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PERFECTIONNEMENTS A LA FABRICATION DES CONDUCTEURS ELECTRIQUES.
La présente invention concerne la fabrication des conduc- teurs électriques et, plus particulièrement, les machines permet- tant l'enroulement de ces conducteurs sur les bobines.
Le conducteur électrique isolé de matière plastique est produit en faisant passer le conducteur nu à travers une filière et en extrudant la matière sur ce fil. L'accroissement de l'utili- sation de câbles de téléccenmunication à conducteurs multiples isolés de matière plastique, en particulier, les câbles de postes d'abonné, a prov@qué une demande de grandes quantités de tels con-
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ducteurs. Il était nécessaire, par conséquent, d'accélérer la production au maximum. C'est ainsi que les machines à extrusion sont à présent conçues pour assurer la production de conducteurs isolés à des vite:ses dépassant neuf cents mètres par minute ou, en d'autres termes, produisant cinquante quatre mille mètres de fil environ à l'heure.
Lorsque le conducteur isolé est réalisé, il doit être en- roulé sur des bobines en vue, notamment, de son utilisation dans d'autres phases de la fabrication des câbles à conducteurs multiples D'autre part, l'opération d'extrusion ne doit pas être interrompue, ni être sujette à des variations de vitesse pendant une longue pé- riode pouvant atteindre deux semains ou plus. Principalement, il ne peut être question d'interrompre le débit de la machine à extruder pendant le remplacement d'une bobine pleine par une bcbine vide, ni également pour assurer l'alimentation en fil nu de la presse à extruder.
L'objet de l'invention se rapporte aux moyens permettant l'enroulement du conducteur isolé sur une bobine aussi rapidement qu'il est délivré par la presse à extruder et le transfert de l'extrémité du fil de la bobine pleine à une seconde bobine vide aussitôt que la longueur désirée enroulée sur la première bobine a été atteinte. Habituellement, ce transfert s'effectue lorsque la première bobine est pratiquement pleine mais, en pratique, il est préférable autant que possible que la longueur bobinée soit déter- minée de façon uniforme pour toutes les bobines afin de permettre la réalisation des opérations suivantes avec un minimum de perte.
Les problèmes qui s e présentent sont les suivants : -contrôle et réglage de la vitesse d'enroulement sur la bobine en fonction des variations de la vitesse de sortie de la presse à extrusion; -contrôle et réglage de la vitesse d'enroulement du conducteur isolé délivré en fonction de l'augmentation du diamètre d'enroule- ment sur la bobine;
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-passage d'une bobine pleine à une bobine vide sans diminution du débit de la machine à extruder.
Une autre difficulté se présente au moment de transférer le fil à enrouler de la bobine pleine à la bobine vide. En effet, la vitesse de cette dernière doit augmenter considérablement par rapport à celle de la bobine pleine étant donné que le diamètre des spires est beaucoup plus petit. De même, pendant cette phase du fonctionnement, on doit assurer le sectionnement du fil entre les deux bobines, la bobine pleine devant être stoppée et retirée de sa position d'enroulement.
Il est évident que pour satisfaire à ces conditions, les bobines enrouleuses doivent être placées sous plusieurs contrôles.
Les variations de vitesse de débit de la machine à extruder peuvent être compensées par des moyens connus utilisant un disposi- tif dénommé accumulateur. Ce dispositif consiste en un système de poulies autour desquelles on fait effectuer au fil plusieurs allers et retours parallèles, l'une des poulies sa-....,+ soumise l'action d'un dispositif élastique ou $ la pesanteur. De cette façon, la position de la poulie mobile commande un dispositif de contrôle de la vitesse du moteur d'entraînement de la bobine enrouleuse. Par exemple, si la presse à extruder délivre le fil trop rapidement, la vitesse du moteur se trouve augmentée et réciproquement.
Ainsi, l'accumulateur contrôle la vitesse d'enroulement de la bobine et se trouve lui-mtme contrôlé par la vitesse de débit de la presse à extruder et le diaùètre réel de la bobine. De façon plus précise, la vitesse d'enroulement est contrôlée par la tension du conducteur isolé.
