Brevet FR2568902A1 — publié le 19860214

La présente invention est relative aux machines utilisées pour l'isolation des câbles électriques par enrubannage au moyen d'un ruban isolant. Le développement des appareils électroniques et électro-optiques a entralné l'utilisation deocables conducteurs de plus en plus rins en quantités croissantes. La finesse des câbles et celle des rubans isolants ainsi que les vitesses de fahrication élevées nécessaires ont posé de nombreux problèmes techniques en ce qui concerne la régulation de la traction exercée tant sur le câble que sur le ruban isolant ain d'éviter leur rupture. Les machines utilisées actuellement comprennent habituellement une tête rotative comportant un bol, ou plateau, dans lequél est montée concentrique une bobinie de fil ou galette de ruban isolant, cette tête étant traYersée axialement par le câble a enrubanner, autour duquel elle tourne tandis que le ruban avance. La vitesse linéaire du câble et la vitesse de rotation de la tête commandent le pas de l'enroulement du ruban sur le câble, Dans les machines utilisées actuellement, le déroulement du ruban ou du fil est simplement freiné et la vitesse de rotation est limitée aux environs de 2.500 tours. La régulation de la tension est difficile et les ruptures sont fréquentes. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant une machine à enrubanner et à guirlander les câbles électriques en utilisant un ruban très mince, comportant des moyens de régulation très précis et permettant des vitesses de rotation de l'ordre de 5.000 tours tout en évitant les ruptures. Elle a pour objet à cet effet une machine à enrubanner ou à guirlander des câbles, du type à tête concentrique rotative, comprenant un tube central rotatif dans lequel défile le câble > un nez de rubannage ou de guirlandage, un porte-galette, un bol, ou plateau, entourant concentriquement la galette ou la bobine et entraîné par un moteur qui entraîne simultanément ledit tube dans le même sens et à la même vitesse, caractérisée en ce que la galette ou la bobine est montée rotative indépendamment du plateau et est entraînée par un second moteur, le premier moteur d'entraînement du plateau étant asservi à la vitesse linéaire du câble par des moyens électroniques, le second moteur étant asservi à la vitesse du premier d'une part et à la traction exercée sur le ruban d'autre part par des moyens électroniques de régulation et d'asservissement. La description qui va suivre en regard des dessins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique, La figure î est une vue schématique en élévation et en coupe d'une tête de tachine à enrubanner, du type concentrique rotatif, suivant l'invention. La figure 2 est un schéma d'un dispositif électronique de régulation et d'asseryjssement de la traction du ruban en accélérationv en vitesse stabilisée et en décélération faisant partie de la machine suivant l'invention. La figure 3 est un schéma du dispositif électronique de régulation de la tension du ruban ou du fil et d'asservissement du moteur d'entraînement du plateau. En se référant à la figure 1 la tête de la mabhine à enrubanner suivant l'invention comprend un tube rotatif 1, ou douille du nez de rubannage? dans lequel défile axiale- ment le câble 2 à enrubanner avec une vitesse linéaire VL. Le nez de rubannage comprend, comme connu en soi, des moyens de guidage et de renvoi du ruban, désignés dans leur ensemble par la référence 3, solidaires en rotation du tube 1, comprenant par exemple un bras 5 portant à son extrémité un galet sur lequel passe le ruban 4 enroulé sur le câble 2. Un pignon 6 solidaire en rotation du tube 1 en un point éloigné du nez de rubannage, engrène avec un pignon intermédiaire double 7 qui engrène lui-meme avec une denture d'un manchon 8, ou douille porte-plateau, monté rotatif dans un bâti 9 par l'intermédiaire de roulements à billes 10 de précision, A son extrémité opposée au pignon 72 le manchon 8-porte un plateau 11, ou bol, qui entoure le bobinot ou galette 12 de ruban 4, qui en est toutefois indépendant. La galette 12 est fixée sur une extrémité d'un second manchon 13, ou douille porte-galette, monté rotatif entre le manchon 8 porte-plateau et le tube 1 par l'intermédiaire de roulements à billes 14 de précision. Le manchon 8 porte-plateau est entraîné en rotation par un moteur 15 par l'intermédiaire d'une courroie 16 et le manchon 13 portewgalette est entraîné en rotation par un moteur 17 par l'intermédiaire d'une courroie 18. Le plateau 11 porte un galet oblique 19 de renvoi autour duquel passe le ruban 