Machine pour câbler des fils et tordre au moins un de ces fils La présente invention a pour objet une machine pour câbler des fils et tordre au moins un de ces fils, notamment destinée à produire des câbles indus triels.
Les câbles industriels utilisés dans la fabrication des pneumatiques d'automobile, des courroies de transmission de puissance, et aussi dans d'autres ap plications, sont constitués de préférence par au moins deux fils continus 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 canette 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 qu'on ne peut pas les manipuler d'une manière économique au moyen de l'équipe ment disponible actuellement pour la production des câbles industriels. La majorité des producteurs de câbles préfèrent par conséquent qu'on leur livre le fil en rouleaux, ce qui nécessite une opération d'our- dissage. Une telle opération d'ourdissage, ou toute autre opération de rebobinage, effectuée 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.
Le but principal de l'invention est de réaliser une machine susceptible de produire des câbles indus- triels directement à partir des bobinages d'alimenta tion fournis par le fabricant de fil.
Un autre but est de réaliser une telle machine capable de former ces câbles directement à partir des canettes de fil fournies par l'industrie, avec un taux de production plus élevé que ceux obtenus jus qu'à présent par les machines connues.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine selon l'inven tion.
La fig. 1 est une vue en élévation latérale par tielle de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une coupe verticale, à plus grande échelle, d'un détail représenté à la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, d'un autre détail représenté à la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe d'un organe que com prend cette forme d'exécution.
La fig. 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la fig. 6.
La machine représentée comprend une broche 10 représentée en élévation sur la fig. 1 et en coupe verticale sur la fig. 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 est fixé sur une barre 20, constituant une partie de la machine, qui comprend des broches multiples, au moyen de vis 22.
Une roue dentée à chaîne 24, fixée sur l'extrémité inférieure de l'arbre 12, coopère avec une chaîne d'entraînement 26 (fig. 1), qui peut être entraînée par une source d7éner- gie quelconque 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 comportant 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 sinusoïdale.
Un anneau 36, des tiné à limiter le ballon formé par un fil, entoure l'ailette 32 à l'extrémité supérieure de celle-ci; il est fixé sur l'ailette, en trois points circonférentiels et disposé symétriquement, au moyen de barres cour tes 34, dont une seule est représentée sur la fig. 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 circonférentielle 38, qui constitue une surface d'emmagasinage de fil par enroulement, servant à commander la tension du fil formant le ballon.
Un canal axial 40, s'étendant 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 rainurée 44 portée par le moyeu 28, forme un orifice de sortie 45 du fil sur la sur face d'emmagasinage 38.
Toute la partie de l'arbre 12 s'étendant au-des sus du moyeu conique 28 comporte plusieurs lon gueurs dont les diamètres décroissent progressive ment ; sur cette partie de l'arbre 12 est monté à rotation un support de bobinage 46. Une partie 48 de l'arbre 12, filetée à son extrémité supérieure, reçoit le chemin intérieur de roulement d'un palier à billes 50.
Un écrou 52 vissé sur l'extrémité supé rieure de la partie 48 maintient le chemin intérieur de roulement du palier 50 et l'applique contre l'épaule ment supérieur d'une portion d'arbre plus large 54 adjacente à la partie 48. L'extrémité supérieure 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 un épaulement de la portion d'arbre adjacente 60.
Le support de bobinage 46 comprend un organe tubulaire 62 comportant, près de son extrémité infé rieure, une collerette annulaire 64 s'étendant vers l'intérieur; ce support comprend également à son extrémité inférieure une partie taraudée dans laquelle se visse une bague 66.
Une rondelle annulaire 68 en matière plastique, par exemple en caoutchouc ou en chloroprène, est placée de chaque côté du che min extérieur de roulement du palier 50, et l'espace annulaire compris entre ce chemin de roulement et l'organe tubulaire 62 est rempli par plusieurs bagues 69, par exemple en caoutchouc ou en chloroprène, de section circulaire.
Ainsi, en vissant la bague 66 vers le haut, on maintient élastiquement le chemin extérieur de roulement du palier 50 entre cette bague et la collerette 64 ; l'organe 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 élasti que est également utilisé 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 6:2 et comportant une bague intérieure élastique 72, par exemple en caoutchouc ou en chlo roprène, qui s'applique à frottement contre le chemin extérieur . de roulement du palier à billes 56.
