Brevet FR2576425A1 — publié le 19860725

La présente invention est relative à un appareil. perfectionné pour enrouler en continu une ou plusieurs fibres de verre sur un câble porteur cylindrique ou jonc dans des rainures hélicoldales formées dans celui-ci. Dans la technique des câbles à fibres optiques on utilise, en raison de la fragilité des fibres de verre5 un câble porteur ou jonc comportant une ou plusieurs rainures hélicoldales (de môme sens ou de sens inversé) dans lesquelles sont disposées et logées des fibres optiques en verre. Au niveau de ltenroulement des fibres de verre et de leur pose dans les rainures, la fabrication de ces câbles pose de nombreux problèmes, parmi lesquels notamment le fait que le câble porteur en matière plastique présente une certaine élasticité, alors que les fibres de verre sont inextensibles et fragiles. Les machines utilisées pour cette fabrication comportent habituellement une cage supportant des bobines de fibre de verre, traversée axialement par le câble porteur, autour duquel elle tourne. La vitesse de rotation de la cage est synchronisée avec la vitesse d'avancement du jonc. Le rapport = Vitesse linéaire du jonc = K Vitesse de rotation de la cage est réglé de façon à être égal au pas de l'hélice formée par les rainures sur le jonc. Le sens de rotation de la cage dépend du. sens de l'hélice du jonc. Le pas de cette hélice n'est jamais imprécis ni régulier. Même avec un pas régulier, l'élasticité du jonc est la cause de variations. I1 n'est donc pas possible d'ajuster le rapport K. Pour remédier à cet inconvénient on utilise un écrou dont l'alésage est réalisé au profil, en section, du jonc, dans lequel celui-ci est enfilé et qui est monté fou en rotation dans deux roulements à billes. L'avance du jonc astreint 11 écrou à tourner et lorsque le jonc a avancé d'une longueur égale au pas de l'hélice, l'écrou a théoriquement effectué une rotation complète. Si le pas de 11 hélice était precis et constant et le rapport K correctement ajusté, l'écrou tournerait à la r:.Bce vitesse et dans le meme sens que la cage portant les bobines à partir desquelles se déroulent les brefs de verre. Dans. la pratique, cependant, les vitesses de rota tion de l?écrou/de la cage sont différentes et, pour les endre égales,il est alors nécessaire de capter la différence entre ia vitesse de l'écrou et celle de la cage et agir sur le rapport ; pour régler par exel celle de écrou par rapport à celle de la cage. Il existe deux procédés pour régler K = a) corriger la vitesse de rotation de la cage en fonction du décalage de l'écrou par rapport à celle; b) corriger la vitesse d1avance du jonc en fonction du décalage de l'écrou par rapport à la cage. Ces deux procédés présentent des inconvénients - La cage étant un ensemble lourd et volumineux présente une forte inertie et nécessite la mise en oeuvre de puissances importantes pour corriger sa vitesse, si l'on désire obtenir une bonne précision. - il résulte de l'élasticité du jonc (dont l'allongement est d'environ 1% sous une traction de 50 kg) que la propagation de la correction de la vitesse est lente, cequi ne permet pas d'obtenir une bonne précision. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en réalisant un dispositif présentant une excellente sensibilité et permettant en conséquenc-e de régler avec une grande précision la vitesse linéaire du jonc par rapport à la vitesse de rotation de la cage. Elle a pour objet à cet effet un dispositif asservi destiné à être utiles sur une machine à enrouler des fibres de verre dans des gorges hélicoldales d'un jonc porteur, du type comportant une cage rotatlve autour dudit jonc et portant des bobines desquelles se déroulent lesdites fibres, et un écrou ayant un pas complérientaire de celui desdites gorges hélicoïdales monté librement rotatif autour dudit jonc, dispositif adapté pour régler le rapport entre la vitesse linéaire d'avance du jonc et la vitesse de rotation de la cage, caractérisé en ce qu'il comprend un support mobile axialement par rapport au jonc et dans lequel est monté ledit écrou, un moteur pour déplacer ledit support, des premiers moyens pour capter la position angulaire de la cage et des seconds moyens pour capter celle de l'écrou, et un comparateur relié auxdits premiers et seconds moyens pour commander ledit moteur en fonction du décalage angulaire entre les positions de la cage et celle de l'écrou. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ledit moteur actionne un mécanisme adapté pour commander la vitesse de rotation de la cage et/ou celle de l'avance du jonc. La description qui va suivre, en regard du dessin annexé à titre d'exemple non limitatif, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. La figure unique est un schéma d'une machine à enrouler des fibres optiques dans des gorges hélicoïdales d'un jonc porteur, à laquelle est incorporé un dispositif suivant l'invention. En se référant au dessin, la machine comprend un bâti 1 portant comme connu en soi une cage rotative 2 ayant un arbre creux 3 porté par des roulements 4 et traversé axialement par un jonc porteur 5 creusé de rainures héli cordiales 6, entraîné par un dispositif d'entraînement classique désigné dans son ensemble par la référence 7. La cage 2 est entraînée en rotation par une transmission et un moteur Ml à courant continu à l'arbre duquel est reliée une dynamo tachymétrique D1 et alimenté par un variateur à thyristors V1 à quatre quadrants. La cage 2 porte des bobines distributrices B de fibres de verre F. De même, le dispositif d'entralnement 7 est actionné par un moteur M2 à courant continu à l'arbre duquel est reliée une dynamo tachymétrique D2 et alimenté par un