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La présente invention concerne une ma@@ne pour câbler ensemble par torsion plusieurs fils de. manière à former un câble, et plus particulièrement une broche per- fectionnée de câblage, destinée à produire des câbles industriels, dans laquelle un premier fil est projeté en forme de ballon autour d'un bobinage, à partir duquel un second fil est tiré pour être cblé avec le premier fil.
Les câbles industriels utilisés dans la fabrica- tion des pneumatiques d'automobile, des courroies de tram.... mission de puissance, et aussi dans d'autres applications, sont constitués de préférence par au moins deux fils con- tinus en NYLON d'environ 840 deniers. Pour fabriquer ces fils, on effectue après le filage une opération de tirage et de torsion, au cours de laquelle le fil est recueilli en bobinages d'un poids compris entre 1,35 kg et 1,6 kg, qui sont enroulés avec une double conicité sur une cahett cylindrique ayant approximativement une longueur de 32 cm et un diamètre de 6,4 cm, le diamètre maximum du bobinage.. étant d'environ 12,7 cm.
On a peu demandé jusqu'à présent des bobinages de ce genre, parce quton ne peut pas les manipuler d'une manière économique au moyen de l'équipement disponible actuellement pour la production des câbles industriels.
La majorité des producteurs de câbles préfèrent par consé- quent qu'on leur lire le fil en rouleaux, ce qui nécessi- te une opération d'ourdissage. Une telle opération d'our- dissage, ou toute autre opération de rebobinage, effec- tuée à partir de la canette du fabricant de fil en vue d'obtenir des bobinages susceptibles, par leur forme et leurs dimensions d'être manipulés économiquement au moyen de l'équipement courant de production de câbles, augmente sensiblement le coût de fabrication des câbles.
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Le but principal de l'invention est de réali@er un mécanisme perfectionne de câblage, qui puisse produire des câbles industriels directement à partir des bobinages d'alimentation fournis par le fabricant de fil.
L'invention se propose également ae réaliser une broche de câblage capable de former des câbles indus- triels, directement à partir des canettes de fil fournies par l'industrie, avec un taux de production plus élevé que ceux obtenus jusqu'à présent par les anciennes bro- ches connues de câblage.
Dans la broche de câblage conforme à l'inven- tion, le fil du ballon épouse exactement la forme du bobi- nage d'alimentation qu'il entoure, de manière à réduire le plus possible les dimensions de la broche dans un mé- tier normal.
L'inventipn a aussi pour but de réaliser un dis- positif perfectionné pour amortir les oscillations d'un support stabilisé de bobinée porté par un dispositif à broche rotative du type dans lequel on donne à un fil la forme d'un ballon autour du support de bobinage.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention on utilise un dispositif perfectionné de ten- sion de fil pour les broches de câblage, ce dispositif pouvant être réglé facilement en vue d'obtenir une tensior prédéterminée; d'autre part, ce dispositif réduit à un minimum l'usure du fil qui le traverse.
D'autres buts et avantages de l'invention ap- paraîtront au cours de la description suivante se réfé- rant au dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 est une élévation latérale d'une machine de câblage conforme à l'invention, avec un méca- nisme de recueil et des éléments d'entraînement représen- tés schématiquement;
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- la figure 2 est une coupe verticale à grande échelle de la broche de câblage conforme à l'invention, avec l'égalisateur d'avance de fils représenté en éléva- tion latérale; - la figure 3 est une vue supérieure en plan du dispositif de tension de fil et de l'égalisateur d'a- vance de fils de la broche de câblage; - la figure 4 est une coupe verticale suivant la ligne IV-IV de la figure 3; - la figure 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la figure 4;
- la figure 6 est une coupe horizontale d'une partie du carter de support du bobinage de la broche et représente le dispositif d'amortissement',du support de bobinage ; - la figure 7 est une coupe, suivant la ligne VII-VII de la figure 6, du dispositif d'amortissement.
Les buts et avantages précédents de l'invention sont respectivement atteints et obtenus en utilisant d'une manière générale une broche rotative tournant à grande vitesse et comportant une ailette, en forme de cu- vette profonde, qui est fixée près d'un%, .extrémité de la broche. Sur l'extrémité de la broche est.monté tournant un support se présentant sous la forme d'une tige et re- cevant d'une manière amovible une canette longue dont le fil est enroulé avec une double conicité--;cette canette est reçue directement du fabricant de fil.
Le support du bobinage porte un carter d'une forme sindsoidale, qui s'adapte à la forme du bobinage pour renfermer celui-ci.- Un canal axial s'étendant à partir de l'extrémité infé- rieure de la broche communique avec un canal incliné, qui se termine sur une surface d'emmagasinage de fil à enroulement se trouvant à l'extrémité inférieure de l'ai- lette; ainsi, on peut faire arriver l'un des fils à câ-
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bler à partir d'un bobinage extérieur jusqu'à un ballon formé en projetant le fil de la canette autour du carter.
Un mécanisme égalisateur d'avance des fils est porté par l'extrémité supérieure du carter et permet de réunir le fil extérieur en forme de ballon et le fil du bobinage intérieur, au sommet du ballon où les deux fils sont câ- blés ensemble. Un dispositif ordinaire de recueil est prévupour faire avancer les fils à travers la machine et pour recueillir le câble. Un anneau de limitation du ballon est porté près de l'extrémité supérieure de l'ai- lette en forme de cuvette; cet anneau contribue à mainte- nir la forme du ballon et il est disposé de manière à ne pas gêner le fonctionnement de la surface d'emmagasinage de fil dans son rôle normal de commande de la tension.