Le support de bobinage 46 présente un diamètre lui permettant de recevoir par un ajustage coulissant un bobinage 74 de fil, par exemple de nylon, enroulé avec une double conicité et une forme sinusoïdale sur une longue canette cylindrique 76. On main tient par frottement 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 tubulaire 62 ; cette détente s'étend à travers l'organe 62 pour s'appliquer contre la surface intérieure de la canette.
Un carter ayant une forme générale sinusoïdale et se conformant au contour du bobinage complet 74 se compose d'une partie inférieure 80 et d'une partie supérieure amovible 82. La partie inférieure 80 est de préférence métallique et est fixée rigide ment 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 résistance et une grande rigidité. La partie supérieure 82 du carter possède un diamètre extérieur légèrement plus grand que celui de la partie inférieure 80 à l'endroit de son raccordement avec cette partie inférieure ; elle est munie d'une lèvre annulaire 84 entourant la par tie inférieure. Des verrous 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 ensemble par rapport à l'arbre 12 de la broche.
Pour empêcher le support de bobinage 46 de tourner pendant la. rotation de l'arbre 12, ce dernier est monté sur la barre 20 de manière qu'il fasse de préférence un angle de 200 avec la verticale, comme on le voit clairement sur la fig. 1, une masse métallique 88 (fig. 2) étant fixée sur un côté de la partie inférieure 80 du carter.
La masse 88 est suffisante pour empêcher 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. Ces oscil lations sont supprimées au moyen d'un dispositif d'amortissement 87 disposé sur le côté du carter 80, dans une position diamétralement opposée à celle de la masse 88 (fig. 2).
Le dispositif 87, comme on le voit clairement sur les fig. 6 et 7, comprend un tube arrondi 89, à section générale ovale, dont la cour bure 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 trans versalement au tube, depuis le fond de celui-ci, jus qu'à une hauteur légèrement au-dessus du centre de la section du tube.
Une certaine quantité d'un liquide dense, tel que du mercure, occupe environ une moitié du volume du tube, et coopère avec la cloison 95 pour réaliser l'action d'amortissement.
On voit que, quand le carter 80 est au repos, des quantités sensiblement égales de mercure se trou vent sur les faces opposées de la cloison 95. Si le carter commence à osciller, le mercure est déplacé alternativement et en partie au moins d'un côté de la cloison à l'autre côté, en créant une certaine tur bulence de manière à dissiper l'énergie alimentant les oscillations ; le mercure permet ainsi à la masse 88 de stabiliser la position du carter et de son sup port de bobinage.
L'extrémité supérieure de la partie 82 du carter porte un dispositif de câblage de deux fils assurant la tension et égalisant l'avance de ces fils, dispositif désigné dans son ensemble par 90 sur les fig. 1 et 2 et représenté plus en détail sur les fig. 3, 4 et 5. Ce dispositif 90 comprend une embase cylindrique 92 comportant, près de son extrémité inférieure, deux collerettes annulaires et espacées 94, 96 s'étendant latéralement.
Le dispositif 90 est fixé en place par des vis 98 dont une seule est visible sur la fig. 4 ; ces vis passent à travers. des trous ménagés dans la partie supérieure 82 du carter et se vissent dans la collerette 94. Dans l'espace annulaire 100 compris entre les collerettes 94, 96 sont placées plusieurs paires de patins de tension 102 ;
chaque patin, de forme générale rectangulaire, comporte une courte partie de guidage 104, dont la section est réduite et qui s'étend à 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 ex trémités internes de chaque paire de patins 102 sont maintenues en alignement de fonctionnement au moyen d'un axe 108 fixé dans les collerettes 94, 96 et passant librement à travers des trous ménagés dans les patins.
