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PROCEDES ET MACHINE POUR LA FABRICATION DES CABLES @ COAXIAUX ET CABLES OBTENUS PAR CES PROCEDES
La présente invention est relative à des procédés et à une maohine pour la fabrication de câbles coaxiaux pour des systèmes de télécommunications, ainsi qu'aux câbles obtenus par ces procédés Dans de tels câbles, l'isolement entre lea conducteurs coaxiaux eaprinoipalement de l'air, le conducteur extérieur, d'une paire de conducteurs coaxiaux, étant supporté par une strie d'éléments Isolante espacée et constituée par une substance iaolante de haute qualité, montés sur le oonduoteur intérieur.
Dans notre brevet NO 468.856 du 5 liai 1949 pour "systèmes de câbles coaxiaux" on a décrit une construction améliorée pour de tels câbles, dans laquelle les éléments espacée, isolant. et de support, sont constitués par de courtes longueurs d'une hélice rait
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en une substance isolante de haute qualité, les éléments d'espa- oement étant convenablement disposés à une certaine distance les uns des autres.
il a été indiqué que cette construction fournit un support pour le oonduoteur extérieur sur une plus grande proportion de sa longueur, sans accroître nécessairement la quantité totale de sub- stance isolante solide utilisée, et de plus que la flexibilité des éléments d'espacement, lesquels sont de courts ressorts, empêche desfatigues ou des dommages auxdits éléments lorsque le câble est oourbé. Par conséquent, le danger de variations indésirables se produisant dans les caractéristiques électriques, particulièrement l'impédance le long du câble, se trouve ainsi réduit.
La présente invention concerne des machines pour fabriquer des éléments isplants hélicoïdaux et pour les appliquer régulière- ment, de distance en distance, sur un conducteur.
La matière première pour les éléments isolants est préféra- blement une matière isolante de haute qualité, telle que du poly- thène, lequel peut être soumis à l'extrusion de façon à former des tubes ou des tiges.
Le processus proposé ici pour apoliquer une succession de pièces d'espacement hélicoïdales sur un conducteur consiste briève- ment à débiter un tube ou une tige d'une substance isolante oonve- nable à partir d'un tambour ou touret sur lequel il a été préala- blement bobiné dans une tête de coupure pourvue de couteaux de cou- pure convenables. Le processus qui va être décrit suppose qu'un tube de substance isolante est utilisé comme matière première, mais le procédé peut être adapté pour le cas dans lequel la matière première est fournie sous la forme de tiges, ainsi que cela sera exposé plus loin. Lorsque le tube émerge de la tête de coupure, un couteau de ladite tête fonctionne pour faire une coupure hélicoïdale dans le tube de façon qu'une partie hélicoïdale analogue à un ressort soit formée à l'extrémité du tube.
L'extrémité libre de cette hélice est amenée à s'engager avec le oonduoteur qui est alimenté dans l'outil
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au moyen de guides oonvenables en formant un certdn angle avec la ligne de mouvement du tube à travers l'outil, l'extrémité de l'hé -lioe étant guidée de façon à engager le conducteur. Lorsque le nom- bre de tours désiré d'hélice ont été coupés, un second couteau entre en fonction pour couper l'hélice du tube, puis l'hélice, maintenant enroulée sur le conducteur, est entraînée par le mouvement continu de celui-ci .
Ce procédé est répété,de telle manière que de courtes héli- ces successives de substance isolante soient appliquées sur les con- duoteurs à des intervalles prédéterminés, l'espacement entre les hé- lices successives étant déterminé par l'intervalle entre la s fonction- nements du oouteau de coupure. On appréciera qu'étant donné que 1' hélice, lorsqu'elle est coupée, doit être engagée sur le conducteur, et pour ainsi dire vissée suivant une manière quelque peu analogue au mouvement d'une clef dans une serrure, il est donc nécessaire que le tube tourne autour de son axe pendant l'opération. La variante, qui consisterait à amener le conducteur à tourner autour de la maohi- ne, présenterait de très grandes difficultés.
Etant donné que le tu- be doit tourner pendant l'application de l'hélice, il est nécessaire que le tambour, sur lequel la réserve du tube est enroulée, tourne au- tour d'un axe généralement parallèle à la direction d'avancement du tube à travers l'outil coupant, car autrement le tube serait tordu et casée. Ce mouvement de rotation du tambour, portant le stock de tu- bes, n'est pus en relation avec le mouvement de rotation du tambour sur son axe, lorsque le tube est tiré dans la machine. Une instellati- -on convenable pour exécuter ces fonctions sera décrite dans ce qui suit et représentée dans les dessins ci-joints.
