EP0756290A1 - Station de câblage pour machine de câblage alterné ou de type SZ - Google Patents

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EP0756290A1
EP0756290A1 EP96111416A EP96111416A EP0756290A1 EP 0756290 A1 EP0756290 A1 EP 0756290A1 EP 96111416 A EP96111416 A EP 96111416A EP 96111416 A EP96111416 A EP 96111416A EP 0756290 A1 EP0756290 A1 EP 0756290A1
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EP
European Patent Office
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wiring
accumulation
station according
support shaft
strands
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Application number
EP96111416A
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German (de)
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EP0756290B1 (fr
Inventor
Bruno Buluschek
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Swisscab SA
Original Assignee
Kertscher E SA
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/02Stranding-up
    • H01B13/0235Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device
    • H01B13/0257Stranding-up by a twisting device situated between a pay-off device and a take-up device being a perforated disc

Definitions

  • the invention relates to a cabling station for an alternating cabling machine intended for the production of alternating multi-strand or also so-called SZ cables. More particularly, the invention relates to such a station comprising an accumulator device having a simple and inexpensive construction and whose rotational masses are less significant than that of the accumulator devices of wiring stations of the prior art.
  • SZ wiring machine in which strands of wire are cut from stationary coils on an SZ wiring station in which they are alternately twisted in two opposite directions and then passed through a wiring die.
  • the strands of wire thus wired are then wound on a take-up spool also fixed after the twist has been fixed, for example, with the help of a ribbon or by drowning the cable in a plastic material.
  • the wiring station comprises in particular an accumulator device disposed between a stationary guide plate traversed by the strands of wire, which is located upstream relative to the direction of travel of the cable, and a wiring disc also traversed by the strands of wire and rotated alternately in opposite directions.
  • the function of the accumulator device is to ensure the regular and rapid advance of the strands of wire despite the alternating helical twists imposed by the wiring disc.
  • the accumulator device generally comprises a plurality of accumulation discs comprising guide holes distributed regularly over their circumference and through which the strands of wire pass. These discs, mounted free to rotate on a common support shaft between the stationary guide plate and the wiring disc which is itself mounted free to rotate on this shaft, are rotated on the support shaft alternately in opposite directions in connection with the drive of the wiring disc.
  • the drive of the wiring disc is carried out by a belt mounted respectively on the periphery of the wiring disc and on a pulley secured to a secondary drive shaft which is driven by a motor capable of performing reversals of direction of rotation at high speed.
  • the accumulation discs are in turn rotated in a similar manner to the wiring disc, by belts and pulleys integral with the secondary drive shaft.
  • the gear ratios between the accumulation discs are such that their rotational speeds decrease from the wiring disc to the stationary guide plate.
  • This type of accumulator device has the main drawback of comprising a large number of moving parts.
  • speed of travel of the strands of wire in the accumulator device, and consequently the speed of production of cables are linked to the maximum speed of reversals of direction of rotation of the accumulation discs, it is easily understood that the speed of Cable production is quickly limited by the number and importance of the rotating masses attached to the motor shaft.
  • the main object of the invention is therefore to remedy the abovementioned drawbacks of the prior art by providing a wiring station for a wiring machine comprising an accumulator device which is simple, compact and economical and which in particular makes it possible to increase the speed of reversing the direction of rotation of the accumulation discs and thereby the wiring speed.
  • a wiring station comprising means for driving accumulation elements of simple, economical construction, compact and which by their lightness favor high reversal speeds of direction of rotation of the elements d 'accumulation.
  • these drive means consist in mounting the free accumulation elements in rotation and with a certain axial clearance on the support shaft and in associating each of these elements with an intermediate element integral with the support shaft and disposed downstream of each accumulation element with respect to the direction of travel of the strands of wire.
  • these strands of wire to be wired which pass through the accumulation elements are subjected to a certain tension due in particular to the traction of winding of the cable, these strands of wire are almost in permanent contact with the accumulation elements and the friction of the strands of wire on the elements of accumulation generates a force having an axial component which applies each element of accumulation against the intermediate element which is associated with it.
  • Each accumulation element free to rotate on the support shaft, is then driven by a friction force by its associated intermediate element which is integral with the support shaft. It is therefore easily understood that the driving torque of the accumulation elements increases with the magnitude of the axial component of the friction force.
  • the absolute value of the drive torque depends, on the one hand, on the coefficient of friction between the materials forming the accumulation elements and the intermediate elements and, on the other part, of the radius defined by the distance separating the friction surface from the axis of rotation of the support shaft.
  • the accumulation element has the general shape of a disc and the intermediate element has the general shape of a ring extending at one of its ends by a flange having on its face the drive surface.
  • the flange has at its periphery an annular flange extending axially, the front face of this flange forming the drive surface.
  • FIG. 1 we see a schematic representation of an installation I for manufacturing cables in alternating wiring or SZ wiring comprising a wiring station designated by the general reference numeral 1.
  • the installation I comprises, upstream of the wiring station 1, seven supply coils 2a-2g in which are respectively wound individual wire strands 4a-4g. These coils supply, in a conventional manner, the individual strands of wire to the wiring station 1 in which the individual strands of wire 4a-4g are wired or joined together by twisting in alternating directions by wiring means 6.
