FR2610647A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING BRAIDED STEEL TORONES REGULARLY - Google Patents
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Abstract
LE DISPOSITIF DE FABRICATION DE TORONS EN ACIER TRESSES EST DESTINE, NOTAMMENT A LA FABRICATION DE TORONS POUR CABLES D'ACIER A UNE OU PLUSIEURS COUCHES, REALISES A PARTIR DE FILS D'ACIER PREFORMES A HAUTE RESISTANCE. LES BOBINES 2 SONT MONTEES AVEC POSSIBILITE DE FREINAGE SUR UN APPAREIL DISTRIBUTEUR 1 FIXE, DISPOSE A L'EXTERIEUR DU CORPS TOURNANT 8 DE LA MACHINE ET EN ARRIERE DUQUEL IL EST PREVU UNE TETE DE FILAGE 4 PLACEE EN POSITION FIXE, ASSURANT LA REPARTITION REGULIERE ET LA DETENTE DES FILS INDIVIDUELS 3 DEVIDES DES BOBINES 2, LA TETE ETANT POURVUE D'UN ENSEMBLE DE ROULEAUX SE COMPOSANT D'AU MOINS TROIS ELEMENTS ET PAR LAQUELLE LES FILS INDIVIDUELS 3 SONT INTRODUITS DANS UN ANNEAU DE TRACTION 11 ASSURANT LEUR COMPACTAGE. UN DISPOSITIF D'ETIRAGE 7 DISPOSE SYMETRIQUEMENT PAR RAPPORT A L'AXE PRINCIPAL DU DISPOSITIF EST ENTRAINE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE TRANSMISSION A TRAINS PLANETAIRES ET GUIDE LE TORON TRESSE 9, PAR L'INTERMEDIAIRE DE ROULEAUX DE RENVOI 12 SUR UN DISPOSITIF DE REPARTITION DE TORONS 13 ENTRAINE EN ROTATION AVEC LE CORPS DE MACHINE 8. APPLICATION A LA REALISATION DE BOBINES DE CABLE DE GRANDES DIMENSIONS AVEC UNE PRODUCTIVITE ELEVEE.THE DEVICE FOR MANUFACTURING BRAIDED STEEL STRANDS IS INTENDED, IN PARTICULAR, FOR THE MANUFACTURING OF STRANDS FOR STEEL CABLES WITH ONE OR MORE LAYERS, MADE FROM PREFORMED HIGH STRENGTH STEEL WIRES. THE COILS 2 ARE MOUNTED WITH THE POSSIBILITY OF BRAKING ON A FIXED DISTRIBUTOR 1 DEVICE, LOCATED OUTSIDE OF THE ROTATING BODY 8 OF THE MACHINE AND AT THE REAR OF WHICH A SPINNING HEAD 4 PLACED IN A FIXED POSITION, ENSURING REGULAR DISTRIBUTION, IS PROVIDED. THE RELAXATION OF THE INDIVIDUAL WIRES 3 UNLOADED FROM THE COILS 2, THE HEAD BEING PROVIDED WITH A SET OF ROLLERS CONSISTING OF AT LEAST THREE ELEMENTS AND BY WHICH THE INDIVIDUAL WIRES 3 ARE INTRODUCED IN A TRACTION RING 11 ENSURING THEIR COMPACTION. A STRETCHING DEVICE 7 IS ARRANGED SYMMETRICALLY IN RELATION TO THE MAIN AXIS OF THE DEVICE IS DRIVEN BY THE INTERMEDIATE OF A PLANETARY TRAIN TRANSMISSION AND GUIDES THE BRAIDED STRAND 9, BY THE INTERMEDIATE OF RETURN ROLLERS 12 ON A DEVICE OF DISTRIBUTION OF STRANDS 13 DRIVEN IN ROTATION WITH THE MACHINE BODY 8. APPLICATION TO THE REALIZATION OF LARGE SIZE CABLE SPOOLS WITH HIGH PRODUCTIVITY.