Un trou 110 traversant la collerette 96 et aligné avec la partie centrale de chaque patin supé rieur de tension 102, maintient un ressort de com pression hélicoïdal 112, à capuchon, qui s'appuie à son extrémité inférieure contre son patin de tension et dont l'autre extrémité, munie du capuchon, est en contact avec le dessous d'une plaque annulaire rota tive 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 appro- prié pour la rapprocher de la collerette 96, on appli que simultanément une plus grande tension à tous les ressorts 112 ; en faisant tourner la plaque 114 dans le sens opposé, on diminue au contraire simultané ment la tension de tous ces 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 dentée 120 de la plaque 114 et maintient celle-ci dans sa position de réglage en l'empêchant de se déplacer accidentellement.
Un bras de repérage 122 fixé sur la paroi latérale exté rieure de l'embase cylindrique 92 coopère avec une graduation placée sur la face supérieure de la plaque de réglage de tension 114.
Un guide-fil 124 s'évasant à ses deux extrémités est monté dans la partie supérieure du carter 82 et se trouve aligné avec l'axe de la broche. Un autre dispositif de guidage du fil est constitué par des axes 126 franchissant 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 fig. 5. On voit sur cette figure que ces axes 126 sont disposés dans les espaces compris entre les paires de patins 102 successives.
Un guide-fil cylindrique 128, par exemple en céra mique ou en une autre matière dure résistant à l'usure, est monté près de la dernière paire de patins 102 sur la collerette 96 au moyen d'une vis 130 tra versant 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 cavité 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 traversant la paroi latérale de l'em base 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 rapport à l'axe vertical de l'organe 132 ; ce galet 140 peut tourner librement sur un arbre 142 dont les extrémités sont supportées dans les parois oppo sées de la cavité. Comme on le voit sur la fig. 5, l'axe du galet 140 est perpendiculaire à une ligne tangente à la partie extérieure du guide cylindrique 128 et passant par l'orifice central 136. Le galet 140 est également disposé de manière que sa surface exté rieure soit tangente à l'axe de l'orifice 136.
La paroi inférieure 144 définissant la cavité 134 se présente sous la forme d'un organe mince en forme de palette, qui sert de séparateur de fil comme on l'expliquera 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 148, court et vertical. Sur cet arbre est fixé un rotor 150 d'une forme générale tronconique. Deux arbres courts 152, 154 sont montés sur la face inclinée du rotor 150, perpendiculairement à cette face et dans des positions diamétralement opposées.
Des cabestans 156, 158 tourillonnent respectivement sur les extrémités exté rieures des arbres 152, 154 par l'intermédiaire de paliers à billes 160, 162. Des pignons coniques 164, 166, de préférence d'une pièce avec les cabestans <B>156,</B> 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 tubulaire 148.
Cette extrémité porte un guide-fil 172 en forme d'om brelle, qui est traversé par un orifice axial 174 ali- gné 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-fil 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 du fil le traversant, en synchronisme avec le fil constituant le ballon.
On va expliquer maintenant comment on met le fil en place dans la broche et comment celle-ci fonc tionne 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 en position de fonctionnement sur le sup port 46. On tire du bobinage 74 un fil Y et on le fait passer, à l'aide d'un serpent d'enfilage, à travers le guide-fil 124, la cavité 134, l'orifice de guidage 136 et l'orifice 174.
On replace alors sur la partie 80 la partie supérieure 82 du carter et on fixe les verrous 86. On fait passer radialement et vers l'intérieur de l'espace 100, entre la plaque de gui dage 144 en forme de 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 regardant la fig. 5) de manière à placer successive- ment le fil entre les patins et à rattraper finalement le mou de la boucle en tirant le fil dans l'orifice de sortie 174 du guide-fil 172. En faisant avancer en suite le fil à travers le guide 172, on le tire vers l'intérieur entre les paires de patins 102 jusqu'à ce qu'il atteigne les axes de limitation 126.
A partir du guide cylindrique 128, le fil passe alors au-dessus de la plaque 144 pour arriver au galet de guidage 140. Ainsi la plaque 144 sert de séparateur pour empêcher les brins d'entrée et de sortie de la boucle de s'emmêler l'un avec l'autre.
On enroule sur au moins un tour et demi autour du cabestan 158 le fil Y venant du canal 174, puis on l'enroule de plusieurs tours sur des rouleaux de réception 186, 188, et enfin on le fait passer sur un rouleau de tirage 190. Le mécanisme d'entraînement connu des rouleaux de réception 186, 188 et du rou leau de tirage 190 n'a pas été représenté. Il peut être entraîné 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 fig. 1, un fil X est tiré d'une source extérieure de fil, constituée par un bobi nage 180 fourni par le fabricant de fil ; on fait passer ce fil entre un certain nombre de dispositifs de ten sion réglables 182 à disques, puis autour d'une poulie de guidage 184, alignée avec le canal axial 40 de l'arbre 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 limitation 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 cabes tan 156. On maintient alors ce fil en contact avec le fil Y pendant qu'on met la broche en marche.
L'arbre rotatif 12 et son moyeu 28 font tourner le fil X autour du carter 80-82 de manière à former 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 câbler avec le fil Y et à suivre celui-ci jusqu'au rouleau de tirage<B>190.</B>
Quand la broche tourne, les fils X et Y sont câblés ensemble en un point situé entre le rouleau de recueil 186 et l'organe de guidage 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 les 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'in termédiaire 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 leurs 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 la plaque de réglage 114, comme on l'a expliqué pré cédemment. La tension du fil X est déterminée par les dispositifs à disques 182 coopérant avec la tension fournie par la surface d'emmagasinage 38 prévue sur l'ailette de la broche ; cette ailette agit comme un ré gulateur de tension pour commander d'une manière appropriée 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 dimensions données des fils, le dispositif précé dent de réglage de tension, on peut rapprocher suf fisamment l'une de l'autre les valeurs des tensions des deux fils pour permettre aux cabestans 156, 158 de l'égalisateur d'avance des fils de produire un câble équilibré. L'anneau 36 de limitation du ballon oblige le fil X quittant la surface 3 8 à se conformer exactement aux parois latérales de l'ailette 32 en forme de cu vette et d'autre part empêche le fil de s'écarter d'une distance appréciable des côtés du couvercle 82 pen dant que le fil forme le ballon autour de ce couver cle.
En fixant l'anneau 36 sur l'ailette 32 en trois points seulement équidistants le long de la circonfé rence de celle-ci, on laisse au déplacement circonfé- rentiel du fil X une liberté suffisante pour réaliser le changement nécessaire de l'enroulement du fil sur la surface 38 et pour réaliser la commande nécessaire de la tension du ballon.
On voit donc que la machine décrite permet de réaliser une économie considérable d'espace, puis qu'on peut monter côte à côte dans cette machine un plus grand nombre de broches que par le passé pour une surface de plancher donnée. La plus grande vitesse de la broche, rendue possible par une réduc tion sensible des 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 avec les anciennes machines utilisées dans un procédé à étages multiples.
Dans la pratique, on a pu atteindre une vitesse de broche de 10 000 t/m avec une machine de câ blage utilisant des bobinages d'un poids de 1,6 kg et n'ayant qu'un diamètre de 24 cm.
Dans l'exemple décrit, les deux fils sont câblés l'un avec l'autre à la sortie de l'ensemble comprenant l'ailette 32, l'anneau 36 et la gorge 38. Dans une autre forme d'exécution, les deux fils peuvent être câblés avant de passer dans ledit ensemble. La ma chine constitue alors un dispositif de torsion, par exemple du type 2 pour 1. Dans ce cas, les deux fils passent d'abord dans le dispositif de câblage dis posé en amont de l'ensemble 32, 36, 38. Les fils câblés passent ensuite dans ledit ensemble avant d'être enroulés sur le rouleau de tirage.
Machine for wiring wires and twisting at least one of these wires The present invention relates to a machine for wiring wires and twisting at least one of these wires, in particular intended to produce industrial cables.
Industrial cables used in the manufacture of automobile tires, power transmission belts, and also in other applications, are preferably made from at least two continuous nylon threads of 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 bobbin 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.
Coils of this kind have hitherto been little 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 delivered 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 susceptible, by their shape and their dimensions,
to be handled economically by means of current cable production equipment, significantly increases the cost of manufacturing cables.
The main object of the invention is to provide a machine capable of producing industrial cables directly from the supply coils supplied by the yarn manufacturer.