  • support and guide means 8 of the unitary strands of wire are arranged between the supply coils 2a-2g and the wiring station 1.
  • the support means 8 comprise pulleys with multiple grooves respectively deflection 10 and support 12 mounted idly on a support foot 14, through which the strands of wires 4a-4g pass before entering the wiring station 1 of the invention by means of stationary guide means 16.
  • the cable 20 leaving the extrusion station 18 then passes through a cooling station 22 before being introduced, for drying, into a station 24 and into traction means 26 in which it is pulled and directed to a receiving station 28 in which it is conventionally wound on a take-up reel 30.
  • the various means or stations which have just been briefly described, in particular the support means 8, the wiring station 1, the extrusion station 18, the cooling means 22, the drying means 24, the traction means 26 and the receiving station 28, are located substantially on an axis AA ′ (FIG. 2), the general running of the cable being from the left of FIG. 1 to the right of it, or even in the direction A- AT'.
  • the wiring station 1 which comprises accumulation means 32 disposed between the fixed guide means 16 and the wiring means 6, all of these means being traversed by the individual wire strands 4a-4g to be wired which are then joined by a conventional FC wiring die disposed downstream of the wiring means 6 relative to the direction of travel of the cable.
  • the guide means 16 are conventionally formed by a plate 34 pierced with guide holes 36 distributed regularly along a circle.
  • the wiring means 6 are also produced in a conventional manner and comprise a wiring disc 38, containing guide holes 40 also distributed regularly along a circle.
  • the disc 38 is rotated alternately in opposite directions in a bearing 42 mounted on a support plate 44 extending substantially parallel to the plate 34.
  • the drive is carried out using a belt 46 engaged on the wiring disc 38, on the one hand, and on a pulley 48 of an engine M on the other hand.
  • the rotation of the motor M is controlled by a central control station (not shown) which determines the speed of rotation of the wiring disc 38 and its frequency of reversal of direction, and which therefore determines the angular distance traveled by this disc 38 before each inversion.
  • the accumulation means 32 comprise a plurality of identical accumulation elements 50, in the form of discs and each comprising guide holes 52 distributed regularly over a circle.
  • the number of holes in the guide means 16, in the wiring means 6 and in each of the accumulation discs 50 is determined by the number of strands of unitary wire 4a-4g coming from the supply coils 2a-2g which go through these different means. In the example illustrated, this number of holes is equal to seven.
  • the holes 40 and 52 can, according to variant embodiments, be replaced by notches which open at the periphery of the discs 38 and 50 or by any opening having walls making it possible to drive the strands in rotation. single thread.
  • the holes 36 they can be replaced by such equivalent means as soon as these means perform a function of guiding the strands of son.
  • the accumulation discs 50 are mounted free in rotation and free axially, preferably at equal distance from each other, on a support shaft 54 which extends between the guide means 16 and the wiring means 6.
  • the diameter of the support shaft 54 is executed with a tolerance h7
  • the diameter of the passage 56 (FIGS. 3 and 4) formed in the accumulation discs 50 for the passage of this shaft will have the same diameter executed with the tolerance F7.
  • the accumulation discs 50 will thus be easily movable axially on the shaft 54.
  • the support shaft 54 is mounted rotating in a bearing 58 formed in the plate 34, and passes through the wiring disc 38 of which it is integral.
  • Support shaft 54 and wiring disc 38 are therefore, according to the invention, driven simultaneously in alternating rotation in opposite directions by the motor M at the same speed of rotation.
  • the shaft 54 is in the form of a tube in which the core (not shown) of a cable to be produced can pass before the strands of wire are cabled around it.
  • the support shaft 54 can be a solid shaft in the case where the cable to be manufactured does not include a core.
  • the storage means 32 further comprise means for driving the storage discs 50 in opposite directions in opposite directions with the alternating rotation of the wiring disc 38.
  • These rotary drive means comprise, according to the invention, an intermediate element 60 or drive element made integral in rotation and axially with the support shaft 54 by any appropriate means and associated with each accumulation disc 50.
  • Each drive element 60 is disposed on the shaft 54 downstream of the accumulation disc 50 with which it is associated, with respect to the direction of travel of the strands of wire.
  • the drive elements 60 each comprise a so-called drive surface 62 (FIG. 3) by which they act on a part of the front surface 64 of the discs 50 to drive them in rotation by friction.
  • the angular distances that the accumulation disks 50 respectively travel before reversing with respect to the angular distance that the wiring disk 38 travels can thus be chosen as a function of the desired friction drive torque, to be transmitted to each accumulation disk 50 by the drive element 60 associated therewith.
  • This drive torque can be chosen as a function, on the one hand, of the coefficient of friction existing between the materials of the parts in friction contact of the accumulation discs 50 and the drive elements 60, and / or, on the other hand, by the distance R (FIG. 3) separating the drive surface 62 from the axis of rotation Ar of the support shaft 54.
  • the friction drive torques of the accumulation discs 50 are such that they increase from the accumulation disc 50 closest to the guide means 16 to the disc closest to the means wiring 6.
