FR2516105A1 - Procede pour realiser des cables a plusieurs brins, et machine de fabrication pour sa mise en oeuvre - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UNE MACHINE POUR REALISER DES CABLES A PLUSIEURS BRINS. ON PART D'UN FIL BRUT 4 DE FORT CALIBRE, QUE L'ON FAIT PASSER EN CONTINU DANS UNE PRESSE D'EXTRUSION 7 DONT LA TETE TOURNANTE A COULOIR ANNULAIRE DE COMPRESSION EST POURVUE DE PLUSIEURS FILIERES, D'OU SORTENT EN NAPPE CONIQUE PLUSIEURS FILS EXTRUDES 8. CEUX-CI CONVERGENT DANS UNE FILIERE DE TORSADAGE 9, OU ILS SE TROUVENT TORDUS AUTOUR D'UNE AME 2. LE CABLE TORSADE 10 AINSI FORME PASSE DANS UN COMPTEUR 11 ET SUR UN CABESTAN DE SORTIE 12, AVANT DE S'ENROULER SUR UN TAMBOUR AMOVIBLE DE SORTIE 13. APPLICATION AUX MACHINES DE CABLERIE, D'ENCOMBREMENT ET DE CONSOMMATION EN ENERGIE REDUITS, NOTAMMENT POUR CABLES ELECTRIQUES.

Description

Procédé pour réaliser des cibles à plusieurs brins1 et machine de fabrication pour sa mise en oeuvre
La présente invention concerne un procédé pour réaliser des cibles nus à plusieurs brins, en particulier des cibles à brins en métal doux. L'invention vise également une machine servant à fabriquer de tels cabales, notamment des cibles électriques.

En général, les cibles connus à plusieurs brins sont classés en cibles à couches concentriques, cibles multiples ("aggrégats"), et cibles composites, qui sont couramment fabriqués au moyen d'opérations successives d'étirage, de recuit et de torsadage. Dans l'opération d'étirage, on part d'un brin de diamètre relativement important à l'état brut, et on l'étire pour avoir un fil de plus faible calibre.

D'autre part, l'opération de torsadage consiste à tordre ensemble plusieurs fils étirés comme ci-dessus, pour les disposer autour d'une dme au moyen d'une filière de torsadage. Par exemple, on peut ainsi tordre six fils autour d'une dme unique, pour réaliser un cible de structure concentrique, qui est le plus simple de tous les types connus de cables à plusieurs brins. Suivant les cas, on peut effectuer cette opération de torsadage avant ou après l'opéra- tion de recuit.

Un atelier de fabrication classique de câbles à plusieurs brins, est donc organisé comme suit, pour les trois opérations indépendantes ci-après :
A) Opération d'étirage, où le fil brut passe dans une machine d'étirage, qui produit un fil étiré, reçu dans une machine d'enroulement à tambour amovible.

B) Opération de recuit, où le fil étiré, déroulé du tambour, passe dans une machine de recuit ou dans un four, pour tre à nouveau enroulé sur un autre tambour.

C) Opération de torsadage, où le fil recuit passe dans une machine de torsadage, servant à confectionner un cible reçu à la sortie par une autre machine d'enroulement à tambour.

Un tel atelier de production requiert donc une installation encombrante, pour laquelle il faut une surface considérable. En outre, une consommation excessive d'énergie est inévitable, à cause des machines d'enroulement à tambour qui jouent le meme role à chacun des trois stades A) à C) de la fabrication du câble.

On a proposé divers genres de procédés pour façonner par extrusion les fils constitutifs d'un ciblez et notamment le procédé de formage dit "conforming", et le procédé en hélice. Le procédé de formage dit "conforming", tel que décrit dans le brevet US 3 765 216, consiste à introduire en continu la matière du fil à réaliser dans un couloir d'entrée, disposé entre une roue qui tourne et un mandrin fixe, pour produire par extrusion continue des fils qui sortent par des orifices ménagés dans le mandrin. Cependant, ce procédé ne prévoit pas de soumettre à une opération de torsadage les fils extrudés ainsi produits.D'autre part, le procédé de fabrication en hélice, tel que décrit dans le brevet US 3 884 062, consiste à réaliser d'abord des éléments annulaires de matiè re brute, par extrusion à la presse hydraulique, entre une filière primaire de profil hélicoïdal et un mandrin qui perce le trou central ; puis à transformer ces éléments primaires extrudés, par tournage contre une butée fixe, afin d'obtenir un fil, par extrusion de la matière qui passe dans une filière fixée en regard de la butée fixe. Ce procédé permet de traiter par extrusion des élements annulaires de grand diamètre, pour eWtirer des fils au cours d'une opération qui peut durer longtemps, en évitant donc les pertes de temps liées aux périodes inactives des modes habituels d'extrusion.Cependant, on considère que ce procédé ne convient que pour une production à une échelle assez limitée, car il ne permet pas de fonctionner en continu, ni de réaliser un torsadage hélicoïdal avec les produits ainsi extrudés.

La présente invention vise à réaliser la combinaison des particularités du procédé d'extrusion en hélice, où les produits sortent sous une forme hélicofdale, drune manutention difficile, et les particularités du procédé "conforming", qui permet d'effectuer une extrusion continue. Cette combinai son particulière à l'invention permet donc d'effectuer simulcanément et en continu une opération d'extrusion et une opération de torsadage.

