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Procédé et dispositif pour faire une canalisation électrique, concentrique, isolée par une cavité remplie d'air.
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour faire une canalisation électrique isolée par une cavité remplie d'air, cette canalisation étant constituée par un ensemble d'enroulements hélicoïdaux entourant le conducteur intérieur,qui est fixéà cet ensemble dans sa position axiale par un support en fil . Une canalisation de ce genre sert en particulier à transmettre de hautes fré- quences, soit pour la téléphonie multiplex, soit pour la télé- vision, ou bien elle sert aussi de câble d'arrivée à l'antenne.
On sait que l'on obtient des enroulements hélicoï- daux en enroulant un fil métallique ou un ruban en hélice autour d'un mandrin. Or l'invention a pour but de créer des
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dispositifs par lesquels un enroulement hélicoïdal naissant sur un mandrin se trouve déplacé le long de ce dernier, de façon qu'un fil métallique ou ruban puisse toujours arriver sur le même endroit du mandrin. Ces dispositifs permettent de créer des enroulements hélicoïdaux de longueur quelconque pour faire les canalisations électriques décrites plus haut.
Suivant l'invention on utilise, pour faire avancer un enroulement hélicoïdal sur un mandrin, des organes à vis de poussée en prise avec l'enroulement hélicoïdal formé et auxquels un mécanisme d'entraînement imprime un mouvement de rotation autour de leurs axes longitudinaux. Ces organes à vis de poussée sont toutefois assujettis de façon à ne pou- voir se déplacer longitudinalement.
Lorsque la vis de poussée est concentrique au mandrin d'enroulement, de façon que le mandrin forme le noyau de la vis, on fait tourner ce mandrin, suivant l'invention, au moyen d'un mécanisme d'entraînement particulier, en sens inverse de celui de la vis de poussée, dans les filets de laquelle les fils métalliques ou rubans sont enroulés dans ce type de construction. Comme les sens de rotation du man- drin et de la vis de poussée sont différents, les spires de l'enroulement hélicoïdal ne peuvent pas se serrer sur le man- drin ; au contraire, chaque spire se trouve desserrée, au mo- ment de sa naissance, par la rotation du mandrin en sens in- verse, et elle est écartée du mandrin par la vis de poussée.
Dans le type de construction décrit ci-dessus la vis de poussée est reliée rigidement au support sur lequel sont montées les bobines pour les fils métalliques ou rubans qui entrent dans les creux du pas de la vis de poussée.
Lorsqu'il y a deux fils métalliques ou rubans, on utilise une vis de poussée à deux filets. Lorsqu'il y a plus de deux fils métalliques ou rubans s'enroulant dans le même sens, le @
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nombre des filets de la vis augmente proportionnellement.
Les fils métalliques ou rubans qui entrent dans les filets de la vis prennent la forme hélicoïdale désirée et sont décalés régulièrement entre eux. Les spires de l'en- roulement hélicoi'dal avancent entre le point d'arrivée sur la vis et l'une des extrémités de celle-ci, sans que les fils métalliques ou rubans se coincent ou se serrent sur le man- drin ou à l'intérieur de la vis.
Le mandrin rotatif de la vis de poussée comporte une perforation axiale dans laquelle on fait passer le con- ducteur intérieur de la canalisation électrique isolée par une cavité remplie d'air. Lorsqu'il s'agit de faire une cana- lisation électrique constituée par trois hélices extérieures en fil métallique ou ruban, dont deux sont enroulées dans le même sens, le troisième enroulement hélicoïdal en fil métal- que ou ruban, qui est enroulé en sens inverse, est posé sur les deux enroulements hélicoïdaux en fil métallique ou ruban déjà formés par la vis et le mandrin.
Cet enroulement hélicoïdal à sens d'enroulement opposés s'obtient de la façon suivante. On enroule le fil mé- tallique correspondant, ou de préférence le ruban, encore en avant de l'extrémité libre de la vis de poussée, dans un sens opposé à celui de la rotation de la vis, sur celle-ci et sur les enroulements hélicoïdaux déjà formés. La vis de poussée fait avancer continuellement vers son extrémité cet ensemble nais- sant d'enroulements hélicoïdaux superposés, ensemble qui est conduit par un guide à un enrouleur constitué par un tambour sur lequel la canalisation électrique s'enroule.