  • the intermediate or drive elements 60 have the general shape of a ring comprising a body 66 made integral with the support shaft 54, for example by a weld bead 68 or any other equivalent means such a screw nut system to make the system removable, which is extended at one of its ends by a flange 70 which extends opposite the front face 64 of the accumulation disc 50 to which the drive element 60 is associated.
  • the flange 70 has at its periphery an annular flange 72 which extends axially and the front face of which forms the drive surface 62.
  • the drive surface 62 therefore has an annular shape. It is understood that the shape and dimensions of this surface can be adapted by a person skilled in the art depending on the materials used and / or the desired drive torques.
  • the accumulation discs 50 and the drive elements 60 are respectively made of light alloys, for example aluminum alloy, and preferably include recesses (not shown) making it possible to lighten them as much as possible. and thus reduce the rotating masses.
  • the accumulation discs 50 and the drive elements 60 can be made of injected plastic material in which are provided metal inserts at the points which are in frictional contact with other elements.
  • the discs 50 may comprise a ring appearing in their front face 64 facing the drive surface 62 of the elements 60 and intended to come into frictional contact with the drive surface 62, sockets in the holes of passage 52, and a ring for mounting the disc 50 on the support shaft 54.
  • the drive element 60 may, for its part, comprise a ring-shaped insert placed in the flange 72 and whose surface front forms the drive surface 62.
  • the accumulation means 32 shown in this figure are distinguished from those previously described by the fact that they further comprise a device 74 associated with each accumulation disc 50.
  • This device 74 makes it possible to apply the accumulation disc 50 against the drive surface 62 of the drive member 60 with which it is associated. More specifically, this device 74 allows, in addition to the frictional forces generated by the movement of the strands of wire 4a-4g in the through holes 52, to permanently apply an axial force on the accumulation disc 50.
  • the latter is rotated by the drive element 60 whatever the orientation of the strands of wire 4a-4g passing through the through holes 52 and in particular when their orientation is parallel to the wiring axis and that the component of the friction forces in this direction is small.
  • the device 74 is integral in rotation with the shaft 54 and is arranged upstream of the accumulation disc 50 relative to the direction of travel of the strands of wire.
  • the device 74 comprises a circular cover having a bottom 76 crossed by the support shaft 54, and an annular wall 78 extending parallel to the shaft 54 and at a distance therefrom.
  • the outer surface of the shaft 54, the bottom 76 and the annular wall 78 thus define a housing 80 in which are pre-stressed springs 82 and a friction washer 84 intended to come into contact with the front face opposite to the face 64 accumulation disk 50.
  • a person skilled in the art can easily provide, according to an alternative embodiment, such a device 74 with means for adjusting the preload of the springs 82, for example using a screw-nut system making it possible to adjust the position. of the cover along the support shaft 56, as well as to disassemble the device.

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Abstract

L'invention concerne une station de câblage (1) pour machine de câblage du type SZ destinée à assembler en hélices alternées une pluralité de brins de fil unitaires (4a-4g). La station de câblage (1) est caractérisée en ce qu'un élément d'accumulation (50) est monté libre à rotation et libre axialement sur un arbre de support (54) entraîné en rotation, en ce que les moyens d'entraînement en rotation de l'élément d'accumulation comprennent un élément intermédiaire (60) solidaire de l'arbre de support (54), disposé en aval de l'élément d'accumulation (50) par rapport au sens de défilement des brins de fil (4a-4g), et en ce que l'élément intermédiaire (60) comporte une surface d'entraînement (62), cet élément d'accumulation étant entraîné en rotation par frottement sur la surface d'entraînement (62). <IMAGE>

Description

  • L'invention concerne une station de câblage pour machine de câblage alterné destinée à la production de câbles multibrins alterné ou aussi dits de type SZ. Plus particulièrement l'invention concerne une telle station comprenant un dispositif accumulateur ayant une construction simple et peu coûteuse et dont les masses en rotation sont moins importantes que celles des dispositifs accumulateurs des stations de câblage de l'art antérieur.
  • Il est connu, pour conférer une plus grande souplesse à un faisceau de brins de fil ou de câbles de tous types (fil électrique, fibre optique ou analogue), de câbler ces brins de fil en leur induisant alternativement une torsion en hélice dans deux sens opposés, respectivement le sens S et le sens Z.
  • Ceci est réalisé à l'aide d'une machine de câblage dite machine de câblage SZ dans laquelle des brins de fil sont débités à partir de bobines stationnaires sur une station de câblage SZ dans laquelle ils sont alternativement tordus dans deux sens opposés et passés ensuite à travers une filière de câblage. Les brins de fil ainsi câblés sont alors enroulés sur une bobine réceptrice également fixe après que la torsion ait été fixée, par exemple, à f'aide d'un ruban ou encore en noyant le câble dans une matière plastique.
  • La station de câblage comprend notamment un dispositif accumulateur disposé entre une plaque de guidage stationnaire traversée par les brins de fil, qui est située en amont par rapport au sens de défilement du câble, et un disque de câblage également traversé par les brins de fil et entraîné en rotation alternativement dans des sens opposés. Le dispositif accumulateur a pour fonction d'assurer l'avance régulière et rapide des brins de fil en dépit des torsions alternatives en hélice de ces derniers imposées parle disque de câblage.
