Brevet FR2482770A1 — publié le 19811120

"Procédé pour la fabrication de produits toronnés, par ex- emple des câbles, toronnés, produits obtenus de la sorte, ainsi que dispositif pour la mise en oeuvre dudit procédé". L'invention concerne un procédé pour la fabri- cation de produits toronnés, par exemple des câbles, suivant lequel un certain nombre de fils sont dévidés de bobines de dévidage reposant dans une cage de dévidage et sont amenés à passer par un dispositif toroAneur dans lequel les fils sont assemblés par torsion de façon à former un produit toronné qui ensuite est envidé sur une bobine d'envidage., la vitesse de rotation des systèmes tournants étant adaptée progressivement au degré de remplissage variable des bo- bines, et le degré de remplissage des bobines étant déter- miné par l'exploration des bobines. Un tel procédé est connu de la demande de brevet allemande publiée "Auslegeschrift" 28 31 6o4, Lors de la mise en oeuvre du procédé connu, la vitesse de rotation de la cage de dévidage est augmentée au fur et au mesure de la diminution du degré de remplissage des bobines de dévidage, le degr4 de remplissage des bobines étant déterminé par ex- ploration à l'aide de commutateurs de proximité; dans ces conditions, les bobines de dévidage sont logées dans la cage de dévidage de façon que leur axe soit parallèle à l'axe de la cage de dévidage. -L'invention a pour but de perfectionner le pro- cédé connu, d'augmenter la vitesse de rotation et de dimi- nuer la sensitivité aux pannes. Conformément à l'invention, ce but est essenti- ellement atteint du fait que l'exploration des bobines se fait à l'aide d'un rayon d'une longueur d'onde déterminée. A cet effet, on peut utiliser un rayon lumineux, tel qu'un rayon infrarouge, un rayon laser, un rideau lumineux, ou bien des ondes ultrasonores. Les mesures conformes à l'in- vention permettent d'accroître les possibilités d'applica- tion du procédé. Du fait d'augmenter de façon progressive la vi- tesse de rotation de la bobine de dévidage ou de la cage de dévidage, on obtient de façon relativement simple un accrois- seinent de production qui dépend du produit et qui est de l'ordre de 10 à 50%. De la même façon, il est possible de diminuer progressivement la vitesse de rotation de la bo- bine.d'envidage dont le degré de remplissage augmente, de sorte qu'il est toujours possible de procéder à ltenvidage à une vitesse de rotation optimale, en particulier lors du démarrage du processus de fabrication. Du fait qu'en con- formité à l'invention la vitesse de rotation est couplée à la masse rotative variable, la force centrifuge peut être maintenue constante, et au besoin être maintenue sur une valeur maximale admise. Le procédé conforme à l'invention est applica- ble à la fabrication de câbles en acier, de câbles élec- triques et de constituants de ceux-ci, par exemple lors du toronnage de fils ou de conducteurs électriques simples ou multiples, à l'armement de produits avec des fils ou avec du matériau en forme de ruban, ainsi qu'à la fabrication de produits toronnés en général. L'invention concerne également un dispositif permettant la mise en oeuvre du procédé et comportant une cage de dévidage avec des bobines de dévidage, un dispositif toronneur, une cage d'envidage avec une bobine dienvidage, un mécanisme d'entraînement, ainsi qu'un dispositif d'ex- ploration; le dispositif conforme à l'invention est remar- quable en ce que vu dans la direction longitudinale, il se trouve, devant et derrière la cage entraînée, au moins un émetteur ainsi qu'au moins un récepteur dont chacun est monté sur un chariot muni d'un moteur un potentiomètre qui influence la vitesse de rotation de la cage entraînée étant couplé à un des moteurs. L'émetteur et le récepteur occupent des posi- tions telles que la quantité de matière sur les bobines de dévidage pleines interrompt tout juste le faisceau; lorsque toutes les bobines de dévidage se sont dévidées au point que le faisceau n'est plus interrompu, les deux chariots sont déplacés par les moteurs de façon que de nouveau le faisceau soit interrompu par les bobines de dévidage; simul- tanément, la vitesse de rotation du dispositif est augmen- tée à l'aide du potentiomètre. Dans le cas d'une bobine d'envidage rotative, le faisceau émis par l'émetteur est interrompu dans le cas o la quantité de produit sur la bobine augmente. Les deux chariots sont déplacés en direction radiale de façon à per- mettre à l'émetteur de capter à nouveau le signal. Simulta- nément, à l'aide du potentiomètre, la vitesse de rotation de la bobine d'envidage est diminuée. Suivant un mode réalisation préférentiel du dispositif conforme à l'invention, le récepteur est connec- té à un compteur. Ce mode de réalisation