Another aim is to produce such a machine capable of forming these cables directly from bobbins of thread supplied by industry, with a higher production rate than those obtained hitherto by known machines.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the machine according to the invention.
Fig. 1 is a partial side elevational view of this embodiment.
Fig. 2 is a vertical section, on a larger scale, of a detail shown in FIG. 1.
Fig. 3 is a plan view, on a larger scale, of another detail shown in FIG. 1.
Fig. 4 is a section taken along line IV-IV of FIG. 3.
Fig. 5 is a section taken along the line V-V of FIG. 4.
Fig. 6 is a sectional view of an organ that this embodiment takes.
Fig. 7 is a section taken along line VII-VII of FIG. 6.
The machine shown comprises a spindle 10 shown in elevation in FIG. 1 and in vertical section in FIG. 2. The lower part of the spindle 10 includes a shaft 12 rotatable in ball bearings 14 and 16 disposed in a flanged support cylinder 18. This support cylinder 18 is fixed on a bar 20, constituting a part of the machine, which comprises multiple pins, by means of screws 22.
A chain toothed wheel 24, fixed to the lower end of the shaft 12, cooperates with a drive chain 26 (fig. 1), which can be driven by any source of energy 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 sinusoidal shape.
A ring 36, designed to limit the balloon formed by a wire, surrounds the fin 32 at the upper end thereof; it is fixed to the fin, at three circumferential points 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 constitutes a winding yarn storage surface, serving to control 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 an orifice of output 45 of the wire 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; a winding support 46 is rotatably mounted on this part of the shaft 12. A part 48 of the shaft 12, threaded 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 bearing 50 and presses it against the upper shoulder of a larger shaft portion 54 adjacent to part 48. L The upper end of the shaft 12 likewise carries a ball bearing 56, the inner race of which is held between a clamping nut 58 and a shoulder of the adjacent shaft portion 60.
The winding support 46 comprises 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 plastic, for example rubber or chloroprene, is placed on each side of the outer raceway of the bearing 50, and the annular space between this raceway and the tubular member 62 is filled. by several rings 69, for example rubber or chloroprene, of circular section.
Thus, by screwing the ring 66 upwards, the outer raceway of the bearing 50 is elastically maintained between this ring and the collar 64; the tubular member 62 is thus oriented symmetrically at its lower end with respect to the axis of the shaft 12 of the spindle.
An elastic mounting and orientation device is also used 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 6: 2 and comprising an elastic inner ring 72, for example of rubber or chloroprene, which is applied by friction against the path outside. ball bearing 56.
The winding support 46 has a diameter enabling it to receive by a sliding adjustment a winding 74 of thread, for example of nylon, wound with a double taper and a sinusoidal shape on a long cylindrical bobbin 76. The bobbin is held by friction by friction. 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 detent extends through the member 62 to apply against the interior surface of the can.
A housing having a generally sinusoidal shape 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 rigidly fixed to the ring 66. , while the upper part 82 is preferably made of a plastic and transparent material,
which can be molded easily but still has great strength and rigidity. The upper part 82 of the casing has an outer diameter slightly larger than that of the lower part 80 at the location of its connection with this lower part; it is provided with an annular lip 84 surrounding the lower part. Locks 86 hold the cover portion 82 in place.
Thus, it can be seen that the winding support 46 and the winding housing can rotate freely together with respect to the shaft 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 preferably makes an angle of 200 with the vertical, as can be seen clearly in FIG. 1, a metal mass 88 (FIG. 2) being fixed to one side of the lower part 80 of the housing.
The mass 88 is sufficient to prevent the rotation of the winding support 46 and the housing 80, but any deviation of the friction of the bearing, from its normal value, between the spindle shaft and the support, can cause the bearing to oscillate. housing and support relative to the spindle axis. These oscillations are eliminated by means of a damping device 87 arranged on the side of the casing 80, in a position diametrically opposed to that of the mass 88 (FIG. 2).
The device 87, as can be seen clearly in FIGS. 6 and 7, comprises a rounded tube 89, of generally oval section, the curvature of which conforms to that of the casing 80, on 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 midway between the ends of the tube 89; it extends transversely to the tube, from the bottom thereof, to a height slightly above the center of the section of the tube.