Pour décrire en détail l'invention, on se réfè- rera au dessin, sur lequel on voit une broche 10 repré- sentée en élévation sur la figure 1 et en coupe verticale sur la figure 2. La partie inférieure de la broche 10 comprend un arbre 12 pouvant tourner dans des paliers à billes 14 et 16 disposés dans un cylindre de support 18 à collerette. Ce cylindre de support 18 peut être fixé sur une barre 20, constituant une partie habituelle d'un métier de câblage à broches multiples, au moyen de vis 22 ou d'autres organes appropriés. Une roue dentée à chaîne 24, fixée sur l'extrémité intérieure de l'arbre 12, coopère avec une chaîne d'entraînement 26 (figure 1), qui peut être entraînée par une source d'énergie quelcon- que non représentée, par exemple par un moteur électrique.
Sur l'arbre 12 de la broche est fixé rigidement, près du cylindre de support 18, un moyeu conique 28 com- portant une collerette évasée et conique 30, sur laquelle est fixée une ailette 32 en forme de cuvette profonde; les génératrices de cette ailette ont une forme générale
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sinusoïdale. Un anneau 36 de limitation du ballon entoure l'ailette 32 à 1'extrémité supérieure de cellc- ci ; il est fixé sur l'ailette, en trois point:, circonfé- rentiels et disposes symétriquement, au moyen de barres courtes 34, dont une seule est représentée sur la figure 2 ; cet anneau 36 possède un diamètre légèrement plus grand que celui de l'ailette à l'endroit de ses points de fixation.
Le moyeu conique 28 comporte une gorge cir- conférentielle 38, qui constitue une surface d'emmagasi- nage de fil par enroulement, servant à commander la ten- sion du fil formant le ballon. Un canal axial 40, s'é- tendant vers le haut à partir de l'extrémité inférieure de l'arbre 12 et communiquant avec un canal oblique 42, qui coopère avec une pièce rapportée et rainée 44 portée par le moyeu 28, forme un orifice de sortie 45 du fil sur la surface d'emmagasinage 38.
Toute la partie de l'arbre 12 s'étendant au- dessus du moyeu conique 28 comporte plusieurs longueurs dont les diamètre décroissent progressivement ; cette partie dé l'arbre 12 est monté tournant un support de bobinage 46 analogue à une tige. Une partie 48 filetée à son extrémité supérieure reçoit le chemin intérieur de roulement dtun palier à billes 50. Un écrou 52 vissé sur ltextrémité supérieure de la partie 48 maintient le che- min intérieur de roulement du palier 50 et l'applique contre l'épaulement supérieur de la portion d'arbre plus large 54 adjacente à la partie 48. L'extrémité supérieu- re de l'arbre 12 porte de même un palier à billes 56, dont le chemin intérieur de roulement est maintenu entre un écrou de serrage 58 et l'épaulement de la portion d'arbre adjacente 60.
Si l'on entre davantage dans le détail, on voit que le support (il) bobinage en forme de tige comprend
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un organe tubulaire 62 comportant près de son extrémité inférieure une collerette annulaire 64 s'étendant vers l'intérieur; ce support comprend également à son etrem té inférieure une partie taraudée dans laquelle se visse une bague 66. Une rondelle annulaire 68, en matière élas- tique telle que du caoutchouc ou du néoprène, est placée de chaque côté du chemin extérieur de roulement au palier
50, et l'espace annulaire, compris entre ce chemin de roulement et l'organe tubulaire 62, est rempli par plu- sieurs bagues 69 en caoutchouc ou néoprène et à section circulaire.
Ainsi, en vissant la bague 66 vers le haut, on maintient élastiquement le chemin extérieur de roule- ment du palier 50 entre cette bague et la collerette 64; le support tubulaire 62 est ainsi orienté symétriquement à son extrémité inférieure par rapport à l'axe de l'arbre
12 de la broche.
Un dispositif de montage et d'orientation élastique est également prévu pour l'extrémité supérieure de l'organe tubulaire 62 ; il se présente sous la forme d'un organe rapporté annulaire 70 ajusté à la presse dans l'organe 62 et comportant une bague intérieure élas- tique 72 en caoutchouc ou néoprène, qui s'applique avec friction contre le chemin extérieur de roulement du palier à billes 56. Le support tubulaire 46 possède un diamètre lui permettant de recevoir par un ajustage coulissant un bobinage 74 de fil de NYLON ou d'un fil analogue enroulé avec une double conicité et une forme sinusoïdale sur une longue canette cylindrique 76.
Des dispositions sont prévues pour maintenir avec friction la canette '76 sur le support 46 au moyen d'une détente 78 poussée par un ressort et montée sur la paroi interne de l'organe tubu- laire 62; cette détente s'étend à travers l'orgue 62 Pour s'appliquer contre la surface intérieure de la canet- te.
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Un carter ayant une forme générale 8inusold[.1r et se conformant au contour du bobinage complet 74 se compose d'une partie inférieure 80 et d'une partie su- périeure amovible 82. La partie inférieure 80 est de préférence métallique et se fixe rigidement sur la bague
66, tandis que la partie supérieure 82 est de préférence en une matière plastique et transparente, qui peut être moulée facilement mais possède cependant une grande ré- sistance et une grande rigidité. La partie supérieure
82 du carter possède un diamètre extérieur légèrement plus grand que celui de la partie inférieure 80 l'en- droit de son raccordement avec la partie inférieure; elle est munie d'une lèvre annulaire 84 entourant la par- tie inférieure. Des verrous appropriés 86 maintiennent en place la partie 82 formant couvercle.
Ainsi, on voit que le support de bobinage 46 et le carter du bobinage peuvent tourner librement ens-emble par rapport à l'arhre 12 de la broche.
Pour empêcher le support de bobinage 46 de tourner pendant la rotation de l'arbre'12, on monte celui- ci'sur la barre 20 de manière qu'il fasse de préférence un angle de 20 avec la verticale, comme on le voit clai- rement sur la figure 1, et on fixe une masse métallique 88 sur un côté de la partie inférieure 80 du carter.