convient en parti- culier pour être pratiqué en combinaison avec une cage de dévidage rotative, le degré de remplissage de toutes les bobines de dévidage étant exploré par le même faisceau. Un autre mode de réalisation préférentiel du dispositif conforme à l'invention est remarquable en ce que dans leur position de fin de course, les chariots coopèrent avec des commutateurs de fin de course qui déterminent la vitesse de rotation maximale du dispositif. La vitesse de rotation maximale peut être cal- culée et déterminée de façon qu'avec certitude la vitesse centrifuge maximale admissible ne soit pas dépassée. Comme la force centrifuge augmente avec le carré de la vitesse angulaire, l'augmentation de la vitesse de rotation n'est possible que jusqu'à ce que la bobine soit complètement vide; par les mesures caractéristiques préconisées par l'invention, on évite le dépassement de la force centri- fuge maximale admissible. Encore un autre mode de réalisation préféren- tiel du dispositif conforme à l'invention est remarquable en ce que dans leur position de départ, les chariots co- opèrent avec des commutateurs de fin de course qui comman- dent un relais de verrouillage pour l'entraînement du dis- positif. Par cette mesure de sécurité importante, on évite qu'après l'arrêt du dispositif pour une raison quelconque, celui-ci puisse se remettre en service à une vitesse trop élevée. D'abord, les deux chariots doivent revenir dans leur position de départ, de sorte qu'à travers les deux commutateurs de fin de course, ledit relais libère la ten- sion d'alimentation pour l'entraînement, de sorte que le dispositif se remet en service à la vitesse de rotation mi- nimale. La description suivante, en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple., fera bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 illustre schématiquement par une vue de profil un exemple de-réalisation du dispositif con- forme à l'invention. La figure 2 est une vue en plan du dispositif que montre la figure 1. La figure 3 représente à plus grande échelle la cage de dévidage. La figure-4 représente à plus grande échelle l'unité avec l'émetteur. La figure 5 représente à plus grande échelle l'unité avec le récepteur. Le dispositif 1 que montrent les figures 1 et 2 et-qui sert au toronnage de fils pour en former un conduc- teur C comporte une cage de dévidage rotative 3 à bobines de dévidage 5, une mâchoire de pressage 9, une roue de traction il ainsi qu'une bobine d'envidage 13. La cage de dévidage 3 comporte un arbre creux 15 reposant dans des paliers 17 de façon à pouvoir.tourner dans ceux-ci. De fa- çon connue, les bobines de dévidage 5 sont à même de tour- ner librement sur des arbres indiqués schématiquement par 19, rendus solidaires de l'arbre de cage 15 et répartis - régulièrement suivant la circonférence et la longueur de cet arbre. Pour la clarté du dessin, celui-ci ne montre que quelques bobines de dévidage. La référence X-X indique l'axe commun de la bobine de dévidage 3 et de la mâchoire de pressage 9. Par-un moteur électrique. 29 et un arbre d'en- trainement 27 en plusieurs parties, la cage de dévidage 3 est entraînée par l'intermédiaire d'une boîte à engrenages , la roue de traction Il étant entraîné par l'intermé- diaire d'une transmission 10. La bobine d'envidage 13 est entraînée par un moteur distinct 12. Conformément à l'invention, le dispositif est muni d'une source de lumière 31 ainsi que d'une cellule photo-électrique 33, la source étant placée devant la cage de dévidage et la cellule photoélectrique derrière celle-ci. De façon schématique et à plus grande échelle, la figure 3 représente la cage de dévidage 5 avec la source de lumière 31 et la cellule photoélectrique 33 qui appar- tiennent à des unités 30, 32. La-source de lumière 31 est montée sur un chariot 35 qui, par l'intermédiaire d'un arbre d'entraînement 37, peut être déplacé par un moteur 39. La référence 41 indique un capteur coopérant avec un compteur pour déterminer le nombre de révolutions de l'arbre d'en- traînement 37. De façon similaire, la cellule photoélec- trique 33 est montée sur un chariot 34 qui, par 'intermé- diaire d'un arbre d'entraînement 45, peut être déplacé par un moteur 47. La référence 49 indique un capteur qui permet de constater le nombre de révolutions de l'arbre d'entraîne- ment 45. Par ailleurs, un potentiomètre de réglage 51 est couplé à l'arbre 45 par l'intermédiaire d'une transmission rigide 53. Sur l'extrémité arrière de l'arbre de cage 15 se trouvent des repères 55 dont le nombre correspond au nombre de bobines de dévidage. La référence 57 indique un capteur sensible aux repères 55, tandis qu'un capteur 59 qui réagit sur un seul repère 61, signale chaque fois une révolution complète de