On enroule ensuite, entre ce guide longitudinal et l'extrémité libre de la vis de poussée, l'enroulement de sup- port, par lequel le conducteur intérieur est relié solidement à l'ensemble extérieur d'enroulements hélicoïdaux. Pour que
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l'enroulement de support, pour lequel on prend un fil en ma- tière appropriée, s'applique toujours sur les points de croise- ment de l'ensemble d'enroulements hélicoïdaux, il faut que la vitesse du guipeur du fil de support soit dans un rapport déter- miné avec la vitesse de la vis de poussée.
Pour la canalisation électrique décrite plus haut, pour laquelle on utilise trois fils métalliques ou rubans pour l'ensemble d'enroulements hélicoïdaux, le guipeur du fil de sup- port tourne trois fois plus vite que le guipeur'par lequel les fils métalliques ou rubans sont enroulés autour du mandrin.
Dans un autre exemple de construction l'avancement d'un ou plusieurs enroulements hélicoïdaux de même pas peut aussi être obtenu au moyen de plusieurs vis de poussée montées en cercle autour du mandrin. Dans ce type de construction on peut utiliser un mandrin fixe. Ces vis de poussée tournent également autour de leurs propres axes, elles sont assujetties de façon à ne pouvoir se déplacer longitudinalement et elles sont actionnées en commun. A l'endroit où les vis de poussée entourent le mandrin fixe, celui-ci comporte des évidements dans lesquels les vis de poussée s'engagent en partie. On ob- tient ainsi une prise sure et uniforme des vis de poussée avec l'enroulement hélicoïdal à faire avancer, et cet enroulement est encore supporté de façon particulière par les différentes vis de poussée.
Lorsqu'il s'agit de faire une canalisation électrique isolée par une cavité remplie d'air et comportant encore trois enroulements hélicoïdaux en fil métallique ou ruban, dont l'un est enroulé en sens inverse des deux autres,.on monte en arrière, dans le sens de l'avancement, des vis de poussée qui entourent le mandrin en cercle, une autre vis de poussée entourant concen- triquement l'extrémité du mandrin, comme dans le premier type de construction cité plus haut. Cette vis de poussée comporte
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un mécanisme d'entraînement particulier et son pas est de sens opposé à celui des vis de poussée montées en cercle. Le troisième ruban ou le troisième fil métallique sont alors enroulés dans cette deuxième vis de poussée concentrique.
Ce ruban s'applique sur les enroulements hélicoïdaux formés au- paravant, et il est séparé du mandrin avec ces enroulements par la vis de poussée concentrique. Dans ce type de construction l'enroulement du fil porteur a lieu ensuite de la même façon que dans le dispositif décrit en premier lieu, ainsi que le guidage de la canalisation électrique et son enroulement sur le tambour.
L'invention est représentée à titre d'exemple dans les dessins ci-joints.
La fig. 1 est une vue de profil, partie en coupe longitudinale, d'un type de dispositif servant à faire la ca- nalisation électrique.
La fig. 2 est une vue, à une plus grande échelle du mandrin rotatif de la fig. 1 avec la vis de poussée.
La fig. 3 est une coupe longitudinale d'un autre ty- pe de construction du dispositif par lequel les enroulements hélicoïdaux sont avancés sur le mandrin.
La fig. 4 est une vue du mandrin fixe utilisé dans le dispositif de la fig. 3.
La fig. 5 est une coupe par la ligne III-III de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe par la ligne IV-IV de la fig.
La fig. 7 est une vue, à une plus grande échelle,de la construction particulière d'un détail.