  • Le dispositif accumulateur comprend généralement une pluralité de disques d'accumulation comprenant des trous de guidage répartis régulièrement sur leur circonférence et à travers lesquels passent les brins de fil. Ces disques, montés libres à rotation sur un arbre de support commun entre la plaque de guidage stationnaire et le disque de câblage qui est lui-même monté libre à rotation sur cet arbre, sont entraînés en rotation sur l'arbre de support alternativement dans des sens opposés en liaison avec l'entraînement du disque de câblage.
  • A titre d'exemple, l'entraînement du disque de câblage est réalisé par une courroie montée respectivement sur la périphérie du disque de câblage et sur une poulie solidaire d'un arbre d'entraînement secondaire qui est entraîné par un moteur capable d'effectuer des inversions de sens de rotation à grande vitesse.
  • Les disques d'accumulation sont quant à eux entraînés en rotation de façon analogue au disque de câblage, par des courroies et des poulies solidaires de l'arbre d'entraînement secondaire. Toutefois, les rapports de démultiplication entre les disques d'accumulation sont tels que leurs vitesses de rotation diminuent du disque de câblage vers la plaque de guidage stationnaire.
  • Ce type de dispositif accumulateur présente l'inconvénient principal de comprendre un grand nombre de pièces en mouvement. Or comme la vitesse de défilement des brins de fil dans le dispositif accumulateur, et par conséquent la vitesse de production de câbles, sont liées à la vitesse maximale des inversions de sens de rotation des disques d'accumulation, on comprend aisément que la vitesse de production de câbles est vite limitée par le nombre et l'importance des masses en rotation solidaires de l'arbre moteur.
  • Par ailleurs ce grand nombre de pièces a également une influence défavorable sur le coût et l'encombrement général des machines de câblage.
  • L'invention a donc pour but principal de remédier aux inconvénients susmentionnés de l'art antérieur en fournissant une station de câblage pour machine de câblage comprenant un dispositif accumulateur qui soit simple, compact et économique et qui permette notamment d'augmenter la vitesse d'inversion de sens de rotation des disques d'accumulation et par là même la vitesse de câblage.
  • A cet effet, l'invention a pour objet une station de câblage pour machine de câblage SZ destinée à assembler en hélice une pluralité de brins de fil unitaires, ladite station de câblage comprenant:
    • des moyens de guidage fixes des brins de fil,
    • des moyens de câblage comprenant notamment un élément de câblage mobile en rotation,
    • des moyens d'accumulation, disposés entre lesdits moyens de guidage et lesdits moyens de câblage, comprenant au moins un élément d'accumulation, lesdits moyens de guidage, lesdits moyens de câblage et lesdits moyens d'accumulation étant chacun traversés parlesdits brins de fil,
    • un arbre de support s'étendant entre les moyens de guidage et les moyens de câblage, ledit arbre de support portant lesdits moyens d'accumulation,
    • des moyens pour entraîner en rotation ledit élément de câblage alternativement dans des sens opposés, et
    • des moyens pour entraîner en rotation ledit élément d'accumulation en concomitance avec ledit élément de câblage,
      caractérisée en ce que ledit arbre de support est entraîné en rotation en liaison avec l'élément de câblage, en ce que l'élément d'accumulation est monté libre à rotation et libre axialement sur ledit arbre de support, en ce les moyens d'entraînement en rotation de l'élément d'accumulation comprennent un élément intermédiaire solidaire de l'arbre de support, disposé en aval de l'élément d'accumulation par rapport au sens de défilement des brins de fil, et
      en ce que l'élément d'accumulation peut être appliqué contre ladite surface d'entraînement et être ainsi entraîné en rotation par frottement par cette surface sur l'élément d'accumulation.
  • Grâce à ces caractéristiques, on réalise une station de câblage comprenant des moyens d'entraînement des éléments d'accumulation de construction simple, économique, peu encombrante et qui de par leur légèreté favorisent des vitesses d'inversion élevées de sens de rotation des éléments d'accumulation.
  • En effet, ces moyens d'entraînement consistent à monter les éléments d'accumulation libres en rotation et avec un certain jeu axial sur l'arbre de support et à associer chacun de ces éléments à un élément intermédiaire solidaire de l'arbre de support et disposé en aval de chaque élément d'accumulation par rapport au sens de défilement des brins de fil. Comme les brins de fil à câbler qui traversent les éléments d'accumulation sont soumis à une certaine tension due notamment à la traction d'enroulement du câble, ces brins de fil sont quasiment en contact permanent avec les éléments d'accumulation et le frottement des brins de fil sur les éléments d'accumulation engendre une force ayant une composante axiale qui applique chaque élément d'accumulation contre l'élément intermédiaire qui lui est associé. Chaque élément d'accumulation, libre en rotation sur l'arbre de support, est alors entraîné par une force de frottement par son élément intermédiaire associé qui est solidaire de l'arbre de support. On comprend donc aisément que le couple d'entraînement des éléments d'accumulation augmente avec la grandeur de la composante axiale de la force de frottement. Bien entendu, la valeur absolue du couple d'entraînement dépend, d'une part, du coefficient de frottement entre les matériaux formant les éléments d'accumulation et les éléments intermédiaires et, d'autre part, du rayon défini par la distance séparant la surface de frottement de l'axe de rotation de l'arbre support.