La masse 88 est généralement efficace pour em- pécher la rotation du support de bobinage 46 et du carter 80, mais un écart quelconque du frottement du palier, par rapport à sa valeur normale, entre l'arbre de la broche et le support, peut faire osciller le carter et le support par rapport à l'axe de la broche. On supprime ces oscil- lations au moyen d'un dispositif d'amortissement 87 dispo- sé sur le côté du carter 80 dans une position diamétrale- ment opposée à celle de la masse 88 (figure 2). Le dispo- sitif 87, comme onle voit clairement sur les figures 6 et
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7, comprend un tube arrondi 89. à section générale avale, dont la courbure se conforme à celle du carter 80, sur lequel il est fixé en alignement circonférentiel au moyen de vis 91 traversant des collerettes 93 fixées sur les extrémités du tube.
Une cloison 95, dans laquelle se trouve une encoche 97, est disposée à mi-chemin entre les extrémités du tube 89' elle s'étend transversalement au tube, depuis le fond de celui-ci, jusqu'à une hauteur légèrement au-dessus du centre de la section du tube.
Une certaine quantité d'un liquide dense, tel que du mer- dure, occupe environ une moitié du volume du tube, et coopère avec la cloison 95 pour réaliser l'action d'amor- tissement.
On voit que, quand le carter 80 est au repos, des quantités sensiblement égales de mercure se trouvent sur les faces opposées de la cloison 95. Si le carter commence à osciller, le mercure est déplacé alternative- ment et en partie au moins d'un côté de la cloison à l'autre côté, en créant une certaine turbulence de maniè- re à dissiper l'énergie alimentant les oscillations; le mercure permet ainsi à la masse 88 de stabiliser la posi- tion du carter et de son support de bobinage.
L'extrémité supérieure de la partie 82 du carte: porte un dispositif de tension et d'égalisation d'avance, qui est désigné dans son ensemble par 90 sur les figures 1 et 2 et qui est représenté plus en détail sur les figu- res 3, 4 et 5. Ce dispositif 90 comprend une embase cylindrique 92 comportant près de son extrémité inférieu- re, deux collerettes annulaires et espacées 94, 96 s'é- tendant latéralement. Le dispositif 90 peut être fixé en place par un moyen ordinaire quelconque, par exemple par des vis 98 dont une seule est visible sur la figure 4; ces vis passent à travers des orifices appropriés de
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la partie supérieure 82 du carter et se vissent dans la collerette 94.
Dans l'espace annulaire 100 compris entre les collerettes 94, 96 se trouvent plusieurs paires de patins de tension 102 ; chaquepatin,de forme générale rectangulaire comporte une courte partie de guidage 104, dont la section est réduite et qui s'étend ( partir d'une extrémité du patin dans une direction perpendiculaire au plan de celui-ci.
Les parties 104 de guidage s'étendent dans des orifices alignés 106 traversant les collerettes 94, 96.Les extrémités de gauche de chaque paire de patins
102 (en regardant la figure 4) sont maintenues en aligne- ment de fonctionnement au moyen d'un axe 108 fixé dans les collerettes 94, 96, et passant librement à travers des orifices appropriés des patin.
Un orifice 110 traversant la .collerette 96 et aligné avec la partie centrale de chaque patin supérieure de tension 102, maintient un res- sort de compression hélicoïdal 112, à capuchon qui s'ap- puie à son extrémité inférieure contre son patin de ten- sion et dont l'autre extrémité munie d'un capuchon est en contact avec le dessous d'une plaque annulaire rotati- ve 114 munie d'une collerette annulaire 116 dirigée vers le bas; la surface intérieure de cette collerette est
Vissée sur la périphérie de la collerette 96.
Ainsi., en faisant tourner la plaque 114 dans le sens approprié pour la rapprocher de la collerette 96, on applique simultané- ment une plus grande tension à tous les ressorts 112; en faisant tourner la plaque 114 dans le sens opposé, .on diminue au contraire simultanément la tension de tous ce,5 ressorts. Une détente 118 à bras élastique est fixée à une extrémité sur la collerette 96; son extrémité libre est appliquée contre la circonférence intérieure dente- lée 120,de la plaque 114 et maintient celle-ci dans sa position de réglage en l'empêchant de se déplacer acciden-
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tellement.
Un bras de repérage 122 fixa sur la paroi. latérale extérieure de l'embase cylindrique 92 coopère. avec,une graduation appropriée placée sur la face supé- rieure de la plaque de réglage de tension 114.
Un guide-fil 124 en forme de double cornet est prévu dans la partie supérieure du carter b2 et se trouve- aligné avec l'axe de la broche. Un autre dispositif'de guidage du fil est prévu sous la forme d'axes 126 fran- chissant l'espace annulaire 100 entre les collerettes 94, 96 ; les extrémités respectives de ces axes sont fixées dans ces collerettes et se trouvent à peu près sur la circonférence médiane des collerettes, comme on le voit sur la figure 5. En partant d'une position à gauche d'une paire de patins de tension 102 et en regardant la figure 5 on voit que ces axes 126 sont disposés de préfé- rence alternativement dans les espaces compris entre les différentes paires de patins 102.
Un guide-fil cylindri- que 128, en céramique ou en une autre matière dure résis- tant à l'usure, est prévu de préférence près de la derniè- re paire de patins 102, ce guide-fil peut être monté sur la collerette 96 au moyen d'une vis 130 traversant celle- ci.
Un organe de guidage 132 de forme cylindrique est disposé dans la partie inférieure de l'alésage de l'embase cylindrique 92; cet organe 132 comporte une cavi. té 134 de forme irrégulière communiquant avec un orifice axial 136 de guidage de fil, qui se trouve à l'extrémité supérieure de la cavité. Une vis de fixation 138 traver- sant la paroi latérale de l'embase 92 s'applique contre l'organe de guidage 132 pour le maintenir en place.