L'invention a pour but un procédé et une machine permettant de fabriquer des cibles à plusieurs brins, en réalisant d'une manière ininterrompue les opérations d'étirage, de recuit et de torsadage0 de manière à réduire sensiblement l'encombrement total de la machine, ainsi que la surface nécessaire pour l'atelier correspondant, et la consommation d'énergie.

L'invention vise également un procédé d'extrusion applicable en continu, pour étirer et recuire une nappe formée de plusieurs fils, ainsi qu'un procédé permettant de torsader l'ensemble de ces fils, également de manière continue.

Le procédé pour fabriquer un cible électrique à plusieurs brins, qui fait l'objet de l'invention, est caractérisé en ce qu'on réalise par extrusion un certain nombre de fils, au moyen de filières montées sur un élément tournant, tournant dans un sens prédéterminé , et en ce qu'on assure en continu un torsadage de l'ensemble de ces fils, pour réaliser le cible à plusieurs brins.

De préférence, pour torsader les fils, on fait tourner l'élément tournant d'où sortent les-fils, en faisant ensuite passer ceux-ci par un point fixe où ils se trouvent retenus en rotation : en outre, on fait passer de préférence un autre fil, ou un autre câble, par un trou axial de l'élément tournant, en associant ce dernier fil à l'ensemble des fils extrudés soumis au torsadage.

La machine selon l'invention pour fabriquer un cible électrique à plusieurs brins, comportant au moins une unité pour confectionner un cible à plusieurs brins, est caractérisée en ce que cette unité comporte
- des moyens tournants, tournant dans un sens prédéterminé, et présentant intérieurement un espace annulaire libre
- un mandrin comportant un couloir d'arrivée pour un fil brut provenant de l'extérieur , ce couloir d'arrivée étant disposé en regard de l'espace annulaire interne des moyens tournants, de manière à définir en combinaison avec les moyens tournants un passage annulaires où Dans #r?t::er le fil brut, qui s'y trouve progressivement comprimé, grace à une disposition particulière de ce passage
- une pluralité de filières, disposées dans l'espace annulaire interne des moyens tournants, produisant par extrusion plusieurs fils à partir du fil brut comprimé ;
- des moyens de torsadage, tordant ensemble les fils extrudés ainsi produits.

Gracie à l'invention, il est possible de produire à volonté diverses sortes de cibles à plusieurs brins, en échangeant tel ou tel élément de la machine définie ci-dessus, ou en adoptant diverses combinaisons de torsadage.

Suivant une variante, les filières d'extrusion sont disposées en cercle, pour tourner avec l'élément rotatif et débiter une nappe formée de plusieurs fils extrudés, que l'on torsade ensuite ensemble pour réaliser un cible à plusieurs brins.

Par exemple, on peut torsader la nappe à plusieurs fils sortant des filières d'extrusion autour d'un autre fil, ou d'un autre câble, qui arrive par un trou axial de l'élément tournant. Les fils ainsi torsadés peuvent servir à réaliser à volonté un cible multiple ('aggrégat"), ou un cible à structure concentrique.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, la machine à fabriquer des cibles à plusieurs brins comporte un dispositif d'extrusion en continu, pourvu d'une t8te tournante qui présente une gorge annulaire interne communiquant avec un espace libre ménagé sur une paroi latérale ou sur le fond de la gorge ; un mandrin fixe profilé, engagé dans la gorge annulaire, de manière à réaliser dans celle-ci une section de passage qui décret progressivement à un taux prédéterminé ; et plusieurs filières disposées en cercle sur le fond ou sur une paroi latérale de la gorge annulaire, de manière à faire débiter plusieurs fils extrudés par lesdites filières, sous effet de la rotation de l'élément tournant, tout en effectuant un torsadage de l'ensemble de ces fils, afin de confectionner un câble à plusieurs brins.

D'une manière avantageuse, liment tournant est percé d'un trou central, pour le passage d'un autre fil, ceci permet de réaliser à volonté un câble multiple ("aggrégat") ou un cible à structure concentrique.

L'invention permet également de réaliser facilement un cible composite à brins multiples, en combinant dans la machine de fabrication plusieurs unités, constituées chacune d'une machine élémentaire telle que définie plus haut.

Selon une autre variante, on fait arriver en continu un fil brut dans un couloir annulaire ménagé entre un élément interne tournant, un élément externe qui tourne dans le même sens, et un mandrin qui peut autre fixe ou mobile, par exemple tournant ou coulissant dans le sens axial ; on réalise par extrusion plusieurs fils divisionnaires, à partir du fil brut initial, au moyen d'une tette tournante qui porte plusieurs filières d'extrusion disposées en cercle ; et on tord ensemble les fils extrudés sortant des filières de la te te tournante.

Les fils extrudés ainsi réalisés à partir du fil brut initial peuvent etre torsadés avec un autre fil, ou autour de ce fil, qui arrive par un trou axial de la tete tournante, et/ou par un trou axial du mandrin, de manière à réaliser un cible torsadé composite, ou un câble de structure concentrique.