Selon l'une des caractéristiques de l'invention, le système d'enroulement de conducteur isolé est prévu pour deux bobines, l'une en service, l'autre de réserve, montées sur deux arbres indépendants fixés chacun à l'extrémité d'un levier coudé et dont la rotation est commandée par l'intermédiaire de poulies, de courroies et d'un dis- positif de frein et d'embrayage, à partir d'un moteur de commande,
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la tension exercée sur le conducteur à enrouler déterminant, par l'intermédiaire de l'accumulateur précédemment mentionné, le mouve- ment d'une courroie autour de deux poulies dont l'une est montée à l'extrémité de l'arbre d'un potentiomètre afin de délivrer une ten-
8ion d'erreur qui permet de corriger, dans un sens ou dans l'autre, la vitesse dudit moteur de commande.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le conduo- teur isolé à enrouler passe, tout d'abord, par un cabestan sur l'ar- bre duquel est monté une came commandant, à chaque révolution, la progression d'un compte-tours qui délivre un signal lorsque la capa- cité maximum de la bobine en service est atteinte, ce signal déter- minant, par commande hydraulique, l'avance de la roulette de guidage du conducteur jusqu'à l'aplomb de la bobine de réserve sur laquelle ledit conducteur est alors enroulé, des dispositions étant prises pour que ce même signal, retardé, commande hydrauliquement, d'une part, la manoeuvre d'un couteau qui sectionne le pont présenté par le conducteur entre les deux bobines lorsqu'il est suffisamment maintenu sur la deuxième d'entre elles, d'autre part,
le passage en position basse du levier coudé qui supporte l'arbre de la bobine pleine afin de faoiliter son éjection.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la rotation de l'un ou l'autre des deux arbres supportant les deux bobines est commandée par les dispositifs de frein et d'embrayage précédemment mentionnés, commandés à partir du signal déterminant la commutation des bobines, le mouvement de va-et-vient du système de guidage étant provoqué bydrauliquement à partir de deux ensembles de deux butées qui en détermine la course.
Différentes autres caractéristiques de l'invention ressorti - ront de la description qui va suivre, donnera à titres d'exemple non limitatif en se reportant à la figure annexée qui représente une vue en perspective d'une :partie du dispositif d'enroulement et d'une presse à extrusion.
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Le conducteur 1 est fourni par la presse à extrusion 2 etse trouve enroulé autour du cabestan 3. La vitesse de rotation du cabestan 3 est choisie de façon que la quantité de conducteur isolée qu'il absorbe par révolution soit approximativement égale à ce que fournit la presse à extrusion pendant le même temps. Le conducteur éboulé autour du cabestan est ensuite renvoyé sur deux ensembles de poulies 4 et 5 d'un accumulateur, puis, sur la poulie 6 d'un piston baladeur 7. Il est enfin dirigé sur l'une ou l'autre des bobines d'enroulement 8 et 9. On remarquera que sur la figure, la conducteur se trouve enroulé sur la bobine 8 alors que la bobine 9 reste vide.
Les bobines d'enroulement 8 et 9 sont placées Joua la dépendance d'un moteur de oommande à vitesse variable 10 dont l'arbre est prolongé à ses deux extrémités de façon à permettre son accouplement mécanique avec les arbres 11 et 12 sur lesquels sont montés les bobines. La commande se fait par l'intermédiaire d'un dispositif combiné d'un embrayage et de freinage 13 (en oe qui ooncerne la bobine 8) et de courroies entraînées par l'intermédiaire des pulies 14 et 15,16 et 17; les poulies 15 et 16 sont mobiles et fixées sur un arbre intermédiaire 18, la poulie 17 étant fixe sur l'arbre 11. La bobine 9 est entraînée de façon similaire.
Le fonctionnement du mécanisme d'embrayage et de freinage peut se résumer ainsi : l'un des embray ages est engagé de façon à permettre la commande de la bobine associée lorsque l'autre est désengagea. Au cours des opérations de passage d'une bobine à l'au tre, les deux embrayages fonctionnent. Des dispositions non repré- sentées sont prévues de façon à assurer l'engagement et le désenga- gement des bobines d'enroulement et des arbres qui les supportent.