  • On profite ainsi de façon avantageuse des forces de frottement inhérentes au fonctionnement de la station et mises en jeu lors du défilement des brins de fil à travers les éléments d'accumulation.
  • Selon une caractéristique préférée de l'invention, l'élément d'accumulation a la forme générale d'un disque et l'élément intermédiaire a la forme générale d'une bague se prolongeant à une de ses extrémités par un flasque comportant sur sa face frontale la surface d'entraînement.
  • Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, le flasque comporte à sa périphérie un rebord annulaire s'étendant axialement, la face frontale de ce rebord formant la surface d'entraînement.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif et non limitatif, en liaison avec le dessin annexé dans lequel :
    • la figure 1 est une vue d'ensemble schématique d'une installation de fabrication de câbles incorporant une station de câblage selon l'invention;
    • la figure 2 est une vue en perpective de la station de câblage selon l'invention;
    • la figure 3 est une vue en coupe montrant un élément d'accumulation et ses moyens d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention; et
    • la figure 4 est une vue en coupe montrant un élément d'accumulation et ses moyens d'entraînement selon une variante de réalisation de l'invention;
  • La description de l'invention va être faite dans le cadre d'une application à la fabrication d'un câble électrique en câblage alterné ou câblage SZ à sept brins unitaires, chacun des brins étant formé d'un fil conducteur isolé. Toutefois, il va de soi que l'invention n'est nullement limitée à cette application et que la nature et le nombre des brins de fil unitaires peuvent varier en fonction du câble souhaité. L'invention pourra par exemple s'appliquer tout aussi avantageusement à la fabrication de ce type de câbles électriques comprenant une âme et formés à partir de fils conducteurs non isolés, ou encore à la fabrication de câbles optiques à partir de brins de fil formés par des fibres optiques.
  • En se référant à la figure 1, on voit une représentation schématique d'une installation I de fabrication de câbles en câblage alterné ou câblage SZ comprenant une station de câblage désignée par la référence numérique générale 1.
  • Selon la forme de réalisation représentée à la figure 1, l'installation I comprend, en amont de la station de câblage 1, sept bobines débitrices 2a-2g où sont enroulés respectivement des brins de fil unitaires 4a-4g. Ces bobines fournissent, de manière classique, les brins de fil unitaires à la station de câblage 1 dans laquelle les brins de fil unitaires 4a-4g sont câblés ou réunis ensemble par torsion dans des sens alternés par des moyens de câblage 6.
  • De manière classique, des moyens de support et de guidage 8 des brins de fil unitaires sont disposées entre les bobines débitrices 2a-2g et la station de câblage 1. Dans l'exemple représenté, les moyens de support 8 comprennent des poulies à gorges multiples respectivement de renvoi 10 et de support 12 montées folles sur un pied de support 14, dans lesquelles passent les brins de fils 4a-4g avant d'entrer dans la station de câblage 1 de l'invention par l'intermédiaire de moyens de guidage stationnaires 16.
  • Les brins de fil unitaires câblés ou réunis par torsion, qui sortent de la station de câblage 1 passent alors dans une station d'extrusion 18 dans laquelle ils sont recouverts d'une gaine pour former un câble 20.
  • Le câble 20 sortant de la station d'extrusion 18 passe ensuite dans une station de refroidissement 22 avant d'être introduit, pour séchage, dans une station 24 et dans des moyens de traction 26 dans lesquels il est tiré et dirigé vers un poste de réception 28 dans lequel il est bobiné de façon classique sur une bobine réceptrice 30.
  • Les différents moyens ou stations qui viennent d'être brièvement décrits, en particulier les moyens de support 8, la station de câblage 1, la station d'extrusion 18, les moyens de refroidissement 22, les moyens de séchage 24, les moyens de traction 26 et le poste de réception 28, sont situés sensiblement sur un axe A-A' (figure 2), le défilement général du câble se faisant de la gauche de la figure 1 vers la droite de celle-ci, ou encore dans le sens A-A'.
  • En se référant maintenant également à la figure 2, on voit la station de câblage 1 selon l'invention qui comprend des moyens d'accumulation 32 disposés entre les moyens de guidage fixes 16 et les moyens de câblage 6, l'ensemble de ces moyens étant traversé par les brins de fil unitaires 4a-4g à câbler qui sont ensuite réunis par une filière de câblage FC classique disposée en aval des moyens de câblage 6 par rapport au sens de défilement du câble.
  • Les moyens de guidage 16 sont formés de façon classique par une plaque 34 percée de trous de guidage 36 répartis régulièrement le long d'un cercle.
  • Les moyens de câblage 6 sont également réalisés de façon classique et comprennent un disque de câblage 38, contenant des trous de guidage 40 également répartis régulièrement le long d'un cercle. Le disque 38 est entraîné en rotation alternativement dans des sens opposés dans un palier 42 monté sur une plaque de support 44 s'étendant sensiblement parallèlement à la plaque 34. Dans l'exemple illustré, l'entraînement est réalisé à l'aide d'une courroie 46 en prise sur le disque de câblage 38, d'une part, et sur une poulie 48 d'un moteur M d'autre part. La rotation du moteur M est commandée par un poste de commande central (non représenté) qui détermine la vitesse de rotation du disque de câblage 38 et sa fréquence d'inversion de sens, et qui détermine donc la distance angulaire que parcourt ce disque 38 avant chaque inversion.
