sont couplés aux bras'par un jeu de poulies (23 à 27).On a représenté d'une façon schématique en 27 la grille d'assemblage de la quarteuse. La filière a été omise pour simplifier le dessin. Les figures 2 à 7 permettent de comprendre le fonctionnement de la machine de la figure 1. La figure 2 réprésente l'une des bobines débitrices, 10 par exemple, contenant une réserve de fil 14. En l'absence de tout dispositif de dévidage à la défilée, si l'on examine le comportement du fil 14 supposé soumis à une traction nulle, lorsque la bobine tourne autour de son axe suivant la flèche 31, on constate que en A, chaque fois que la bobine 10 fait un tour sur elle-mme, le brin 14 est tordu d'un angle égal à 2 m radians. Des boucles risquent de se for- mer ainsi qu'il est bien connu. Si le fil est tiré suivant la flèche 30, il se déroule et conserve sa torsion sur lui-meme de 2 g radians par tour de la bobine 10.DoncZla la vitesse angulaire de la bobine 10 est égale au double de la vitesse angulaire de la lyre 2, les sens relatifs étant convenablement choisis, on peut obtenir une détorsion complète pour chaque fil 14. Les figures 3, 4 et 5 montrent d'une façon schématique des bobines 10 associées à des dispositifs de dévidement du fil à la défilée et aux dispositifs d'entratnement de la bobine 10 et du dispositif de dévidage respectivement 6 et 26 pour reprendre les notations de la figure 1. Dans la variante de la figure 3, le dévidage est assuré par un volant ou coronnelle 32, bien connu en soi. Sur les variantes des figures 4 et 5, le dévidage est assuré par un bras 18 dit pick-up. Les figures 4 et 5 diffèrent essentiellement par le mode d'entratnement ou de freinage du bras 18. Sur la figure 4, ltentrat- nement de 18 est assuré à partir de la bobine 10 par l'intermédiaire d'un dispositif 26' dlentratnement à friction règlable.Sur la figure 5, l'entratnement 26 de 18 est indépendant de celui de la bobine 10 ainsi qu'il est représenté sur la figure 1 et assuré par un moteur à glissement. La longueur déroulée du pas de torsion ainsi constitué est égale au périmètre de la spire. Lorsque, simultanément, la bobine 10 tourne et le fil est tiré, les torsions résultantes peuvent s'ajouter ou se retrancher suivant le sens relatif de rotation du dispositif par rapport à celui de la bobine. Le sens de rotation de la quarteuse étant donné, le sens de rotation de la bobine est défini. La vitesse angulaire absolue du dispositif de déroulement est nécessairement de meme sens. Si la vitesse angulaire du bras est inférieure à celle de la bobine, le bras semble tourner en sens inverse pour un observateur lié à la bobine, les pas se retranchent. Si la vitesse angulaire du bras est supérieure à celle de la bobine, le phénomène inverse se présente.Si, compte tenu de la torsion due à la quarteuse, le sens de rotation de la bobine doit entre selon f1 (figure 6), ctest-à-dire, dans le sens de l'enroulement du fil sur la bobine, le dispositif de défilement tourne également selon f et à une vitesse angulaire supérieure à celle de la bobine. Si, pour faciliter le fonctionnement, on désire réduire la vitesse de rotation du bras, il est nécessaire dans l'hypothèse ci-dessus, de retourner la bobine. Dans ces conditions, les sens de rotation s'inversent et le pas de détorsion est obtenu en faisant tourner la bobine selon f et le dispositif de dévidage selon 92 à une vitesse angulaire inférieure à celle de la bobine. Dans le cas particulier d'une bobine 10 dont les joues ont un diamètre de 600 mm. et le tambour un diamètre de 350mm, on va calculer la torsion obtenue par mise en oeuvre de l'invention dans le cas d'une tordeuse dont le pas est de 400 mm. Pour obtenir des résultats faciles à adapter au règlage de la machine, on va calculer le pas de torsion créé par le départ selon l'invention, c'est-à-dire le pas de la torsion en A (figures 2, 3, 4) compte tenu de la rotation de la bobine 10 présentant les caractéristiques dimentionnelles ci-dessus et du bras de défilée 18. Soit D le diamètre de la spire, p le pas théorique défini par la quarteuse, p le pas réel obtenu pour une rotation du départ selon f1 p le pas réel obtenu pour une rotation du départ selon f2. Si la bobine 10 tourne seule, le nombre de pas de torsion en A est n = #D p Lorsque le bras tourne également, ce nombre devient: n1= rpD + 1 cas de la rotation du bras à une vitesse p supérieure à celle de la bobine. n2 # D - 1 cas de la rotation du bras à une vitesse p inférieure à celle de la bobine. #D #D d'où Pr1 = # D + 1 et Pr2 = # D - 1 p p P P Les courbes de la figure 8 représentent les variations de Pr1 et de pr2 en fonction de D, diamètre de la spire au cours du dévidage. On voit