Procédé de câblage d'au moins deux fils, et machine pour la mise en aeuvre de ce procédé La présente invention comprend un procédé de câblage d'au moins. deux fils, en un point de câ blage, et pour égaliser la tension des fils quand ils se rapprochent du point de câblage. L'invention comprend également une machine pour la mise en #uvre de ce procédé.
Il a déjà été proposé un tordoir de câblage des tiné à câbler par torsion deux fils et utilisant un dis positif, qui comprend deux cabestans inclinés ; ces cabestans sont reliés ensemble, de manière à tour ner en synchronisme autour de leurs axes respectifs, par l'intermédiaire d'une roue dentée. folle, qui est également montée rotative autour d'un axe central. Des fils séparés arrivent respectivement sur les deux cabestans, chaque fil étant fourni par une source d'alimentation séparée et l'un des fils étant entramé de manière à former un ballon<B> </B> autour de la source d'alimentation fournissant l'autre fil. Le fil en ballon sert à communiquer un mouvement de rotation au dispositif des cabestans.
En amenant les deux fils ensemble à une bifurcation ou point de câblage en Y, au-delà des deux cabestans inclinés et le long de l'axe de rotation de la roue dentée folle, on obtient une action de câblage extrêmement avan tageuse et on forme ainsi un câble à deux fils, qui progresse continuellement en s'éloignant du point de câblage sous l'action d'un dispositif approprié. Ces cabestans servent à doser d'une manière très efficace l'avance des deux fils, de manière à les faire progresser à une même vitesse vers le point de câ blage, avec des variations importantes de tension.
Cependant, il est désirable que la tension des fils à câbler soit approximativement égalisée, en parti culier dans le cas des matières textiles élastiques telles que le Nylon , de manière à éviter la for mation d'un câble présentant une configuration de torsion non équilibrée ou en tire-bouchon , car la résistance du câble à la traction est alors mé diocre. Avec les anciens dispositifs, il est difficile d'égaliser la tension de fonctionnement dans les fils, parce que ceux-ci sont inaccessibles au moment où ils se rapprochent du point de câblage.
Pour mesurer pratiquement la tension des fils, on effec tuait jusqu'à présent les mesures en faisant circuler chaque fil seul à travers la machine et en procédant ensuite aux réglages nécessaires. Ces mesures quan titatives de la tension ne sont pas seulement diffici les, mais prennent beaucoup de temps et sont sou mises à des erreurs considérables.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients et le procédé qui en fait l'objet est caractérisé en ce qu'on fait avancer les fils dans deux conditions distinctes, jusqu'au point de câ blage, à partir de points espacés et écartés transver salement de l'axe de torsion, l'une de ces condi tions permettant de faire avancer librement les fils jusqu'au point de câblage à des vitesse suceptibles de varier indépendamment, ces vitesses étant fonc tion des tensions individuelles des fils, la deuxième condition consistant à maintenir les fils à des vites ses synchronisées positivement à partir desdits points espacés jusqu'au point de câblage, et par le fait qu'on règle la tension sur l'un au moins des fils,
pendant la torsion effectuée dans ladite pre mière condition, la seconde condition constituant la condition normale de torsion.
La machine que comprend l'invention est carac térisée en ce qu'elle comprend un dispositif de dosage de fil, comportant au moins deux cabestans de dosage, ce dispositif de dosage étant agencé de manière à tourner et lesdits cabestans à engager chacun l'un de deux fils pour doser en synchronisme l'avance des deux fils vers un point de câblage, et un dispositif permettant d'accoupler ou de sépa rer sélectivement les cabestans. Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la machine de câblage que comprend la présente invention.
La fig. 1 est une vue schématique en élévation de cette machine.
La fig. 2 est une vue en plan d'un détail de la fil-. 1.
La fig. 3 est une coupe diamétrale suivant la ligne 111-III de la fig. 2.
La fig. 4 est une coupe diamétrale suivant la ligne IV-IV de la fig. 2.
La fig. 5 est une vue analogue à la fig. 4, mais dans une autre position relative des organes.
La fig. 6 est une vue partielle d'un détail de la fig. 3.
Les fig. 7 et 8 sont des vues en élévation laté rale semblables à la fig. 3. Si on se réfère à la fig. 1, on y voit un fil A progressant à partir d'une source extérieure, consti tuée par un bobinage d'alimentation 11, à travers un dispositif 13 de réglage de tension ; ce fil progresse ensuite suivant l'axe d'une broche creuse et tour nante 15, traverse un orifice radial de la broche 15 et forme une demi-boucle ou ballon autour de la surface extérieure d'un carter cylindrique 19 ;
il s7en- roule ensuite autour d'un premier cabestan 42, fai sant partie d'un mécanisme symétrique 40 de deux cabestans, puis il avance jusqu'à un point de câ blage en même temps qu'un autre fil B. Le fil B est débité à partir d'une bobine 21 disposée à l'inté rieur du carter 19 ; un contrepoids 22 empêche la bobine et le carter de tourner ; dans des variantes, le rôle du contrepoids peut être rempli par une action magnétique.