1 désigne la plaque de base de la machine, plaque sur laquelle est fixé le chevalet 2 portant la bobine 3 montée à rotation libre. Le conducteur intérieur 4 de la canalisation
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électrique à faire est enroulé sur cette bobine. L'entratne- ment de la machine ou de ses différentes pièces se fait par l'arbre 5, qui est supporté dans les paliers-chaises 6,7,8,9 et 10. En avant du palier 6 l'arbre 5 porte une roue dentée 11 qui engrène avec une roue intermédiaire 12 tournant folle sur un axe 13 porté par le palier 6. La rotation de la roue 11 est transmise par la roue intermédiaire 12 à une roue dentée 14 montée fixe à l'extrémité d'un arbre creux 15 qui passe à tra- vers les paliers 6, 7 et 8 et joue le rôle de mandrin pour la vis de poussée 24 décrite plus loin.
Les flèches indiquées dans les différentes roues indiquent le sens de rotation des roues dentées et des arbres reliés aux roues. En arrière du palier 7 l'arbre 5 porte une roue dentée 16 qui est montée fixe et qui engrène avec une roue dentée'17. La roue dentée 17 tourne folle sur un coussinet et l'arbre creux 15 traverse concentriquement cette roue 17 ainsi que le coussinet. Sur la face frontale de la roue dentée 17 est fixé un porte-bobine 18 sur lequel sont montées les deux bobines 19 et 20.
Dans l'exemple de construction représenté la canali- sation électrique est constituée par un conducteur intérieur entouré par deux hélices en fil métallique enroulées dans le même sens, tandis que la troisième hélice est constituée par un ruban enroulé dans le sens opposé. Les bobines 19 et 20 débi- tent respectivement les deux fils métalliques 21 et 22 qui cons- tituent les deux hélices en fil métallique mentionnées plus haut. Une vis de poussée 24 est fixée en outre, par une chape 23 en forme de pont, au porte-bobine 18 et à la face frontale de la roue dentée 17. Cette vis de poussée est à deux filets, comme la fig2 le montre à une plus grande échelle, et elle est constituée par les deux filets 24a et 24b, qui se terminent en 25 et 26.
Le mandrin sur lequel est montée la vis de poussée
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est constitué par l'arbre creux 15. Comme on peut le voir par la fig.l, l'arbre 15 tourne en sens inverse par rapport à la vis de poussée 24.
Un prolongement approprié de la chape en forme de pont 23 sert de guide 27 pour les fils métalliques qui partent des bobines 19 et 20.Ces deux fils arrivent à la vis de poussée et au mandrin 15, comme le montrent les deux figures, de façon à s'engager dans les gorges hélicoïdales de la vis de poussée
24. Les deux fils métalliques venant des bobines s'enroulent ensuite en forme d'enroulements hélicoïdaux. Comme l'arbre creux 15 tourne en sens inverse, ces enroulements ne peuvent ni se coincer ni se serrer. Les deux enroulements hélicoïdaux en fil métallique sont poussés par la vis en avant, c'est-à-dire à gauche dans les figs.l et 2, pour sortir finalement des gorges des filets de la vis de poussée 24 et se séparer de l'arbre creux 15.
A l'intérieur du palier 8 se trouve un coussinet assez long 28 par lequel la vis de poussée constituée par les deux filets est maintenue et guidée.
Sur l'une des extrémités du coussinet 28 est montée folle une roue dentée 29 engrenant avec une roue dentée 30 en- traînée par la roue dentée 31. De son côté la roue dentée 31 est montée fixe sur l'arbre d'entraînement 5. Sur la face fron- tale dégagée de la roue dentée 29 est fixé un porte-bobine 32 sur lequel est montée la bobine 33 qui porte la réserve pour l'enroulementhélicoïdal à ruban qu'il s'agit de faire. Pour former l'enroulement hélicoïdal, la bobine 33 est montée obli- quement, comme le montre la fig.l. Le ruban 34 qui part de la bobine 33 est conduit à la vis de poussée 24 par un guide particulier 35.
Comme le montre la fig.2, après s'être dégagé de la vis de poussée 24, le ruban s'applique sur les enroulements en fil métallique 21, 22 qui, à cet endroit, sont encore supportés par l'arbre creux 15.
