Brevet FR3151341A1 — publié le 20250124

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un câble comprenant un fil d’âme recouvert d’une couche interne de plusieurs fils internes et d’une couche externe de plusieurs fils externes, le procédé comprenant les étapes consistant à : - dérouler le fil d’âme depuis une bobine de fil d’âme et l’introduire dans un dispositif d’assemblage initial, ce dispositif d’assemblage initial comprenant une nacelle d’alimentation montée entre deux volants tournants et un grain d’assemblage, les bobines de fils internes et le grain d’assemblage étant supportées par la nacelle d’alimentation, - assembler les fils internes de la couche interne et le fil d’âme avec le dispositif d’assemblage initial, - extraire du dispositif d’assemblage initial le câble semi-fini comprenant le fil d’âme assemblé avec les fils internes, - introduire ledit câble semi-fini dans un dispositif d’assemblage final, ledit dispositif d’assemblage final comprenant un râtelier fixe supportant les bobines de fils externes, un grain d’assemblage et un dispositif de réception du câble fini comprenant une nacelle de réception montée entre deux volants tournants et supportant une bobine de réception du câble fini, - assembler les fils externes de la couche externe au câble semi-fini avec le grain d’assemblage du dispositif d’assemblage final, - enrouler le câble fini sur la bobine de réception. Figure de l’abrégé : aucune PROCEDE DE FABRICATION D’UN CABLE COMPRENANT DEUX COUCHES DE FILS EN UNE SEULE OPERATION La présente invention est relative à la fabrication d’un câble comprenant un fil d’âme recouvert d’une couche interne de plusieurs fils et d’une couche externe de plusieurs fils. Selon une méthode connue, pour fabriquer un câble comprenant un fil d’âme recouvert d’une couche interne de plusieurs fils et d’une couche externe de plusieurs fils, on réalise dans un premier temps et sur une première machine un premier câble comprenant le fil d’âme assemblé avec les fils de la couche interne, puis on stocke ce premier câble sur une bobine qui sert ensuite à alimenter une seconde machine dans laquelle, dans un second temps, les fils de la couche externe sont assemblés aux fils de la couche interne et au fil d’âme. Cette méthode de fabrication connue, en deux opérations et sur deux machines distinctes, n’est pas optimale car l’opérateur doit gérer plusieurs machines simultanément et gérer le transfert des bobines d’une machine à l’autre. De plus, l’installation correspondant à cette méthode de fabrication nécessite deux investissements correspondant aux deux machines, et au moins trois emplacements dans un atelier de fabrication : deux emplacements pour les machines et un emplacement pour la zone de stockage des bobines à transférer entre les deux machines. Le document CN109338771 décrit une méthode de fabrication en une seule opération. Selon ce document CN109338771, la méthode de fabrication consiste à réaliser dans un premier temps et dans un premier dispositif d’assemblage tournant d’une unique machine de fabrication un premier assemblage comprenant le fil d’âme assemblé avec les fils de la couche interne, puis à alimenter directement avec ce premier assemblage un deuxième dispositif d’assemblage de la machine de fabrication dans lequel les fils de la couche externe sont assemblés aux fils de la couche interne et au fil d’âme. Ce document CN109338771 prévoit que la bobine d’alimentation en fil d’âme est installée avec les bobines de fils internes dans le premier dispositif d’assemblage tournant. La présence de cette bobine d’alimentation en fil d’âme peut limiter la productivité du premier dispositif d’assemblage et donc de la machine. Selon un autre inconvénient de la solution décrite dans le document CN109338771, le fil d’âme et les fils de la couche interne subissent une torsion en sortie du premier dispositif d’assemblage qui n’est pas compensée avant leur assemblage avec les fils de la couche externe. Aussi, dans la solution décrite dans le document CN109338771, il est nécessaire de prévoir un dresseur pour éliminer les torsions résiduelles et stabiliser l’assemblage des fils de la couche interne avec