Il est essentiel que le diamètre interne du tube soit tel qu' il assure que les hélices provenant de sections de celui-ci se mon- trent avec précision sur le conducteur, et le diamètre extérieur du tube doit être égal au diamètre désiré pour supporter un conducteur extérieur de diamètre voulu, de façon à constituer le conducteur oo- axial.
Un procédé idéal, pour assurer que les diamètres désirés sont
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effectivement obtenus, est évidemment de fabriquer le tube par ex- trusion exactement aux diamètres désirés. La difficulté relative à l'obtention du diamètre interne désiré avec une uniformité suffi -santé, augmente lorsque le diamètre voulu devient plus faible,si bien qu'une autre étape peut devenir nécessaire lorsqu'une uniformaité suffisante ne peut être obtenue par le processus d'extusaion Dans es cas, le processus par extrusion est utilisé pour fournir un tube duel le diamètre interne est légèrement au-dessous de lu dimension voulut. et pendant le procédé de coupure des hélices, un copeau est prdievé sur leurs surfaces internes par un autre couteau prévu dans le sele de coupure.
Les hélices peuvent en fait être taillas cane une @@@ solide, et an noyau peut être coupé dans la tète de coupure de re- çon à laisser aux hélices le diamètre interne correct, la la difficulté d'enlever le matériau de surplus rend préférable l'em- ploi de tube à ce sujet.
En conséquence la présente Invention prévoit une mochin- pour appliquer des hélices isolantes formant pièces d'espacement pour soutenir un conducteur destiné à former le conducteur intéri- eur d'un câble ooaxial à espacement d'air, comprenant principale- ment : un cylindre ou touret pour porter une certaine lungure de matériau isolant ayant une forme tubulaire; des galets ou roulent, entraînés par une puissance motrice et pouvant fonctionner pour ti- rer des longueurs dudit tube comme cela peut être nécessaire: un ar- bre principal sur lequel ledit tambour est monté à friction; des moyens aotionnés par puissance motrice pour raire tourner ledit ar- bre principal;
une tête de coupure pourvue d'un axe creux pouvant tourner et aans lequel le tube constitue par une substance Isolant* est appliqué après avoir été tiré du tambour ; outil de coupure monté dans ladite tête de coupure et disposé de telle façon que la rotation axiale du tube ae substance isolante amène ce tube à être découpé pour frmer une hélice tout en tirant le dit tube vers l'avant:, des moyens de guidage faisant partie ae la tête de coupure et adoptés @@gaider l'hélice ainsi formée autour d'un conducteur, lequel est alimenté à vitesse uniforme à travers d'autres moyens de guluage
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faisant partie de la tête de coupure;
un couteau à fonctionnement intermittent commandé parla rotation de l'arbre creux et destiné à couper des longueurs d'hélice à des intervalles prédéterminée; des moyens pour connecter l'arbre principal avec l'arbre creux de telle manière que ceux-ci tournent à la même vitesse; on dispositif d'entraînement monté sur l'arbre creux et s'engageant dans la partie basse d'une rainure préformée sur la surface extérieure du tube de substance isolante de façon à assurer que ledit tube tourne bien avec l'arbre; et des moyens automatiques pour commander les galets d'entraînement lorsque cela est nécessaire, lesdits moyens étant oon -trôlés par la tension d'une longueur de tube prise entre le tambour et la tête de coupure.
L'invention fournit de plus un procédé pour appliquer une hélice isolante comme moyen d'espacement, celle-ci étant montée sur un conducteur destiné à former le oonducteur intérieur d'un câble à conducteurs ooaxiaux dont l'isolement est principalement de l'air, le dit procédé comportant l'alimentation d'un tube continu de substance isolante à travers une tête de coupure, tout en faisant tourner le tube autour de son axe, puis ladit tube est coupé en forme d'hélice au moyen d'un couteau stationnaire monté dans ladite tête de coupure, la coupure de l'hélice, ainsi formée en de courtes longueurs, est obtenue au moyen d'un couteau de coupure à fonctionnement inteimit- tent monté dans la tête de coupure,
et les pièces d'isolement héli- coïdales ainsi formées sont guidées sur un conducteur qui est alimenté à travers les guides dans ladite tête de coupure, suivant un angle aigu avec la ligne de déplacement du tube de substance isolante dans la tête de coupure.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion suivante d'un exemple de réalisation donné en relation avec les aessins ci-joints dans lesquels :
La figure 1 représente sohématiquement une élévation latéra- le d'une machine mettant en oeuvre les caractéristiques de l'inven- tion'
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La figure 2 représente achématiquement une vue en plan de la machine montrée dans la figure 1;
La figure 2 représente une tête de coupure faisant partie de la maohine modrée dans les figures 1 et 2;
La figure 4 montre le processus utilisé pour couper des hélices isolantes et pour les appliquer sur un conducteur;
La figure 5 représente un outil de coupure utilisé dans la tête de coupure montrée dans la figure 3 ;
Les figures 6A et 6B montrent deux vues d'un couteau des- tiné à couper des hélices, lequel est utilisé dans la tête de cou- pure modrée dans la figure 5;
Les figures 7A et 7B montrent deux vues d'un couteau employé pour faire une première coupure marquant l'hélice désirée et qui est aussi montré comme constituant une partie de l'outil de coupure représenté dans la figure 5;
La figure 8 représente un disposât à travers lequel le conduoteur passe et au moyen duquel les hélices, au fur et à mesure que celles-ci sont coupées, sont amenées à se monter sur le oonduo- teur, ce dispositif faisant également partie de l'outil de coupure représenté dans la figure 5.