Un galet de guidage 140 est monté à l'intérieur de la cavité 134, à angle droit par repport à l'axe vertical de l'or- gane 132; ce galet 140 peut tourner.librement sur un ar-
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bre 142 dont. les exbrcfititjs 1 uupportëus <li:t;>J 1-,:z 1>'>- bre 1.(,r dont .A.E.eld S(,4)t jUPP(; ur..;......) '.' J.... .'.J '.A rois opposées de le! csvité. Oor!"M on le voit sur l fleu- re 5, l'axe du galet 140 est perpenaicul.3re à une liGne tangente à la partie inférieure du guide cylindrique
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126 et passant par l'orifice central 13o. Le il;let 140 est également disposé de manière que sa surface extérieu- re soit tangente à l'axe de l'orifice 136.
La paroi in- férieure 144 définissant la cavité 134 se présente de préférence sous la forme d'un organe mince en forme de palette, qui sert de séparateur de fil comme on l'expli- quera complètement plus loin.
L'extrémité supérieure de l'alésage traversant l'embase cylindrique 92 porte un palier à billes 146 dans lequel tourillonne un arbre tubulaire, court et vertical 148. Sur cet arbre est fixé un rotos 150 d'une forme générale tronconique. Deux arbres courts 152, 154 sont montés sur les faces inclinées et diamétralement opposées du rotor 150, perpendiculairement à ces faces; des cabestans 156, 158 tourillonnent respectivement sur les extrémités extérieures des arbres 152, 154 par l'in- termédiaire de paliers à billes 160, 162.
Des pignons coniques 164, 166 faisant de préférence partie intégran- te des cabestans 156, 158 engrènent avec une roue folle 168 à denture conique, qui peut tourner sur un palier à billes 170 à l'extrémité supérieure de l'arbre tubulai- re 148. 6ette extrémité porte un guide-fil 172 en forme d'ombrelle, qui est traversé par un orifice axial 174 aligné avec le canal de l'arbre tubulaire 148.
Le rotor 150 est muni d'un bras 176, dont l'ex- trémité extérieure se termine par un guide-l'il 178 en queue de cochon. Ce guide 178 est monté par rapport au cabestan 156 de manière à se trouver sur le trajet du ballon; il entraîne le rotor 150, par l'intermédiaire
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du fil le traversant, en synchronisme avec le fil consti- tuant le ballon.
On va expliquer maintenant comment on met le fil en place dans la broche et comment celle-ci fonctionne pour produire un câble bifilaire. Après avoir enlevé de la partie inférieure 80 du carter la partie supérieure
82 de celui-ci, on dispose un bobinage complet 74 venant de l'usine en position de fonctionnement sur le support
46.
On tire du bobinage 74 un fil Y et on le fait passer, à l'aide d'un "serpent" d'enfil&ge, à travers le guide-fil 124, la cavité 134, l'orifice de guidage 136 et le canal 174. On replace alors sur la partie 80 la patie supé- rieure 82 du carter et on fixe les verrous 86. On fait passer radialement et vers l'intérieur de l'espace 106, entre la plaque de guidage 144 analogue à une palette et le guide-fil 124, un crochet, par exemple un crochet de peigne utilisé pour le tissage, en vue de saisir le fil Y et de le tirer pour former une boucle.
Pendant cette opération de tirage le brin supérieur de la boucle glisse par-dessus l'extrémité de la plaque 144, et la boucle est alors prête dans cette position pour l'enfilage entre les patins de tension 102. Cet enfilage est effectué en avançant dans le sens des aiguilles d'une montre (en re- gardant la figure 5) de manière à placer successivement le fil entre les patins et à rattraper finalement le mou de la boucle en tirant le fil dans le canal de sortie 174 du guide-fil 162 en forme d'ombrelle. En faisant avancer ensuite le fil à travers le guide 172, on le tire vers l'intérieur entre les paires de patins 1J2 jusqu'à ce qu'il atteigne les axes de limitation 126.
A partir du guide cylindrique 128, le fil passe alors eu-dessus de la Plaque 144 pour arriver au galet de guidage 140. Ainsi la plaque 144 sert de séparateur pour empêcher les brins
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d'entrée et de sortie de la boncle de s'emêler l'un @vec l'autre.
On enroule d'ou moine un tour et demi autour du cabestan 158 le fil Y venant du canal 174 puis on l'enroule de plusieurstours uur les rouleaux de recueil
186, 188 et enfin on le fait passer sur le roulean de ti. rage 190. Le mécanisme d'entraînement des rouleaux de recueil 186, 188 et du rouleau de tirage 190 n'apas été représenté car il est déjà bien connu; il peut @être en- traîné en synchronisme avec l'arbre 12 de la broche, soit à partir d'une source d'énergie commune, soit par une source d'énergie indépendante.
Comme on.le voit sur la figure 1, un fil @ est tiré d'une source extérieure de fil, par exemple d'un bobinage 180 fourni par le fabricant de fil; on fait passer ce fil entre un certain nombre de dispositifs ré- glables de tension 182 à disques, puis autour d'une pou- lie de guidage 184 alignée avec le canal axial 40 de l'ar bre 12 de la broche.
Au moyen d'un serpent d'enfilage) on tire ce fil à travers les canaux 40, 42 de manière à le faire sortir à travers l'orifice 45 sur la surface 38 d'emmagasinage par enroulement. 'A partir de cette surface, on fait passer le fil entre l'anneau 36 de li- mitation du ballon et l'ailette 32 puis à travers le guide 178 en queue de cochon; on lui fait faire au moins un tour complet sur le cabestan 156. On maintient alors ce fil en contact avec le fil Y pendant qu'on, met eh mar- che la broche.