le fil d’âme avant leur assemblage avec les fils de la couche externe. La présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients des procédés de fabrication de l’art antérieur. A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un câble comprenant un fil d’âme recouvert d’une couche interne de plusieurs fils internes et d’une couche externe de plusieurs fils externes, le procédé comprenant les étapes consistant à : - dérouler le fil d’âme depuis une bobine de fil d’âme et l’introduire dans un dispositif d’assemblage initial, ce dispositif d’assemblage initial comprenant une nacelle d’alimentation montée entre deux volants tournants et un grain d’assemblage, les bobines de fils internes de la couche interne et le grain d’assemblage étant supportées par la nacelle d’alimentation, et la bobine de fil d’âme se situant à l’extérieur du dispositif d’assemblage initial, - assembler les fils internes de la couche interne et le fil d’âme avec le dispositif d’assemblage initial, les fils internes de la couche interne étant enroulés en hélice autour du fil d’âme à l’aide du grain d’assemblage et des deux volants tournants, - extraire du dispositif d’assemblage initial le câble semi-fini comprenant le fil d’âme assemblé avec les fils internes de la couche interne, - introduire ledit câble semi-fini dans un dispositif d’assemblage final, ledit dispositif d’assemblage final comprenant un râtelier fixe supportant les bobines de fils externes de la couche externe, un grain d’assemblage et un dispositif de réception du câble fini, ledit dispositif de réception comprenant une nacelle de réception montée entre deux volants tournants, et la nacelle de réception supportant une bobine de réception du câble fini, - assembler les fils externes de la couche externe au câble semi-fini avec le grain d’assemblage du dispositif d’assemblage final et sous l’effet de la mise en rotation des volants du dispositif de réception, les fils externes de la couche externe étant enroulés en hélice autour du câble semi-fini à l’aide du grain d’assemblage et des deux volants tournants du dispositif d’assemblage final, - enrouler le câble fini sur la bobine de réception. Avantageusement, le procédé selon l’invention prévoit que la bobine de fil d’âme se situe à l’extérieur du dispositif d’assemblage initial. Ainsi, la productivité du dispositif d’assemblage initial et donc de la machine peut être augmentée. Le procédé selon l’invention peut aussi prévoir que : - une torsion est appliquée au fil d’âme lors de son introduction dans la nacelle d’alimentation, - le câble semi-fini subit une torsion lors de son extraction de la nacelle d’alimentation et avant son introduction dans le dispositif d’assemblage final, - le câble extrait du dispositif d’assemblage final subit une torsion avant d’être enroulé sur la bobine de réception, - les déroulages du fil d’âme, des fils internes de la couche interne et des fils externes de la couche externe sont passifs et freinés, - les déroulages du fil d’âme et des fils de la couche interne et externe sont entraînés par la mise en rotation de la bobine de réception, assistée par un cabestan, dans sa nacelle de réception, - les fils internes de la couche interne sont préformés avant d’être enroulés en hélice autour du fil d’âme dans la nacelle d’alimentation, - le fil d’âme est assemblé avec une couche interne de six fils internes et avec une couche externe de onze fils externes. Avantageusement, la préformation, notamment plastique, des fils internes de la couche interne permet de s’affranchir de la présence d’un dresseur entre le dispositif d’assemblage initial et le dispositif d’assemblage final. