Brevet FR2570398A1 — publié le 19860321

i L'invention concerne un procédé et un dispositif pour la fabrication de torons de fil d'acier à plusieurs couches dans lequel les fils d'acier élémentaires sont tirés de sys- tèmes de déroulement statiques et dans lequel l'enrouleur est disposé à l'intérieur d'un système rotatif sous forme de cableuse à double torsion. Pour fabriquer des torsions de fil d'acier à plusieurs couches d'usage courant, on utilise principalement des toron- neuses rapides. Les rotors de ces machines sont constitués soit par des tubes, soit par des guidages de fil sans tube rotatifs. Les bobines débitrices pour les fils d'acier à câ- bler sont montées à l'intérieur du rotor de câblage dans des portebobines élémentaires. En général, les fils partant des bobines débitrices passent par le centre du rotor, puis sont déviés vers l'extérieur et passent le long du rotor pour abou- tir au point de cablage o s'effectue leur toronnage. Enfin, le toron réalisé est amené par un dispositif de sortie à une bobine réceptrice. La qualité des produits fabriqués à l'aide de ces ma- chines est bonne. Avec les années, les toronneuses rapides n'ont cessé de se développer de sorte que les éléments déterminant la capacité de rendement, comme par exemple le rotor de câblage en panier, sont soumis à des charges telles que les matériaux utilisés ont atteint les limites de leur capacité de charge, et que ces limites mêmes ne peuvent être atteintes que grâce à une précision élevée de finition, c'est-à-dire au prix d'une dépense technique élevée. Il se produit en même temps une augmentation de la sensibilité aux dérangements des ma- chines. On a donc essayé de mettre en application pour le toronnage des fils d'acier le principe de la double torsion fréquemment utilisé pour le toronnage de matériaux souples comme le cuivre et l'aluminium. La torsion propre des fils d'acier élémentaires ainsi provoquée a conduit à des diffi- cultés considérables et a donné un produit de mauvaise quali- te. Le DE-AS 15 10 062 divulgue un procédé et un disposi- tif pour la fabrication de cables métalliques ne présentant pas de contraintes de torsion. Les fils métalliques sont ti- rés de bâtis débiteurs statiques et amenés à un dispositif de torsion dans lequel les fils élémentaires sont tordus autour de leur axe longitudinal. Puis les fils sont amenés à un point de câblage o ils sont cablés les uns avec les autres. Enfin le produit câblé est enroulé à l'intérieur d'un dispositif de bobinage rotatif. Le dispositif de bobinage est en princi- pe une toronneuse à double torsion. Par comparaison avec l'utilisation de toronneuses rapi- des, cette solution représente une diminution de la dépense en matériel technique ainsi qu'une réduction de l'encombre- ment. Mais elle ne permet pas d'assurer, avec une productivi- té élevée, la fabrication d'un câble toronné à plusieurs cou- ches de bonne qualité. L'inconvénient majeur de cette solution réside dans le fait que les deux commettages d'une machine câbleuse à double torsion ne sont pas réunis de façon localisée. Il en résulte que, dans la zone du guidage du produit câblé, il se produit dans la cage du dispositif de bobinage une détorsion partiel- le du produit câblé, de sorte que la structure des couches n'est plus assurée avec toute la précision nécessaire. Un autre inconvénient est que la forme de cage choisie, avec le guidage très allongé du produit câblé et la disposi- tion du dispositif d'enlèvement sous forme rotative en avant du dispositif de bobinage ne permet pas de vitesse de rotation élevée. Le DD-WP 143 279 décrit un dispositif de câblage desti- né à fabriquer des cables d'acier à plusieurs couches, en particulier du type dit "stahlcord". Il est décrit dans ce texte un dispositif dans lequel les fils élémentaires sont amenés entre deux dispositifs de torsion qui tournent synchro- niquement. Alors que les fils pour les différentes couches du toron à fabriquer ne sont pas tordus, le fil d'âme est tor- du. Cette opération s'effectue à la même vitesse et dans le même sens de rotation que le passage du produit câblé sur le dispositif