L'arbre rotatif 12 et son moyeu 2$ font tourner le fil X autour du carter 80-82 de mabière à for- mer un ballon; comme ce fil passe à travers le guide-fil 178 fixé sur le rotor 150, celui-ci et ses cabestans 156 158 sont entraînés en rotation et obligent le fil X à se cibler avec le .fil Y et à suivre celui-ci jusqu'au
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rouleau de tirage 190.
Pendant que la bruche continue à tourner, les
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fils X et Y sont cçeÀblt:3 ensemble en un point >,iLu.5 '3ntr3 i- rouleau de recueil 1=b et 1. de ;uida., 172.
Le point de câblage des deux fils se trouve sur l'axe de la broche et on obtient un câble symétrique en raison de la symétrie des cabestans 156, 158 pourvu que le:5 tensions des deux fils au-dessus des cabestans soient maintenues sensiblement égales. Puisque les cabestans 156, 158 ont les mêmes dimensions et sont accouplés en synchronisme l'un avec l'autre par l'intermédiaire de la roue dentée folle 168, on réalise des trajets linéaires et égaux des fils. Cependant, l'égalité et la rectitude des trajets sont affectées par la tension que supportent les fils avant que ceux-ci atteignent leur, cabestans respectifs.
La tension du fil Y est déterminée en grande partie par la tension appliquée au moyen des patins de tension 102. La tension totale fournie par ces patins peut être obtenue facilement en réglant un organe coni- que, c'est-à-dire la plaque de réglage 114, comme on l'a expliqué précédemment. La tension du fil A est détermi- née par les dispositifs à disques 182 coopérant avec la tension fournie par la surface d'emmagasinage 38 prévue sur l'ailette de la broche ; ailette agit comme un régulateur de tension pour commander d'une manière appro- priée la forme et la tension du ballon, d'une manière bien connue dans la présente technique.
En utilisant, pour une vitesse donnée de la broche et pour des dimen- sions données des fils, le dispositif précédent de régla- ge de tension, on peut rapprocher suffisamment l'une de l'autre les valeurs des tensions des deux fils pour per- mettre aux cabestans 156, 158 de réalisateur d'avance des fils de produire un câble équilibré.
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L'année 36 de limitation du ballon oblige le fil X quittât la surface 38 se conférer exactement aux parois latérales de l'ailette 32 en forma de cuvette et d'être part empêche le fil de s'écarter d'une distan- ce appréciable des côtés du couvercle 82 pendant que le fil forme le ballon autour de ce couvercle. En fixant l'anneau 36 sur 1'ailette 32 en trois points seulement équidistants le long de la circonférence de celle-ci, on laisse au déplacent circonférentiel du fil X une liber- té suffisante pour réaliser le changent nécessaire de l'enroulement du fil sur la sur'Lace 3 et pour réaliser la commande nécessaire de la tension du ballon.
On voit donc que la broche conforme aux carac- téristiques précédentes permet de réaliser une économie considérable d'espace, puisque peut monter côte à côte dans un métier un plus grand nombre de broches que par le passé pour uns surface de plancher donnée. La plus grande vitesse de la broche, rendue possible par une ré- duction sensible de ses dimensions, permet d'augmenter d'au moins 300 % le débit de sortie du'câble par unité de surface de plancher, par rapport au débit obtenu pvec les anciennes machines utilisées dans un procédé à étages multiples.
Dans la pratique, on a pu atteindre une vitesse de broches de 10.000 tire avec une machine de câblage utilisant aes bobinages d'un poids de 1,6 kg, et n'ayant qu'un diamètre de 24 cm.
On a représenté et décrit ici un mode de réali- sation particulier de l'invention, à titre d'exemple; mais les techniciens comprendront facilement qu'on peut apporter à ce mode de réalisation différentes modifica- tions sans s'écarter dc/l'esprit de l'invention et sans sortir de son domaine.
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The present invention relates to a ma @@ ne for twisting together several wires. so as to form a cable, and more particularly an improved wiring pin, intended to produce industrial cables, in which a first wire is projected in the form of a balloon around a coil, from which a second wire is drawn for be wired with the first wire.
The industrial cables used in the manufacture of automobile tires, tram belts .... power mission, and also in other applications, are preferably made of at least two continuous wires of NYLON d. 'about 840 denier. To manufacture these yarns, a pulling and twisting operation is carried out after spinning, during which the yarn is collected in coils weighing between 1.35 kg and 1.6 kg, which are wound with a double taper on a cylindrical box having approximately a length of 32 cm and a diameter of 6.4 cm, the maximum diameter of the coil being about 12.7 cm.
Little demand for coils of this kind has hitherto been demanded because they cannot be handled economically with the equipment currently available for the production of industrial cables.
The majority of cable producers therefore prefer to have the wire read to them in coils, which necessitates a warping operation. Such a warping operation, or any other rewinding operation, carried out from the bobbin of the thread manufacturer in order to obtain windings capable, by their shape and their dimensions, of being economically handled by means of of current cable production equipment, significantly increases the cost of manufacturing cables.
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The main object of the invention is to provide an improved wiring mechanism which can produce industrial cables directly from the feed coils supplied by the wire manufacturer.
The invention also proposes to provide a wiring pin capable of forming industrial cables, directly from bobbins of thread supplied by industry, with a higher production rate than those obtained hitherto by manufacturers. old known wiring pins.
In the wiring pin according to the invention, the balloon wire conforms exactly to the shape of the supply winding which it surrounds, so as to reduce the dimensions of the pin as much as possible in a craft. normal.
The invention also aims to achieve an improved device for damping the oscillations of a stabilized coil support carried by a rotary spindle device of the type in which a wire is given the shape of a ball around the support. winding.