Cela peut être assuré par l'intermédiaire de segments périphériques susceptibles de se contracter ou de se détendre sous la commande d'un piston non représenté dont le mouvement est placé sous la dépen- dance d'un ressort de compression puissant ; ce dernier est associé à une électro-valve car::::mandé. per un solenoid 25 pour l'arbre 11,
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20 pour l'arbre 12). Le dispositif d'enroulement comporte un cortain nombre de ces enaembles; ils seront désignés dans ce qui suit par électro-valve, leur circuit d'alimentation ou pompe étant référencée par ? et leur circuit de retour ou d'échappement par E ; la dispositif d'alimentation a été représenté en 34.
L'augmentation de pression dans le milieu hydraulique dé- termine le retour du piston en position de repos contre l'action du ressort de compression; de ce fait, la contraction des segments périphériques de l'arbre support permet de libérer la bobine asso- ciée. La position des arbres 11 et 12 est susceptible d'être modi- fiée nous la commande de leviers coudés 27 et 27A qui pivotent au- tour des arbres 18 et 24; ces leviers sont solidaires d'un piston 28 commandé par électro-valve (29 pour le levier 27,33 pour le levier 27A). La manoeuvre de chaque levier est provoquée par un dispositif d'aiguillage et par l'intermédiaire du moteur 36 et de la palpe 35 alimentée depuis le dispositif 34 par la canalisation.
Le démarrage du moteur 10, de la presse à extrusion 2 et du cabestan 3 est provoqué par l'intermédiaire d'un commutateur commun manoeuvré par l'opérateur.
Des régulateurs d'induction sont prévus pour contrôler la vitesse du moteur de commande 10. Seuls, ces régulateurs ont été réprésentés en 37 et 38, leurs circuits étant classiques. Le régu- lateur 37 est associé à la bobine d'enroulement 8 et le régulateur 38 à la bobine d'enroulement 9. Chacun d'eux est commandé à partir d'un moteur "compound" à courant continu; le régulateur 37 est associé au meteur 39 et le régulateur 38 au moteur 40/
Le potentiomètre 41 est associé aux deux moteurs de façon à en contrôler le fonctionnement.
Sa commande est placée sous la dépendance des positions relatives des poulies mobiles 4 et 5 dont le mouvement est libre le long des arbres 42 et 44; ces deux derniers sont respectivement fixée sur les pièces 43 et 45 susceptibles de se déplacer l'une par rapport à l'autre selon les directions indi- quées par la double flèche A. La pièce coulissant 45 support* un bras 46 solidaire d'une courroie 47 qui se déplace sur la poulie
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mobile 48 et la poulie fixe 49. La poulie 49 est fixée sur le bras du potentionètre 41.
L'ensemble qui vient d'être décrit constitue un dispositif mécanique d'accumulation de façon que la vitesse du moteur de commande 10 soit placé sous le contrôle des régulateurs 37 et 38 et, par suite, des moteurs 39 et 40 dont le fonctionnement tilt déterminé par le courant de contrôle défini par la position du braas du potentiomètre 41.
La tension du conducteur isolé, au cours des opérations d'écroulement, est donc déterminée par la vitesse du moteur de commande 10. L'ensemble des poulies mobiles 5 est initialement mis en place de façon que la pièce 45 se trouve en position médiane vis-à-vis de la pièce 43, ce qui permet à la courroie 47 de mainte- nir le bras du potentiomètre 41 au point milieu de la résistance de ce dernier. Si la presse à extrusion débite à vitesse trop impor- tante, la distance entre les ensembles de poulies mobiles 4 et 5 s'accroît et le mouvement de la pièce 45 commande, par l'intermé- diaire de la courroie 47 et de la poulie 49, un ajustement correct du potentiomètre 41 de façon à augmenter la vitesse du moteur de commande 10. Cela permet d'absorber la longueur de conducteur en excès.
Au cours de cette opération, l'ensemble de poulies mobiles 5 coulisse vers le haut de manière à rattraper sa position médiane initiale, ce qui réduit progiassivement la vitesse du moteur de commande et établit, par suite, l'équilibre entre la presse à extru- sion et le mécanisme d'enroulement.