  • Les moyens d'accumulation 32 comprennent une pluralité d'éléments d'accumulation 50 identiques, ayant la forme de disques et comprenant chacun des trous de guidage 52 répartis régulièrement sur un cercle.
  • On notera que le nombre de trous dans les moyens de guidage 16, dans les moyens de câblage 6 et dans chacun des disques d'accumulation 50 est déterminé par le nombre de brins de fil unitaires 4a-4g provenant des bobines débitrices 2a-2g qui traversent ces différents moyens. Dans l'exemple illustré ce nombre de trous est égal à sept.
  • Il va de soi que les trous 40 et 52 peuvent selon des variantes de réalisation être remplacés par des encoches qui s'ouvrent à la périphérie des disques 38 et 50 ou par toute ouverture ayant des parois permettant d'assurer un entraînement en rotation des brins de fil unitaires. En ce qui concerne les trous 36, ils peuvent être remplacés par de tels moyens équivalents dès lors que ces moyens assurent une fonction de guidage des brins de fils.
  • Les disques d'accumulation 50 sont montés libres en rotation et libres axialement, de préférence à égale distance les uns des autres, sur un arbre de support 54 qui s'étend entre les moyens de guidage 16 et les moyens de câblage 6.
  • On notera à ce propos et à titre indicatif que si, selon la norme ISO/VSM 58400, on exécute le diamètre de l'arbre de support 54 avec une tolérance h7, le diamètre du passage 56 (figures 3 et 4) ménagé dans les disques d'accumulation 50 pour le passage de cet arbre aura le même diamètre exécuté avec la tolérance F7. Les disques d'accumulation 50 seront ainsi aisément mobiles axialement sur l'arbre 54.
  • Dans l'exemple illustré, l'arbre de support 54 est monté tournant dans un palier 58 ménagé dans la plaque 34, et traverse le disque de câblage 38 duquel il est solidaire. L'arbre de support 54 et le disque de câblage 38 sont donc, selon l'invention, entraînés simultanément en rotation alternative dans des sens opposés par le moteur M à une même vitesse de rotation.
  • Les raisons pour lesquelles l'arbre de support 54 est entraîné en rotation alors que les disques d'accumulation 50 sont montés libres sur celui-ci apparaîtront ci-après en liaison avec la description des moyens d'entraînement des éléments d'accumulation 50.
  • Dans cet exemple de réalisation, l'arbre 54 se présente sous la forme d'un tube dans lequel l'âme (non représentée) d'un câble à fabriquer peut défiler avant le câblage des brins de fil autour de celle-ci. Bien entendu l'arbre de support 54 peut être un arbre plein dans le cas où le câble à fabriquer ne comporte pas d'âme.
  • Les moyens d'accumulation 32 comprennent en outre des moyens pour entraîner en rotation alternative dans des sens opposés les disques d'accumulation 50 en concomitance avec la rotation alternative du disque de câblage 38.
  • Ces moyens d'entraînement en rotation comprennent, selon l'invention, un élément intermédiaire 60 ou élément d'entraînement rendu solidaire en rotation et axialement de l'arbre de support 54 par tout moyen approprié et associé à chaque disque d'accumulation 50. Chaque élément d'entraînement 60 est disposé sur l'arbre 54 en aval du disque d'accumulation 50 auquel il est associé, par rapport au sens de défilement des brins de fil. Les éléments d'entraînement 60 comprennent chacun une surface 62 dite d'entraînement (figure 3) par laquelle ils agissent sur une partie de la surface frontale 64 des disques 50 pour les entraîner en rotation par frottement.
  • En effet, comme les disques d'accumulation 50 sont montés libres en rotation et libres axialement sur l'arbre 54, les forces de frottement engendrées par le défilement des brins de fil à travers les disques d'accumulation 50, notamment lorsque les brins de fil ne sont pas parallèles à l'axe de défilement du câble (figure 3, brin de fil 4a), comportent une composante axiale qui applique les disques 50 contre la surface de frottement 52 des éléments d'entraînement 60 entraînant ainsi le disque d'accumulation 50 enrotation en liaison avec l'arbre 54. Comme la liaison entre les disques 50 et les éléments d'entraînement 60 n'est pas fixe, la vitesse de rotation des disques d'accumulation 50 est différente de celle de l'arbre 56 et par conséquent de celle du disque de câblage 38. A ces forces de frottement engendrées par les brins de fils s'ajoute des forces de frottement des disques 50 sur l'arbre de support 54 sous l'effet de la gravité.
  • On notera que les forces de frottement engendrées entre les disques 50 et l'arbre 54 dépendent bien entendu du poids des disques 50 et de la composante radiale de la force de frottement engendrée dans les trous de passage 52 par le défilement des brins de fil tirés par le dispositif 26. Compte tenu du mode d'entraînement par frottement des disques 50, on n'aura donc pas d'intérêt particulier à réduire ces forces de frottement, par exemple en montant les disques 50 sur l'arbre de support 54 à l'aide de roulements à billes ou analogues.