que Pr1 et Pr1 ont une même limite p lorsque 2 D uugmente. Des courbes telles que celles de la figure 8 permettent de choisir la vitesse angulaire de la bobine 10 connaissant le taux de détorsion désiré, un calcul simple permettant d'établir le réseau des courbes telles celles de ia figure 8 pour des rapports différents de 1 entre la vitesse de rotation de la bobine et celle de la quarteuse. On remarque que, ainsi qu'il est d'usage, la vitesse de rotation du dispositif de défilement est variable puisqu'elle dépend du diamètre de la spire sur la bobine. On a repris sur la figure 7 les éléments constituant une mise en oeuvre du procédé selon l'invention appliquée à une quarteuse. Te couplage 5 ertre le moteur de commande 1 de la quarteuse sur la figure 1, et ltentratnement 6 des bobines 7 à 11 est constitu par un ensemble mécanique de démultiplication ajustable de vitesse angulaire.Dans la variante de la figure 7, les bobines 7 à 11 sont entraînées par un moteur 34 à courant continu alimenté à partir d'un redresseur commandé 36, du type à thyristor par exemple, délivrant l'énergie continue d'alimentation du moteur 34 à partir d'une source non représentée et commandé par une dynamo tachymétrique 35 couplée au moteur 1. De cette façon, le démarrage et l'arret des bobines 10 et de la .quarteuse sont synchronisés. D'autre part, le redresseur 36 est également commandé à partir d'un circuit de commande 37 (potentiométrique par exemple) réglé en fonction du taux de détorsion recherché définissant le rapport des vitesses angulaires des moteurs 1 et 34. Pour certaines applications, il peut être souhaitable de maintenir constant le pas de détorsion. Ainsi qu'on l'a montré plus haut, celui est fonction du diamètre de la spire de fil déroulée à l'instant considéré. Dans ces conditions, 11 organe 37 de règlage de l'alimentation 36 du moteur 34 comporte un deuxième circuit de commande, connecté en parallèle avec la dynamo tachymétrique 35 qui commande la vitesse de 34 en fonction du diamètre de la spire Ce dispositif est schématisé par le doigt 38 sur la figure 7. il peut consister en un palpeur associé au bras de dévidage 15.Cette tension de commande peut également être élaborée à partir d'un compteur de longueur de fil par l'intermédiaire d'un circuit étalonné pour un type de bobine donné. On sait en effet qu'il existe une relation simple entre la longueur de fil dévide et le diamètre des spires pour un type donné de bobines portant une réserve de fil d'un diamètre déterminé et chargée sur une machine données REVENDICATIONS 1. Procédé de torsion d'un cible avec détorsion comprenant la suite des opérations suivantes: - rotation des bobines débitrices autour de leur axe à une vitesse angulaire commandée par celle de la tordeuse - dévidage des fils à la défilée avec tirage des fils suivant une direction confondue avec l'axe des bobines - assemblage des fils ainsi dévidés - torsion des fils dans un sens tel que la torsion longitudinale des fils sur eus-memes s1 oppose à la torsion imposée préalablement aux mimes fils - réception du cible après torsion. 2. Machine de mise en oeuvre du procédé selon revendication 1 comportant les éléments suivants: - des moyens pour entraîner en rotation autour de leur axe les bobines à dévider - des moyens de commande de la vitesse de rotation en fonction de la vitesse de rotation d'assemblage - des moyens de tirage des brins déroulés suivant les axes de chacune des bobines qui assurent une première compensation de la torsion, ou première détorsion - des dispositifs de prélèvement à la défilée du brin dévidé a assurent une deuxième détorsion ; - des moyens de commande de la vitesse de rotation des dispositifs de prélèvement - des moyens pour assembler les brins dévidés ;; - des moyens pour coupler les moyens de commande de la vitesse de rotation des bobines avec les moyens de commande de la rotation de 11 assembleuse. 3. Procédé selon revendication 1 dans lequel la vitesse de rotation des bobines est constante et égale à un multiple de la vitesse de rotation de la tordeuse. 4. Procédé selon revendication 1 dans lequel la vitesse de rotation des bobines est un sous-multiple de la vitesse de rotation de la tordeuse. 5. Procédé selon revendication 1 dans lequel la vitesse de rotation des bobines débitrices est inférieure à la vitEsse de rotation du dispositif de dévidage à la défilée. 6. Procédé selon revendication 1 dans lequel la vitesse de rotation des bobines débitrices est supérieure à celle du dispositif de dévidage à la défilée. 7. Procédé selon revendication 1 dans lequel la vitesse de rotation des bobines débitrices est asservie au diamètre des spires de fil sur lesdites bobines.