D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description de quelques modes de réalisation de l'invention, présentés ci-après à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue générale d'une machine à fabriquer des cibles torsadés, conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue de détail d'un dispositif d'extrusion qui fait partie de la machine de la figure 1,
- la figure 3 est une coupe de la figure 2, suivant
III-III,
- les figures 4 à 9 sont des coupes de détail représentant d'autres modes de réalisation du dispositif d'extrusion,
- la figure 10 est un schéma qui montre la nécessité de ménager un espace libre dans la gorge annulaire interne du dispositif d'extrusion,
- la figure 11 est une coupe partielle d'une autre variante du dispositif d'extrusion,
- la figure 12 est une vue éclatée du meme dispositif,
- la figure 13 est une vue en perspective du meme dispositif assemblé,
- les figures 14 à 18 représentent encore d'autres variantes du dispositif d'extrusion,
- la figure 19 est un schéma d'un système de production d'un cible à plusieurs couches concentriques,
- la figure 20 est un schéma d'un système de production d'un cdbfede type dit "53" formé par étirage,
- la figure 21 est un schéma d'un système de production de cibles composites,
- la figure 22 est un schéma d'une variante du système de la figure 1.

La figure 1 est une vue d'ensemble d'une machine conforme-à l'invention, servant à fabriquer des cibles à plusieurs brins. La machine comporte un premier support 1, sur lequel est enroulé un fil 2 de petit diamètre, et un second support 3 sur lequel est enroulé un fil brut 4, de gros diamètre.

En partant du support 1, le fil 2 passe dans un dispositif redresseur 6, muni d'une pluralité de galets redresseurs 5.

Le fil brut 4 est déroulé du support 3, pour passer dans un dispositif d'extrusion 7, qui confectionne plusieurs fils 8 à partir du fil brut 4. Comme on l'expose en détail ciaprès, les fils 8 sont torsadés ensemble dans un dispositif torsadeur, suivant un axe définir le fil 2, de manière à réaliser un cible 10 à torons concentriques autour d'une amie. Le cible 10 passe ensuite dans un compteur ll avant d'être amené par un cabestan 12 à un tambour d'enroulement 13.

Dans la machine représentée, le dispositif d'extrusion 7 confectionne simultanément plusieurs fils 8, tout en assurant leur recuit1 d'une manière qui combine les opérations usuelles d'étirage et de recuit.

Les figures 2 et 3 sont des vues de détail du dispositif d'extrusion 7 et du dispositif torsadeur 9. Le dispositif 7 comporte un élément tournant 14, constitué par un disque entraîné en rotation par un organe moteur, et présentant en périphérie une gorge annulaire 15 et un espace libre 16 à la base de la gorge annulaire 15. Un mandrin profilé fixe 17 est engagé dans la gorge annulaire 15. Un couloir 18 servant de passage pour le fil brut 4 traverse l'é- lément profilé 17 pour déboucher dans la gorge annulaire 15 du disque 14, de manière à guider le fil brut, pour l'amener dans la gorge.La face interne 19 de l'élément profilé 17 définit, avec le fond et les parois latérales de la gorge 15, un passage annulaire 21 dont la section décroît progressivement à un taux prédéterminé, dans la direction de la flèche 20 (figure 3), en partant d'un point où le couloir 18 d'arrivée du fil débouche dans le passage annulaire 21. Un galet de guidage 22 est disposé en haut de l'élément profilé 17, en regard du couloir 18.

Le disque 14 comporte un alésage axial 23, traversant le disque de part en part, et entouré de plusieurs filières 26, montées chacune dans un trou taraudé 25 qui traverse une partie antérieure 24 du disque 14, suivant un axe parallèle à l'alésage 23 du disque, et communique avec l'espace interne 16. Des supports 27, contenant chacun une filière 26, sont vissés chacun dans l'un des trous taraudés 25, du cté de la face antérieure du disque 14. Chaque support 27 est percé d'un trou axial 28, et chaque filière 26 montée à l'extrémité interne d'un support 27, en regard de l'espace interne 16, fait communiquer le passage annulaire 21 et le trou axial 28.Les filières sont disposées radialement dans un plan perpendiculaire à un axe de l'élément tournant, chaque filière se trouvant à la même distance de l'axe de l'élément tournant, et séparée de la filière adjacente par un écart angulaire constant.

Le dispositif 7 comporte en outre un certain nombre
de galets 29 de réglage de tension, associés à une plaque
à trous 30, qui sert à guider les fils 8 en regard du dis
que 14. Le dispositif trsadeur 9 comporte une filière de
torsadage 31, rigidement fixée à un support. Le trajet sui
vi par les fils 8 entre le dispositif d'extrusion 7 et le
dispositif de torsadage 9 comporte des moyens de refroidis
sement (non représentés), qui servent à éviter sur les fils
la formation d'impuretés (à base d'oxyde de cuivre).

