Brevet FR2528221A1 — publié le 19831209

1.- "Dispositif de câblage pour la fabrication de produits de grande longueur " L'invention concerne un dispositif de câbla- ge pour la fabrication de produits de grande longueur, dans lequel un certain nombre d'éléments à câbler sont grou- pés en une unité d'approvisionnement, constitué par au moins un support rotatif autour de son axe, sur lequel les élé- ments à câbler sont disposés dans des récipients de réser- ve séparés, avec un raccord de câblage à travers lequel les éléments à câbler sont introduits et sont réunis pour former le produit final et avec une bobine d'enroulement rotative autour de son axe pour recevoir le produit final, dispositif dans lequel les récipients des éléments à câ- bler sont constitués par des rouleaux sans corps qui sont disposés dans les récipients fixés au support de telle ma- nière que leurs axes s'étendent inclinés obliquement par rapport à l'axe de rotation du support et les éléments à câbler peuvent être extraits à partir de leur centre. De-tels dispositifs de câblage peuvent être prévus pour la fabrication de câbles électriques et de conducteurs, tels que, par exemple, des câbles de trans- mission d'informations ou des câbles à courant fort, ou encore de fils et câbles métalliques Les éléments à câbler peuvent être des conducteurs à deux ou quatre torons ou en faisceau, ainsi que des fils individuels ou fibres électri- ques Les éléments à câbler à réunir entre eux dans un 2._ produit final de grande longueur sont déroulés à partir de bobines de réserve et sont câblés entre eux vers l'unité d'enroulement disposée au-dessus, Des dispositifs de câblage connus comprennent, à cet effet, par exemple, des corbeilles de câblage rota- tives autour de leur axe, autour de l'axe desquelles sont montées des bobines rotatives sur lesquelles sont enroulés les éléments à câbler Ces dispositifs connus présentent l'inconvénient que, avec les corbeilles de câblage et les bobines, des masses rotatives importantes doivent être do- minées, ce qui conduit à des constructions coûteuses. Il a été également proposé des dispositifs de câblage au moyen desquels les éléments à câbler sont câblés entre eux avec direction d'enroulement alternée (câ- blage dénommé SZ) Les éléments à câbler sont alors extraits par traction de dispositifs de réserve d'alimentation à poste fixe et, après leur rassemblement dans un raccord de câblage, sont enroulés sur des bobines rotatives Le mode de câblage avec changement de direction d'enroulement pré- sente, par rapport au mode de câblage à direction d'enrou- lement constante, l'avantage de ne pas nécessiter de cor- beilles de câblage rotatives, lesquelles ne permettent que des longueurs limitées du produit câblé final, et qui doi- vent, en outre, être dimensionnées en tenant compte des forces centrifuges souvent considérables Le mode de câ- blage SZ offre, en outre, la possibilité d'une fabrication en continu avec de grandes vitesses d'extraction des pro- duits Un inconvénient réside cependant dans la commande relativement coateuse pour une direction de rotation con- tinuellement inversée En outre, il est nécessaire que les éléments à câbler soient maintenus solidement ensemble par des éléments de maintien supplémentaires après leur rassemblement. Un dispositif de câblage tel que celui dé- crit plus haut est connu, d'après le brevet DE-30 35 208. 3.- Les "rouleaux sans corps", utilisés dans de dispositif, sont des structures dans lesquelles les éléments à câbler sont enroulés entre eux en formant une unité Ce disposi- tif qui est rotatif en une seule direction est ainsi de constitution plus simple, car il ne comprend aucune bobine rotative pour les éléments à câbler Les rouleaux sans corps des éléments à câbler sont cependant sujets à des incidents mécaniques parce que les spires d'enroulement peuvent se relâcher en cas d'ébranlements Il en est ainsi notamment lorsque les rouleaux ne sont pas disposés avec leurs axes verticaux mais horizontalement ou presque hori- zontalement Dans le cas d'une bonne orientation d'un dis- positif