A certain amount of a dense liquid, such as mercury, occupies about one half of the volume of the tube, and cooperates with the partition 95 to achieve the damping action.
It is seen that, when the housing 80 is at rest, substantially equal amounts of mercury are vented on the opposite faces of the partition 95. If the housing begins to oscillate, the mercury is displaced alternately and in part at least by one. side of the partition to the other side, creating a certain tur bulence 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 casing carries a two-wire cabling device ensuring tension and equalizing the advance of these wires, a device generally designated by 90 in FIGS. 1 and 2 and shown in more detail in FIGS. 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 is fixed in place by screws 98, only one of which is visible in FIG. 4; these screws go through. holes formed in the upper part 82 of the casing and are screwed into the flange 94. In the annular space 100 between the flanges 94, 96 are placed 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. The guide portions 104 extend into aligned holes 106 extending through the flanges 94, 96. The internal ends of each pair of shoes 102 are held in operating alignment by means of a pin 108 secured in the flanges 94, 96. and passing freely through holes in the shoes.
A hole 110 passing through the collar 96 and aligned with the central part of each upper tension pad 102, maintains a helical compression spring 112, with a cap, which rests at its lower end against its tension pad and whose the other end, provided with the cap, is in contact with the underside of a rotating annular plate 114 provided with an annular flange 116 directed downwards; the inner surface of this collar is screwed onto the periphery of the collar 96.
Thus, by rotating the plate 114 in the appropriate direction to bring it closer to the collar 96, a greater tension is applied only simultaneously to all the springs 112; by rotating the plate 114 in the opposite direction, on the contrary, the tension of all these springs is simultaneously reduced. An elastic arm trigger 118 is attached at one end to collar 96; its free end is applied against the toothed inner circumference 120 of the plate 114 and maintains the latter in its adjustment position preventing it from accidentally moving.
A marking arm 122 fixed to the outer side wall of the cylindrical base 92 cooperates with a graduation placed on the upper face of the tension adjustment plate 114.
A wire guide 124 flaring at both ends is mounted in the upper part of the housing 82 and is aligned with the axis of the spindle. Another device for guiding the wire consists of pins 126 crossing the annular space 100 between the flanges 94, 96; the respective ends of these pins are fixed in these flanges and lie approximately on the median circumference of the flanges., as seen in fig. 5. It can be seen in this figure that these axes 126 are arranged in the spaces between the pairs of successive pads 102.
A cylindrical wire guide 128, for example of ceramic or other hard wear resistant material, is mounted near the last pair of pads 102 on the flange 96 by means of a screw 130 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 comprises a cavity 134 of irregular shape communicating with an axial orifice 136 for guiding the wire, 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 turn freely on a shaft 142, the ends of which are supported in the opposite walls of the cavity. As seen in fig. 5, the axis of the roller 140 is perpendicular to a line tangent to the outer part of the cylindrical guide 128 and passing through the central orifice 136. The roller 140 is also arranged so that its outer surface is tangent to the axis of orifice 136.
The bottom wall 144 defining the cavity 134 is in the form of a thin member in the form of a paddle, which serves as a yarn separator as will be explained later.
The upper end of the bore passing through the cylindrical base 92 carries a ball bearing 146 in which a tubular shaft 148, short and vertical, pivots. On this shaft is fixed a rotor 150 of a generally frustoconical shape. Two short shafts 152, 154 are mounted on the inclined face of the rotor 150, perpendicular to this face and in diametrically opposed positions.
Capstans 156, 158 are journaled respectively on the outer ends of the shafts 152, 154 by means of ball bearings 160, 162. Bevel pinions 164, 166, preferably in one piece with the capstans <B> 156, </B> 158, mesh with a bevel-toothed idler 168, which can rotate on a ball bearing 170 at the upper end of the tubular shaft 148.
This end carries a wire guide 172 in the form of an ombrelle, which is crossed by an axial orifice 174 aligned with the channel of the tubular shaft 148.
The rotor 150 is provided with an arm 176, the outer end of which ends with a pigtail yarn 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, by means of the wire passing through it, in synchronism with the wire constituting the balloon.