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L'ensemble hélicoïdal enroulé et décrit ci-dessus reçoit ensuite de la vis de poussée un mouvement u'avanaement dans le sens de la flèche P dans la fig.2, c'est-a-dire qu'il avance dans le sens de cette flèche P. L'ensemble hé- licoïdal constitué par le fil métallique ou le ruban se sépare finalement de l'extrémité ae l'arbre creux 15, s'engage, par suite de son mouvement d'avancement, dans un guide tubulaire 45 qui s'élargit à son embouchure, et sort de ce guide en 44.
Le dispositif enrouleur est constitué par un tambour 36 sur lequel arrive la canalisation électrique terminée. Ce tambour 36 reçoit de l'arbre 5 un mouvement positif de rotation par l'intermédiaire d'un réducteur 37, la vitesse périphérique du tambour étant égale à la vitesse d'avancement de la cana- lisation électrique terminée, de sorte que l'ensemble de la canalisation ne travaille pas à la traction.
Entre l'extrémité libre de l'arbre creux 15 et le palier 9 se trouve le dispositif par lequel le fil de sup- port est enroulé dans l'ensemble de canalisation terminé auparavant. Le fil de support 38 est enroulé sur une bobine 39 montée sur le porte-bobine 40, qui est fixé sur la face frontale d'une roue dentée 41 tournant folle dans le palier 9. Cette roue uentée engrène avec une roue aentée 42 qui, de son côté est montée fixe sur l'arbre d'entraînement 5.Comme la fig. le montre à une plus grande échelle, le fil de sup- port est enroulé dans l'ensemble de la canalisation par un guiae particulier 43, pour relier le conducteur intérieur 4 aux enroulements hélicoïdaux en fil métallique ou en ruban, qui l'entourent concentriquement.
Dans le type de construction représenté par les fig.3 à 6 on utilise un manarin fixe 46 autour duquel s'ap-
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pliquent les enroulements hélicoïdaux en fil métallique ou ruban. Dans l'exemple représenté le mandrin 46 est fixé par une clavette 46b dans un chevalet 46,a. Comme le montre la fig. 4, le manarin fixe 46 est décolleté en 47. En arrière de cette partie décolletée le mandrin comporte des évidements circulaires 48. A cette partie comportant les évidements fait maintenant suite l'extrémité 49 du mandrin.
Une partie du mandrin est entourée par une gaine 50 qui est montée dans un palier-chaise 50a et qu'un mécanisme d'entraînement approprié 50b fait tourner. A son extrémité libre la gaine comporte une denture intérieure 51. Un anneau 53 est fixé par une clavette 52 à la partie 47 du mandrin qui se trouve à l'intérieur de la gaine 50.
Dans ce cas les organes d'avancement des enroule- ments hélicoïdaux sont constitués par quatre vis de poussée 54 montées en cercle autour du mandrin. Ces vis de poussée peuvent être faites en fil métallique rond et elles viennent en prise avec les enroulements hélicoïdaux de la façon qui sera décrite plus loin. L'utilisation de fil métallique rond a l'avantage qu'il ne se produit pas d'arêtes vives et que l'avancement des enroulements hélicoïdaux a lieu par conséquent de façon irréprochable. Chaque vis de poussée est renuue solidaire, à une extrémité, d'une roue dentée 55 montée par son axe 56 dans une perforation correspondante de l'anneau 53. De plus, chaque vis de - poussée s'engage elle-même dans un évidement 48 du mandrin 47.
Dans la fig.3 la vis de poussée antérieure a été supprimée pour plus de clarté. Les roues dentées 55 engrènent avec la denture inté- rieure 51 de la gaine 50. Les extérmités libres des vis de poussé'e 54 sont supportées dans des perforations correspon-
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dantes d'un palier-chaise 57. Un anneau 50c monté à rotation sur la gaine 50 qu'un mécanisme d'entraînement 50d fait tourner, porte les bobines 58 qui servent à enrouler des fils métalliques ou rubans 59 sur le mandrin et dans les vis de poussée.