de câblage avec de tels rouleaux, et môme si ceux 1 ci ne sont soumis qu'à de faibles ébranlements, les spires individuelles ont une rigidité propre suffisante pour qu'on soit assuré qu'elles ne se desserrent pas et ne s'emmêlent pas entre elles Cependant, dans le cas de très forts ébran- lements, tels qu'ils ne peuvent pas être évités lors d'une machine à marche rapide à grande vitesse de rotation, il existe un risque important que les spires se séparent et puissent ainsi s'accrocher et s'embrouiller entre elles, ce qui peut conduire à une rupture des éléments à câbler. La présente invention a pour but de réaliser un dispositif du genre décrit au début, avec lequel il est assuré que les éléments à câbler puissent, pendant la mar- che de la machine, être extraits par traction à partir des rouleaux, sans incidents ou perturbations de fonctionne- ment. Dans ce but, l'invention est caractérisée en ce que, d'une part, les axes des rouleaux d'éléments à câbler forment, avec l'axe de rotation, un angle aig U ouvert en sens opposé à la direction d'extraction et, d'au- tre part, cet angle est compris entre au moins 5 degrés et au plus 30 degrés, en fonction de la vitesse de rota- tion prévue du support, de la distance entre les rouleaux 4.- et l'axe de rotation et du frottement existant entre les rouleaux et leurs récipients conteneurs. Grâce à la position inclinée prévue des rou- leaux par rapport à l'axe de rotation de leur support, il se produit une composante de force produite par la force centrifuge, qui agit sur les éléments à câbler en direc- tion axiale, c'est-à-dire en direction du fond du réci- pient, et qui comprime les spires entre elles Par un choix approprié de l'angle d'inclinaison en dépendance de la vi- tesse de rotation, du frottement et de la distance entre les rouleaux et l'axe de rotation, la force centrifuge peut être suffisamment grande pour qu'elle compense le poids propre des rouleaux et des spires Des ébranlements impor- tants, qui ne peuvent pas être évités lors de l'emploi du dispositif de câblage, n'ont donc plus d'action sur les rouleaux, et les spires restent en position stable à l'in- térieur des rouleaux En conséquence, elles peuvent être extraites par traction, à une grande vitesse, sans inci- dents. les limites indiquées de 5 degrés et de 30 degrés pour l'angle d'inclinaison des axes des rouleaux sont des limites pratiquement raisonnables Dans le cas d'angles inférieurs à 5 degrés, les forces de frottement entre les rouleaux et leur récipient, sont trope grandes et, dans le cas d'angles supérieurs à 30 degrés, il existe le risque que les spires d'enroulement des rouleaux se sé- parent l'une de l'autre lors du chargement ou à l'état d'arrêt du dispositif L'angle de 15 degrés s'est montré le plus favorable, avec lequel le chargement du récipient avec les rouleaux s'effectue le plus simplement, car les rouleaux glissent bien vers l'intérieur du récipient D'au- tre part, avec cet angle, lors de l'accélération de rota- tion du dispositif, les rouleaux se placent également très rapidement sur le fond du récipient. La composante de force qui agit en direction 5.- axiale pousse, comme il a déjà été mentionné, les spires des éléments à câbler en direction du fond du récipient. Une composante de force de ce genre se produit, non seu- lement lors de la vitesse de rotation prévue, mais déjà pendant l'accélération du dispositif, de sorte que, déjà pendant le démarrage, est obtenue une sécurité accrue con- tre une séparation des spires Lors de la mise à l'arrêt de la machine, la séparation des spires est empêchée par la rigidité propre des éléments à câbler. Les rouleaux d'éléments à câbler sont dispo- sés dans des récipients qui sont fixés sur un support ro- tatif Ce support peut être constitué comme un disque es- sentiellement plan, mais également comme un bâti en forme de disque, sur lequel les récipients sont répartis en di- rection du pourtour Il est cependant également possible d'utiliser comme support, un tuyau dans lequel les réci- pients sont disposés axialement l'un derrière l'autre. Après