variateur à thyristors V2 à quatre quadrants. Un support 8,s'étendant perpendiculairement à l'axe de l'arbre 3 de la cage et au jonc 5, porte un écrou 9 monté librement rotatif dans le support au moyen de roulements 10 et à travers lequel passe le jonc 5. L'alésage de l'écrou 9 présente des filets héli cotidaux en saillie (non visibles au dessin) ayant un pas égal à celui des gorges hélicoïdales 6 du jonc. Suivant l'invention le support 8 est monté coulissant sur un organe de guidage constitué par une crémaillère 11 fixée sur le bâti 1 de manière à s'étendre parallèlement à l'axe de l'arbre 3 et au jonc 5 et est adapté pour être entrainé le long de la crémaillère 11 au moyen d'un moteur M3 à courant continu à l'arbre duquel est reliée une dynamo tachymétrique D3 et qui est alimenté par un variateur V3 à thyristors à quatre quadrants. Le moteur M3 entraîne un pignon 12 solidaire du support et engrenant avec la crémaillère. il est en outre prévu des premiers moyens R1 pour capter la position angulaire de la cage 2, et des seconds moyens R2 pour capter la position angulaire de l'écrou 9. De préférence lesdits moyens sont constitués par des dispositifs électriques dits "resolvers" qui sont adaptés pour fournir un signal de tension positif où négatif en fonction de la position d'un capteur, de part et d'autre dTun point 0. Le capteur R1 peut être relié à la transmission entraînant la cage 2 et le capteur R2 peut être relié à la périphérie de l'écrou 9, par exemple, comme représenté. Les capteurs R1 et R2 sont-reliés aux entrées d'un comparateur 13 dont la sortie est reliée au variateur V3. Enfin, l'arbre de la dynamo tachymétrique D3 comporte un mécanisme à cames 14 adaptées pour commander des micro-contacts FC5 de sécurité, FCG, FCD de fin de course de droite et de gauche, de part et d'autre d'une position centrale FCo. Le dispositif de micro-contacts est relié aux variateurs V1 et V2 respectivement. Lorsque des variations de produisent dans le pas des gorges hélicoidales 6 du jonc 5, elles modifient la position angulaire de l'écrou 9 et le comparateur 13 fournit alors un signal d'errew qui est appliqué au variateur V3 et le moteur M3 déplace alors le support 8 dans le sens voulu le long de la crémaillère pour engendrer une rotation de l'écrou qui annule l'écart. Si en fonctionnement le support 8 atteint l'un ou l'autre des micro-contacts de fin de course de droite ou de gauche FCD, FCG, la vitesse de rotation de la cage ou celle d'avance du jonc est légèrement corrigée pour que le support 8 revienne exposition centrale, cette faible correction étant annulée lorsque le micro-c-ontact FCO de position centrale est actionné. Les micro-contacts FÇS sont des commandes de sécurité qui arrêtent la machine lorsqu'ils sont actionnés. L'inertie des capteurs RI et R2 et celle de écrou 9 sont extrêmement faibles et par conséquent les temps de réponse sont extrêmement courts. On comprend que le dispositif asservi suivant l'invention permet de régler à peu près instantanément le rapport K de façon continue. REVETDI CATI ONS 1. Dispositif asservi destiné a être utilisé sur une acnine à enrouler des fibres de verre dans des gorges héllcoidales d'un Jonc. porteur, du type comportant une cage rotative autour dudit jonc et portant des bobines desquelles se déroulent lesdites fibres, et un écrou ayant un pas complémentaire de celui desdites gorges hélicoidales monté librement rotatif autour dudit jonc, dispositif adapté pour régler le rapport entre la vitesse linéaire d'avance du jonc et la vitesse de rotation de la cage, caractérisé en ce qu'il comprend un support (8) mobile axialement par rapport au jonc (5) et dans lequel est monté ledit écrou (9), un moteur (M3) pour déplacer ledit support, des premiers moyens (R1) pour capter la position angulaire de la cage (2) et des seconds moyens (R2) pour capter celle de l'écrou (9), et un comparateur (13) relié auxdits premiers et seconds moyens pour commander ledit moteur (M3) en fonction du décalage angulaire entre les positions de la cage (2) et celle de l'écrou (9). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moteur (M3) actionne un mécanisme (14, FCS, PC FCG, FCD) adapté pour commander la vitesse de rotation de la cage (2) et/ou celle de l'avance du jonc (5). 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support (8) est disposé perpendiculairement à l'axe du jonc (5) et monté eoulissant sur un organe de guidage constitué par une crémaillère (11) parallèle à l'axe du jonc. 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moteur (M3) entraîne un pignon (12) solidaire du support (8) et engrenant a-Jec la créaillère (11). 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens (R1 et R2) pour capter les positions angulaires de la cage (2) et de l'écrou (9) respectivement sont constitués par des resolvers. 6. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme adapté pour commander la vitesse de rotation de la cage (2) et/ou celle d'un dispositif (7) d'avance du jonc (5) comprend des cames (14) montées sur l'arbre d'une dynamo tachymétrique (D3) reliée mécaniquement au moteur (M3) et adaptées pour actionner des micro-contacts de fin de course de droite et de gauche (FCD, FCG), de sécurité (FCS) et de position centrale (FCo), ledit mécanisme étant relié à un moteur (M1) d'entraînement de la cage (2) et à un moteur (M2) d'entraînement du dispositif (7). 7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les-moteurs (M1 et M2) sont reliés chacun à une dynamo tachymétrique (D1, D2) respectivement, lesdits moteurs (M1, M2 et M3) étant des moteurs à courant continu alimentés par des variateurs à thyristors (Vl, V2 et V3) à quatre quadrants.