Si, par contre, la presse à extrusion débite à vitesse trop réduite, la distance entre les ensembles de poulies 4 et 5 end-à-
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e#-à-sa-xae'a-ae-e-é#a7a-té,e-oa#3re-a-eege à-Mt=Maea-<-3:e-méeMaB<'-ôe:EL?a6meN:tr décroit et la vite55 du moteur de commande diminue sous le contrôle du potentiomètre 41 ; par suite, la distance entre les ensembles de poulies 4 et 5 tend à re- venir à sa valeur initiale pour établir l'équilibre entre la presse à extrusion et le mécanisme d'enroulement.
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On remarquera que les dispositions précédentes permettent également de compenser les différences des diamètres présentés par la bobine d'enroulement au fur et à mesure de son remplissage puisque le contrôle est effectué en tenant compte de la tension du conducteur isolé.
Le conducteur isolé est enroulé sur la bobine considérée (8 par exemple) en spires rangées. La guidage du filest assuré par l'intermédiaire de la poulie libre 6 fixée à l'extrémité du support solidaire de l'arbre transverse 51. Le support 7 est constitué par un piston baladeur.
L'arbre transverse 51 est animé d'un mouvement de va-et- vient - comme l'indique la flèche double C - et , en conséquence, le conducteur isolé passant par la poulie 6 est convenablement guidé pour être enroulé sur la bobine 8. A l'intérieur de cet arbre, est disposé un guide coulissant 53 supportant un piston 54 sur sa partie médiane et dont l'âme est constituée par une canalisation représertée en pointillé. L'alimentation est assuréepar l'intermédiaire de la pompe à capacité variable 57 et de l'électro-valve 58 placées sous la dépendance du moteur de commande 10.
Cette alimentation se fait, soit sur l'une, soit sur l'autre des deux extrémités de l'arbre à piston 51 de façon à assurer le mouvement de va-et-vient requis pour 1.'enroulement du conoucteur. La course de ce piston est limitée, soit par les taquets 59 et 60, soit par les taquets 60 et 61, selon la bobine d'enroulement en service et par les dispositifs d'arrêt 63 et 64. La longueur de conducteur enroulé est déterminée par un compte-tours classique représenté en 65 commandé par les contacts 66 et la came 67.montée à l'extrémité de l'arbre du cabestan de façon à définir chaque révolution dudit cabestan. Un secona compteur 65A est monté en série avec le compteur 65 et définit la longueur de fil à enrouler; cette longueur est prédéterminée avant les opérations d'enroulement.
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Lorsque la longueur de conducteur isolé débité atteint cette valeur prédéterminée (qui peut être inférieure à celle corres-- pondant à une bobine pleine), un signal d'avertissement est fourni, par le compteur 65, au moteur 36 qui commande la pompe à capacité fixe 35. La canalisation Sl du dispositif 34 alimente alors l'accumulateur hydraulique 34A à une vale-ur déterminée de pression et commande, de plus, l'engagement du dispositif d'embrayage 19 au moyen de circuits non représentés. De cette façon, la bobine 9 est engagée et tourne à une vitesse égale à celle de la bobine 8 alors presque pleine.
Lorsque cette dernière parvient à sa capacité maximum, un signal de remplissage est fourni par le compteur 65A, ce qui commande le fonctionnement de l'électro-valve 58 et déter- mine une augmentation de pression dans l'arbre 51 de façon à augment ter sa vitesse de déplacement et son sens lorsqu'il atteint l'extré- mité de la bobine 8 voisine de l'extrémité de la bobine 9.
Au cours de cette opération, le fonctionnement de l'électro-valve 68
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est cormandé, à partir du même signal et d'un c-ÍrcuÍ t à retard et par l'intermédiaire de la canalisation F2, ce qui provoque la pro- gression du piston baladeur 7 dans la direction indiquée par la flèche D et, par suite, le transfert du conducteur isolé de la bobine 8 à la bobine 9 ; dernières tournent maintenant à la même vitesse et le mouvement de la poulie 6 associée au piston 7 détermi la formation d'un pont constitué par le conducteur isolé entre les deux bobines. Le contrôle de la vitesse du moteur de commande est maintenant assuré automatiquement par le moteur 40 et le régulateur 38, par l'intermédiaire d'un dispositif d'aiguillage non représenté et commandé par le mouvement du piston baladeur 7.