Le fonctionnement des dispositifs décrits en réfé
rence aux figures 2 et 3 est le suivant
Le fil brut 4, guidé par le galet d'entrée 22, arrive par le couloir 18 du mandrin profilé fixe 17, et passe de
là dans le couloir annulaire 21 du disque tournant 14. Le
fil avance progressivement dans le couloir 21, sous l'ef
fet de la rotation du disque 14, jusqu'à remplir complète
ment le couloir 21, grace au frottement qu'il exerce sur
la périphérie du disque 14. Au cours de ce mouvement, le
fil 4 subit une compression progressive, sous l'effet de la
décroissance progressive de la section du couloir 21, qui
résulte de la configuration de la face interne 19 du man
17
drin fixe/ dont le profil est prévu à cet effet. Lorsque
la compression ainsi subie par le fil 4 atteint une valeur prédéterminée, la matière du fil 4 passe par extrusion à
travers les filières 26, de manière à former des fils 8
d'un calibre voulu, qui sortent en continu de la face an
térieure du dispositif 7. Ainsi, le fil 4 de gros diamètre
est divisé par les filières d'extrusion 26 en plusieurs
fils 8 de plus petit diamètre, cette transbrmation déga
geant une quantité importante de chaleur, du fait des
efforts de compression élevés qui sont appliqués pour ce
faire à la matière des fils.

Ce processus de fabrication combine d'une manière continue des phases d'étirage et de recuit, à la différence du système connu précédemment. Les tensions des fils 8 sont réglées à une valeur constante et prédéterminée, par les galets de réglage 29, animés d'un mouvement de révolution qui suit la rotation du disque 14. En même temps, le fil 2 destiné à constituer lame du câble, arrive par l'alésage a= > ial 23 du disque 14. Les fils 8 entrent donc dans le dispositif de torsadage 9 en même temps que le fil 2 de l'âme, grâce au guidage assuré par la plaque à trous 30.La filière de torsadage 31 du dispositif 9 retient en rotation les fils 8 en position fixe, et coopère avec le disque tournant 14, pour assurer d'une manière continue le torsadage des fils 8 autour du fil 2 de l'âme, pour former une seule couche de torons sur le câble 10, autour de l'âme de celui-ci. Le câble 10 est ensuite amené au tambour d'enroulement 13 (figure 1) par le cabestan 12, après avoir traversé le compteur 11.

Les figures 4 et 5 représentent un mandrin d'arrivée fixe 17' qui est une version partiellement modifiée du mandrin fixe des figures 2 et 3. On voit que le mandrin modifié 17' est plus long que le mandrin 17. Cette modification est utile pour réduire l'effet de reflux de la matière traitée, afin de l'empêcher de revenir de l'espace libre interne vers le couloir 18.

On a représenté sur la figure 6 une autre disposition possible de l'espace libre interne dans le disque 14. Les pace libre interne 16' est alors ménagé dans une paroi antérieure latérale de la gorge 15, et non plus dans le fond de la gorge. Cette position de l'espace libre interne permet de réduire le diamètre du disque 14, et donc de réduire la puissance nécessaire pour l'entraîner en rotation.

La figure 7 représente un autre mode de réalisation de l'invention, comportant un disque 14', constitué par un élément annulaire percé par un trou central. Une gorge annulaire 15' est ménagée radialement vers l'extérieur sur une face interne du disque. Dans ce mode de réalisation, le mandrin profilé 17 qui définit la volute d'arrivée se monte dans la gorge 15' par l'intérieur du disque 14', et non par l'extérieur comme dans les modes de réalisation décrits plus haut. Le fil 4 arrive dans la gorge 15' par un passage schématisé par une flèche 32. Un avantage de cette configuration est que le disque 14' peut être très mince.

La figure 8 représente un autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel une gorge annulaire 15" est ménagée dans le sens axial, dans la partie extrême 24 du disque 14, parallèlement à l'alésage axial 23. Au besoin, on peut donner à la gorge annulaira 15" une position inclinée, comme représenté sur la figure 9, en donnant une forme tronconique à l'élément tournant. Plus précisément, on ménage une gorge annulaire 15"' dans l'extrémité antérieure du disque 14, dans une position inclinée vers l'avant dans le sens axial, et vers l'intérieur dans le sens radial, telle que l'axe du trou 28 du support de chaque filière associée à cette gorge coupe l'axe du disque 14. Comme on le voit sur les figures 8 ou 9, l'extrémité antérieure 24 du disque 14 n'est pas entourée par le mandrin profilé 17 qui définit la volute d'entrée.Ceci nécessite un refroidissement de l'extrémité antérieure 24, de telle sorte que la gorge annulaire 15" ou 15"' doit avoir une largeur minimum dans le sens radial.

La figure 10 est un schéma qui montre pourquoi il est nécessaire de ménager un espace libre 16 dans la gorge annulaire 15 pour le processus d'extrusion continue qui s'effectue dans les filières 26. On voit sur la figure 10 que les fils 4 peuvent subir une extrusion dans les zones hachurées 34 du disque 14, mais non ailleurs. Autrement dit, s'il n'y avait pas de filières 26 à l'endroit des zones hachurées, il n'y aurait pas formation de fils, quel que soit le nombre des fils 4 arrivant au disque 14 (trois dans le cas de la figure 10).