Dans les figures 1 et 2 on a montré un tambour 1, préférable- ment lait en aluminium ou en un alliage léger, sur lequel se trouve bobinée une longueur considérable, par exemple 200 à 300 mètres, de tube fait en une substance Isolante et dans lequel les éléments iso- lants d'espacement doivent être coupée. Le tambour 1, qui est monté sur un arbre principal 2 et peut tourner par rapport audit arbre, est soumis à l'influence d'un dispositif à friction bien connu et représenté sous forme d'un disque rainuré 3, dans la rainure duquel oourt une courroie de retenue attachée en un point sur l'arbre 2 de façon que normalement, lorsque l'arbre 2 tourne, le tambour 1 tourne -ra avec lui.
Le tube isolant 4 est tiré du tambour 1 dans un dispo- sitif de prise ayant la forme d'un tube évasé 5 à travers lequel le tube atteint une unité d'alimentation 6 qui contient un moteur ayant
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une puissance de fraction de cheval vapeur et entraînant lea galets d'alimentation 7, lesquels tirent le tube isolant du tambour 1 lors -que cela est nécessaire. L'arbre principal 2 est supporté en oanti- lever dans un coussinet porté par un support 8.
Après avoir passé par les galets d'alimentation 7, le tube isolant4 est appliqué à travers une voie incurvée 9, et de là dans un trou axial 10 prévu dans l'arbre prinoipal 2, ce tube en sortant du trou axial par la sortie envasée 11 passe dans une boucle caténaire, et de là atteint la tête de coupure 12 laquelle contient les outils de coupure et d'application qui seront décrits plus loin. De façon à empêcher des mouvements dits de fouet de la boucle de tube isolant 4, la boucle est maintenue par des tiges guides fixes 13.
A la partie la plus basse de la boucle caténaire, un galet 14 porté sur un bras 15 presse sur le tube isolant 4. Le tube 4 est entraîné dans la tête de coupure 12, et la boucle fournit une réserve pour alimenter la tête 12. Aussitôt que la boucle caténaire a été quelque peu raccourcie, le tube presse le galet 14 vas le haut, et le bras 15 commande des oontaots dans le dispositif de contrôle d'ali- mentation 16, qui est de construction bien connue. Un oirouit est alors établi qui commande le moteur dont la puissance est une fraction de cheval vapeur prévu dans l'unité d'alimentation 6, de façon que les galets d'alimentation 7 tirent une autre longueur de tube du tambour 1.
L'arbre principal de la tête de coupure 12, à travers lequel le tube isolant 4 passe, et l' arbre prinoipal 2 portant le tambour 1 ainsi que l'unité d'alimentation 6, sont amenés à tourner de faon oontinue à la même vitesse au moyen d'un arbre 17 passant entre le support 8 et le support 18, lequel supporte la tête de coupure 12, l'arbre 17 étant connecté par un entraînement par chaîne ou par en- grenage aveo l'arbre prinoipal 2 à une extrémité, et l'arbreprincipal de la t'été de coupure 12 à l'autre extrémité.
Le fonctionnement de la tête de ooupure 12 sera décrit aveo plus de détails dans la suite, mais on peut exposer (voir figure 2) que cette tête contient un outil oui mousse le tube vers l'avant comme il est désiré, tout en coupant simltanement une courte longueur de celui-ci sous forme d'une hélice,
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l'amenant à s'engager aveo un conducteur 19 qui est fourni oblique- ment à travers des guides convenables au delà de la sortit de la ttte de coupure. Pur suite les hélices 20 sont appliquéess sur le conducteur au fur et à mesure qu'elles sont ooupées.