4 pour être renvoyé obliquement vers le nez d'enruhannage, d'une façon connue en soi, en passant sur plusieurs galets 20a, 20b, 20c > 20d faisant partie des moyens 3 de guidage et de renvoi, le tube 1 et le manchon 8 tournant à la même vitesse et dans le même sens sous l'action du moteur 15 et de la transmission assurée par la courroie 16 et le pignon 7, pour enrouler le ruban 4 autour du cible 2 avec un certain pas qui est déterminé par la vitesse linéaire VL du cible 2 et par la vitesse de rotation du plateau 11, la vitesse de rotation de la galette 12 assurant la tension du ruban 4. Suivant une caractéristique de l'invention, la vitesse VR1 de rotation du plateau 11 > et par conséquent celle de son moteur d'entraînement 15 est asservie à la vitesse linéaire Vu du câble, comme représenté à la figure 2, par une dynamo tachymétrique 22 et un dispositif R1 comprenant un variateur électronique 21 au moyen d'un signal de référence VR fourni par un potentiomètre P1 auquel est appliqué le signal de vitesse linéaire VL fourni par une dynamo tachymétrique 23 couplée à un organe 24 de traction sur le câble, le potentiomètre P1 servant ainsi au réglage du pas de l'enroulement du ruban. Par ailleurs, la traction sur le ruban 4 de la galette 12 est asservie en accélération, en vitesse stabilisée et en décélération par un dispositif électronique (figure 2), La sortie de la dynamo tachymétrique 22 est reliée d'une part au variateur électronique 21 et d'autre part à un potentimètre P2 qui reçoit ainsi un signal qui est l'image de l'accélération ou de la décélération du plateau et qui, mis à l'échelle par le potentiomètre P2, pour permettre des réglages en fonction du diamètre du câble est ensuite appliqué à une entrée d'un amplificateur 27 dont l'autre entrée reçoit en sommation un signal TA fourni par un potentiomètre P3 Le signal de sortie de l'amplificateur 27 qui est représentatif du couple à obtenir à la sortie du moteur 17 est appliqué à un variateur électronique 28 qui commande le moteur 17 d'entraînement de la galette 12. Le potentiomètre P3 permet ainsi de régler la tension appliquée au ruban ou au fil. Ce système de régulation en boucle ouverte n'est utilisable qu'à condition 1) que l'inertie de la galette (ou du bobinot) soit négligeable par rapport à celle de la douille porte-galette et de sa commande, 2) que la précision sur la tension de rubannage (ou de guirlandage) ne soit pas nécessairement importante. En outre cette régulation présente l'avantage de ne pas être onéreuse. Pour effectuer des opérations de rubannage (ou de guirlandage) nécessitant une très haute précision sur la tension appliquée au ruban, ou au fil, il est nécessaire de disposer d'un signal de mesure continue de la tension appliquée au ruban afin de corriger cette tension dès que celle-ci s'écarte d'une valeur de consigne prédéterminée au moyen d'un dispositif électronique fonctionnant en boucle fermée. Dans ce but > suivant une autreJcaractéristique de l'invention, on ajoute sur la tête de la machine à enrubanner représentée à la figure 1 un capteur 29 ayant un bras portant par exemple le galet 20c les signaux de sortie de ce capteur sont recueillis sur un collecteur 30 monté à l'extrémité opposée du tube 1. La force ainsi mesurée par le capteur 29 est égale au double de la tension appliquée sur le ruban (ou le fil) et la vitesse du moteur 17 d'entraSnement de la galette (bobinot) est asservie d'une part à cette force et d'autre part à la vitesse de référence du moteur 15 au moyen du dispositif R2 représenté à la figure 3. Dans un premier étage de ce dispositif R2, l'asservissement de la vitesse du moteur 15 est identique à I'exemple de la figure 2 et le pas de rubannage (guirlandage) est obtenu par le réglage du potentiomètre P1, Le signal dv est appliqué au potentiomètre P2 qui dt est réglé par un capteur 33, d'un type quelconque approprié (électro-mécanique, à cellule ou autre) mesurant le diamètre de la galette, en fonction de celui-ci. Le curseur du potentiomètre P2 est relié à nn autre potentiomètre P5 dont la sortie, qui constitue un signal de référence de vitesse, est appliquée au variateur à thyristors 28 (à 4 quadrants). Une dynamo tachymétrique 31 accouplée au moteur 17 contrôle cette vitesse et son signal de sortie est également appliqué au variateur 28. Le potentiomètre P5 est réglé en fonction du diamètre du câble 2 et en fonction du pas de rubannage. Dans un second étage > d'asservissement de tension un potentiomètre P6 est relié à une entrée d'un comparateur 34 dont une autre entrée est reliée à un amplificateur 