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui va suivre. Cette description, donnée à titre d’exemple et non limitative, se réfère aux dessins joints en annexe sur lesquels : - représente schématiquement la section d’un câble fabriqué avec le procédé selon l’invention, - illustre schématiquement une vue de face d’une installation de fabrication permettant la mise en œuvre du procédé selon l’invention, - représente schématiquement une vue de dessus d’une installation de fabrication permettant la mise en œuvre du procédé selon l’invention. L’invention est relative à un procédé de fabrication d’un câble 10 comprenant un fil d’âme 12 recouvert d’une couche interne de plusieurs fils internes 14 et d’une couche externe de plusieurs fils externes 16. Le fil d’âme et les fils internes et externes ont par exemple des diamètres compris entre 0,15 mm et 0,4 mm. De préférence, les fils internes et externes ont des diamètres compris entre 0,18 mm et 0,35 mm. De préférence, les fils internes et externes ont des diamètres identiques, tandis que le fil d’âme a un diamètre supérieur au diamètre des fils internes et externes. De préférence, le fil d’âme a un diamètre compris entre 0,2 mm et 0,38 mm. De préférence, tous les fils du câble 10 sont métalliques. Comme l’illustre la , le câble 10 fabriqué avec le procédé selon l’invention est de préférence de type 18.XX avec une architecture 1+6+11 de fils unitaires. Autrement dit, le câble 10 comprend de préférence un unique fil d’âme 12 recouvert d’une couche interne de 6 fils internes puis d’une couche externe de 11 fils externes. De préférence, le câble 10 est un assemblage de fils à pas décalés : le pas d’enroulement des fils externes autour des fils internes et du fil d’âme étant différent du pas d’enroulement des fils internes autour du fil d’âme. De préférence, le pas d’enroulement des fils externes est plus grand que celui des fils internes. Le pas d’enroulement des fils internes de la couche interne est par exemple compris entre 4 et 20 mm, et le pas d’enroulement des fils externes de la couche externe est par exemple compris entre 7 et 30 mm. Le procédé selon l’invention vise à permettre de fabriquer un tel type de câble en une seule opération, c’est-à-dire sans étape de stockage intermédiaire d’un produit semi-fini. A cet effet, le procédé de fabrication selon l’invention comprend différentes étapes successives. Dans une première étape, le procédé de fabrication prévoit de dérouler le fil d’âme 12 depuis une bobine 20 de fil d’âme et de l’introduire dans un dispositif d’assemblage initial 22. Ce dispositif d’assemblage initial 22 comprend une nacelle d’alimentation 24 montée entre deux volants tournants 26-1,26-2 et un grain d’assemblage 28. De préférence, les deux volants tournants 26-1,26-2 sont solidaires en rotation et la nacelle d’alimentation 24 est suspendue entre les deux volants tournants 26-1,26-2 sans être solidaire en rotation de ces deux volants. Selon l’invention, les bobines 30 des fils internes 14 de la couche interne et le grain d’assemblage 28 sont supportés par la nacelle d’alimentation 24, tandis que la bobine 20 de fil d’âme se situe à l’extérieur du dispositif d’assemblage initial 22. Ainsi, la nacelle d’alimentation 24 n’est pas surchargée avec la bobine 20 de fil d’âme 12, ce qui permet d’atteindre une productivité plus élevée et donc d’augmenter la cadence de fabrication de la machine. Dans l’installation de fabrication selon l’invention, la bobine 20 de fil d’âme est positionnée sur un dérouleur, de préférence passif et freiné, situé en amont du dispositif d’assemblage initial 22. Les bobines 30 de fils internes 14 sont montées sur des dérouleurs supportés par la nacelle d’alimentation 24. De préférence, ces dérouleurs sont passifs et freinés. Avantageusement, le procédé prévoit aussi qu’une première torsion est appliquée au fil d’âme 12 lors de son introduction dans la nacelle d’alimentation 24. A cet effet, le fil d’âme 12 passe d’abord autour et à l’extérieur de la nacelle d’alimentation 24 avant d’être introduit à l’intérieur de la nacelle d’alimentation 24. Plus précisément, le fil d’âme 12 subit une torsion après être passé autour de la nacelle d’alimentation 24 et avant d’être introduit à l’intérieur de la nacelle d’alimentation 24. Plus en détail, le fil d’âme 12 est guidé autour de la nacelle d’alimentation 24 par deux axes A1, A2 situés de part et d’autre de la nacelle d’alimentation 24, ainsi que par les deux volants tournants 26-1,26-2, qui comprennent des orifices pour le passage du fil d’âme 12. Le deuxième axe A2 permet de renvoyer le fil d’âme 12 à contresens vers la nacelle d’alimentation 24 et ainsi d’appliquer cette