La tête de coupure 12 est représentée aveo plus de détails dans la figure 3. Elle comprend un corps approprié 21 qui peut être obtenu par moulage et porte: un outil de coupure et d'application; une unité ae coupure; et une unité d'entrainement
La pièce 21 porte un arbre principal 22 et un arbre à oame 23 engrenant ensemble au moyen de roues aentées 24 et 25 olavetées sur leurs arbres respectifs. L'arbre prinoipal 22 est entraîné par l'arbre 17 montré figure 1, au moyen d'engrenages on de dispositifs convenables tels qu'une chaîne agissant sur des pignons 26 et 27.
La description de la tête de coupure sera continuée après oelle du processus de coupure et d'application des hélices.
La figure 4 montre oomment une courte hélice est coupée sur un tube isolant et appliquée sur le conducteur. Le tube isolant 28 est alimenté d'un outil de coupure (non représenté) qui d'abord établit une coupure hélicoïdale 29, puis lorsque la seconde opéra- tion approfondit la cpupure pour atteinare l'ouverture centrale du tube 26, elle produit ainsi une hélice 30 qui est guidée autour du oonducteur 31 au moyen de guides non représentés. Le conducteur 31 voyage de façon oontinue à partir de la partie qui le délivre dans l'outil de coupure suivant la direotion indiquée par la flèche.Lors- qu'une longueur suffisante d'hélice a été produite, un couteau de sectionnement (non représenté) fonctionne, et l'hélice qui se monte à friction sur le conducteur est sectionnée.
Elle voyage aveo le conducteur en laissant un espace prédéterminé avant que le fonctionne- ment soit répété.
Maintenant que le fonctionnement qui doit être exécuté par l'outil de coure a été exposé, les détails de l'outil lui-mtme se- ront mieux compris.
La figure 5 montre l'outil de coupure et d'application avec quel( ues détails. Il y a deux parties, une à travers laquelle le
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tube isolant est alimenté vers l'outil de coupure et l'autre à tra- vers laquelle le conducteur est guidé de façon à permettre aux héli -ces isolantes de s'engager au fur et à mesure qu'elles sont sec- tionnées du tube isolant.
L'outil de ooupure et d'application 32 est montré sohémati- quement dans la figure 3 Le tube isolant 4 contre aussi dans les figures 1 et 2) passe à travers l'arbre creux prinoipal 22 (figure 3) de la tête de ooupure et de là dans l'outil de coupure et d'ap- plication 32 comme représenté. L'arbre principal 22 tourne comme il a été exposé à la même vitesse que le tambour d'alimentation 1 (figure 1), et de façon à assurer que le tube isolant soit soumis à une rotation de façon analogue lorsqu'il atteint l'outil de oou- ures Le tube est préformé avec une ou plusieurs rainures en tonne de V disposées longitudinalement le long de sa surface extérieure.
Ces rainures sont engagées par un ou plusieurs ressorts pressant des dispositifs d'entraînement en forme de V, dont l'un est repré- senté en 33, figure 3, monté sur un tube interne pouvant être enle- vé et porté dans l'arbre creux principal 32. Un ressort circulaire à bande 34 entoure l'extérieur du tube pouvant être enlevé et presse sur le dispositif d'entraînement 33, amenant celui-ci dans la rainure du tube isolant et assurant ainsi que le tube tourne avec l'arbre.
Le tube isolant 4 passe a¯ors dans l'outil de coupure 32, et le pro- cessus peut alors être mieux suivi en se référant à la figure 5. Un oouteau 35, dont des détails sont donnés dans les figures 6A et 6B, est monté au moyen d'un écrou 36 sur la partie avant du carter à travers lequel passe le tube 4. Ce couteau 35 a une forme telle qu' il fait une entaille hélicoïdale dans le tube lorsque celui-ci émerge, et en fait tire le tube vers l'avant pendant qu'il fait l'entaille.
Le oouteau 35 est stationnaire, mais la rotation du tube fournit la force de coupure et amène le tube à être tiré vers l'avant. Le com- mencement ce l'hélice ainsi formée peut être vu en 37. Comme ex- posé ci-dessus, une entaille hélicoïdale préliminaire est établie dans le tube avant que celui-ci n'atteigne le couteau 35, et celle- ci est faite p-r un couteau 38 montré dans les figures 7A et 7B.
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Ce couteau est monté sur le corps principal de l'outil, tel que montré en 39, figure 4, de façon que son bord coupant 40, figure 7B, passe à travers une ouverture dans le corps de l'outil et fasse une entaille dans le tube 4 lorsque oelui-oi est tiré à travers l'ou- til par l'action du oouteau 35.