de bobinage. Toutefois, du fait qu'il n'ya pas de détorsion des fils élémentaires, ce dispositif ne permet pas de fabriquer un câble toronné équilibré. De plus, ce dispositif ne donne pas non plus d'assurance contre la détorsion du toron dans le guidage autour du porte-bobines du dispositif de bobinage comme conséquence du principe de double torsion. La bonne qualité du toron fabriqué n'est donc pas assurée. L'invention a donc pour but de fabriquer des torons de fil d'acier à plusieurs couches présentant une qualité élevée, en particulier le caractère d'équilibrage antigiratoire, tout en abaissant au maximum la dépense en machines techniques et en réduisant au maximum l'encombrement des équipements. Le problème à résoudre par l'invention consiste à met- tre au point un procédé et un dispositif pour la fabrication de torons de fil d'acier à plusieurs couches o le toron ter- miné en avant de la machine toronneuse à double torsion ne subit plus de transformation sur le parcours du renvoi au dis- positif de bobinage. Ce résultat est obtenu par l'invention grâce au fait que les fils élémentaires qui sont tirés sous tension cons- tante du système débiteur sont tordus individuellement autour de leur propre axe longitudinal et, suivant la structure de l'assemblage toronné à fabriquer,-sont amenés à un dispositif de torsion en passant par un disque de câblage ou par plu- sieurs disques de câblage avec points de câblage correspon- dants. Dans ce dispositif de torsion s'effectue le câblage définitif du toron. Ensuite, le toron dont le câblage est ter- miné est amené au système de bobinage en passant par des pou- lies de renvoi, des guidages et par un deuxième dispositif de torsion. Les deux dispositifs de torsion ont des vitesses de rotation synchrones mais leurs sens de rotation sont opposés l'un à l'autre. Par rapport aux vitesses de rotation des sys- tèmes de déviation, les vitesses de rotation des dispositifs de torsion sont deux fois plus grandes. Selon un autre point remarquable de l'invention, pour fabriquer un ensemble câble avec des fils élémentaires de mê- me diamètre, ces fils élémentaires sont amenés par un disque de câblage commun au dispositif de torsion terminant la fabri- cation de l'ensemble câblé. Lorsqu'on utilise des fils de dia- mètres différents, les fils tors élémentaires passent, par couches, à travers plusieurs disques de toronnage disposés l'un derrière l'autre avec le dispositif de torsion qui leur correspond. Dans le dispositif selon l'invention destiné à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, il est prévu en- - tre, d'une part les bobines débitrices avec leurs systèmes de freinage destinés à maintenir la tension constante pendant la totalité du garnissage des bobines, et, d'autre part, le dis- positif de torsion achevant la fabrication du câble toronné composé, des dispositifs de torsion avec dispositifs de serra- ge ayant pour rôle de faire tourner les fils élémentaires au- tour de leur propre axe longitudinal. De plus, dans cette par- tie du dispositif, et suivant la variante de réalisation, il est prévu un disque de câblage ou plusieurs disques de câbla- ge disposés l'un derrière l'autre qui reçoivent le fil par couches à travers des trous de guidage. Selon un autre point remarquable de l'invention, il est prévu entre le dispositf de torsion disposé devant la machine de toronnage à double torsion et l'enrouleur avec son dispo- sitif de trancanage qui se trouve à l'intérieur de la machine de toronnage à double torsion des poulies de renvoi qui sont en liaison les unes avec les autres par un guidage en arc de cercle, ainsi qu'un dispositif de torsion et un dispositif de levee avec dispositif de reproduction. Le dispositif selon l'invention fonctionne de la façon suivante. Les fils élémentaires sont déroulés des bobines dé- bitrices sous tension constante et, par un dispositif de ser- rage, sont amenés à un dispositif de torsion. A l'intérieur du dispositif de torsion, les fils élémentaires sont tordus autour de leur axe longitudinal. Les différents fils tordus sont alors amenés à un disque de câblage ou