l'arbre de cage 15. Les unités 30, 32 sont représentées à plus grande échelle sur les figures 4 et 5. Le chariot 35 est déplacé par l'intermédiaire d'une tige filetée entraînée par le moteur 39, alors que deux tringles 65 servent de guidages. Les références 67 et 69 indiquent des commutateurs de fin de course. Ces commutateurs de fin de course de même que le capteur 41 sont raccordés à une boite de connexion 71. De la même façon, l'unité 32 est munie d'une tige file- tée 73, de guidages 75, de commutateurs de fin de course 77, 79 et d'une boîte de connexion 81. Lesdites boites 71 et 81 sont raccordées à une cage centrale, non représentée. Ci-après, le fonctionnement du dispositif est expliqué plus en détail, Pour assembler par torsion un nom- bre de fils D pour en former un conducteur C, on pose des bobines de dévidage 5 pleines sur les arbres 19 de la cage 15. Puis les fils D sont amenés à passer par des alésages 16 de l'arbre de cage 15, enfilés par la mâchoire de pres- sage 9, rabattus autour de la roue de traction 11 et fina- lement fixés sur la bobine d'envidage 13. Puis, les moteurs 12 et 29 sont mis en action. En conséquence du mouvement de rotation de l'arbre'de cage 15 par rapport à la mâchoire de pressage 9, immobile, les fils D dévidés des bobines de dé- vidage 5 sont toronnés et deviennent un conducteur C dont le pas dépend de la vitesse de rotation de l'arbre de cage et de la vitesse linéaire du conducteur C, vitesse liné- aire qui est déterminée par la vitesse de rotation de la roue de traction 11. La vitesse de rotation maximale admissible de ltarbre de cage 15 est déterminée par les forces centri- fuges maximales admises que les bobines "pleines" 5 exer- cent sur la construction dans laquelle elles sont suspen- dues. Lorsque le degré de remplissage des bobines de dévi- dage diminue, les forces centrifuges qui se produisent di- minuent également à vitesse de rotation constante, de l'ar- bre de cage et deviennent inférieures à la valeur admise. lorsqu'en conformité à l'invention la vitesse de rotation des bobines de dévidage est augmentée progressivement à mesure que leur degré de remplissage diminue, on peut réa- liser une plus grande vitesse de production en présence d'une charge mécanique qui reste la même. Suivant l'exemple de réalisation que montre le dessin, le degré de remplissage des bobines de dévidage 5 est exploré par la source de lu- mière 31 et la cellule photo-électrique 33. Lors du démar- rage du dispositif, les chariots 35 et 43 occupent une posi- tion de départ contre les commutateurs de fin de course 69 et 79. Les unités 30 et 32 occupent, par rapport à l'arbre de cage 15 une position telle que le faisceau lumineux L en provenance de la source 31 est tout juste interrompu par les bobines "pleines" en position de départ des chariots. Le dispositif démarre à la vitesse de rotation maximale ad- missible pour des bobines "pleines". Les signaux captés par la cellule photo-électrique 33 et les signaux que débite le capteur 57 sont transmis simultanément à un compteur. Aussi longtemps que le nombre de signaux lumineux captés par ré- volution est inférieur au nombre de bobines, le compteur est ramené à O par le capteur 59 après chaque révolution; cela signifie notamment que le faisceau lumineux L est en- core interrompu par au moins une bobine. C'est seulement lorsque le degré de remplissage de toutes les bobines a diminué de façon que le faisceau lumineux L reste ininter- rompu dans toutes les positions de bobine, que les moteurs 37 et 39 seront excités par l'intermédiaire dudit compteur et du relais non représenté. Les chariots -35 et 43 avec la source de lumière 31 et la cellule photo-électrique 33 sont déplacés vers l'arbre de cage 15 sur une distance définie d'avance, de sorte que le faisceau lumineux L est interrmpu de nouveau par les bobines. Pour définir ladite distance, on utilise les capteurs 41 et 49 qui, à l'aide de repères 42, 46 sur les arbres d'entraînement 37, 45 constatent la rotation angulaire des tiges filetées 63, 73. Par l'inter- médiaire d'une transmission à chaîne 53, le potentiomètre de réglage 51 est couplé à l'arbre d'entraînement 45 ser- vant au déplacement de la cellule photo-électrique 33; par l'intermédiaire du potentiomètre 51, la vitesse de rotation de l'arbre de cage 15 est influencée, ce qui veut dire que dans le cas o le degré de remplissage des bobines 5 dimi- nue, la vitesse de rotation de l'arbre de cage est augmen- tée. De préférence, le moteur électrique 29 servant à la commande du dispositif est un moteur à courant continu, eu égard au réglage simple de sa vitesse de rotation. Toute- fois, le réglage de la vitesse de rotation- est possible également en influençant un mécanisme d'entraînement adé- quat