Le couteau 38 est monté de telle façon qu'il puisse tourner d'un petit angle pouvant légèrement varier avec le pas de l'hélice qui est maqué. Le couteau 38 est prévu d'abord pour prendre la poussée de l'alimentation vers l'avant, mais il fournit aussi un petit contrôle du pas de l'hélice qui doit être taillé. Etant don- né que le tube isplant est constitué par un matériau fort et quelque peu élastique, il s'ensuit que lorsque le couteau ooupant l'hélice 35 est amené une première fois à couper le long ae l'entaille héli- ooioale faite par le couteau 36, il continuera à suivre l'entaille en question.
La seconde partie de l'outil de coupure et d'application est celle à travers laquelle pas¯e le conduoteur et qui fournit les gui- des pour provoquer la coupure ou sectionnement d'hélices à s'engager sur le conducteur. Dans la figure 5, on a représenté oomme faisant partie de la section moulée principale de l'outil 32, une partie 41 dans laquelle la pièce 42 est montée. Le conducteur 19 est alimenté à travers le trou central de 41, et de là dans 42 comme représenté.
Dans la figure 8, la pièce 42 est représentée avec plus de détails. La projection 43 est placée de façon que lorsque la pièce 42 est montée dans l'outil, elle engage l'hilice isolante,lorsque celle-ci est sectionnée.du tube, et la guide autour du conducteur.
L'ouverture 44 est prévue pour permettre au couteau de fonctionner pour sectionner l'hélice lorsqu'un nombre prédéterminé de tours ont été faits. Ce couteau de sectionnement et son mécanisme opératoire sont représentés aans la figure 3 et vont maintenant être décrits.
L'outil de coupure et d'application 32 est schématiquement indiqué sur la gauche du dessin. Montée sur l'arbre à came 23 se trouve une came 47 actionnant une tige butoir 46.
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Lorsque la tige butoir est soulevée, elle agit sur un bras oscillant 47 pivoté en 48, et celui-ci entraîne une tige 49 vers le bas contre l'action d'un ressort 50.
Le contera de sectionnement 51 est monté, suivant la manière bien connue utilisée pour les aiguilles de machines à ooudre, à la partie inférieure de la tige 49. Le couteau de seotionnement 51 est guidé le long d'une rainure 44 (figure 8) et sectionne l'hélice une fois pour chaque révolution de l'arbre à came. Il est important que le couteau de seotionnement 51 se déplace dans un chemin tangentiel aux conducteurs et qu'il soit à une distance suffisante ae oelui-oi, car autrement le conducteur serait endommagé. Ce résultat est obte- nu par le rait que le couteau 51 est guidé par l'ouverture 44 mon- trée dans la figure 8.
La description qui précède concerne le cas dans lequel un tu -be de substance Isolante préformé, ayant des diamètres interne et externe corrects, est disponible. Comme exposé plus haut, un tube ayant un diamètre interne quelque peu moindre que celui qui est ul- timement désiré, peut être employé si l'outil de coupure est pourvu d'un couteau additionnel pour enlever un copeau de la surface inté- rieure des hélices au fur et à mesure que celles-ci sont formées et, en fait, une tige solide de substance isolante peut être utilisée, un noyau étant coupé et rejeté au fur et à mesure que les hélices sont formées.
Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des exemples particuliers de réalisation et des modifications de ceux- ci, il doit être clairement entendu que cette description est don- née simplement à titre d'exemple et non pas comme une limitation de la portée de la présente invention.
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METHODS AND MACHINE FOR THE MANUFACTURE OF COAXIAL CABLES AND CABLES OBTAINED BY THESE METHODS
The present invention relates to methods and to a machine for the manufacture of coaxial cables for telecommunications systems, as well as to cables obtained by these methods. In such cables, the insulation between the coaxial conductors is mainly air , the outer conductor, of a pair of coaxial conductors, being supported by a string of spaced insulating elements of high quality insulating material mounted on the inner motor.
In our patent No. 468,856 of 5 January 1949 for "coaxial cable systems" an improved construction for such cables has been described, in which the spaced elements insulate. and support, consist of short lengths of a helix rait
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of a high quality insulating substance, the spacers being conveniently arranged at a certain distance from each other.
this construction has been reported to provide support for the outer coil over a greater proportion of its length, without necessarily increasing the total amount of solid insulating material used, and more than the flexibility of the spacers, which are short springs, prevents fatigue or damage to said elements when the cable is bent. Therefore, the danger of unwanted variations occurring in the electrical characteristics, particularly the impedance along the cable, is thus reduced.
The present invention relates to machines for making helical insulating elements and for applying them evenly, from distance to distance, to a conductor.
The raw material for the insulating elements is preferably a high quality insulating material, such as polyethylene, which can be extruded to form tubes or rods.