Des dispositions sont prises pour qu'un contrôle permanent du régulateur associé à l'une des bobines soit effectué depuis le moteur de contrôle associé à l'autre bobine afin que la vitesse du moteur de commande 10 soit toujours maximum lorsqu'un transfert vient d'avoir lieu. En conséquence, dès que ce transfert a lieu, la vitesse de rotation de la bobine 9, en l'occurence, s'accroît
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pour compenser la différence des diamètres présentée entre les bobines 8 et 9. Le mouvement de l'arbrp 51 est inversé à partir d'un signal retardé appliqué à 58 de façon à provoquer l'enroulemen- en spires rangées du conducteur isolé pour former une second couche qui va maintenir la première.
Le pont constitué par le fil isolé entre les deux bobines est alors coupé par l'intermédiaire d'un couteau 70 pivotant sur l'arbre 71. Son mouvement est commandé, dans la direction indiquée par la flèche E, per le piston 72 et le dispositif de compression 73. Ces dernièrs sont commandés par l'électro-valve 74 à partir de la canalisation F3 issue de la pompe à capacité fixe 35, sous le contrôle du signal délivré par le compteur 65A, retardé. Le mouvement de l'arbre transverse est maintenant limité à la course nécessaire pour un enroulement correct sur la bobine 9 (taquets 61 et 62). L'aiguillage du contrôle est effectué automatiquement.
Lorsque le conducteur isolé est coupé, le couteau 70 re- tourne automatiquement à sa position de repos sous la commande de l'électro-valve 74 qui renverse le mouvement du piston 72. Le retour en position de repos du couteau 70 commande le fonctionnement d'un commutateur - non représenté, ce qui provoque le désembrayage du dispositif 13 et stoppe la rotation de l'arbre 11. Simultanément, un second commutateur est commandé (non représenté) de façon à provoquer le fonctionnement de l'électro-valve 29, par l'intermédi- aire de la canalisation S depuis la pompe à capacité fixe 35. Cela commande le mouvement du piston 28 et, par suite, celui du levier coudé 27 qui s'abaisse entraînant la mise en position de décharge de la bobine 8.
A ce moment, un commutateur - non représenté - est automatiquement commandé par le levier coudé pour assurer l'alimen- tation de l'électro-valve 25 assotié à l'arbre 11 (par l'intermé- diaire de la canalisation F4, la pompe à capacité fixe 35, la cana- lisation S, le dispositif d'alimentation 34). Le piston prévu dans l'arbre 11, déjà mentionné, mais non représenté, est commandé,
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contre l'action du ressort de compression de façon à perme ttre aux sagments périphériques de se contracter et, ainsi, de libérer la bobine 8 ; celle-ciest otée manuellement de l'arbre 11.
L'opérateur place alors sur ce dernier une autre bobine vide et manoeuvre un commutateur non représenté de façon à commander le retour dans sa position normale du levier coudé 27, par l'intermédiaire de l'élec- tro-valve et du piston associé (29 et 28). Au cours de ce mouvement le levier coudé 27 commande le commutateur - non représenté - (qui lui est associé et qui a été mentionné précédemment pour commander le mouvement de l'arbre 11) et le piston associé à ce dernier se détend, sous l'action du ressort de compression. Cela provoque la détente des segments périphériques et détermine le maintien de la bobine neuve sur l'arbre. Des contacts "d'interlock" sont prévus pour empêcher le mouvement d'abaissement des levierµ coudés lorsque la bobine associée est en service.
Ce qui vient d'être décrit pour la bobine 8 se répète pour la bobine 9 de façon identique. Les différentes phases de fonc- tionnement sont commandées par l'intermédiaire des commutateurs qui ont été mentionnés et qui sont commandés par les opérations qui se déroulent elle-mémes.
Il est bien évident que la description qui précède n'a été faite qu'à titre d'exemple non limitatif et que des variantes peuvent être envisagées sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention.