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Procédé et appareil pour la fabrication de cables en fils
La présente invention est relative à la fabri- cation des câbles métalliques et elle a pour but la pro- duction de câbles dans lesquels les fils et torons ne pré- sentent plus de réaction élastique et se trouvent par consé- quent en équilibre stable.
On sait que les câbles se font en tordant ensem- ble un certain nombre de fils pour former les torons (toron- nage) puis en tordant ensemble un certain nombre de torons (cablage). Par suite de leur élasticité, les fils qui ont été pliés pour prendre la forme hélicoïdale qu'ils doivent avoir dans le câble, ont une tendance à reprendre leur forme initiale..
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On a deiè cherché à éliminer la réaction 41asti- que des fils et torons, en donnant à ceux-ci, préalablement au toronna9 ou au câblage, la forme hélicoïdale et le pas qu'ils doivent avoir dans le câble, de sorte qu'il suffit de les poser sur l'âme pour former le toron ou la câble, Lors- qu'on procède de la sorte, on constate toutefois que le câble n'est pas entièrement exempt de réactions internes.
La présente invention utilise le fait bien connu qu'un corps élastique, après avoir été déformé, reprend par- tiellement sa forme primitive lorsqu'il est laissé à lui- même. Par conséquent, si un fil est courbé en hélice de forme appropriée pour se poser sur l'ème dans la position qu'il doit occuper dans le câble, il tendra à prendre une courbure moindre qui correspondra à sa déformation permanente, et comme après câblage il en sera empéche par son emboîtement entre les autres fils, il restera soumis une tension élas- tique, bien que selon toute apparence on ait pris les mesu- res nécessaires pour que cette tension ne puisse se produire.
suivant la présente invention on soumet les fils (ou les torons), préalablement au toronnage (ou au câblage), à une flexion plus prononcée que celle correspondant à leur courbure dans le câble, puis on les applique sur l'âme en diminuant en même temps leur courbure de manière que celle- ci, dans le toron (ou le câble), corresponde à la déformation permanente qui leur a été imprimée par la flexion préalable.
Par le réglage de la f13xion préalable on peut facilement faire en sorte que cette déformation permanente donne aux fils le pas et l'inclinaison que doivent avoir les hélices dans le toron ou le câble, de sorte que dans celui-ci les fils sont entièrement exempts de toute réaction élastique.
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En pratique'il est généralement suffisant de n'opé- rer que sur les torons, mais on peut évidemment aussi opé- rer d'abord sur les fils au cours du toronnage, puis sur les torons au cours du câblage,
Pour imprimer aux fils (ou aux torons) la flexion préalable voulue et pour permettre de régler facilement cette flexion suivant les besoins, on les enroule en hélice, en utilisant la rotation de leur dispositif d'alimentation. sur un cvlindre de diamètre plus grand que celui de l'âme sur laquelle ils doivent être appliqués.
On peut ainsi obtenir aisément une courbure plus prononcée que celle qu'ils doi- vent avoir dans le câble, car le ravon de courbure R d'une hélice est égal à r/@, r étant le ravon du cylindre sur Sin2 Ó lequel est enroulé l'hélice et Ó l'angle de la tangente à l'hélice, de sorte que si r est plus grand que le rayon de l'âme, il est facile de déterminer d de façon que R soit plus netit que le ravon de courbure de l'hélice dans le câble.
Pour réaliser ce procédé, on emploie suivant l'in- vention, un mandrin creux, placé dans l'axe de la machine à toronner ou à câbler et fixé à la, partie rotative de celle-ci, entre le dispositif d'alimentation des fils (ou des torons) et la filière qui les applique sur l'âme. Les fils venant du dispositif d'alimentation s'enroulent d'abord sur ce mandrin où ils nrennent la flexion préalable voulue, -nuis ils passent dans la filière qui les applique sur l'âme et où leur cour- bure diminue dans la mesure voulue. Le degré de flexion im- primé aux fils par le mandrin peut être modifié en modifiant la position angulaire de celui-ci par rapport au dispositif d'alimentation des fils, de façon . faire varier Ó.
On peut aussi employer avec avantage un mandrin extensible remettant de faire varier soit r soit soit à la fois r et Ó.
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Des exemples de réalisation de l'appareil suivant l'invention sont représentés schématiquement sur le dessin annexé,
Fig. 1 est une vue d'ensemble d'une machine à câbler du type à cage à laquelle est appliqué cet appareil.
Figs. 2 et 3 sont des vues à plus grande échelle montrant deux formes de mandrin, et Fig. 4 représente un mandrin extensible,
Fig, 5 montre plus grande échelle une forme très pratique du mandrin extensible en vue de côté, Figs. 6 et 7 sont des vues d'extrémité de ce man- drin et Figs, 8, 9 et 10 des vues de détail.
La machine représentée sur la Fig. 1 comporte un axe rotatif creux 1 sur lequel est fixée la cage 2 portant les bobines 3 d'où se déroulent les torons 4 guidés par la passoire 5 vers la filière 6 qui les applique sur l'âme 7 conduite à travers l'axe 1.
8 est le mandrin sur lequel s'enroulent les torons 4 avant d'entrer dans la filière. Ce mandrin est creux pour permettre le passage de l'àme et il peut être fixé de toute manière appropriée à l'ensemble rotatif de la machine.
Dans l'exemple représenté 11 est fixé à une plaque 9 qui à son tour est fixée par des boulons 10 à la passoire 5. Afin de nermettre un déplacement angulaire du manchon, la 1)laqua Q peut être munie de rainures circulaires, telles que celles représentées en 11 sur la Fig. 6 , dans lesquelles s'engagent les boulons de fixation 10.
Polir empêcher le glissement des torons à l'extrémité libre du mandrin, celui-ci peut être muni de broches de gui- dage 12, éventuellement garnies de galets pour diminuer la friction.
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Le mandrin extensible représenté sur les Figs. 4 à 10 se compose d'un axe creux 13 muni de deux pas de vis en sens contraires, de segments 14 guidés nar des tiges 15 dans des rainures radiales 16 de la plaque 9 et de deux cônes 17 filetés intérieurement et -portant respectivement par leurs faces extérieures contre des surfaces coniques 18, 19 des segments, 'Dans ces surfaces sont ménagées des rainures 20 en queue d'aronde dans lesquelles s'engagent des nervures 21 de forme correspondante solidaires des cônes 17, de sorte qu'une rotation de l'axe 13 relativement à la plaque 9 a pour effet de rapprocher ou d'éloigner les segments 14 les uns des autres.
Cette forme d'appareil permet de régler avec grande facilité les éléments de formation de l'hélice. car il suf- fit de desserrer les écrous 22 pour libérer l'axe 13 et ef- fectuer le réglage de r, tandis que le desserrage des boulons 10 permet d'effectuer le réglage de Ó grâce aux rainures 11.
L'appareil suivant l'invention convient naturelle- ment pour le toronnage aussi bien que pour le câblage et il est également applicable aux machines tubulaires, le man- drin pouvant alors être fixé ?. l'extrémité du tube par où se fait la sortie des fils. Diverses modifications de cons- truction peuvent évidemment être apportées aux formes d'exé- cution décrites sans sortir du cadre de l'invention.
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Method and apparatus for the manufacture of wire cables
The present invention relates to the manufacture of metallic cables and its object is the production of cables in which the wires and strands no longer exhibit an elastic reaction and are therefore in stable equilibrium.
We know that cables are made by twisting together a certain number of wires to form the strands (stranding) then by twisting together a certain number of strands (wiring). Due to their elasticity, the wires which have been bent to take the helical shape which they should have in the cable, have a tendency to resume their original shape.
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We have sought to eliminate the 41astic reaction of the wires and strands, by giving them, prior to the strand or the cabling, the helical shape and the pitch they should have in the cable, so that it It suffices to lay them on the core to form the strand or the cable. When this is done, however, it is observed that the cable is not entirely free from internal reactions.
The present invention makes use of the well-known fact that an elastic body, after being deformed, partially returns to its original shape when left on its own. Therefore, if a wire is helically bent appropriately shaped to land on the em in the position it is to occupy in the cable, it will tend to assume a lesser bend which will correspond to its permanent deformation, and as after wiring it will be prevented from doing so by its interlocking between the other threads, it will remain subject to an elastic tension, although according to all appearances the necessary measures have been taken so that this tension cannot be produced.
according to the present invention, the wires (or strands) are subjected, prior to stranding (or cabling), to a more pronounced bending than that corresponding to their curvature in the cable, then they are applied to the core while decreasing at the same time their curvature so that it, in the strand (or cable), corresponds to the permanent deformation which was imparted to them by the prior bending.
By adjusting the prior f13xion it is easy to ensure that this permanent deformation gives the wires the pitch and inclination that the helices must have in the strand or the cable, so that the wires in it are completely free. of any elastic reaction.
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In practice, it is generally sufficient to operate only on the strands, but it is obviously also possible to operate first on the wires during stranding, then on the strands during cabling,
To impart to the wires (or to the strands) the desired preliminary bending and to allow this bending to be easily adjusted as required, they are wound in a helix, using the rotation of their feed device. on a cylinder of larger diameter than that of the core to which they are to be applied.
One can thus easily obtain a more pronounced curvature than that which they should have in the cable, because the curvature of curvature R of a helix is equal to r / @, r being the ravon of the cylinder on Sin2 Ó which is wound the helix and Ó the angle of the tangent to the helix, so that if r is greater than the radius of the web, it is easy to determine d so that R is sharper than the ravon of propeller curvature in the cable.
To carry out this process, according to the invention, a hollow mandrel is used, placed in the axis of the stranding or wiring machine and fixed to the rotating part of the latter, between the device for feeding the strands or cables. wires (or strands) and the die which applies them to the core. The threads coming from the feed device are wound up first on this mandrel where they enter the desired preliminary bending, then they pass through the die which applies them to the core and where their curvature decreases to the desired extent. . The degree of flexion imparted to the yarns by the mandrel can be altered by changing the angular position thereof relative to the yarn feeder, so. vary Ó.
It is also advantageous to employ an expandable mandrel which can vary either r or both r and Ó.
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Examples of embodiment of the apparatus according to the invention are shown schematically in the accompanying drawing,
Fig. 1 is an overview of a cage type wiring machine to which this apparatus is applied.
Figs. 2 and 3 are views on a larger scale showing two forms of mandrel, and FIG. 4 shows an expandable mandrel,
Fig, 5 shows on a larger scale a very practical form of the expandable mandrel in side view, Figs. 6 and 7 are end views of this chuck and Figs, 8, 9 and 10 are detail views.
The machine shown in FIG. 1 comprises a hollow rotary axis 1 on which is fixed the cage 2 carrying the coils 3 from which unwind the strands 4 guided by the strainer 5 towards the die 6 which applies them to the core 7 conducted through the axis 1 .
8 is the mandrel on which the strands 4 are wound before entering the die. This mandrel is hollow to allow passage of the core and it can be attached in any suitable manner to the rotating assembly of the machine.
In the example shown 11 is fixed to a plate 9 which in turn is fixed by bolts 10 to the strainer 5. In order to allow angular displacement of the sleeve, the 1) laqua Q can be provided with circular grooves, such as those shown at 11 in FIG. 6, in which the fixing bolts 10 engage.
Polishing prevent the slipping of the strands at the free end of the mandrel, the latter can be provided with guide pins 12, possibly fitted with rollers to reduce friction.
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The expandable mandrel shown in Figs. 4 to 10 consists of a hollow shaft 13 provided with two threads in opposite directions, segments 14 guided nar rods 15 in radial grooves 16 of the plate 9 and two cones 17 threaded internally and bearing respectively by their outer faces against the conical surfaces 18, 19 of the segments, 'In these surfaces are formed dovetail grooves 20 in which are engaged ribs 21 of corresponding shape integral with the cones 17, so that a rotation of the axis 13 relative to the plate 9 has the effect of bringing the segments 14 closer or further away from each other.
This form of apparatus makes it possible to adjust the propeller forming elements with great ease. because it suffices to loosen the nuts 22 to release the axis 13 and carry out the adjustment of r, while the loosening of the bolts 10 allows the adjustment of Ó thanks to the grooves 11.
The apparatus according to the invention is of course suitable for stranding as well as for cabling and it is also applicable to tubular machines, whereby the core can be fixed. the end of the tube through which the wires exit. Various structural modifications can obviously be made to the embodiments described without departing from the scope of the invention.
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