Les figures Il a 13 sont des vues partielles de détail d'autres variantes du dispositif 7 de division par extru sion, et du dispositif de torsadage associé 9. Le dispositif 7 comporte dans ce cas un élément tubulaire interne 14a, entrainé en rotation par un moteur (non représenté); et un élément tubulaire- externe 14b coaxial à l'élément tubulaire interne 14a, et entourant clui-ci. L'élément tubulaire interne 14a présente plusieurs saillies allongées 14a', qui s'étendent dans le sens axial sur l'élément 14a. L'élément tubulaire interne 14a et l'élément tubulaire externe 14b délimitent entre eux un espace annulaire, ouvert à ses deux extrémités opposées dans le sens axial.Un mandrin annulaire fixe 17a est disposé en regard de l'une des extrémités ouvertes de l'espace annulaire 15a, entre les éléments tubulaires 14a et 14b. Une extrémité 17a' du mandrin 17a, en regard de l'espace annulaire 15a, est inclinée ou cambrée en direction de l'espace 15a. Comme on le voit sur la figure 12, l'extrémité 17a' du mandrin 17a est échancrée., de manière à réaliser un couloir hélicoïdal pour l'introduction du fil brut 4, ce couloir hélicoïdal faisant un tour complet entre son entrée et sa sortie.

Le dispositif 7 comporte également une tête rotative 27, qui porte plusieurs filières interne 26. La tete 27 peut tourner dans un sens ou dans l'autre, suivant le sens du torsadage désiré pour le câble, mais on admet dans ce cas que la tt toac à I'inr du ze=ss d ration de l'élément tubulaire interne 14a. La tête tournan Le 27 comporte une tige 271 percée d'un trou axial 23, et engagée dans l'élément tubulaire interne 14a. A une extrémité de la tige 271, est disposé un bloc annulaire 27' qui porte les filières, et qui est aligné axialement avec l'espace annulaire 15a.Comme on le voit sur la figure 12, l'extrémité antérieure 27 de la tête d'extrusion 27 présente un profil en dents de scie, et les filières 26 sont situées sur les facettes d'attaque 272 des diverses dents, par rapport au sens de rotation. Un couloir 28 part de chaque filière 26, pour aboutir à la face postérieure plane du bloc d'extrusion 27'. Chaque filière 26 présente une forme concave ou une forme conique inverse.

Le dispositif 7 comporte en outre plusieurs galets 29 de réglage de tension et une plaque à trous 30, pour guider les fils 8 en regard de la tête tournante 27. Le dispositif de torsadage 9 situé en regard du dispositif d'extrusion 7, comporte une filière fixe de torsadage 31. Le trajet des fils 8 entre le dispositif d'extrusion 7 et le dispositif de torsadage 9 comporte des moyens de refroidissement (non représentés), pour empêcher la formation d'impuretés (telles que des oxydes métalliques), sur les fls.8.

Le fonctionnement des dispositif sUCnrlLférence aux figures 11 à 13 est le suivant
La matière à transformer, constituée par le fil brut 4, est introduite dans le dispositif d'extrusion par le couloir d'entrée 18a, entre le mandrin 17a et l'élément tubulaire externe 14b. La rotation de l'élément tubulaire interne 14a et de l'élément tubulaire externe 14b, par suite du frottement exercé par ces éléments sur le fil 4, assure l'avance du fil vers l'espace annulaire 15a. Le fil 4 remplit donc l'espace ménagé entre les éléments tubulaires 14a et 14b et le mandrin 17a, tout en subissant une compression progressive. Au cours de ce processus, les saillies allongées 14a' disposées dans le sans axial sur l'élément tubulaire interne 14a, empêchent le glissement du fil 4 dans le sens de la rotation, par rapport à l'élément tubulaire interne 14a.

Ensuite, le fil 4 est soumis à un effet de compression par les facettes d'attaque 272 des dents du bloc d'extrusion 27' qui tourne à l'envers par rapport à la rotation des éléments tubulaires 14a et 14b. De ce fait, le fil 4 se trouve amené à un état de demi-fusion, ou à un état sensiblement analogue.

Les filières 26 prélèvent chacune de manière continue, dans la matière du fil 4 ainsi malaxée, un fil extrudé 8 qui sort du bloc d'extrusion 27' par le couloir interne 28 associé à chaque filière. I1 est ainsi possible de donner à chaque fil extrudé 8 tout calibre voulu, déterminé par le calibre de la filière correspondante 26. Le fil 4 de gros diamètre, prélevé sur le support 3, se trouve ainsi transformé par extrusion dans les filières 26, pour donner des fils extrudés 8 de petit calibre, et subit en même temps un effet de compression considérable, qui dégage une quantité importante de chaleur. Ce processus de transformation réalise une continuité entre les opérations classiques d'étirage et de recuit.

La tension de chaque fil extrudé 8 est réglée à une valeur constante et prédéterminée, au moyen de galets de réglage 29, qui sont animés d'un mouvement de révolution pour suivre la rotation de l'élément tubulaire interne 14a.

En même temps, le fil axial 2, qui constitue l' me du câble 10, arrive à la plaque de guidage 30, en passant par le trou axial 23 de la tête tournante 27. Les fils extrudés 8 arrivent ainsi en m8me temps au dispositif de torsadage 9, de même que le fil 2 de l'ame , grace à la plaque de guidage 30, et la filière de torsadage 31 du dispositif 9 assure le torsadage des fils 8 autour de l' me 2, pour réaliser un cible 10 comportant une seule couche concentrique de brins autour de l' me. Le cible 10 passe ensuite dans le compteur 11 et sur le cabestant 12, pour arriver au tambour d'enroulement 13 de la figure 1.