toronnage qui les reçoit par couches dans des trous, les y trie, puis les diri- ge vers les points de câblage correspondants. Ensuite, le pro- duit câblé est amené à- un dispositif de torsion qui fonction- ne à l'intérieur de la machine de câblage à double torsion à une vitesse de rotation double de celle des poulies de renvoi, et effectue ainsi leur toronnage. Le toron terminé passant par des poulies de renvoi et par un guidage en arc de cercle arrive alors à un deuxième dispositif de torsion qui est dis- posé à l'intérieur de la machine de câblage à double torsion. Ce deuxième dispositif de torsion a un régime synchrone de celui du dispositif de torsion disposé en avant de la machi- ne de câblage à double torsion, mais son sens de rotation est inverse du précédent. Après être passé par ce dispositif de torsion, le câble fini est amené par le dispositif de levée avec dispositif de reproduction à l'enrouleur avec son dispo- sitif de trancanage sur lequel il est bobiné. Grâce à la mise en utilisation du dispositif de torsion à l'extrémité du guidage en arc de cercle et du dispositif de torsion en avant de la machine toronneuse à double torsion, on assure le guidage avec précision des torons de fil d'acier qui sont déjà terminés avant le guidage en arc de cercle. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence au dessin annexé dans lequel: la figure 1 représente l'ensemble du dispositif avec utilisation d'un disque de toronnage; la figure 2 représente la partie antérieure du disposi- tif avec utilisation de plusieurs disques de toronnage; les figures 3 à 7 représentent des exemples de structu- re de torons. Selon la figure 1, le dispositif de câblage est consti- tué par un bâti débiteur comportant les bobines d'approvision- nement 1, 2, chacune de ces bobines d'approvisionnement étant dotée d'un système de freinage 3. Grâce à l'utilisation du système de freinage 3 est assurée une tension de fil métalli- que pratiquement constante sur la totalité du remplissage de bobine. En quittant les bobines d'approvisionnement 1, 2, chaque fil métallique 4 est amené à un dispositif de torsion 5. Im- médiatement en avant du dispositif de torsion 5 est monté un dispositif de serrage 6 qui, en liaison avec la tension de fil constante assure la constance de l'emplacement du point de travail, c'est-à-dire une longueur de parcours constante entre le dispositif de torsion 5 et le dispositif de serrage 6. Ce point de travail est le même pour tous les fils métalli- ques 4 qui sont câblés à une vitesse de rotation identique. Les dispositifs de torsion 5 tournent tous dans un même sens, qui est le sens dans lequel s'effectue le toronnage suivant. L'entraînement des dispositifs de torsion 5 est variable: ou bien tous les dispositifs de torsion 5 tournent suivant un régime de rotation identique, ou bien seuls tournent suivant le même régime de rotation ceux des dispositifs de torsion 5 qui guident les fils métalliques 4 qui auront dans le toron composite 12 ultérieur la même situation de couche ou la même épaisseur. A partir des dispositifs de torsion 5, les fils métalliques 4 sont amenés à un disque de câblage 7 dans lequel en fonction de leur position ultérieure dans le toron composi- te final, ils sont mis en ordre en passant dans des trous de guidage 30 et sont amenés par couches à un point de câblage 8, 9. Les fils métalliques 4 passent maintenant par une paire de galets 11 à l'intérieur du dispositif de torsion 10. Sous l'effet du mouvement de rotation du dispositif de torsion se forme le toron composite 12. Le toron composite 12 qui se pré- sente sous la forme d'un toron à plusieurs couches (voir exem- ples donnés par les figures 3 à 7), passe maintenant par la poulie de renvoi 13, le guidage en arc de cercle 14 et la pou- lie de renvoi 15 qui tournent tous trois avec l'axe de rota- tion de la machine de câblage à double torsion pour arriver à un deuxième dispositif de torsion 16. Les deux dispositifs de torsion 10, 16 tournent à une vitesse double de celle du gui- dage en arc de cercle 14 de la machine de câblage à double torsion 31. Le sens de rotation du