Brevet FR2610647A1 — publié le 19880812

PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE TORONS EN ACIER TRESSES REGULIEREMENT La présente invention concerne un procédé de fabrication de torons en acier tressés régulièrement, notamment de torons à une ou plusieurs couches constituées de fils d'acier préfor- més à haute résistance, ces torons ayant la même direction d'enroulement et la même hauteur d'enroulement, ainsi qu'une machine ou un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. En ce qui concerne les cables formés de fils d'acier, il est essentiel de réaliser des torons réguliers pour obtenir une sollicitation uniforme des fils individuels. Pour la réalisation des torons en acier tressés régulièrement, on a utilisé différentes machines de câblage à cage ou de câblage à tube (machines de câblage rapide). Pour la fabrication de torons en acier, on connait également ce qu'on appelle des machines à double batteur, qui ne conviennent cependant pas pour la fabrication de torons réguliers. Dans les machines de câblage connues à l'heure actuelle et largement utilisées, les bobines recevant les fils indivi- duels sont disposées à l'intérieur des dispositifs de câblage et, en conséquence, ces machines comportent une masse tour- nante importante qui rend nécessaire l'utilisation d'un en- trainement de grandeur correspondante ou qui se traduit par une forte consommation d'énergie. Une autre conséquence de l'agencement précité des bobi- nes consiste en ce que les dimensions des bobines utilisables sont limitées de sorte que, dans ces machines, la proportion des temps morts par rapport au temps de travail est extrême- ment grande et irrégulière à cause du changement de bobines qui est fréquemment nécessaire et également compliquée -en fonction de la grosseur et du nombre des bobines (la propor- tion de temps morts varie entre 15 et 80% entre des machines comportant sept bobines et des machines comportant trente cinq bobines). La fréquence des opérations de conditionnement et d'arrêt du corps volumineux de ces machines entraîne égale- ment, en dehors des pertes de temps, une grande perte d'éner- gie. Dans les machines de câblage modernes classiques, les bobines sont disposées sur la ligne axiale de la machine de câblage, de sorte que l'encombrement longitudinal de la ma- chine ainsi que son poids sont très importants. L'encombrement important augmente les frais généraux d'exploitation, il rend difficile la conduite de la machine ainsi que son équipement avec des dispositifs auxiliaires. Du fait que le corps de machine est long, l'engagement des fils individuels constitue une opération très délicate et longue et il est pratiquement impossible d'obtenir une tension uniforme des fils. En ce qui concerne le processus de fabrication, les changements de direction brutaux et fréquents des fils individuels sont également défavorables. Un autre inconvénient consiste dans le bruit important qui est produit au cours de la marche de ces machines. En outre, ces machines nécessitent beaucoup d'opéra- tions d'entretien, ce qui entraine des frais élevés et le nombre accru de bobines augmente les besoins en main d'oeuvre et, en outre, ces machines sont également assez co teuses à cause de leur complication et de leurs grandes dimensions. Les inconvénients précités limitent, dans une large mesure, la possibilité d'augmenter additionnellement la pro- ductivité dans la fabrication de câbles en acier et la con- duite des machines classiques nécessite beaucoup trop de main d'oeuvre. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de concevoir un procédé selon lequel, en marche continue et sans perte de temps importante, il est possible de fabriquer des torons câblés régulièrement, analogues à des torons en acier tressés, et elle a également pour but de créer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, qui ait une structure simple, un encombrement relativement réduit et une faible masse tournante, de sorte que sa consommation d'énergie soit inférieure de façon significative à la consommation d'énergie des machines connues, tandis que sa conduite peut être bien automatisée, ce qui permet d'augmenter considérable- ment sa productivité. En outre, la machine conforme à l'inven- tion doit nécessiter le minimum de main d'oeuvre, elle doit être appropriée pour différentes applications de production, elle doit produire un faible bruit en cours de marche et elle doit pouvoir être entretenue de façon peu coûteuse tout en pouvant, simultanément, être réalisée de façon économique par suite de sa simplicité. Le problème posé est résolu conformément à l'invention par un procédé selon lequel les bobines sont disposées sur un appareil distributeur fixe et les différents fils individuels dévidés des bobines sont guidées au travers d'une tête de filage installée également en position fixe et dans laquelle ils sont pré-ordonnés et détendus, ensuite ils sont regroupés et compactés en un point sous l'effet d'une rotation s'effec- tuant en ce point en formant un toron tressé régulièrement. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'inven- tion, le toron régulier terminé de tressage est inversé en direction de manière à être enroulé, par l'intermédiaire d'un dispositif d'étirage disposé à l'intérieur du corps tournant de la machine et d'un répartiteur de brins disposé sur la périphérie du corps tournant de la machine, sous l'effet de la vitesse de rotation relative entre la rotation du corps de machine et celle du tambour de produits finis monté dans celui-ci, autour de son propre axe sur le tambour de produits finis. Pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'inven- tion, on utilise conformément à l'invention, un dispositif ou machine dans laquelle les bobines sont montées avec possibi- lité de freinage sur un appareil distributeur fixe qui est disposé à l'extérieur du corps tournant de la machine et en arrière duquel est disposé une tête de filage fixe exerçant un préformage, pourvue d'un ensemble de rouleaux se composant d'au moins trois éléments et qui répartit régulièrement et détend les fils individuels provenant des bobines, ladite tête recevant les fils élémentaires dans un anneau de traction exerçant une action de compactage et relié au corps tournant de la machine tandis que, pour continuer le guidage du toron tressé ainsi obtenu, il est prévu un dispositif d'étirage disposé dans le corps tournant de la machine symétriquement par rapport à l'axe principal de cette dernière et entraîné par l'intermédiaire d'une transmission à trains planétaires, le toron tressé sortant dudit dispositif parvenant ensuite, par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi sur un dispositif de répartition du toron entraîné en rotation avec le corps de machine et disposé à sa périphérie, et il est ensuite guidé par ce dispositif sur un tambour pour produits finis qui est monté également dans le corps tournant de la machine et qui est relié à un dispositif enrouleur entraîné par le dispositif d'étirage, par l'intermédiaire d'un accouplement glissant. Conformément à l'invention, le dispositif d'étirage est constitué d'au moins deux unités qui sont disposées symétri- quement autour de l'axe principal et qui contiennent des roues d'étirage tournantes comportant des enveloppes pourvues de rainures. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence à la figure unique annexée qui représente schématiquement, en vue latéra- le, l'agencement de la machine conforme.à l'invention. Comme le montre la figure unique, la machine conforme à l'invention comporte un appareil distributeur 1, disposé à l'extérieur du corps tournant 8 de la machine et sur lequel sont montées, avec possibilité de freinage, les bobines 2 recevant les fils individuels à mettre en oeuvre. Les fils individuels 3, constitués d'acier à haute résistance et enrou- lés sur les bobines 2, sont introduits dans une tète de filage fixe 4, qui est cependant facilement amovible et qui assure un préformage, c'està-dire une détente des fils, ces derniers étant introduits dans la tête par l'intermédiaire d'un ensem- ble de rouleaux se composant d'au moins trois éléments. Les fils individuels 3 répartis régulièrement dans la tête de filage 4 sont ensuite réunis dans un support 5 à anneau de traction exerçant un effet de centrage et tournant avec le corps rotatif 8 de la machine, ou plus précisément avec son arbre creux, et dans lequel est disposé un anneau de traction rotatif et dimensionné de façon appropriée. Dans cet anneau de traction 11 est réalisé le toron tressé régulièrement 9 qui parvient, ensuite, par l'intermédiaire d'un.rouleau de ren- voi 12, dans un dispositif d'étirage 7, placé à l'intérieur du corps 8 de la machine, qui se compose de plusieurs, le cas échéant de deux unités, et qui comporte des roues d'étirage pourvues d'une enveloppe rainurée. Le corps 8 de la machine est entraîné par un moteur par l'intermédiaire d'une poulie 6 pour courroie trapézoïdale et ce mouvement d'entraînement est transmis, par l'intermédiaire d'une transmission à trains planétaires, aux roues d'étirage du dispositif d'étirage 7. A partir du dispositif d'étirage 7, le toron 9 tressé régulière- ment est transféré à l'aide d'autres rouleaux de renvoi jus- qu'à un dispositif 13 de répartition du toron, qui tourne avec l'enveloppe du corps 8 de la machine et qui, en effectuant un mouvement alternatif, répartit le toron terminé de tressage 9 pour l'enrouler sur la périphérie d'un tambour 10 pour pro- duits finis, qui est monté, d'une manière analogue au dispo- sitif d'étirage 7, à l'intérieur du corps 8 de la machine. Le tambour 10 pour produits finis tourne également en même temps que le corps 8 de la machine et il est entraîné par un dispo- sitif enrouleur 14, qui est lui-même entralné par le disposi- tif d'étirage 7 par l'intermédiaire d'un accouplement glis- sant. De cette manière, le toron tressé 9 est enroulé, à une vitesse de rotation qui est comprise entre celle du corps 8 de la machine et celle du tambour 10 pour produits finis, sur le tambour 10 pour produits finis, ce qui assure de façon conti- nue la tension nécessaire des torons pendant l'enroulement. La solution conforme à l'invention présente, par compa- raison aux solutions connues, toute une série d'avantages. Du fait que les bobines sont disposées à l'extérieur du corps rotatif 8 de la machine, la conduite de cette machine peut être mécanisée, par exemple au moyen d'un chariot élévateur à fourche, la marche s'effectue de façon continue et les bobines provenant des machines d'étirage de fils peuvent être intro- duites sans modification d'enroulement dans le dispositif, du fait que ses dimensions ne sont pas influencées par le nombre et la grosseur des bobines et sont simplement fonction des dimensions du tambour recevant les produits finis (les dimen- sions du tambour pour produits finis sont avantageusement adaptées aux dimensions de la machine de câblage). De cette manière, il est également possible d'augmenter considérable- ment la productivité des machines d'étirage de fils grâce à l'utilisation d'un grand nombre de bobines de types bien définis. Un