On a représenté sur la figure 14 une autre variante du dispositif d'extrusion, dans laquelle les éléments tubulaires 14a et 14b ont une forme et une dispositif particulière, de manière à définir un espace annulaire interne 15' incliné par rapport à l'axe de la tête d'extrusion. On a représenté sur la figure 15 une autre variante, comportant un espace annulaire interne 15a" qui s'étend radialement, dans une direction perpendiculaire à l'axe de la tête d'extrusion.

Autrement dit, le premier et le second éléments tubulaires sont alors juxtaposés dans le sens axial.

Les figures qui précèdent, représentent une tête tournante 27 associée à l'élément tubulaire interne 14a, dans les divers modes de réalisation présentés. Mais suivant un autre mode de réalisation, la tête tournante peut aussi être située en regard de l'élément tubulaire interne, du cté du dispositif de torsadage, sans faire partie intrinsèque de l'élément tubulaire interne 14a, comme représenté pour la tête tournante 27' de la figure 16.

On a représenté sur la figure 17 un dispositif d'extrusion comportant un mandrin tournant 17b monté en position oblique, avec un angle d'inclinaison 9 par rapport à l'axe de élément tournant interne 14a. Le mandrin 17b assure l'introduction continue du fil brut~4 dans l'espace annulaire interne 15a, tout en tournant sensiblement de la même manière que l'élément tournant interne 14a. Dans ce cas le mandrin tournant 17b ne peut provoquer l'avance du fil brut 4 que d'une quantité qui correspond seulement à un demitour (180 ), et on doit donc lui associer un mandrin auxiliaire fixe 51, qui assure l'avance du fil brut sur l'au- tre demi-tour.

La figure 18 représente encore une autre variante du dispositif d'extrusion conforme à l'invention, et comportant un mandrin tournant 17c, mobile dans le sens axial, pour assurer l'introduction du fil 4 Le mandrin 17c est divisé en plusieurs parties égales, individuellement associées à l'élément tournant interne par des clavettes 53, de telle sorte que chaque partie du mandrin peut tourner avec l'élément tournant interne 14a, tout en coulissant dans le sens axial gr ce à la clavette 53 correspondante.Une extrémité de chaque partie du mandrin tournant 17c est en appui sur une rampe obliqué, ménagée à l'extrémité dlun mandrin fixe 17c". Lorsque le disque 14 est entratné en rotation, le mandrin 17c assure l'introduction du fil brut 4, bourré tour après tour dans l'espace annulaire interne du mandrin fixe 17ct Les diverses parties du mandrin tournant 17c suivent pour ce faire la rotation du disque 14a, et coulissent dans le sens axial en s'appuyant sur la rampe oblique ménagée à l'extrémité du mandrin fixe l7c" Le mandrin tournant 17c est entouré par un support 52, et sssocié à une pièce de guidage fixe 17c"'.

Sur la figure 19, on a représenté schématiquement une machine conformé à l'invention pour fabriquer des cibles à plusieurs couches concentriques de brins. Cette machine comporte trois unités d'extrusion 35,36,37, montées à la suite l'une de l'autre, et constituées chacune par un dispositif de division par extrusion et par un dispositif de torsadage, respectivement analogues au dispositif d'extrusion 7 et au dispositif de torsadage décrits ci-dessus en référence aux
figures 1, 11 et 12. Un fil axial 2, destiné à constituer
l' me du cabale, provient du support 1 et arrive à la première unité 35 d'extrusion et de torsadage, qui effectue le torsadage des fils 8 autour de l' me 2, pour constituer une première couche.La seconde unité d'extrusion et de torsadage 36 tord d'autres fils 8 autour de la première couche, pour réaliser une seconde couche. La troisième unité 37 tord encore d'autres fils 8 autour de la deuxième couche, pour constituer une couche extérieure. Le cible 10' à plusieurs couches concentriques passe ensuite sur le cabestan 12, pour aboutir au tambour d'enroulement 13, comme sur la figure 1.

Dans une telle installation, une série d'unités d'extrusion et de torsadage, montées à la suite l'une de l'autre, permet de fabriquer un cible de structure concentrique comportant un nombre voulu de couches de brins tordus autour d'un fil axial constituant l' & e du câble. L'unité intermédiaire 36 comporte deux dispositifs de base 35, et l'unité terminale 37 comporte trois dispositifs de base 35.

On a représenté sur la figure 20 une autre variante de la machine conforme à l'invention, pour fabriquer des cibles étirés, du genre dit "SB". Un cible 10 à structure concentrique sort de l'unité de base 35 et passe dans une machine de réduction de diamètre 38, opérant en continu et comportant plusieurs galets 39 ou filières assurant un effet de rétreint analogue. Le câble 10 subit alors un torsadage, en passant dans une torsadeuse à poinçon 40, d'un genre connu.

A la sortie de la machine conforme à l'invention, le cible provenant de la torsade 40 passe dans une filière de finition (non représentée), qui sert à donner au cible un diamètre uniforme.

Sur la figure 21, on a représenté une autre machine conforme à l'invention, pour fabriquer des cibles composites, et comportant plusieurs unités de base 35 qui débitent dans un dispositif tournant commun 41, assurant le torsadage du câble, et l'enroulement du câble terminé. Les unités de base 35 sont disposées radialement par rapport à l'axe du dispositif de torsadage 41, qui comporte intérieurement un cabestant 12 et un tambour d'enroulement 13.Chacune des unités de base 35 fabrique un cible 10 à structure concentrique, et les divers cibles 10 passent ensuite dans le dispositif de torsadage 41, qui fonctionne par rotation partir des cabres 10 à structure concentrique, pour fabriquer un cible composite 42. Une fois terminé, celui-ci passe sur le cabestan 12 pour aller s'enrouler sur le tambour de sortie 13.

Sur la figure 22, on a -représenté une variante de la machine de la figure 21, dans laquelle le cabestan 12 et le tambour d'enroulement 13 sont séparés. Cette machine de la figure 22 comporte en combinaison une unité tournante de torsadage 43 pourvue de cabestans 12, et deux unités de sortie 44, munies chacune d'un tambour d'enroulement 13.

Un mécanisme de conjugaison (non représenté) permet de faire tourner en synchronisme la machine 43 et les unités de sortie 44. Cette variante représentée sur la figure 22 présente par rapport à la machine de la figure 21 l'avantage de pouvoir fonctionner de manière continue, sans qu'il y ait lieu de l'arreter pour passer d'une unité de sortié 44 à 11 autre.

A l'exception des variantes correspondant aux figures 21 et 22, on a décrit la machine conforme à l'invention dans le cas d'une fabrication de câbles à structure concentrique. Mais il est évident pour les professionnels qualifiés que les brins multiples, préparés par exemple par le dispositif d'extrusion 7 ou par l'unité de base 35, peuvent être facilement torsadés pour réaliser un cible multiple ("aggrégat"),sous l'une des diverses formes connues.

L'invention propose ainsi un procédé permettant non suelement d'opérer en continu suivant des phases successives d'étirage, de recuit et de torsadage, mais encore de fabriquer un cible de calibre quelconque, par simple échange des filières ou de la tête d'extrusion de chaque dispositif de façonnage.

Claims (37)

REVENDICATIONS

1 - Procédé pour fabriquer un câble métallique à plusieurs brins, caractérisé en ce qu'il comporte les phases opératoires suivantes

On forme plusieurs fils par extrusion, au moyen de filières montées sur un élément tournant, tournant dans un sens prédéterminé; et

On assure en continu un torsadage de 11 ensemble de ces fils, pour réaliser le câble à plusieurs brins.

2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour torsader les fils on fait tourner l'élément tournant d'où sortent les fils, en faisant passer les fils par un point fixe où ils se trouvent retenus en rotation.

3 - Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'en outre on fait passer un autre fil ou un autre câble à plusieurs brins par un trou axial de l'élément tournant, en associant ce dernier fil à l'ensemble des fils extrudés soumis au torsadage.

4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opération de torsadage comporte une phase où l'on tord l'ensemble des fils extrudés autour de l'autre fil axial, ou autre câble à plusieurs brins, pour réaliser un câble à plusieurs couches de brins.

5 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filières d'extrusion sont disposées radialement dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'élément tournant.

6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque filière est située à la même distance de l'axe de l'élément tournant.

7 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les filières sont écartées l'une de l'autre par un intervalle angulaire constant.

8 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les filières sont fixées de manière amovible sur l'élément tournant.

9 - Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les filières sont disposées à l'encontre du mouvement de rotation de l'élément tournant.

10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les filières tournent dans un sens opposé au sens de rotation de l'élément tournant.

11 - Procédé pour fabriquer un câble métallique à plusieurs brins, caractérisé en ce qu'il comporte les stades opératoires suivants

- on forme plusieurs fils par extrusion, au moyen de plusieurs filières montées respectivement sur plusieurs éléments tournants disposés en série

- on torsade ensemble les fils extrudés sortant de chaque élément tournant, pour réaliser plusieurs câbles à brins multiples ;

- on soumet le câble à plusieurs brins sortant de chaque élément tournant à un torsadage supplémentaire, dans lequel on prend des fils extrudés sortant de l'élément tournant suivant, pour les tordre autour du câble à brins mufti ples fabriqué par les filières de chaque élément tournant antérieur.

12 - Procédé pour fabriquer un câble métallique à plusieurs brins, caractérisé en ce qu'il comporte les phases opératoires suivantes

- on forme plusieurs fils par extrusion, au moyen de plusieurs filières respectivement montées sur plusieurs éléments tournants disposés radialement

- on torsade l'ensemble des fils extrudés sortant de chacun des éléments tournants, pour réaliser plusieurs câbles à brins multiples

- on soumet ces câbles à brins multiples à un torsadage complémentaire, pour réaliser un câble torsadé complexe.

13 - Machine pour fabriquer un câble métallique à plusieurs brins, comportant au moins une unité pour confectionne un câble à plusieurs brins, caractérisée en ce que cette unité comporte

- des moyens tournant , dans un sens prédéterminé, et présentant un espace libre annulaire interne

- un mandrin présentant un couloir d'arrivée pour un fil brut provenant de l'extérieur; ce couloir d'arrivée étant disposé en regard de l'espace annulaire interne des moyens tournants, de manière à définir en combinaison avec les moyens tournants un passage annulaire ou peut pénétrer le fil brut, qui s'y trouve progressivement -comprimé par la disposition da ce passage;

- plusieurs filières disposées dans l'espace annulaire interne des moyens tournants, produisant par extrusion plusieurs fils à partir du fil comprimé;;

- et des moyens de torsadage tordant ensemble les fils extrudés

14 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le passage annulaire ou peut pénétrer le fil brut présente une section qui décroît progressivement dans le sens prédéterminé de rotation des moyens tournants, à partir de l'endroit où le couloir d'arrivée du fil brut débouche dans ce passage annulaire, la section de ce passage décroissant à un taux prédéterminé pour soumettre le fil brut à un effet de compression.

15 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens tournants comportent un élément tournant pourvu d'une gorge annulaire interne qui constitue un espace libre annulaire, la gorge annulaire présentant une cavité continue.

16 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que chaque filière est montée sur un support tubulaire vissé dans un trou de 1' élément tournant et percé d'un canal axial ; la filière montée sur son support étant disposée en regard de la cavité de la gorge annulaire pour faire communiquer celle-ci avec le canal axial du support de la filière.

17 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le mandrin comporte intérieurement un galet de guidage, en regard du passage annulaire.

18 - Machine selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que la gorge annulaire est disposée sur une face de l'élément tournant orientée vers l'extérieur.

19 - Machine selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que l'élément tournant est percé d'un canal axial pour guider un autre fil de manière à présenter ce dernier fil au torsadage en même temps que l'ensemble des autres fils.

20 - Machine selon l'une des revendications 15 ou 16, caractérisée en ce que la gorge annulaire est disposée sur une face de l'élément tournant orientée vers l'intérieur de celui-ci.

21 - Machine selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisée en ce que la gorge annulaire est disposée axialement dans l'élément tournant.

22 - Machine selon la revendication 21, caractérisée en ce que l'élément tournant présente une forme tronconique

23 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens tournants comportent un premier élément

et un second élément tubulaire tubulaire/coaxial au premier, définissant avec celui-ci un espace annulaire qui se trouve compris entre ces deux éléments; le mandrin associé présentant un épaulement en regard de cet espace annulaire, pour guider le fil brut et l'introduire dans cet espace; l'élément tubulaire qui porte les filières comportant une tige engagée dans l'autre élément tubulaire, et une tête annulaire portant les filières d'extrusion, et présentant une face profilée en dents de scie en regard de l'espace annulaire, et une face plane à l'opposé; cette tête d'extrusion étant percée de plusieurs canaux dont chacun comporte une filière à l'endroit de son orifice interne.

24 - Machine selon la revendication 23, caractérisée en ce que le premier élément tubulaire entoure coaxialement le second élément tubulaire.

25 - Machine selon la revendication 24, caractérisée en ce que le premier et le second éléments tubulaires présentent chacun une forme sensiblement tronconique.

26 - Machine selon la revendication 23, caracteisée en ce que le premier et le second éléments tubulaires sont juxtaposés axialement.

27 - Machine selon la revendication 23, caractérisée en ce que la tige du premier élément tubulaire est insérée dans le second élément tubulaire.

28 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le mandrin comporte un élément fixe.

29 - Machine selon la revendication 23, caractérisée en ce que le mandrin comporte un élément fixe.

30 - Machine selon la revendication 23, caractérisée en ce que le mandrin comporte un élément mobile, notamment tournant.

31 - Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens de torsadage comportent un dispositif à filière de torsadage, situé en aval de l'ensemble des filières, pour retenir en rotation en un point l'ensemble des fils extrudés.

32 - Machine selon la revendication 31, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de réglage de tension, situés entre les filières d'extrusion et le dispositif de torsadage.

33 - Machine selon la revendication 32, caractérisée en ce que les moyens de réglage de tension comportent au moins un jeu de galets, disposés radialement par rapport à l'axe des moyens tournants.

34 - Machine selon la revendication 33, caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque à trous pour guider les fils, cette plaque de guidage étant disposée entre les galets de réglage de tension et le dispositif de torsadage.

35 - Machine pour fabriquer des câbles à plusieurs brins, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs unités produisant chacune un câble à plusieurs brins, et en ce que chaque unité comporte

- des moyens tournant dans un sens prédéterminé, et présentant un espace annulaire libre interne

- un mandrin, percé d'un couloir d'arrivée pour un fil brut provenant de 11 extérieur; ce couloir débouchant en regard de l'espace annulaire interne, pour y définir un canal annulaire, en combinaison avec les moyens tournants, de manière à faire communiquer le couloir d'arrivée du fil brut et le canal annulaire, pour faire pénétrer le fil brut dans ce canal adapté à exercer un effet de compression progressive sur le fil brut; ;

- un ensemble de filières disposées en cercle, en regard de l'espace annulaire, pour réaliser par extrusion plusieurs fils, à partir du fil brut soumis à l'effet de compression;

- et des moyens de torsadage, tordant ensemble tous les fils extrudés.

36 - Machine selon la revendication 35, caractérisée en ce que les unités fabriquant chacune un câble à plusieurs brins sont associées en série, pour fabriquer un câble à plusieurs couches concentriques de brins.

37 - Machine selon la revendication 35, caractérisée en ce que les unités fabriquant chacune un câble à plusieurs brins sont disposées radialement, pour confectionner un câble composite torsadé à plusieurs couches de brins.