première torsion au fil d’âme 12. De préférence, les deux axes A1, A2 situés de part et d’autre de la nacelle d’alimentation 24 sont solidaires en rotation des deux volants tournants 26-1,26-2. Dans une deuxième étape, le procédé de fabrication prévoit d’assembler les fils internes 14 de la couche interne et le fil d’âme 12 avec le dispositif d’assemblage initial 22, les fils internes 14 de la couche interne étant enroulés en hélice autour du fil d’âme 12 à l’aide du grain d’assemblage 28 et des deux volants tournants. Le grain d’assemblage 28 est porté par la nacelle d’alimentation 24 et il prend par exemple la forme d’un œillet réalisé dans un matériau très résistant aux frottements, comme le carbure ou la céramique par exemple. Plus en détails, la rotation des volants tournants 26-1,26-2 autour de la nacelle d’alimentation 24, combinée au tirage des fils internes et du fil d’âme, entraîne l’enroulement des fils internes autour du fil d’âme au sein du grain d’assemblage 28. Dans une troisième étape, le procédé de fabrication prévoit d’extraire du dispositif d’assemblage initial 22 le câble semi-fini SF comprenant le fil d’âme 12 assemblé avec les fils internes 14 de la couche interne. Et dans une quatrième étape, le procédé de fabrication prévoit d’introduire ledit câble semi-fini SF dans un dispositif d’assemblage final 32. Dans l’installation de fabrication selon l’invention, le dispositif d’assemblage final 32 se situe en aval du dispositif d’assemblage initial 22. Avantageusement, le procédé de fabrication prévoit aussi que le câble semi-fini SF subit une torsion lors de son extraction de la nacelle d’alimentation 24 et avant son introduction dans le dispositif d’assemblage final 32. Par conséquent, le fil d’âme 12 subit une seconde torsion entre sa sortie de la nacelle d’alimentation 24 et avant son entrée dans le dispositif d’assemblage final 32. Cette seconde torsion subie par le fil d’âme en sortie de la nacelle d’alimentation est l’exacte opposée de la torsion qu’il subit avant son entrée dans la nacelle d’alimentation, et elle peut donc être considérée comme une détorsion. Les fils internes 14 subissent leur première torsion lors de leur sortie de la nacelle d’alimentation 24 et avant leur entrée dans le dispositif d’assemblage final 32. La torsion du câble semi-fini SF en sortie de la nacelle d’alimentation 24 est obtenue en faisant passer le câble semi-fini SF autour et à l’extérieur de la nacelle d’alimentation 24 avant son introduction dans le dispositif d’assemblage final 32. Plus en détail, le câble semi-fini SF est guidé autour de la nacelle d’alimentation 24 par deux autres axes A3, A4 situés de part et d’autre de la nacelle d’alimentation 24, ainsi que par les deux volants tournants 26-1,26-2, qui comprennent des orifices pour le passage du câble semi-fini SF. Le troisième axe A3 permettant de renvoyer le câble semi-fini SF à contresens vers la nacelle d’alimentation 24 et ainsi d’appliquer ladite torsion au fil d’âme 12, tandis que le quatrième axe A4 permet d’accompagner le câble semi-fini SF vers l’entrée du dispositif d’assemblage final 32. De préférence, le troisième axe A3 et le quatrième axe A4 situés de part et d’autre de la nacelle d’alimentation 24 sont solidaires en rotation des deux volants tournants 26-1,26-2. Selon l’invention, le dispositif d’assemblage final 32 comprend un râtelier fixe 34 supportant les bobines 36 de fils externes 16 de la couche externe, un grain d’assemblage 38 fixe et un dispositif de réception 40 du câble fini. Ce second grain d’assemblage 38 prend par exemple la forme d’un œillet réalisé dans un matériau très résistant aux frottements, comme le carbure ou la céramique par exemple. De préférence, les bobines 36 de fils externes 16 sont montées sur des dérouleurs passifs et freinés supportés par le râtelier fixe 34. Différents axes, roues ou poulies permettent de conduire les fils externes 16 de leur bobine respective vers le grain d’assemblage 38 de ce dispositif d’assemblage final. Le dispositif de réception 40 comprend une nacelle de réception 42 montée entre deux volants tournants 44-1,44-2, et la nacelle de réception 42 supporte une bobine de réception 46 du câble 10 fini et un cabestan 50 permettant de démultiplier l’effort de traction fourni par la bobine de réception. Ce dispositif de réception 40 se situe en aval du dispositif d’assemblage final 32. De préférence, les deux volants tournants 44-1,44-2 sont solidaires en rotation et la nacelle de réception 42 est suspendue entre les deux volants tournants 44-1,44-2 sans être solidaire en rotation de ces deux volants. Dans une cinquième étape, le procédé de fabrication prévoit d’assembler les fils externes 16 de la couche externe au câble semi-fini SF avec le grain d’assemblage 38 du dispositif d’assemblage final 32 et sous l’effet de la mise en rotation des volants 44-1,44-2 du dispositif de réception 40. Lors de cette cinquième étape, les fils externes 16 de la couche externe sont enroulés en hélice autour du câble semi-fini SF à l’aide du grain d’assemblage 38 et des deux volants tournants du dispositif d’assemblage final. La rotation des volants 44-1,44-2 du dispositif de réception 40 entraine l’enroulement des fils externes autour du câble semi-fini SF. Lors de ce deuxième assemblage, les volants donnent des torsions aux fils de la couche interne et aux fils de la couche externe permettant d’obtenir un câble fini avec les pas d’enroulement souhaité pour les fils internes de la couche interne et pour les fils externes de la couche externe. Dans une sixième étape, le procédé de fabrication prévoit d’enrouler le câble 10 fini sur la bobine de réception 46 en entraînant la bobine de réception 46, assistée par le cabestan 50, en rotation autour de son axe central. La mise en rotation de cette bobine de réception 46 autour de son axe central tire tous les fils constituant le câble et permet leur assemblage au travers des grains d’assemblage des deux dispositifs d’assemblage. Avantageusement, le procédé de fabrication prévoit aussi que le câble 10 extrait du dispositif d’assemblage final 32 subit une torsion avant d’être enroulé sur la bobine de réception 46. A cet effet, le câble 10 passe d’abord autour et à l’extérieur de la nacelle de réception 42 avant d’être introduit à l’intérieur de la nacelle de réception 42. Plus précisément, le câble 10 subit une torsion après être passé autour de la nacelle de réception 42 et avant d’être introduit à l’intérieur de la nacelle de réception 42. Plus en détail, le câble 10 est guidé autour de la nacelle de réception 42 par deux axes A5, A6 situés de part et d’autre de la nacelle de réception 42, ainsi que par les deux volants tournants 44-1,44-2 qui comprennent des orifices pour le passage du câble semi-fini SF. Le deuxième axe A6 permet de renvoyer le câble 10 à contresens vers la nacelle de réception 42 et ainsi d’appliquer cette dernière torsion aux fils du câble 10. De préférence, le cinquième axe A5 et le sixième axe A6 situés de part et d’autre de la nacelle de réception 42 sont solidaires en rotation des deux volants tournants 44-1,44-2. Comme indiqué précédemment, le procédé selon l’invention prévoit que les déroulages du fil d’âme, des fils internes de la couche interne et des fils externes de la couche externe sont passifs et freinés. Ces déroulages du fil d’âme et des fils de la couche interne et externe sont entraînés par la mise en rotation de la bobine de réception, aidé du cabestan 50, dans sa nacelle de réception. Avantageusement, le procédé de fabrication selon l’invention prévoit que les fils internes 14 de la couche interne sont préformés, de préférence plastiquement, avant d’être enroulés en hélice autour du fil d’âme 12 dans la nacelle d’alimentation 24. Plus en détail, les fils internes 14 de la couche interne sont préformés pour favoriser leur mise en hélice autour du fil d’âme 12 dans la nacelle d’alimentation 24. A cet effet, des préformateurs 48 sont prévus sur le trajet des fils internes 14 entre leur bobine respective et le grain d’assemblage du dispositif d’assemblage initial. La préformation permet aussi de donner une légère sur-longueur aux fils internes de la couche interne avant leur assemblage avec le fil d’âme et elle permet d’éviter que le fil d’âme ne ressorte de la couche interne une fois celui-ci assemblé avec les fils internes de cette couche interne en garantissant un espace suffisant pour le fil d’âme à l’intérieur des fils internes de la couche interne. Les préformateurs 48 prennent la forme d’axes ou de poulies d’un diamètre compris entre 5 et 10 millimètres. Des axes ou des poulies de renvoi 52 peuvent aussi être prévus entre les bobines des fils internes et les préformateurs 48, ces axes ou ces poulies de renvoi ayant un diamètre plus important que celui des préformateurs 48. De préférence, le dispositif d’assemblage initial 22 et sa nacelle d’alimentation 24, le dispositif d’assemblage final 32 et son grain d’assemblage 38 et le dispositif de réception 40 sont alignés le long d’une même direction. Procédé de fabrication d’un câble comprenant un fil d’âme recouvert d’une couche interne de plusieurs fils internes et d’une couche externe de plusieurs fils externes, le procédé comprenant les étapes consistant à : - dérouler le fil d’âme depuis une bobine de fil d’âme et l’introduire dans un dispositif d’assemblage initial, ce dispositif d’assemblage initial comprenant une nacelle d’alimentation montée entre deux volants tournants et un grain d’assemblage, les bobines de fils internes de la couche interne et le grain d’assemblage étant supportées par la nacelle d’alimentation, et la bobine de fil d’âme se situant à l’extérieur du dispositif d’assemblage initial, - assembler les fils internes de la couche interne et le fil d’âme avec le dispositif d’assemblage initial, les fils internes de la couche interne étant enroulés en hélice autour du fil d’âme à l’aide du grain d’assemblage et des deux volants tournants, - extraire du dispositif d’assemblage initial le câble semi-fini comprenant le fil d’âme assemblé avec les fils internes de la couche interne, - introduire ledit câble semi-fini dans un dispositif d’assemblage final, ledit dispositif d’assemblage final comprenant un râtelier fixe supportant les bobines de fils externes de la couche externe, un grain d’assemblage et un dispositif de réception du câble fini, ledit dispositif de réception comprenant une nacelle de réception montée entre deux volants tournants, et la nacelle de réception supportant une bobine de réception du câble fini, - assembler les fils externes de la couche externe au câble semi-fini avec le grain d’assemblage du dispositif d’assemblage final et sous l’effet de la mise en rotation des volants du dispositif de réception, les fils externes de la couche externe étant enroulés en hélice autour du câble semi-fini à l’aide du grain d’assemblage et des deux volants tournants du dispositif d’assemblage final, - enrouler le câble fini sur la bobine de réception. Procédé de fabrication d’un câble selon la revendication 1, dans lequel une torsion est appliquée au fil d’âme lors de son introduction dans la nacelle d’alimentation. Procédé de fabrication d’un câble selon la revendication 2, dans lequel le câble semi-fini subit une torsion lors de son extraction de la nacelle d’alimentation et avant son introduction dans le dispositif d’assemblage final. Procédé de fabrication d’un câble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le câble extrait du dispositif d’assemblage final subit une torsion avant d’être enroulé sur la bobine de réception. Procédé de fabrication d’un câble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les déroulages du fil d’âme, des fils internes de la couche interne et des fils externes de la couche externe sont passifs et freinés. Procédé de fabrication d’un câble selon la revendication 5, dans lequel les déroulages du fil d’âme et des fils de la couche interne et externe sont entraînés par la mise en rotation de la bobine de réception, assistée par un cabestan, dans sa nacelle de réception. Procédé de fabrication d’un câble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel les fils internes de la couche interne sont préformés avant d’être enroulés en hélice autour du fil d’âme dans la nacelle d’alimentation. Procédé de fabrication d’un câble selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le fil d’âme est assemblé avec une couche interne de six fils internes et avec une couche externe de onze fils externes.