autre avantage pouvant être déduit de la description qui précède de l'invention consiste en ce que la masse tour- nante de l'appareillage est considérablement réduite, ce qui permet de diminuer considérablement, également, sa consomma- tion d'énergie et son effet de bruit. L'appareillage conforme à l'invention réduit également l'encombrement, les besoins en matériaux et, du fait de sa simplicité de structure, également les frais de fabrication. L'appareillage conforme à l'inven- tion peut être contrôlé, pour un nombre quelconque de bobines, par une seule personne et son entretien est simple et peu coûteux. Les torons en acier tressés qui sont fabriqués avec l'appareillage conforme à l'invention sont toujours réalisés avec une structure complètement fermée (compacte). L'appareil- lage est applicable universellement et il permet également la fabrication de torons tressés se composant de trois à cent fils individuels, de sorte qu'il convient également pour la production de structures à torons à contact linéaire (par exemple du type WS 6x41, WS 6x46, WS 6x55). Avec l'appareillage conforme à l'invention, il est possible, d'une manière particulièrement avantageuse, de programmer la production en grande série, ce qui permet de réduire les temps morts d'une manière significative. Grâce au procédé conforme à l'invention, il est possible de fabriquer un toron tressé de façon régulière et compacte par comparaison aux structures de torons câblées classiques; en outre, les paramètres mécaniques du toron sont améliorées par suite de la diminution du travail de câblage ou de filage et par suite du compactage et le toron présente un état de tension plus favorable de sorte que la durée de service des câbles en acier fabriqués à partir de tels torons est considé- rablement allongée. L'invention peut être utilisée d'une manière particu- lièrement avantageuse dans des installations de fabrication de câbles en fils et de filins ou bien de machines à câbles. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication de torons en acier tressés régulièrement, notamment pour la fabrication de torons de câbles d'acier à une ou plusieurs couches, constitués de fils d'acier préformés à haute résistance, les fils individuels enroulés sur des bobines étant réunis, avec groupage par rotation relative en un point, sous la forme d'un toron qui est lui-même enroulé, par l'intermédiaire d'un dispositif d'étirage, sur un tambour pour produits finis, caractérisé en ce que les bobines sont disposées sur un appareil distributeur fixe et les fils individuels dévidés des bobines sont guidés au travers d'une tête de filage également placée en position fixe et dans laquelle ils sont pré-ordonnés et détendus et, ensuite, les fils individuels pré-ordonnés et détendus sont regroupés et compactés en un point sous l'effet d'une rotation se produisant en ce point, en formant un toron tressé régu- lièrement. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le toron régulier terminé de tressage est inversé en direction de telle sorte qu'il soit enroulé, par l'intermé- diaire d'un dispositif d'étirage placé à l'intérieur du corps tournant de la machine et d'un dispositif répartiteur de brins disposé sur la périphérie du corps tournant de machine, sous l'effet de la vitesse relative de rotation entre la rotation du corps de machine et celle du tambour de produits finis monté dans celui-ci, sur le tambour de produits finis. 3.- Dispositif de fabrication de torons en acier tressés régulièrement, notamment pour la fabrication de torons pour câbles d'acier à une ou plusieurs couches, réalisés à partir de fils d'acier préformés de haute résistance, ces torons possédant une même hauteur d'enroulement, ce dispositif compor- tant un corps de machine tournant, des bobines de réception de fils individuels, un anneau de traction, un dispositif d'éti- rage ainsi qu'un tambour pour produits finis, caractérisé en ce que les bobines (2) sont montées avec possibilité de frei- nage sur un appareil distributeur (1) fixe, disposé à l'exté- rieur du corps tournant (8) de la machine et en arrière duquel il est prévu une tête de filage (4) placée en position fixe, assurant la répartition régulière et la détente des fils individuels (3) dévidés des bobines (2), la tête étant pourvue d'un ensemble de rouleaux se composant d'au moins trois élé- ments et qui introduit les fils individuels (3) dans un anneau de traction (11) assurant leur compactage et relié au corps tournant de la machine (8) tandis que, pour la suite du gui- dage du toron tressé régulièrement (9) qui est ainsi obtenu dans le corps tournant (8) de la machine, il est prévu un dispositif d'étirage (7) disposé symétriquement par rapport à l'axe principal du dispositif, entraîné par l'intermédiaire d'une transmission à trains planétaires et à l'aide duquel le toron tressé (9) est guidé, par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi (12) sur un dispositif de répartition du toron (13) entraîné en rotation avec le corps de machine (8) et disposé à sa périphérie, et est transféré par celui-ci sur un tambour de produits finis (10), monté également dans le corps tournant de la machine et qui est relié à un dispositif enrouleur (14) entratné par le dispositif d'étirage (7), par l'intermédiaire d'un accouplement glissant. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif d'étirage (7) est constitué d'au moins deux unités, qui sont disposées symétriquement autour de l'axe principal et qui contiennent des roues d'étirage tournantes comportant une enveloppe pourvue de rainures.