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE FABRICATION DE TORONSMETHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING TORONES
EN ACIER TRESSES REGULIEREMENTBRAIDED STEEL REGULARLY
La présente invention concerne un procédé de fabrication de torons en acier tressés régulièrement, notamment de torons The present invention relates to a method of manufacturing regularly braided steel strands, in particular strands
à une ou plusieurs couches constituées de fils d'acier préfor- one or more layers of preformed steel wires
més à haute résistance, ces torons ayant la même direction d'enroulement et la même hauteur d'enroulement, ainsi qu'une high tensile strength, these strands having the same winding direction and the same winding height as
machine ou un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé. machine or device for carrying out the method.
En ce qui concerne les cables formés de fils d'acier, il est essentiel de réaliser des torons réguliers pour obtenir une sollicitation uniforme des fils individuels. Pour la réalisation des torons en acier tressés régulièrement, on a utilisé différentes machines de câblage à cage ou de câblage à tube (machines de câblage rapide). Pour la fabrication de torons en acier, on connait également ce qu'on appelle des machines à double batteur, qui ne conviennent cependant pas As regards the cables formed of steel son, it is essential to produce regular strands to obtain a uniform stress of the individual son. In order to produce the regularly braided steel strands, various cage or tube wiring machines (fast wiring machines) have been used. For the manufacture of steel strands, we also know what are called dual-drum machines, which are however not suitable
pour la fabrication de torons réguliers. for the manufacture of regular strands.
Dans les machines de câblage connues à l'heure actuelle In cabling machines known at present
et largement utilisées, les bobines recevant les fils indivi- and widely used, coils receiving individual wires
duels sont disposées à l'intérieur des dispositifs de câblage duels are arranged inside the wiring devices
et, en conséquence, ces machines comportent une masse tour- and, as a result, these machines comprise a mass
nante importante qui rend nécessaire l'utilisation d'un en- important factor that makes it necessary to use a
trainement de grandeur correspondante ou qui se traduit par corresponding magnitude or which results in
une forte consommation d'énergie.a high energy consumption.
Une autre conséquence de l'agencement précité des bobi- Another consequence of the aforementioned arrangement of the bobbins
nes consiste en ce que les dimensions des bobines utilisables sont limitées de sorte que, dans ces machines, la proportion that the dimensions of the usable coils are limited so that in these machines the proportion
des temps morts par rapport au temps de travail est extrême- dead time compared to working time is extremely
ment grande et irrégulière à cause du changement de bobines qui est fréquemment nécessaire et également compliquée -en large and irregular because of the change of reels which is frequently necessary and also complicated
fonction de la grosseur et du nombre des bobines (la propor- depending on the size and number of coils (the proportion
tion de temps morts varie entre 15 et 80% entre des machines comportant sept bobines et des machines comportant trente cinq bobines). La fréquence des opérations de conditionnement et d'arrêt du corps volumineux de ces machines entraîne égale- dead time varies between 15 and 80% between machines with seven reels and machines with thirty-five reels). The frequency of conditioning and stopping of the bulky bodies of these machines also leads to
ment, en dehors des pertes de temps, une grande perte d'éner- apart from the loss of time, a great loss of energy
gie. Dans les machines de câblage modernes classiques, les bobines sont disposées sur la ligne axiale de la machine de ogy. In conventional modern wiring machines, the coils are arranged on the axial line of the machine of
câblage, de sorte que l'encombrement longitudinal de la ma- cabling, so that the longitudinal bulk of the machine
chine ainsi que son poids sont très importants. L'encombrement important augmente les frais généraux d'exploitation, il rend difficile la conduite de la machine ainsi que son équipement avec des dispositifs auxiliaires. Du fait que le corps de machine est long, l'engagement des fils individuels constitue une opération très délicate et longue et il est pratiquement impossible d'obtenir une tension uniforme des fils. En ce qui concerne le processus de fabrication, les changements de direction brutaux et fréquents des fils individuels sont également défavorables. Un autre inconvénient consiste dans le bruit important qui est produit au cours de la marche de ces China as well as its weight are very important. The large size increases the general operating costs, it makes it difficult to drive the machine and its equipment with auxiliary devices. Because the machine body is long, the engagement of the individual wires is a very delicate and time consuming operation and it is practically impossible to obtain a uniform tension of the wires. With respect to the manufacturing process, sudden and frequent changes in direction of the individual threads are also unfavorable. Another disadvantage is the significant noise that is produced during the march of these
machines. En outre, ces machines nécessitent beaucoup d'opéra- machines. In addition, these machines require a lot of opera-
tions d'entretien, ce qui entraine des frais élevés et le nombre accru de bobines augmente les besoins en main d'oeuvre et, en outre, ces machines sont également assez co teuses à maintenance, which leads to high costs and the increased number of coils increases manpower requirements and, in addition, these machines are also quite expensive to
cause de leur complication et de leurs grandes dimensions. because of their complication and their large size.