  • Les distances angulaires que parcourent respectivement les disques d'accumulation 50 avant inversion par rapport à la distance angulaire que parcourt le disque de câblage 38 peuvent être ainsi choisies en fonction du couple d'entraînement par frottement souhaité, à transmettre à chaque disque d'accumulation 50 par l'élément d'entraînement 60 qui lui est associé. Ce couple d'entraînement peut être choisi en fonction, d'une part, du coefficient de frottement existant entre les matières des parties en contact de frottement des disques d'accumulation 50 et des éléments d'entraînement 60, et/ou, d'autre part, de la distance R (figure 3) séparant la surface d'entraînement 62 de l'axe de rotation Ar de l'arbre de support 54.
  • Quoiqu'il en soit, les couples d'entraînement par frottement des disques d'accumulation 50 sont tels qu'ils augmentent à partir du disque d'accumulation 50 le plus proche des moyens de guidage 16 jusqu'au disque le plus proche des moyens de câblage 6.
  • Dans l'exemple illustré, les éléments intermédiaires ou d'entraînement 60 ont la forme générale d'une bague comportant un corps 66 rendu solidaire de l'arbre de support 54, par exemple par un cordon de soudure 68 ou tout autre moyen équivalent tel qu'un système vis écrou pour rendre le système démontable, qui se prolonge à une de ses extrémités par un flasque 70 qui s'étend en regard de la face frontale 64 du disque d'accumulation 50 auquel l'élément d'entraînement 60 est associé. Le flasque 70 comporte à sa périphérie un rebord annulaire 72 qui s'étend axialement et dont la face frontale forme la surface d'entraînement 62. La surface d'entraînement 62 a donc une forme annulaire. Il est bien entendu que la forme et les dimensions de cette surface pourront être adaptées par l'homme du métier en fonction des matériaux utilisés et/ou des couples d'entraînement désirés.
  • Dans l'exemple illustré, les disques d'accumulation 50 et les éléments d'entraînement 60 sont respectivement réalisés en alliages légers, par exemple en alliage d'aluminium, et comprennent de préférence des évidements (non représentés) permettant de les alléger au maximum et ainsi de diminuer les masses en rotation.
  • Selon des variantes de réalisation de l'invention non représentées, les disques d'accumulation 50 et les éléments d'entraînements 60 peuvent être réalisés en matière plastique injectée dans laquelle sont prévus des inserts métalliques aux endroits qui sont en contact de frottement avec d'autres éléments. Par exemple, les disques 50 peuvent comprendre un anneau apparaissant dans leur face frontale 64 en regard de la surface d'entraînement 62 des éléments 60 et destiné à venir en contact de frottement avec la surface d'entraînement 62, des douilles dans les trous de passage 52, et une bague pour le montage du disque 50 sur l'arbre de support 54. L'élément d'entraînement 60 peut, quant à lui, comprendre un insert en forme d'anneau placé dans le rebord 72 et dont la surface frontale forme la surface d'entraînement 62.
  • En se référant à la figure 4 on voit une variante de réalisation des moyens d'accumulation 32 selon l'invention dans laquelle les mêmes éléments que ceux déjà décrits en liaison avec les figures 1 à 3 portent les mêmes références numériques.
  • Les moyens d'accumulation 32 représentés dans cette figure se distinguent de ceux précédemment décrits par le fait qu'ils comprennent en outre un dispositif 74 associé à chaque disque d'accumulation 50. Ce dispositif 74 permet d'appliquer le disque d'accumulation 50 contre la surface d'entraînement 62 de l'élément d'entraînement 60 auquel il est associé. Plus précisément, ce dispositif 74 permet, en complément des forces de frottement engendrées par le défilement des brins de fil 4a-4g dans les trous de passage 52, d'appliquer de façon permanente une force axiale sur le disque d'accumulation 50. Ainsi ce dernier est entraîné en rotation par l'élément d'entraînement 60 quelle que soit l'orientation des brins de fil 4a-4g traversant les trous de passage 52 et en particulier lorsque leur orientation est parallèle à l'axe de câblage et que la composante des forces de frottement dans cette direction est faible.
  • Dans l'exemple illustré, le dispositif 74 est solidaire en rotation de l'arbre 54 et est disposé en amont du disque d'accumulation 50 par rapport au sens de défilement des brins de fil. Le dispositif 74 comprend un capot circulaire ayant un fond 76 traversé par l'arbre de support 54, et une paroi annulaire 78 s'étendant parallèlement à l'arbre 54 et à distance de celui-ci. La surface extérieure de l'arbre 54, le fond 76 et la paroi annulaire 78 définissent ainsi un logement 80 dans lequel sont logés des ressorts précontraints 82 et une rondelle de friction 84 destinée à venir en contact avec la face frontale opposée à la face 64 du disque d'accumulation 50.
  • A la figure 4, la position du capot est fixe par rapport l'arbre 54, le capot étant soudé par son fond 76 directement sur cet arbre de sorte que la force engendrée par le ressort 80 sur la rondelle et par conséquent sur le disque 50 est choisie une fois pour toute au montage.