According to another feature of the invention, an improved wire tensioning device is used for the wiring pins, this device being easily adjustable to obtain a predetermined tension; on the other hand, this device reduces to a minimum the wear of the wire which passes through it.
Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a side elevation of a cabling machine according to the invention, with a collection mechanism and drive elements shown schematically;
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FIG. 2 is an enlarged vertical section of the wiring pin according to the invention, with the wire feed equalizer shown in side elevation; FIG. 3 is a top plan view of the wire tension device and the wire feed equalizer of the wiring pin; - Figure 4 is a vertical section along the line IV-IV of Figure 3; - Figure 5 is a section along the line V-V of Figure 4;
- Figure 6 is a horizontal section of part of the spindle winding support housing and shows the damping device ', the winding support; - Figure 7 is a section, along line VII-VII of Figure 6, of the damping device.
The foregoing objects and advantages of the invention are respectively attained and obtained by generally using a rotary spindle rotating at high speed and comprising a vane, in the form of a deep bowl, which is fixed at close to a%, end of the spindle. On the end of the spindle is rotatably mounted a support in the form of a rod and removably receiving a long bobbin whose thread is wound with a double taper -; this bobbin is received directly from the yarn manufacturer.
The winding support carries a casing of a sindsoidal shape, which adapts to the shape of the winding to enclose it. An axial channel extending from the lower end of the spindle communicates with a inclined channel, which terminates on a wound wire storage surface at the lower end of the bar; thus, one can make arrive one of the wires to be
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Wind from an outer winding to a balloon formed by projecting the bobbin thread around the housing.
A wire feed equalizer mechanism is carried by the upper end of the housing and brings together the outer balloon-shaped wire and the inner coil wire at the top of the balloon where the two wires are wired together. An ordinary collecting device is provided to advance the wires through the machine and to collect the cable. A balloon limiting ring is worn near the upper end of the cup-shaped vane; this ring helps to maintain the shape of the balloon and is arranged so as not to interfere with the operation of the yarn storage surface in its normal role of controlling the tension.
In order to describe the invention in detail, reference will be made to the drawing, in which there is seen a pin 10 shown in elevation in Figure 1 and in vertical section in Figure 2. The lower part of the pin 10 comprises a shaft 12 rotatable in ball bearings 14 and 16 arranged in a flanged support cylinder 18. This support cylinder 18 can be fixed to a bar 20, constituting a usual part of a multi-pin wiring loom, by means of screws 22 or other suitable members. A chain toothed wheel 24, fixed to the inner end of the shaft 12, cooperates with a drive chain 26 (figure 1), which can be driven by any power source not shown, for example. by an electric motor.
On the shaft 12 of the spindle is rigidly fixed, near the support cylinder 18, a conical hub 28 comprising a flared and conical flange 30, on which is fixed a fin 32 in the form of a deep cup; the generators of this fin have a general shape
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sinusoidal. A balloon limitation ring 36 surrounds fin 32 at the upper end thereof; it is fixed on the fin, at three points :, circumferential and arranged symmetrically, by means of short bars 34, only one of which is shown in FIG. 2; this ring 36 has a diameter slightly larger than that of the fin at the location of its fixing points.
The conical hub 28 has a circumferential groove 38, which provides a winding yarn storage surface, for controlling the tension of the yarn forming the balloon. An axial channel 40, extending upwards from the lower end of the shaft 12 and communicating with an oblique channel 42, which cooperates with an added and grooved part 44 carried by the hub 28, forms a wire exit hole 45 on the storage surface 38.
The entire part of the shaft 12 extending above the conical hub 28 comprises several lengths, the diameters of which gradually decrease; this part of the shaft 12 is rotatably mounted on a winding support 46 similar to a rod. A threaded portion 48 at its upper end receives the inner raceway of a ball bearing 50. A nut 52 screwed onto the upper end of part 48 holds the inner raceway of the bearing 50 and presses it against the shoulder. upper end of the wider shaft portion 54 adjacent to part 48. The upper end of shaft 12 likewise carries a ball bearing 56, the inner race of which is held between a clamping nut 58 and the shoulder of the adjacent shaft portion 60.
If we go into more detail, we see that the rod-shaped winding support (he) comprises
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a tubular member 62 having near its lower end an annular collar 64 extending inwardly; this support also comprises at its lower end a threaded part into which a ring 66 is screwed. An annular washer 68, made of elastic material such as rubber or neoprene, is placed on each side of the outer raceway at the bearing
50, and the annular space, included between this raceway and the tubular member 62, is filled with several rings 69 made of rubber or neoprene and of circular section.
Thus, by screwing the ring 66 upwards, the outer rolling path of the bearing 50 is elastically maintained between this ring and the collar 64; the tubular support 62 is thus oriented symmetrically at its lower end with respect to the axis of the shaft
12 of the spindle.
A resilient mounting and orientation device is also provided for the upper end of the tubular member 62; it is in the form of an annular insert 70 fitted to the press in the member 62 and comprising an elastic inner ring 72 of rubber or neoprene, which is applied with friction against the outer raceway of the bearing ball 56. The tubular support 46 has a diameter allowing it to receive by a sliding fit a coil 74 of NYLON wire or similar wire wound with a double taper and a sinusoidal shape on a long cylindrical bobbin 76.
Arrangements are provided for frictionally holding the can 76 on the support 46 by means of a trigger 78 pushed by a spring and mounted on the internal wall of the tubular member 62; this trigger extends through the organ 62 to rest against the inner surface of the cane.
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A housing having the general shape 8inusold [.1r and conforming to the contour of the complete winding 74 consists of a lower part 80 and a removable upper part 82. The lower part 80 is preferably metallic and is fixed rigidly. on the ring
66, while the upper part 82 is preferably of a plastic and transparent material, which can be molded easily but still has high strength and rigidity. The upper portion
82 of the housing has an outer diameter slightly larger than that of the lower part 80 where it connects with the lower part; it is provided with an annular lip 84 surrounding the lower part. Appropriate latches 86 hold the cover portion 82 in place.