The process proposed here for apolizing a succession of helical spacers on a conductor consists briefly of delivering a tube or rod of a suitable insulating substance from a drum or reel on which it has been pre-loaded. - carefully wound in a cutting head provided with suitable cutting knives. The process to be described assumes that a tube of insulating substance is used as a raw material, but the method can be adapted for the case where the raw material is supplied in the form of rods, as will be discussed later. As the tube emerges from the cutting head, a cutter in said head operates to make a helical cut in the tube so that a spring-like helical portion is formed at the end of the tube.
The free end of this propeller is brought into engagement with the oonduotor which is fed into the tool.
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by means of oonvenables guides forming an angle certdn with the line of movement of the tube through the tool, the end of the helix being guided so as to engage the driver. When the desired number of propeller turns have been cut, a second knife kicks in to cut the propeller from the tube, then the propeller, now wound on the conductor, is driven by the continuous movement of the conductor. .
This process is repeated so that successive short helixes of insulating substance are applied to the conductors at predetermined intervals, the spacing between successive helices being determined by the interval between the function. cut-off tool. It will be appreciated that since the propeller, when cut, is to be engaged on the conductor, and so to speak screwed in a manner somewhat analogous to the movement of a key in a lock, it is therefore necessary that the tube rotates around its axis during the operation. The variant, which would consist in causing the driver to turn around the machine, would present very great difficulties.
Since the tube must rotate during the application of the propeller, it is necessary that the drum, on which the reserve of the tube is wound, turns around an axis generally parallel to the direction of advance. of the tube through the cutting tool, otherwise the tube would be twisted and broken. This rotational movement of the drum, carrying the stock of tubes, is no longer in relation to the rotational movement of the drum on its axis, when the tube is pulled into the machine. A suitable installation to perform these functions will be described in the following and shown in the accompanying drawings.
It is essential that the internal diameter of the tube be such as to ensure that the propellers from sections thereof fit accurately on the conductor, and the outside diameter of the tube must be equal to the desired diameter to support a load. outer conductor of desired diameter, so as to constitute the oo-axial conductor.
An ideal process, to ensure that the desired diameters are
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actually obtained, is obviously to manufacture the tube by extrusion exactly to the desired diameters. The difficulty in obtaining the desired internal diameter with sufficient uniformity increases as the desired diameter becomes smaller, so that another step may become necessary when sufficient uniformity cannot be obtained by the process of. In these cases the extrusion process is used to provide a dual tube the internal diameter is slightly below the desired size. and during the process of cutting the propellers, a chip is removed from their internal surfaces by another knife provided in the cutting sele.
The propellers can in fact be cut to a solid, and the core can be cut in the recess cutoff head to leave the propellers the correct internal diameter, the difficulty of removing excess material makes it preferable. the use of tube on this.
Accordingly, the present invention provides a mochin- for applying insulating helices forming spacers to support a conductor intended to form the inner conductor of an air-spaced ooaxial cable, mainly comprising: a cylinder or reel for carrying a certain length of insulating material having a tubular shape; rollers or rollers, driven by motive power and operable to pull lengths of said tube as may be necessary: a main shaft on which said drum is frictionally mounted; motive power driven means for rotating said main shaft;
a cutting head provided with a hollow shaft capable of turning and in which the tube constituted by an Insulating substance * is applied after having been drawn from the drum; cutting tool mounted in said cutting head and arranged in such a way that the axial rotation of the tube with the insulating substance causes this tube to be cut to form a helix while pulling said tube forward :, guide means making part of the cut-off head and adopted to help the propeller thus formed around a conductor, which is fed at uniform speed through other guluage means
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forming part of the cutting head;
an intermittent operating knife controlled by the rotation of the hollow shaft and for cutting lengths of the helix at predetermined intervals; means for connecting the main shaft with the hollow shaft in such a way that these rotate at the same speed; a drive device mounted on the hollow shaft and engaging in the lower part of a preformed groove on the outer surface of the tube of insulating substance so as to ensure that said tube turns well with the shaft; and automatic means for controlling the drive rollers when necessary, said means being oon -controlled by the tension of a length of tube taken between the drum and the cutting head.
The invention further provides a method of applying an insulating helix as a spacer means, the latter being mounted on a conductor for forming the inner conductor of a cable with ooaxial conductors the insulation of which is mainly air. , said method comprising feeding a continuous tube of insulating substance through a cutting head, while rotating the tube around its axis, then said tube is cut in the form of a helix by means of a knife stationary mounted in said cutting head, the cutting of the propeller, thus formed in short lengths, is obtained by means of a constantly functioning cutting knife mounted in the cutting head,
and the helical insulating pieces thus formed are guided on a conductor which is fed through the guides in said cutting head at an acute angle with the line of travel of the tube of insulating substance in the cutting head.