Les inconvénients précités limitent, dans une large The aforementioned drawbacks limit, in a wide
mesure, la possibilité d'augmenter additionnellement la pro- the possibility of increasing the
ductivité dans la fabrication de câbles en acier et la con- ductivity in the manufacture of steel cables and the con-
duite des machines classiques nécessite beaucoup trop de main d'oeuvre. L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et de concevoir un procédé selon lequel, en marche continue et sans perte de temps importante, il est possible de fabriquer des torons câblés régulièrement, analogues à des torons en acier tressés, et elle a également pour but de créer un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, qui ait une structure simple, un encombrement relativement réduit et une faible masse tournante, de sorte que sa consommation d'énergie soit inférieure de façon significative à la consommation d'énergie des machines connues, tandis que sa conduite peut The need for conventional machines requires far too much manpower. The object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks and to design a method according to which, in continuous operation and without significant loss of time, it is possible to manufacture regularly wired strands, similar to braided steel strands, and it has also intended to create a device for implementing the method, which has a simple structure, a relatively small footprint and a low rotating mass, so that its energy consumption is significantly lower than the energy consumption known machines, while his conduct may
être bien automatisée, ce qui permet d'augmenter considérable- be well automated, which can significantly increase
ment sa productivité. En outre, la machine conforme à l'inven- tion doit nécessiter le minimum de main d'oeuvre, elle doit être appropriée pour différentes applications de production, elle doit produire un faible bruit en cours de marche et elle doit pouvoir être entretenue de façon peu coûteuse tout en pouvant, simultanément, être réalisée de façon économique par its productivity. In addition, the machine according to the invention must require the minimum of manpower, it must be suitable for different production applications, it must produce a low noise during operation and it must be able to be maintained in such a way that inexpensive while at the same time being economically feasible
suite de sa simplicité.following its simplicity.
Le problème posé est résolu conformément à l'invention par un procédé selon lequel les bobines sont disposées sur un appareil distributeur fixe et les différents fils individuels dévidés des bobines sont guidées au travers d'une tête de filage installée également en position fixe et dans laquelle ils sont pré-ordonnés et détendus, ensuite ils sont regroupés The problem is solved according to the invention by a method in which the coils are arranged on a stationary dispensing apparatus and the individual individual son unwound from the coils are guided through a spinning head also installed in a fixed position and in which they are pre-ordered and relaxed, then they are grouped together
et compactés en un point sous l'effet d'une rotation s'effec- compacted at one point under the effect of a rotation
tuant en ce point en formant un toron tressé régulièrement. killing at this point by forming a regularly braided strand.
Selon une forme avantageuse de réalisation de l'inven- According to an advantageous embodiment of the invention,
tion, le toron régulier terminé de tressage est inversé en direction de manière à être enroulé, par l'intermédiaire d'un dispositif d'étirage disposé à l'intérieur du corps tournant de la machine et d'un répartiteur de brins disposé sur la périphérie du corps tournant de la machine, sous l'effet de la vitesse de rotation relative entre la rotation du corps de machine et celle du tambour de produits finis monté dans celui-ci, autour de son propre axe sur le tambour de produits finis. the finished braided, regular strand is inverted in a winding direction, by means of a drawing device disposed within the rotating body of the machine and a strand distributor arranged on the periphery of the rotating body of the machine, under the effect of the relative speed of rotation between the rotation of the machine body and that of the finished product drum mounted therein, around its own axis on the drum of finished products.
Pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'inven- For the implementation of the process according to the invention
tion, on utilise conformément à l'invention, un dispositif ou according to the invention, a device or
machine dans laquelle les bobines sont montées avec possibi- machine in which the reels are mounted with the possibi-
lité de freinage sur un appareil distributeur fixe qui est disposé à l'extérieur du corps tournant de la machine et en arrière duquel est disposé une tête de filage fixe exerçant un préformage, pourvue d'un ensemble de rouleaux se composant d'au moins trois éléments et qui répartit régulièrement et détend les fils individuels provenant des bobines, ladite tête recevant les fils élémentaires dans un anneau de traction exerçant une action de compactage et relié au corps tournant de la machine tandis que, pour continuer le guidage du toron tressé ainsi obtenu, il est prévu un dispositif d'étirage disposé dans le corps tournant de la machine symétriquement par rapport à l'axe principal de cette dernière et entraîné par l'intermédiaire d'une transmission à trains planétaires, le toron tressé sortant dudit dispositif parvenant ensuite, par l'intermédiaire de rouleaux de renvoi sur un dispositif de répartition du toron entraîné en rotation avec le corps de machine et disposé à sa périphérie, et il est ensuite guidé par ce dispositif sur un tambour pour produits finis qui est monté également dans le corps tournant de la machine et qui est relié à un dispositif enrouleur entraîné par le dispositif braking unit on a stationary dispensing apparatus which is arranged outside the rotating body of the machine and behind which is arranged a fixed spinning head exerting a preform, provided with a set of rollers consisting of at least three elements and which regularly distributes and relaxes the individual son from the coils, said head receiving the elementary son in a pull ring exerting a compacting action and connected to the rotating body of the machine while, to continue the guiding of the braided strand thus obtained , there is provided a drawing device disposed in the rotating body of the machine symmetrically with respect to the main axis of the latter and driven by means of a planetary gear transmission, the braided strand coming out of said device then reaching , by means of return rollers on a strand distribution device rotated with the body of machine and disposed at its periphery, and is then guided by this device on a drum for finished products which is also mounted in the rotating body of the machine and which is connected to a winding device driven by the device
d'étirage, par l'intermédiaire d'un accouplement glissant. drawing, by means of a sliding coupling.
Conformément à l'invention, le dispositif d'étirage est According to the invention, the drawing device is
constitué d'au moins deux unités qui sont disposées symétri- consisting of at least two units which are symmetrically
quement autour de l'axe principal et qui contiennent des roues d'étirage tournantes comportant des enveloppes pourvues de around the main axis and which contain rotating drawing wheels having envelopes provided with
rainures.grooves.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention Other features and advantages of the invention
seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée will be highlighted in the following description, given
à titre d'exemple non limitatif, en référence à la figure by way of non-limiting example, with reference to FIG.
unique annexée qui représente schématiquement, en vue latéra- annexed, which schematically represents, in a lateral view,
le, l'agencement de la machine conforme.à l'invention. the, the arrangement of the machine according to the invention.
Comme le montre la figure unique, la machine conforme à l'invention comporte un appareil distributeur 1, disposé à l'extérieur du corps tournant 8 de la machine et sur lequel sont montées, avec possibilité de freinage, les bobines 2 recevant les fils individuels à mettre en oeuvre. Les fils As shown in the single figure, the machine according to the invention comprises a dispensing apparatus 1 disposed outside the rotating body 8 of the machine and on which are mounted, with the possibility of braking, the coils 2 receiving the individual son to implement. The sons
individuels 3, constitués d'acier à haute résistance et enrou- 3, made of high-strength steel and wound
lés sur les bobines 2, sont introduits dans une tète de filage fixe 4, qui est cependant facilement amovible et qui assure un préformage, c'està-dire une détente des fils, ces derniers 2, are introduced into a fixed spinning head 4, which is however easily removable and which provides a preforming, that is to say a relaxation of the son, the latter
étant introduits dans la tête par l'intermédiaire d'un ensem- introduced into the head through a combination of
ble de rouleaux se composant d'au moins trois éléments. Les fils individuels 3 répartis régulièrement dans la tête de filage 4 sont ensuite réunis dans un support 5 à anneau de traction exerçant un effet de centrage et tournant avec le corps rotatif 8 de la machine, ou plus précisément avec son arbre creux, et dans lequel est disposé un anneau de traction rotatif et dimensionné de façon appropriée. Dans cet anneau de traction 11 est réalisé le toron tressé régulièrement 9 qui of rolls consisting of at least three elements. The individual threads 3 regularly distributed in the spinning head 4 are then united in a support 5 with a pull ring exerting a centering effect and rotating with the rotary body 8 of the machine, or more precisely with its hollow shaft, and in which a rotatable pull ring is provided and suitably sized. In this traction ring 11 is made the regularly braided strand 9 which
parvient, ensuite, par l'intermédiaire d'un.rouleau de ren- succeeds, then, through a turnover roll.