We will now explain how we put the wire in place in the spindle and how the latter works to produce a two-wire cable. After having removed from the lower part 80 of the casing the upper part 82 of the latter, a complete winding 74 is placed in the operating position on the support 46. A Y wire is drawn from the winding 74 and is passed through it. using a threading snake, through the thread guide 124, the cavity 134, the guide hole 136 and the hole 174.
The upper part 82 of the housing is then replaced on part 80 and the bolts 86 are fixed. The space 100 is passed radially and inwardly between the guide plate 144 in the form of a pallet and the guide- yarn 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 threading between the tension pads 102.
This threading is carried out by advancing in a clockwise direction (looking at fig. 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 it. Exit port 174 of yarn guide 172. Subsequently advancing the yarn through guide 172, it is pulled inward between the pairs of shoes 102 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 the entry and exit strands of the loop from tangling. with each other.
The Y wire coming from channel 174 is wound on at least one and a half turns around the capstan 158, then it is wound several turns on receiving rollers 186, 188, and finally it is passed over a take-off roll 190 The known drive mechanism for the take-up rollers 186, 188 and the take-off roll 190 has not been shown. 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 fig. 1, a yarn X is drawn from an external source of yarn, constituted by a bobbin 180 supplied by the yarn manufacturer; this wire is passed between a number of adjustable tension devices 182 with discs, 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 thread is pulled through the channels 40, 42 so as to cause it to exit through the orifice 45 on the storage surface 38 by winding.
From this surface, the wire is passed between the balloon limitation ring 36 and the fin 32, then through the pigtail guide 178; it is made to make at least one complete turn on the tan cap 156. This wire is then kept in contact with the wire Y while the spindle is turned on.
The rotating shaft 12 and its hub 28 rotate the wire X around the housing 80-82 so as to form a ball; as this wire passes through the wire guide 178 fixed on the rotor 150, the latter and its capstans 156, 158 are driven in rotation and force the X wire to be wired with the Y wire and to follow the latter until with the <B> 190. </B> draw roll
When the spindle turns, the X and Y wires are wired together at a point between the take-up roller 186 and the guide member 172. The wiring point of the two wires is on the axis of the spindle and we obtain a symmetrical cable due to the symmetry of the capstans 156, 158, provided that the tensions of the two wires above the capstans are kept substantially 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 smoothness and straightness of the paths are affected by the strain on the wires before they reach their respective capstans.
The tension of the yarn Y is determined largely by the tension applied by means of the tension pads 102. The total tension supplied by these pads can be easily obtained by adjusting the adjustment plate 114, as explained above. The tension of the wire X is determined by the disc devices 182 cooperating with the tension provided by the storage surface 38 provided on the fin of the spindle; this fin acts as a tension regulator to appropriately 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 threads, the preceding tension adjustment device, it is possible to bring the tension values of the two threads sufficiently close to each other to allow the capstans 156 , 158 of the equalizer lead the wires to produce a balanced cable. The balloon limiting ring 36 forces the yarn X leaving the surface 38 to conform exactly to the side walls of the cup-shaped fin 32 and on the other hand prevents the yarn from deviating a distance. appreciable from the sides of the cover 82 while the yarn forms the ball around this cover key.
By fixing the ring 36 on 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. wire on the surface 38 and to achieve the necessary control of the balloon tension.
It can therefore be seen that the machine described makes it possible to achieve a considerable saving in space, then that it is possible to mount side by side in this machine a greater number of pins than in the past for a given floor area. The higher spindle speed, made possible by a significant reduction in dimensions, makes it possible to increase the cable output rate by at least 300% per unit of floor area,
compared to the throughput obtained with older machines used in a multistage process.
In practice, it has been possible to achieve a spindle speed of 10,000 rpm with a cabling machine using coils weighing 1.6 kg and having only a diameter of 24 cm.
In the example described, the two wires are cabled with each other at the outlet of the assembly comprising the fin 32, the ring 36 and the groove 38. In another embodiment, the two wires can be wired before passing through said assembly. The machine then constitutes a twisting device, for example of the 2 to 1 type. In this case, the two wires first pass through the cabling device placed upstream of the assembly 32, 36, 38. The wires cords then pass through said assembly before being wound on the take-up roll.