Thus, we see that the winding support 46 and the winding casing can rotate freely together with respect to the arhre 12 of the spindle.
To prevent the winding support 46 from rotating during the rotation of the shaft '12, the latter is mounted on the bar 20 so that it is preferably at an angle of 20 with the vertical, as can be seen clearly. - Rely in Figure 1, and a metal mass 88 is fixed on one side of the lower part 80 of the housing.
Mass 88 is generally effective in preventing rotation of winding support 46 and housing 80, but any deviation of the bearing friction from its normal value between the spindle shaft and the support may oscillate the housing and the support relative to the spindle axis. These oscillations are suppressed by means of a damping device 87 arranged on the side of the housing 80 in a position diametrically opposed to that of the mass 88 (FIG. 2). Device 87, as can be seen clearly in Figures 6 and
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7, comprises a rounded tube 89. of downstream general section, the curvature of which conforms to that of the casing 80, to which it is fixed in circumferential alignment by means of screws 91 passing through flanges 93 fixed to the ends of the tube.
A partition 95, in which there is a notch 97, is disposed halfway between the ends of the tube 89 'it extends transversely to the tube, from the bottom thereof, to a height slightly above. from the center of the tube section.
A certain amount of a dense liquid, such as brine, occupies about one half of the volume of the tube, and cooperates with the septum 95 to effect the damping action.
It can be seen that when the housing 80 is at rest, substantially equal amounts of mercury are found on the opposing faces of the bulkhead 95. If the housing begins to oscillate, the mercury is displaced alternately and at least in part by. one side of the partition to the other side, creating a certain turbulence so as to dissipate the energy supplying the oscillations; the mercury thus allows the mass 88 to stabilize the position of the casing and of its winding support.
The upper end of part 82 of the card: carries an advance tensioning and equalizing device, which is denoted as a whole by 90 in Figures 1 and 2 and which is shown in more detail in Figures 3, 4 and 5. This device 90 comprises a cylindrical base 92 comprising, near its lower end, two annular and spaced flanges 94, 96 extending laterally. The device 90 can be fixed in place by any ordinary means, for example by screws 98, only one of which is visible in FIG. 4; these screws pass through suitable holes of
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the upper part 82 of the housing and are screwed into the flange 94.
In the annular space 100 between the flanges 94, 96 are several pairs of tension pads 102; each pad, of generally rectangular shape, has a short guide portion 104, the cross section of which is reduced and which extends (from one end of the pad in a direction perpendicular to the plane thereof.
Guide portions 104 extend into aligned holes 106 extending through flanges 94, 96. The left ends of each pair of shoes
102 (looking at Fig. 4) are kept in operating alignment by means of a pin 108 secured in the flanges 94, 96, and freely passing through suitable holes in the shoes.
A port 110 extending through the collar 96 and aligned with the center portion of each upper tension pad 102, maintains a helical, capped compression spring 112 which rests at its lower end against its tension pad. member and the other end of which provided with a cap is in contact with the underside of a rotary annular plate 114 provided with an annular flange 116 directed downwards; the inner surface of this collar is
Screwed on the periphery of the collar 96.
Thus, by rotating plate 114 in the appropriate direction to move it closer to collar 96, greater tension is applied simultaneously to all springs 112; by rotating the plate 114 in the opposite direction, on the contrary, the tension of all the springs is simultaneously reduced. An elastic arm trigger 118 is attached at one end to collar 96; its free end is applied against the indented inner circumference 120 of the plate 114 and maintains the latter in its adjustment position preventing it from moving accidentally.
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so much.
A tracking arm 122 fixed on the wall. outer side of the cylindrical base 92 cooperates. with a suitable graduation placed on the top face of the tension adjustment plate 114.
A wire guide 124 in the form of a double horn is provided in the upper part of the housing b2 and is located in line with the axis of the spindle. Another yarn guiding device is provided in the form of pins 126 crossing the annular space 100 between the flanges 94, 96; the respective ends of these pins are fixed in these collars and lie approximately on the middle circumference of the collars, as seen in figure 5. Starting from a position to the left of a pair of tension pads 102 and looking at FIG. 5 it can be seen that these pins 126 are preferably arranged alternately in the spaces between the different pairs of shoes 102.
A cylindrical wire guide 128, of ceramic or other hard wear resistant material, is preferably provided near the last pair of pads 102, this wire guide may be mounted on the flange. 96 by means of a screw 130 passing therethrough.
A guide member 132 of cylindrical shape is arranged in the lower part of the bore of the cylindrical base 92; this member 132 has a cavi. tee 134 of irregular shape communicating with an axial wire guide hole 136, which is located at the upper end of the cavity. A fixing screw 138 passing through the side wall of the base 92 is applied against the guide member 132 to hold it in place.
A guide roller 140 is mounted inside the cavity 134, at right angles to the vertical axis of the member 132; this roller 140 can freely turn on an ar-
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126 and passing through the central hole 13o. The eye 140 is also arranged so that its exterior surface is tangent to the axis of the orifice 136.
The bottom wall 144 defining the cavity 134 is preferably in the form of a thin paddle-shaped member, which serves as a yarn separator as will be fully explained later.
The upper end of the bore passing through the cylindrical base 92 carries a ball bearing 146 in which a tubular, short and vertical shaft 148 is journaled. On this shaft is fixed a rotos 150 of a generally frustoconical shape. Two short shafts 152, 154 are mounted on the inclined and diametrically opposed faces of the rotor 150, perpendicular to these faces; capstans 156, 158 are journaled respectively on the outer ends of shafts 152, 154 by means of ball bearings 160, 162.