voi 12, dans un dispositif d'étirage 7, placé à l'intérieur du corps 8 de la machine, qui se compose de plusieurs, le cas échéant de deux unités, et qui comporte des roues d'étirage pourvues d'une enveloppe rainurée. Le corps 8 de la machine est entraîné par un moteur par l'intermédiaire d'une poulie 6 pour courroie trapézoïdale et ce mouvement d'entraînement est transmis, par l'intermédiaire d'une transmission à trains planétaires, aux roues d'étirage du dispositif d'étirage 7. A 12, in a drawing device 7, placed inside the body 8 of the machine, which consists of several, possibly two units, and which comprises drawing wheels provided with a grooved envelope . The body 8 of the machine is driven by a motor via a pulley 6 for V-belt and this drive movement is transmitted, via a planetary gear transmission, to the draw wheels of the machine. stretching device 7. A
partir du dispositif d'étirage 7, le toron 9 tressé régulière- from the drawing device 7, the braided strand 9 regularly
ment est transféré à l'aide d'autres rouleaux de renvoi jus- is transferred with the aid of other return rollers
qu'à un dispositif 13 de répartition du toron, qui tourne avec l'enveloppe du corps 8 de la machine et qui, en effectuant un mouvement alternatif, répartit le toron terminé de tressage 9 only to a device 13 for distributing the strand, which rotates with the casing of the body 8 of the machine and which, by reciprocating, distributes the finished braiding strand 9
pour l'enrouler sur la périphérie d'un tambour 10 pour pro- to wind it around the periphery of a drum 10 for
duits finis, qui est monté, d'une manière analogue au dispo- finished goods, which is mounted in a manner similar to the
sitif d'étirage 7, à l'intérieur du corps 8 de la machine. Le tambour 10 pour produits finis tourne également en même temps stretching device 7, inside the body 8 of the machine. The drum 10 for finished products also rotates at the same time
que le corps 8 de la machine et il est entraîné par un dispo- that the body 8 of the machine and it is driven by a provision
sitif enrouleur 14, qui est lui-même entralné par le disposi- retractor 14, which is itself entralné by the provision
tif d'étirage 7 par l'intermédiaire d'un accouplement glis- 7 by means of a sliding coupling
sant. De cette manière, le toron tressé 9 est enroulé, à une vitesse de rotation qui est comprise entre celle du corps 8 de la machine et celle du tambour 10 pour produits finis, sur le health. In this manner, the braided strand 9 is wound at a speed of rotation which is between that of the body 8 of the machine and that of the drum 10 for finished products, on the
tambour 10 pour produits finis, ce qui assure de façon conti- drum 10 for finished products, which ensures a continuous
nue la tension nécessaire des torons pendant l'enroulement. the necessary tension of the strands during winding.