dispositif de torsion 16 est l'inverse de celui du dispositif de torsion 10. De cette façon, on obtient une torsion constante autour de son propre axe du toron 12 dont le câblage est terminé avant le premier dispositif de torsion 10, ce mouvement s'effectuant à la même vitesse de rotation que celle des deux dispositifs de torsion , 16, sur le parcours du guidage 14 en arc de cercle dans la machine de toronnage à double torsion 31. A l'intérieur de la machine de toronnage à double torsion 31 sont disposés sur un porte-bobines la bobine de levée 17, le dispositif de re- production 18 et l'enrouleur 19 avec son dispositif de tranca- nage 20. Le produit câblé 12 est amené à ces éléments après avoir quitté le dispositif de torsion 16. La figure 2 montre une variante de réalisation parti- culière de la disposition des différents points de câblage et du disque de câblage. Pour chaque couche de câblage, un disque de câblage 21, 22, 23 est associé aux points de câbla- ge 27, 28, 29 et aux dispositifs de torsion 24, 25, 26 cor- respondants. Ce mode de réalisation est utilisé lorsqu'on traite des fils métalliques élémentaires de diamètres diffé- rents. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la fabrication de torons ou câbles de fil d'acier à plusieurs couches dans lequel les fils d'acier élémentaires sont tirés de systèmes de déroulement statiques et ces fils d'acier élémentaires sont tordus autour de leur axe longitudinal, la confection du câble composite étant ter- minée avant son entrée dans une machine de toronnage à double torsion, caractérisé en ce que les fils (4) sont déroulés du système de déroulement sous une tension constante, sont tor- dus individuellement dans des dispositifs de torsion (5) et, suivant la structure définitive du cable composite à fabriquer, sont amenés en passant par un ou plusieurs disques de câbla- ge (7) avec points de câblage (8,9) correspondants à un pre- mier dispositif de torsion (10) dans lequel le toronnage est terminé, et, par des systèmes de renvoi et de guidage (13,14, ) sont amenés à un deuxième dispositif de torsion (16) dis- posé dans la machine de cablage à double torsion (31) qui tourne synchroniquement avec le dispositif de torsion (10) disposé en avant de la machine de cablage à double torsion(31) mais dans le sens inverse de celle-ci, et tourne à une vites- se double de celle des systèmes de renvoi et guidages, pour arriver enfin à un système de bobinage. 2. Procédé pour la fabrication de câbles de fil d'acier à plusieurs couches selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fils élémentaires tordus sont amenés par l'inter- médiaire d'un disque de câblage commun au dispositif de tor- sion qui achève la fabrication du câble composite. 3. Procédé pour la fabrication de câbles d'acier à plu- sieurs couches selon la revendication 1, caractérisé en ce que, par couches, les fils élémentaires tordus de même diamè- tre ou de diamètre différent passent par plusieurs disques de câblage disposés l'un derrière l'autre, comportant chacun un dispositif de torsion. 4. Dispositif adapté à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'entre les bobi- nes débitrices (1,2) avec leurs systèmes de freinages (3), d'une part, et un dispositif de torsion (10) ayant pour rôle d'achever la fabrication du câble composite, d'autre part, sont disposés des dispositifs rotatifs de torsion (5) avec dispositifs de serrage de fil (7), ainsi qu'un disque de ca- blage (7) avec ses points de cablage (8,9), recevant par cou- ches à travers des trous de guidage (30) le fil métallique(4), tandis que sont disposés entre le premier dispositif de tor- sion (10) et l'enrouleur (18) avec son dispositif de tranca- nage (20) des poulies de renvoi (13,15) qui sont reliées en- tre elles par un guidage (14) en arc de cercle, ainsi qu'un dispositif de torsion (16) et un dispositif de levée (17) avec dispositifs de reproduction (18). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'à chaque disque de câblage (21,22,23) élémentaire avec son point de câblage correspondant (27,28,29) est associé un dispositif de torsion (24,25,26).