<Desc/Clms Page number 1>
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
<Desc/Clms Page number 2>
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
<Desc/Clms Page number 3>
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
<Desc/Clms Page number 4>
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
<Desc/Clms Page number 5>
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'
<Desc/Clms Page number 6>
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
<Desc/Clms Page number 7>
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,
<Desc/Clms Page number 8>
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
<Desc/Clms Page number 9>
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.
<Desc/Clms Page number 10>
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.
<Desc/Clms Page number 11>
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.