Une autre vis de poussée 60 entoure l'extrémité
49 du manarin. Cette vis de poussée s'appuie sur les deux paliers 61 et 62. La gorge hélicoidale 63 de cette vis ue poussée est de pas opposé à celui des gorges Hélicoïdales de la vis de poussée 54. La vis de poussée 60 reçoit un mou- vement de rotation ci'un mécanisme approprié par l'intermé- diaire d'une roue dentée 64 et d'un arbr' 65. La bobine 66 est rendue soliuaire d'une vis de poussée 60 par le porte- bobine 67, de sorte que cette bobine tourne en commun avec la vis ue poussée. Sur la bobine 66 est enroulé un ruban 68 qui s'enroule dans la gorge hélicoïdale 63 de la vis de pous- sée 60.
Il est particulièrement avantageux de crioisir, pour les vis ae poussée 54, un fil métallique d'épaisseur égale à la profondeur des évidements 48 du mandrin 46. Comme le montre la fig. 7, les fils métalliques 59 qui sont enrou- lés sur le mandrin et qui s'engagent dans les vis de poussée
54 s'ppliquent directement sur les spires des vis ae poussée.
Mais comme les vis de poussée tournent, il se produit un effet analogue à celui du type de construction aécrit plus haut et comportant un noyau tournant, c'est-à-dire que les fils métalliques enroulés sur le mandrin ne peuvent jamais se serrer sur ce dernier. En outre, les fils métalliques enroulés
59 sont avancés vers l'extrémité du mandrin par les vis de poussée.
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Le fonctionnement du dispositif est le suivant:
Un mécanisme d'entraînement ,approprié fait tourner la gaine 50. Par suite de la prise entre la denture intérieure 51 et les roues dentées 55, celles-ci tournent avec leur vis de poussée 54. En même temps les bobines 58 tournent avec la gaine 50 .autour du mandrin fixe 46, les fils métalli- ques 59 s'engageant par exemple dans les vides de la vis de poussée 54 et s'enroulant autour de la partie du mandrin qui comporte les évidements 48. On obtient ainsi, sur le mandrin, les enroulements hélicoïdaux en fil métallique. Toutefois par suite de la rotation des vis de poussée 54 autour de leurs axes, ces enroulements hélicoïdaux sont poussés, dans le sens de la flèche p1, de cette partie du mandrin sur l'extré- mité 49 de ce dernier.
La fig.6 montre clairement qu'une spire du fil métallique 59 est saisie et avancée par quatre vis de poussée 54 en quatre points de la périphérie de la spire. La disposition des vis de poussée empêche l'enroulement hélicoïdal de se serrer sur le mandrin 46. Comme le montre la fig. 3, le ruban 68 est engagé dans la gorge nélicoidale 63 de la vis de poussée 60 et il s'applique sur les enroule- ments hélicoïdaux 59 qui ont été avancés sur l'extrémité 49 du mandrin. Le nouvel avancement par dessus l'extrémité du mandrin de l'ensemble d'enroulements hélicoïdaux ainsi for- mé est provoqué par la vis de poussée 60. Le conducteur cen- tral 4 passe dans une perforation longitudinale du mandrin 46, comme dans le type de construction représenté dans la fig.l.
Le dispositif servant à appliquer le fil de support; dispositif qui . est désigné par 39,40,41,42, et 43 dans la fig.l, est alors monté en arrière du palier-chaise 62 dans la fig.3. La canalisation électrique ainsi obtenue, isolée
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par une cavité remplie d'air, est guidée, après l'application du fil de support et enroulée sur un tambour, de la même façon que dans la fig.l.
REVENDICATIONS -------------------------------
1.- Procédé pour faire une canalisation électrique concentrique, isolée par une cavité remplie d'air et consti- tuée par un ou plusieurs enroulements hélicoïdaux en fil mé- tallique ou en ruoan, enroulés sur un manarin, entourant con- centriquement le conducteur intérieur et servant ue support de fil, caractérisé en ce que l'avancement des enroulements hélicoïdaux le long du mandrin est effectué au moyen d'organes à vis de poussée qu'un mécanisme d'entraînement fait tourner, autour de leursaxes longitudinaux.