insertion des rouleaux, les récipients sont judicieusement fermés avec des couvercles, dans les- quels sont prévues des ouvertures de traversée appropriées. Des exemples de réalisation de l'invention sont représentés aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de câblage conforme à l'invention, la figure 2 montre, à échelle agrandie, un détail de la figure 1, la figure 3 est une vue également schéma- tique d'une variante de réalisation du dispositif. La référence 1 désigne un support qui est supporté pour rotation autour de son axe 2 Dans un but de simplification de la figure, l'entra nement prévu à cet effet, n'est pas représenté Ce support peut 8 tre constitué comme un disque plan Cependant, pour des raisons de poids, il est préférable de choisir une construction en forme de disque constitué par des pièces métalliques en forme de 6.- barres Dans ltexemple représenté, deux récipients 3 et 4 sont montés sur le support 1 en positions diamétralement opposées pour des raisons de symétrie Dans les récipients# sont disposés des rouleaux 5 et 6 respectivement constitués avec des éléments à câbler qui doivent être câblés entre eux avec le dispositif Les récipients sont fermés par des couvercles-7 et 8, à travers lesquels passent les éléments à câbler 9 et 10 Ces éléments sont dirigés vers un rac- cord de câblage 11 dans lequel ils sont câblés entre eux en raison de la rotation du support 1 Le produit câblé obtenu est enroulé sur une bobine 13 qui est montée rota- tive autour de son axe. Conformément à l'invention, les récipients 3 et 4 et ainsi également les rouleaux 5 et 6 sont disposés sur le support 1 d'une manière telle que les axes 15 et 16 des rouleaux enferment, avec l'axe de rotation du support un angle úk qui est compris entre 5 et 30 degrés Cet an- gle est ouvert dans une direction opposée à celle de la traction d'extraction par déroulement des rouleaux indiquée par la flèche 17 Il est prévu, par exemple, d'une valeur de 15 degrés. Les rouleaux sont constitués, comme le mon- tre plus précisément la figure 2, d'une manière telle que les éléments à câbler puissent en être extraits à partir du centre Tant que de tels rouleaux ne sont pas soumis à des ébranlements trop violents, ils restent stables, et cela même s'ils sont disposés avec un axe horizontal ou incliné Cette stabilité est assurée par l'empaquetage serré en rouleau et par la rigidité propre des éléments à câbler Cependant, en cas d'ébranlements tels que ceux produits lors du fonctionnement d'un dispositif de câblage, les spires peuvent se relâcher et se séparer, ce qui ne permet plus une extraction sans incidents des éléments à partir des récipients à rouleaux. En conséquence, les rouleaux 5 et 6 sont 7.- disposés avec leurs axes inclinés Lors de la rotation du support 1, chaque rouleau est soumis aux forces suivantes: La force de poids G due au champ de gravité terrestre, la force centrifuge F dûe à la rotation du sup- port 1 et la force de frottement R dans la surface de con- tact entre rouleau et récipient A cet égard, il est prévu que chaque rouleau est placé dans le récipient pour pouvoir glisser axialement et qu'il n'y pénètre complètement que lorsqu'est dépassée une certaine vitesse limite relative- mant au frottement, pour atteindre alors une position dé- finitive et stable sur le fond. Grâce à la position inclinée des rouleaux il se produit, à partir de la force centrifuge Pq une com- posante de force A, laquelle agit sur les rouleaux et leurs spires, de telle manière qu'ils soient poussés vers le fond du récipient Avec une vitesse de rotation correcte et une position inclinée correcte, il est produit, sur les spires des enroulements, un effet de force qui s'oppose au relâchement et à la séparation des spires. Le nombre de récipients pour les rouleaux à monter sur le support 1 est déterminé par les dimensions choisies pour le support Pour des raisons de symétrie, les récipients doivent toujours être répartis régulière- ment sur le pourtour Lorsqu'un très grand nombre d'élé- ments doivent être câblés entre eux, il est possible de prévoir deux ou plusieurs supports disposés axialement l'un derrière l'autre, qui peuvent être entra nés avec la même vitesse de rotation Les éléments à câbler peuvent alors être extraits par traction des supports situés plus loin en arrière, à travers les supports situés plus en avant. Les récipients 3 peuvent être reliés rigide- ment avec le support 1 Cependant, il est également possi- ble de monter ceux-ci de manière réglable en position ra- dialement et également par rapport à leur position d'incli- naison Cependant, en raison des forces centrifugres rela- 8.- tivement importantes, une fixation stable peut être néces- saire dans certains cas. Plus particulièrement, lorsque seulement peu d'éléments à câbler doivent être câblés entre eux, les ré- cipients 3 et 4 peuvent également être disposés axialement l'un derrière l'autre dans un support 18 en forme de tuyau. Les éléments à câbler 9 et 10 sont ici également amenés vers le raccord de câblage 11 et enroulés comme structure commune 12 sur la bobine 13 Il est également possible de disposer plus de deux récipients l'un derrière l'autre, en les disposant en position fixe ou réglable dans le tu- yau 18 lequel est entrainé en rotation autour de l'axe 2. Il est décrit, ci-après, deux exemples de réalisation, dans lesquels l'angle d'inclinaison ce est indiqué en dépendance de la vitesse de rotation du support et de la distance entre lez rouleaux et l'axe de rotation avec une force de frottement variable. BXEMPI 1- La distance entre le centre de gravité des rouleaux et l'axe de rotation doit s'élever à r = 0,5 mètre. Avec des vitesses prévues du support 1 égales respective- ment à 150 et à 450 tours/minute, on obtient les angles d'inclinaison suivants: R ipour 150 t/mn h O pour 450 t/min 0,15 13,5 9,0 0,20 16,0 12,0 0,25 19,0 14,5 0,35 24,0 20,0 EXEMPLE 2 - Mêmes données que dans l'exemple 1, mais avec r = 0,3 mètre. a /. 9,- Oko pour 150 t/mn c O pour 450 t/mn R 00,20 17 9 5 j O 22 j 5 9 r 5 12 9,0 1 5#0 2 Op O 10.- REVENDICATIONS 1. Dispositif de câblage pour la fabrication de produits de grande longueur, dans lequel un certain nombre d'éléments à câbler sont groupés en une unité d'ap- provisionnement, constitué par au moins un support rotatif autour de son axe, sur lequel les éléments à câbler sont disposés dans des récipients de réserve séparés, avec un raccord de câblage à travers lequel les éléments à câbler sont introduits et sont réunis pour former le produit fi- nal, et avec une bobine d'enroulement rotative autour de son axe pour recevoir le produit final, dispositif dans lequel les récipients des éléments à câbler sont constitués par des rouleaux sans corps qui sont disposés dans les récipients fixés au support, de telle manière que leurs axes s'étendent inclinés obliquement par rapport à l'axe de rotation du support et les éléments à câbler peuvent être extraits à partir de leur centre, dispositif caracté- risé en ce que les axes ( 15, 16) des rouleaux ( 5, 6) for- ment, avec l'axe de rotation ( 2) un angle aigu ( o() ou- vert en direction opposée à la direction d'extraction et en ce que l'angle ( cp vitesse de rotation prévue du support ( 1, 18) de la dis- tance entre les rouleaux ( 5, 6) et l'axe de rotation ( 2) et du frottement existant entre les rouleaux et leurs ré- cipients ( 3, 4) et s'élève à au moins 5 degrés et au plus à 30 degrés. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle ( ci) entre l'axe de rota- tion ( 2) et les axes ( 15, 16) des rouleaux, s'élève à 15 degrés. 3. Dispositif suivant l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que le support ( 1) est cons- titué par un disque essentiellement plan, sur le pourtour duquel sont répartis les récipients ( 3, 4). 4 Dispositif suivant l'une des revendica- 11 - cations 1 OU 2, caractérisé en ce que le support ( 18) est constitué par un tuyau dans lequel les récipients ( 3, 4) sont disposés l'un derrière l'autre. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les récipients ( 3, 4) sont obturés chacun avec un couvercle ( 7, 8) qui est pourvu d'une ouverture de traversée.