  • Toutefois, l'homme de métier pourra aisément prévoir selon une variante de réalisation un tel dispositif 74 avec des moyens de réglage de la précontrainte des ressorts 82, par exemple à l'aide d'un système vis-écrou permettant d'ajuster la position du capot le long de l'arbre de support 56, ainsi que de démonter le dispositif.

Claims (15)

  1. Station de câblage (1) pour machine de câblage alterné dit de type SZ (I) destinée à assembler en hélice une pluralité de brins de fil unitaires (4a-4g), ladite station de câblage (1) comprenant :
    - des moyens de guidage (16) fixes des brins de fil (4a-4g),
    - des moyens de câblage (6) comprenant notamment un élément de câblage (38) mobile en rotation,
    - des moyens d'accumulation (32) disposés entre lesdits moyens de guidage (16) et lesdits moyens de câblage (16), comprenant au moins un élément d'accumulation (50),
    lesdits moyens de guidage (16), lesdits moyens de câblage (6) et lesdits moyens d'accumulation (32) étant chacun traversés par lesdits brins de fil (4a-4g),
    - un arbre de support (54) s'étendant entre les moyens de guidage (16) et les moyens de câblage (6), ledit arbre de support (54) portant lesdits moyens d'accumulation (32),
    - des moyens (M, 46, 48) pour entraîner en rotation ledit élément de câblage (38) alternativement dans des sens opposés,
    - des moyens pour entraîner en rotation ledit élément d'accumulation (50) en concomitance avec ledit élément de câblage (38), et
    caractérisée en ce que ledit arbre de support (54) est entraîné en rotation en liaison avec l'élément de câblage (38),
    en ce que l'élément d'accumulation (50) est monté libre à rotation et libre axialement sur ledit arbre de support (54),
    en ce les moyens d'entraînement en rotation de l'élément d'accumulation (50) comprennent un élément intermédiaire (60) solidaire de l'arbre de support (54), disposé en aval de l'élément d'accumulation (50) par rapport au sens de défilement des brins de fil,
    en ce que l'élément intermédiaire (60) comporte une surface d'entraînement (62), et
    en ce que l'élément d'accumulation (60) peut être appliqué contre ladite surface d'entraînement (62) et être entraîné en rotation par frottement de cette surface sur l'élément d'accumulation.
  2. Station de câblage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit élément d'accumulation (50) a la forme générale d'un disque et en ce que ledit élément intermédiaire (62) comporte une bague (66) entourant l'arbre et se prolongeant à une de ses extrémités par un flasque (70) comportant sur sa face frontale ladite surface d'entraînement (62).
  3. Station de câblage selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit flasque (70) comporte à sa périphérie un rebord annulaire (72) s'étendant axialement et en ce que la face frontale de ce rebord forme ladite surface d'entraînement (62).
  4. Station de câblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens pour entraîner en rotation ledit élément d'accumulation (50) comprennent en outre un dispositif (74) permettant d'appliquer en permanence ledit élément d'accumulation (50) contre ladite surface d'entraînement (62).
  5. Station de câblage selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit dispositif (74) permettant d'appliquer ledit élément d'accumulation (50) contre ladite surface d'entraînement (62) est solidaire dudit arbre de support (54) et disposé en amont du disque d'accumulation (50) par rapport au sens de défilement des brins de fils.
  6. Station de câblage selon la revendication 4 ou 5, caractérisé ledit dispositif (74) permettant d'appliquer ledit élément d'accumulation (50) contre ladite surface d'entraînement (62) comprend un ressort (82) agissant sur une bague de friction (84) qui vient en contact de frottement avec l'élément d'accumulation (50).
  7. Station de câblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité d'éléments d'accumulation (50) associés chacun à un élément intermédiaire d'entraînement (60).
  8. Station de câblage selon la revendication 7, caractérisée en ce que le couple d'entraînement par frottement transmis à l'élément d'accumulation (50) par l'élément intermédiaire (60) augmente à partir des moyens de guidage (16) fixes jusqu'aux moyens de câblage (6).
  9. Station de câblage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le couple d'entraînement varie en fonction, d'une part, du coefficient de frottement entre les matières respectivement des éléments intermédiaires (60) et des éléments d'accumulation (50) et/ou, d'autre part, du rayon (R) défini par la distance séparant la surface de frottement (62) de l'axe de rotation (Ar) de l'arbre de support (54).
  10. Station de câblage selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisée en ce que les éléments d'accumulation (50) sont montés à égale distance les uns des autres sur l'arbre de support (54).
  11. Station de câblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments d'accumulation (50) et les éléments intermédiaires (60) comprennent des évidements d'allégement.
  12. Station de câblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les éléments mobiles en rotation (de ladite station) sont réalisés en alliages légers.
  13. Station de câblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'arbre de support (54) a la forme d'un tube destiné à être traversé par l'âme du câble à fabriquer.
  14. Station de câblage selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'ajustement de l'élément d'accumulation (50) sur l'arbre de support (54) est effectué avec des tolérances de fabrication F7, h7.
  15. Station de câblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une filière de câblage (FC) disposée en aval de l'élément de câblage (38) par rapport au sens du défilement des brins de fils (4a-4g).
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