The invention will be better understood on reading the following description of an exemplary embodiment given in relation to the accompanying drawings in which:
Figure 1 shows schematically a side elevation of a machine embodying the features of the invention.
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Figure 2 is a schematic plan view of the machine shown in Figure 1;
FIG. 2 represents a cutting head forming part of the moderated maohine in FIGS. 1 and 2;
Figure 4 shows the process used to cut insulating helices and to apply them to a conductor;
Figure 5 shows a cutting tool used in the cutting head shown in Figure 3;
Figures 6A and 6B show two views of a knife for cutting propellers which is used in the moderate cutting head in Figure 5;
Figures 7A and 7B show two views of a knife employed to make a first cut marking the desired propeller and which is also shown as forming part of the cutting tool shown in Figure 5;
Figure 8 shows a device through which the conductor passes and by means of which the propellers, as these are cut, are brought to fit on the conductor, this device also forming part of the device. cutting tool shown in figure 5.
In figures 1 and 2 a drum 1 has been shown, preferably made of aluminum or of a light alloy, on which is wound a considerable length, for example 200 to 300 meters, of tube made of an insulating substance and in which the insulating spacers are to be cut. The drum 1, which is mounted on a main shaft 2 and can rotate relative to said shaft, is subjected to the influence of a friction device well known and shown in the form of a grooved disc 3, in the groove of which oourt a retaining strap attached at a point on the shaft 2 so that normally, when the shaft 2 rotates, the drum 1 will rotate with it.
The insulating tube 4 is drawn from the drum 1 into a gripping device in the form of a flared tube 5 through which the tube reaches a power unit 6 which contains a motor having
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a fraction of horsepower and driving the feed rollers 7, which pull the insulating tube from the drum 1 when necessary. The main shaft 2 is supported as an anti-lever in a bush carried by a support 8.
After passing through the feed rollers 7, the insulating tube 4 is applied through a curved path 9, and from there in an axial hole 10 provided in the main shaft 2, this tube leaving the axial hole by the silted outlet 11 passes through a catenary loop, and from there reaches the cutting head 12 which contains the cutting and application tools which will be described later. In order to prevent so-called whipping movements of the insulating tube loop 4, the loop is held by fixed guide rods 13.
At the lowest part of the catenary loop, a roller 14 carried on an arm 15 presses on the insulating tube 4. The tube 4 is driven into the cutting head 12, and the loop provides a reserve to feed the head 12. As soon as the catenary loop has been shortened somewhat, the tube presses the roller 14 upward, and the arm 15 controls feeds in the feed control device 16, which is of well known construction. An oirouit is then established which controls the motor, the power of which is a fraction of horsepower provided in the feed unit 6, so that the feed rollers 7 pull another length of tube from the drum 1.
The main shaft of the cutting head 12, through which the insulating tube 4 passes, and the main shaft 2 carrying the drum 1 as well as the feed unit 6, are made to rotate continuously at the same. speed by means of a shaft 17 passing between the support 8 and the support 18, which supports the cutting head 12, the shaft 17 being connected by a chain or gear drive with the main shaft 2 at a end, and the main shaft of the cutting summer 12 at the other end.
The operation of the cutting head 12 will be described in more detail below, but it can be stated (see FIG. 2) that this head contains a tool which foams the tube forward as desired, while simultaneously cutting. a short length of it in the form of a helix,
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causing it to engage with a conductor 19 which is provided obliquely through suitable guides beyond the exit of the switch head. Further the propellers 20 are applied to the conductor as they are cut.
The cutting head 12 is shown in more detail in Figure 3. It comprises a suitable body 21 which can be obtained by molding and carries: a cutting and applying tool; a cut-off unit; and a training unit
The part 21 carries a main shaft 22 and an oame shaft 23 meshing together by means of toothed wheels 24 and 25 olavetées on their respective shafts. The main shaft 22 is driven by the shaft 17 shown in figure 1, by means of gears or suitable devices such as a chain acting on pinions 26 and 27.
The description of the cutting head will be continued after the process of cutting and applying the propellers.
Figure 4 shows how a short helix is cut from an insulating tube and applied to the conductor. The insulating tube 28 is fed with a cutting tool (not shown) which first establishes a helical cut 29, then when the second operation deepens the cut to reach the central opening of the tube 26, it thus produces a propeller 30 which is guided around the oonducer 31 by means of guides not shown. The conductor 31 travels continuously from the part which delivers it to the cutting tool according to the direction indicated by the arrow. When a sufficient length of the propeller has been produced, a cutting knife (not shown ) is running, and the propeller that frictionally mounts to the conductor is severed.