La solution conforme à l'invention présente, par compa- The solution according to the invention presents, by comparison
raison aux solutions connues, toute une série d'avantages. Du fait que les bobines sont disposées à l'extérieur du corps rotatif 8 de la machine, la conduite de cette machine peut être mécanisée, par exemple au moyen d'un chariot élévateur à fourche, la marche s'effectue de façon continue et les bobines because of known solutions, a whole series of advantages. Because the coils are disposed outside the rotary body 8 of the machine, the driving of this machine can be mechanized, for example by means of a forklift, the operation is continuous and the coils
provenant des machines d'étirage de fils peuvent être intro- from wire stretching machines can be introduced
duites sans modification d'enroulement dans le dispositif, du fait que ses dimensions ne sont pas influencées par le nombre et la grosseur des bobines et sont simplement fonction des dimensions du tambour recevant les produits finis (les dimen- sions du tambour pour produits finis sont avantageusement adaptées aux dimensions de la machine de câblage). De cette The dimensions are not affected by the number and size of the coils and are simply a function of the dimensions of the drum receiving the finished products (the dimensions of the drum for finished products are advantageously adapted to the dimensions of the cabling machine). Of this
manière, il est également possible d'augmenter considérable- way, it is also possible to increase considerably
ment la productivité des machines d'étirage de fils grâce à l'utilisation d'un grand nombre de bobines de types bien définis. the productivity of wire stretching machines through the use of a large number of well-defined types of coils.
Un autre avantage pouvant être déduit de la description Another advantage that can be deduced from the description
qui précède de l'invention consiste en ce que la masse tour- preceding of the invention consists in the fact that the mass
nante de l'appareillage est considérablement réduite, ce qui the apparatus is considerably reduced, which
permet de diminuer considérablement, également, sa consomma- considerably reduces, also, its consumption
tion d'énergie et son effet de bruit. L'appareillage conforme à l'invention réduit également l'encombrement, les besoins en matériaux et, du fait de sa simplicité de structure, également energy and its noise effect. The apparatus according to the invention also reduces the bulk, the material requirements and, because of its simplicity of structure, also
les frais de fabrication. L'appareillage conforme à l'inven- manufacturing costs. Apparatus according to the invention
tion peut être contrôlé, pour un nombre quelconque de bobines, par une seule personne et son entretien est simple et peu coûteux. Les torons en acier tressés qui sont fabriqués avec l'appareillage conforme à l'invention sont toujours réalisés It can be controlled for any number of coils by one person and its maintenance is simple and inexpensive. The braided steel strands which are manufactured with the apparatus according to the invention are always made
avec une structure complètement fermée (compacte). L'appareil- with a completely closed structure (compact). The device-
lage est applicable universellement et il permet également la fabrication de torons tressés se composant de trois à cent fils individuels, de sorte qu'il convient également pour la production de structures à torons à contact linéaire (par It is universally applicable and it also allows the manufacture of braided strands consisting of three to one hundred individual threads, so that it is also suitable for the production of linear contact strand structures (eg
exemple du type WS 6x41, WS 6x46, WS 6x55). example of the type WS 6x41, WS 6x46, WS 6x55).
Avec l'appareillage conforme à l'invention, il est possible, d'une manière particulièrement avantageuse, de programmer la production en grande série, ce qui permet de With the apparatus according to the invention, it is possible, in a particularly advantageous manner, to program production in large series, which makes it possible to
réduire les temps morts d'une manière significative. reduce downtime in a significant way.
Grâce au procédé conforme à l'invention, il est possible de fabriquer un toron tressé de façon régulière et compacte par comparaison aux structures de torons câblées classiques; en outre, les paramètres mécaniques du toron sont améliorées par suite de la diminution du travail de câblage ou de filage et par suite du compactage et le toron présente un état de tension plus favorable de sorte que la durée de service des With the process according to the invention, it is possible to manufacture a braided strand in a regular and compact manner compared to conventional wired strand structures; in addition, the mechanical parameters of the strand are improved as a result of the reduction of the wiring or spinning work and as a result of the compaction and the strand has a more favorable voltage state so that the service life of the strands is improved.
câbles en acier fabriqués à partir de tels torons est considé- steel cables made from such strands is considered
rablement allongée.lengthened.
L'invention peut être utilisée d'une manière particu- The invention can be used in a particular manner
lièrement avantageuse dans des installations de fabrication de advantageously in manufacturing facilities of
câbles en fils et de filins ou bien de machines à câbles. cables of wires and cables or of cable machines.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de Of course, the present invention is not limited to the embodiments described and shown, but it is capable of numerous variants accessible to humans.
l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. art without departing from the spirit of the invention.
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