32 qui amplifie le signal de sortie du capteur 29, et fournit une tension électrique proportionnelle à la force de la tension appliquée sur le ruban (ou le fil). Le signal d'erreur ~est directement appliqué au variateur 28 et modifie la consigne de vitesse du moteur 17 afin de maintenir constante la force de la tension appliquée sur le ruban. Le potentiomètre P6 permet ainsi de sélectionner la force de la tension que l'on désire appliquer sur le ruban (ou le fil). REVENDICATIONS 1. Machine à enrubanner des câbles du type à tête concentrique rotative, comprenant un tube central rotatif dans lequel défile le câble, un nez de rubannage, un portegalette, un bol, ou plateau, entourant concentriquement la galette et entraîné par un moteur qui entraîne simultanément ledit tube dans le même sens et à la même vitesse, caractérisée en ce que la galette (12) est montée rotative indépendamment du plateau (11) et est entraînée par un second moteur (17) > le premier moteur (15) d'entraînement du plateau étant asservi à la vitesse linéaire du câble (2) par des moyens électroniques (22, 23, P1), le second moteur (17) étant asservi à la vitesse du premier moteur (15) d'une part et à la traction exercée sur le ruban ou fil (4) d'autre part, et en ce qu'elle comprend des moyens (P3) de réglage de ladite traction et des moyens (P61 pour régler la force de la tension désirée sur ledit ruban ou fii, 2. Machine suivant la revendication 12 caractérisée en ce que la galette (123 est fixée sur un arbre rotatif (13) concentrique à un manchon rotatif (8) qui l'entoure et sur lequel est fixé le plateau (11) > et en ce que le tube rotatif (1) dans lequel défile le câble (2) est disposé axialement à l'intérieur de l'arbre (13) portant la galette. 3. Machine suivant la revendication 2 > caractérisée en ce que le manchon (8) portant le plateau (11) comporte une denture externe qui engrène avec un pignon (7) engrenant lui-même avec un pignon (6) solidaire du tube (1). 4. Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe (24) de traction sur le câble dont la sortie est appliquées à un régulateur électronique (R1) comprenant un potentiomètre (PI) de réglage du pas d'enroulement relié à un variateur électronique (21) de commande du moteur (15) d'entraînement du plateau (11), asservissant ainsi celui-ci à la vitesse linéaire du câble (2). 5. Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le moteur (15) d'entraînement du plateau est couplé à une dynamo tachymétrique (22) dont la sortie est reliée audit variateur électronique (21) de commande du moteur (15). 6. Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que la jonction de la dynamo tachymétrique (22) et du variateur (21) est reliée à un potentiomètre (P2) de réglage de la vitesse du plateau, relié à une entrée d > un amplificateur-sommateur (27) dont l'autre entrée reçoit un signal d'un potentiomètre (P3) de reglage de la traction sur le ruban, ou le fil (4) et dont la sortie est appliquée à un régulateur électronique (28) de commande du moteur (17), asservissant ainsi celui-ci d'une part à la vitesse du plateau et d'autre part à la traction exercée sur le ruban ou le fil (4). 7. Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un premier capteur (33) pour mesurer le diamètre de la galette (22) et un second capteur (29) intercalé dans le trajet du ruban (4) pour mesurer la force de la traction exercée sur ledit ruban (ou fil) et un dispositif (RA), de régulation en boucle fermée à deux étages d'asservissement de la vitesse du moteur (17) d'entraînement de la galette d'une part à la vitesse du moteur (15) d'entraînement du plateau et d'autre part à la traction exercée sur le ruban (4), 8.Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que, dans ledit premier étage, la jonction de la dynamo tachymétrique (22) et du variateur (21) est reliée à un potentiomètre (P2) dont le curseur est commandé par ledit premier capteur (29) et réglé en fonction du diamètre de la galette (12) et dont la sortie est appliquée à un autre potentiomètre (P5) relié lui-même à un variateur électronique (28) de commande du moteur (17). 9. Machine suivant la revendication 8 > caractérisée en ce que, dans le second étage, la sortie du second capteur (29) est appliquée à une entrée d'un différentiateur (34) dont l'autre entrée est reliée à un potentiomètre connecté à une source de tension, pour fournir une tension de consigne au différentiateur, le signal d'erreur produit par ce dernier étant appliqué au variateur (28) relié lui-même à une dynamo tachymétrique accouplée au moteur (17).