réglable de façon continue. Dans le cas du dispositif conforme à l'inven- tion, la vitesse de rotation n'est pas uniquement augmentée lorsque le degré de remplissage des bobines de dévidage diminue, mais ladite vitesse de rotation est en outre limi- 24827a70 tée sur une valeur sûre à l'aide des commutateurs de fin de course 67, 77. Lorsqu'un de ces commutateurs est desservi par les chariots 35, 43 dans leur position finale, le comp- teur est mis hors service, et la vitesse de rotation accrue atteinte est maintenue constante. Lorsque le dispositif est mis hors service, un relais de verrouillage non représenté est branché dans la ligne d'alimentation du moteur électrique 29, du fait que les commutateurs de fin de course-69 et 79 ne sont pas des- servis. Après que leschariots 35 et 43 ont été ramenés dans leur position de départ sous l'action des-moteurs 39 et 47 tournant en sens inverse,-et que le potentiomètre 51 a été mis en position zéro, c'est alors que les commutateurs de fin de course 69 et 79 sont fermés; ainsi les contacts du- dit relais sont fermés-également et la remise en service du dispositif est de nouveau possible. Grâce à ces mesures de sécurité, on obtient que la remise en service du dispo- sitif a lieu à la vitesse de rotation minimale correspon- dans à des bobines pleines, bien que le degré de remplis- sage des bobines ne soit pas à sa valeur maximale. Dans le cas de l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, des fils D sont réunis de façon à former un conducteur C. Il est possible également de rabattre les fils D autour d'un noyau K qui est dévidé d'une bobine de dévidage 14, amené à traverser l'arbre de cage creux 15 et guidé par la mâchoire de pressage 9, endroit o les fils D sont rabattus autour dudit noyau K. En ce qui concerne le réglage de la vitesse de rotation, le fonctionnement est tel que décrit ci-dessus. En particulier, l'emploi du dispositif est de façon tout aussi avantageuse possible pour la réalisation de 'cbles formés par des couches de conducteurs, ou pour l'armement et le bandage de câbles, cas pour lequel un cible K est admis dans le dispositif et muni d'un ruban ou d'un armement de fils d'acier. Dans ltexemple de réalisation décrit ci-dessus, les constituants rotatifs, exception faite de la bobine d'envidage 13, sont entraînés par l'intermédiaire d'un arbre d'entra nement commer -.: sous l'action d'un seul mo- teur électrique. Il va de soi que l'entraînement des diffé- rents constituants est possible également par des moteurs distincts synchronisés. REVENDICATIONS: 1. Procédé pour la fabrication de produits to- ronnés par exemple des cables, suivant lequel un certain nombre de fils sont dévidés de bobines de dévidage reposant dans un cage de dévidage et sont amenés à passer par un dispositif toronneur suivant lequel, dans le dispositif to- ronneur, les fils sont assemblés par torsion de façon à former un produit toronné qui ensuite est envidé sur une bobine d'envidage, la vitesse de rotation des systèmes touxr nants étant adaptée progressivement au dçgré de remplissage variable des bobines, et le degré de remplissage des bobines étant déterminé par l'exploration des bobines, caractérisé en ce que l'exploration des bobines se fait à l'aide d'un rayon d'une longueur d'onde déterminée. 2. Produit toronné, en particulier du cable, carac- térisé en ce qu'il est obtenu par la mise en oeuvre du pro- cédé selon la revendication 1. 3.- Dispositif permettant la mise en oeuvre du pro- cédé selon la revendication 1 et comportant une cage de dévidage (3) avec des bobines de dévidage (5), un disposi- tif toronneur (9), une cage d'envidage (12, 13) avec une bobine d'envidage (13), un mécanisme d'entraînement (27,29), ainsi qu'un dispositif d'exploration, caractérisé en ce que vu dans la direction longitudinale, il se trouve devant et derrière la cage entraînée au moins un émetteur (31) ainsi qu'au moins un récepteur (33) dont chacun est monté sur un chariot (35, 43) muni d'un moteur (39, 47), un potentio- mètre (51) qui influence la vitesse de rotation de la cage entraînée, étant couplé à un des moteurs (47). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que le récepteur est raccordé à un compteur. 5.. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, ca- ractérisé en ce que dans leur position de fin de cource, les chariots (35, 43) coopèrent avec des commutateurs de *11 fin de course (67, 79), qui déterminent la vitesse-de rota- tion maximale du dispositif. 6. Dispositif selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que dans leur position de départ, les chariots (35, 43) coopèrent avec des commutateurs de fin de course (69, 79) qui commandent un relais de verrouillage pour l'entraînement du dispositif.