It travels with the driver leaving a predetermined space before operation is repeated.
Now that the operation to be performed by the running tool has been explained, the details of the tool itself will be better understood.
Figure 5 shows the cutting and applying tool with what details. There are two parts, one through which the
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insulating tube is fed to the cutting tool and the other through which the conductor is guided so as to allow the insulating heli -ces to engage as they are severed from the tube insulating.
The cutting and application tool 32 is shown schematically in figure 3 The insulating tube 4 against also in figures 1 and 2) passes through the main hollow shaft 22 (figure 3) of the cutting head and thence into the cut and apply tool 32 as shown. The main shaft 22 rotates as has been shown at the same speed as the feed drum 1 (Fig. 1), and so as to ensure that the insulating tube is subjected to rotation in a similar fashion when it reaches the Opening Tool The tube is preformed with one or more V-ton grooves disposed longitudinally along its outer surface.
These grooves are engaged by one or more springs pressing V-shaped drives, one of which is shown at 33, figure 3, mounted on an inner tube which can be removed and carried in the shaft. main hollow 32. A circular band spring 34 surrounds the outside of the removable tube and presses on the driver 33, bringing the latter into the groove of the insulating tube and thus ensuring that the tube rotates with the shaft. .
The insulating tube 4 then passes through the cutting tool 32, and the process can then be better followed by referring to Figure 5. A cutter 35, details of which are given in Figures 6A and 6B, is mounted by means of a nut 36 on the front part of the housing through which the tube 4 passes. This knife 35 has a shape such that it makes a helical cut in the tube as it emerges, and in fact pulls the tube forward as it makes the notch.
Knife 35 is stationary, but rotation of the tube provides the cutting force and causes the tube to be pulled forward. The beginning of the helix thus formed can be seen at 37. As discussed above, a preliminary helical notch is made in the tube before it reaches the knife 35, and the latter is made. made by a knife 38 shown in Figures 7A and 7B.
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This knife is mounted on the main body of the tool, as shown at 39, Figure 4, so that its cutting edge 40, Figure 7B, passes through an opening in the body of the tool and makes a notch in tube 4 when oelui-oi is pulled through the tool by the action of knife 35.
The knife 38 is mounted in such a way that it can rotate at a small angle which may vary slightly with the pitch of the propeller which is molded. The knife 38 is intended primarily to take the feed thrust forward, but it also provides little control over the pitch of the propeller that needs to be trimmed. Since the isplant tube is made of a strong and somewhat elastic material, it follows that when the knife cutting the helix 35 is first caused to cut along the helical notch made by knife 36, it will continue to follow the notch in question.
The second part of the cutting and application tool is that through which the driver passes and which provides the guides to cause the cutting or severing of propellers to engage on the conductor. In Figure 5, there is shown oomme forming part of the main molded section of the tool 32, a part 41 in which the part 42 is mounted. Conductor 19 is fed through the center hole 41, and thence to 42 as shown.
In Figure 8, part 42 is shown in more detail. The projection 43 is placed so that when the part 42 is mounted in the tool, it engages the insulating helix, when the latter is severed from the tube, and guides it around the conductor.
The opening 44 is provided to allow the knife to operate to sever the propeller when a predetermined number of turns have been made. This severing knife and its operating mechanism are shown in FIG. 3 and will now be described.
Cut and apply tool 32 is shown schematically on the left of the drawing. Mounted on the camshaft 23 is a cam 47 actuating a stopper rod 46.
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When the stopper rod is raised, it acts on an oscillating arm 47 pivoted at 48, and the latter drives a rod 49 downwards against the action of a spring 50.
The sectioning contera 51 is mounted, in the well-known manner used for sewing machine needles, at the lower part of the rod 49. The sectioning knife 51 is guided along a groove 44 (FIG. 8) and cuts the propeller once for each revolution of the camshaft. It is important that the separating knife 51 moves in a path tangential to the conductors and that it is at a sufficient distance from each other, otherwise the conductor would be damaged. This result is obtained by the fact that the knife 51 is guided by the opening 44 shown in figure 8.
The foregoing description relates to the case in which a preformed insulating substance tube, having the correct internal and external diameters, is available. As discussed above, a tube having an inner diameter somewhat less than that which is ultimately desired can be employed if the cutting tool is provided with an additional knife to remove a chip from the inner surface of the tubes. propellers as these are formed and, in fact, a strong rod of insulating substance can be used with a core being cut and discarded as the helices are formed.
Although the invention has been described in connection with particular embodiments and modifications thereof, it should be clearly understood that this description is given merely by way of example and not as a limitation of the invention. scope of the present invention.