Bevel gears 164, 166 preferably forming an integral part of capstans 156, 158 mesh with a bevel-tooth idler 168, which can rotate on a ball bearing 170 at the upper end of the tubular shaft 148. Its end carries a wire guide 172 in the form of an umbrella, which is crossed by an axial hole 174 aligned with the channel of the tubular shaft 148.
The rotor 150 is provided with an arm 176, the outer end of which terminates in a pigtail eye guide 178. This guide 178 is mounted relative to the capstan 156 so as to be on the path of the balloon; it drives the rotor 150, via
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thread passing through it, synchronously with the thread constituting the ball.
We will now explain how we put the wire in place in the spindle and how this one works to produce a two-wire cable. After removing from the lower part 80 of the housing the upper part
82 thereof, a complete winding 74 from the factory is placed in the operating position on the support
46.
A Y wire is pulled from the winding 74 and is passed, using a threading "snake", through the wire guide 124, the cavity 134, the guide hole 136 and the channel 174. The upper part 82 of the housing is then replaced on part 80 and the latches 86 are fixed. The space 106 is passed radially and inwardly between the guide plate 144 similar to a pallet and the paddle. yarn guide 124, a hook, for example a comb hook used for weaving, for grasping yarn Y and pulling it to form a loop.
During this pulling operation the upper strand of the loop slides over the end of the plate 144, and the loop is then ready in this position for the threading between the tension pads 102. This threading is carried out by advancing in clockwise (looking at figure 5) so as to successively place the thread between the pads and finally to take up the slack in the loop by pulling the thread through the outlet channel 174 of the thread guide 162 umbrella-shaped. Then advancing the yarn through guide 172, it is pulled inward between the pairs of shoes 1J2 until it reaches the limiting pins 126.
From the cylindrical guide 128, the wire then passes over the Plate 144 to arrive at the guide roller 140. Thus the plate 144 serves as a separator to prevent strands.
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entry and exit of the boncle to become entangled with each other.
The Y wire coming from the channel 174 is then wound one and a half turns around the capstan 158 then it is wound in several turns on the collection rollers.
186, 188 and finally it is passed on the roulean of ti. rage 190. The drive mechanism of the take-up rollers 186, 188 and the take-up roller 190 has not been shown because it is already well known; it can be driven in synchronism with the shaft 12 of the spindle, either from a common energy source or by an independent energy source.
As seen in Figure 1, a yarn @ is drawn from an external source of yarn, for example from a coil 180 supplied by the yarn manufacturer; this wire is passed between a number of adjustable disc tension devices 182, then around a guide pulley 184 aligned with the axial channel 40 of the shaft 12 of the spindle.
By means of a threading snake) this yarn is pulled through the channels 40, 42 so as to make it exit through the orifice 45 on the storage surface 38 by winding. From this surface, the thread is passed between the balloon bounding ring 36 and the fin 32 and then through the pigtail guide 178; it is made to make at least one complete turn on the capstan 156. This wire is then kept in contact with the wire Y while the spindle is turned on.
The rotary shaft 12 and its hub 2 $ rotate the wire X around the casing 80-82 of mabière to form a ball; as this wire passes through the wire guide 178 fixed to the rotor 150, the latter and its capstans 156 158 are driven in rotation and force the X wire to target itself with the Y wire and to follow it up to at
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take-off roll 190.
As the weevil continues to turn, the
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son X and Y are cçeÀblt: 3 together at one point>, iLu.5 '3ntr3 i- collection roll 1 = b and 1. de; uida., 172.
The wiring point of the two wires is on the axis of the spindle and a symmetrical cable is obtained due to the symmetry of the capstans 156, 158 provided that the: 5 voltages of the two wires above the capstans are kept approximately equal . Since the capstans 156, 158 have the same dimensions and are coupled in synchronism with each other through the idler gear 168, linear and equal paths of the wires are made. However, the equality and the straightness of the paths are affected by the tension that the wires bear before they reach their respective capstans.
The tension of the yarn Y is largely determined by the tension applied by means of the tension pads 102. The total tension supplied by these pads can be easily obtained by adjusting a conical member, ie the plate. adjustment 114, as explained above. The tension of the thread A is determined by the disc devices 182 cooperating with the tension supplied by the storage surface 38 provided on the fin of the spindle; vane acts as a voltage regulator to properly control the shape and tension of the balloon, in a manner well known in the present art.
By using, for a given speed of the spindle and for given dimensions of the wires, the preceding device for adjusting the tension, it is possible to bring the values of the tensions of the two wires sufficiently close to one another to allow - put the wire advance director capstans 156, 158 to produce a balanced cable.
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The year 36 of limitation of the balloon forces the yarn X to leave the surface 38 to confer exactly on the side walls of the fin 32 in the form of a cup and to be part prevents the yarn from deviating an appreciable distance. sides of cover 82 while the wire forms the ball around this cover. By fixing the ring 36 to the fin 32 at only three points equidistant along the circumference thereof, the circumferential displacement of the wire X is left sufficient freedom to effect the necessary change in the winding of the wire. on lace 3 and to achieve the necessary control of the tank tension.
It can therefore be seen that the spindle conforming to the preceding characteristics makes it possible to achieve a considerable saving in space, since a greater number of spindles can be mounted side by side in a loom than in the past for a given floor area. The greater speed of the spindle, made possible by a substantial reduction in its dimensions, makes it possible to increase by at least 300% the output rate of the cable per unit of floor area, compared to the output obtained pvec. older machines used in a multi-stage process.
In practice, it has been possible to achieve a spindle speed of 10,000 pulls with a wiring machine using coils weighing 1.6 kg, and having only a diameter of 24 cm.
A particular embodiment of the invention has been shown and described here, by way of example; but those skilled in the art will readily understand that various modifications can be made to this embodiment without departing from the spirit of the invention and without departing from its scope.