Le fil B traverse un dispositif 23 de réglage de tension, passe sur un galet de guidage 24, traverse un orifice axial ménagé au centre du mécanisme 40 des cabestans, s'enroule autour du deuxième cabestan 44, et enfin s'avance vers le point de câblage des deux fils.
Le câble A, B est entraîné à partir du point de câblage par un dispositif à rouleau 25 tournant à vitesse constante ; le câble passe ensuite sur une bobine de recueil 27, entraînée par son contact superficiel avec un rouleau 29. La broche 15, le dispositif 25 et le rouleau 29 d'entraînement super ficiel peuvent être entraînés tous en synchronisme par un moteur commun ou par des moteurs indé pendants.
Le mécanisme 40 à cabestans est monté sur une potence de support 46, qui est fixée par sa base sur l'extrémité supérieure du carter cylindrique 19 ; un manchon de serrage 48 fendu et réglable est fixé sur l'extrémité supérieure de cette potence. Le méca nisme 40 comprend un carter cylindrique 50 (fig. 3 à 5), monté à l'intérieur du manchon 48 de manière qu'on puisse le retirer facilement et d'un seul bloc de celui-ci, si on le désire.
Deux paliers à billes 52, 54 sont engagés à la presse dans des cavités à épau lement ménagées aux extrémités du carter 50 ; un manchon d'écartement 56 est intercalé entre ces deux paliers ; un arbre rotatif 60 peut tourner libre ment dans ces paliers ; il est supporté par les che mins intérieurs de roulement de ceux-ci et son axe de rotation est aligné avec celui de la broche 15.
La partie supérieure de l'arbre 60 présente une portée 62 de plus grand diamètre de manière à former un épaulement 64, qui repose contre la surface supérieure d'une rondelle 66, reposant elle-même sur l'extrémité supérieure du chemin intérieur de roulement du palier à billes 52.
L'extrémité infé rieure de l'arbre 60 comporte une partie filetée de diamètre réduit, qui s'étend au-delà du palier 54 et sur laquelle est vissé un écrou 68 ; cet écrou coopère avec l'épaulement 64 et la rondelle 66 pour empêcher l'arbre 60 de se déplacer suivant son axe à l'intérieur de l'assemblage du carter 50 et des paliers 52, 54.
L'extrémité supérieure de l'arbre 60 est élargie de manière à former une tête 71 comportant deux faces planes 72, 73 opposées, qui sont inclinées vers le haut et vers l'intérieur ; chacune de ces faces supporte l'un des deux cabestans 42, 44 de dosage de l'avance des fils. Chacun des cabestans 42, 44 peut tourner autour d'un axe perpendiculaire au plan de la face adjacente correspondante 72 ou 73 ; à cet effet, deux arbres courts 74 sont vissés respec tivement dans des alésages taraudés ménagés dans les faces planes 72, 73.
Entre les extrémités de cha que arbre 74 se trouve un manchon d'écartement 75, contre une extrémité duquel s'appuie le chemin intérieur de roulement d'un palier à billes 76, main tenu sur l'arbre 74 par un écrou 85 vissé sur l'ex trémité libre de cet arbre. Le chemin extérieur de roulement de chaque palier 76 est emmanché à la presse dans l'alésage du cabestan correspondant 42 ou 44 ; ainsi, chaque cabestan peut tourner libre ment autour de son arbre 74. Les cabestans 42, 44 présentent des gorges 80 ; cependant, on peut modi fier ou éliminer, comme on le désire, les gorges 80 pour satisfaire à certaines conditions dans des appli cations particulières.
L'arbre 60 comporte un alésage central et axial 86, qui le traverse complètement; un guide 87 est fixé au moyen d'une vis 88, dans une partie élar gie se trouvant à l'extrémité supérieure de cet alé sage; l'alésage 86 et le guide 87 servent à guider un fil B depuis le dispositif 23 de réglage de ten sion jusqu'au cabestan 44 en lui faisant suivre un trajet axial. Pour contribuer au guidage du fil A vers le cabestan 42, un guide 89 en queue de co chon est fixé sur l'extrémité supérieure de la tête 71 de l'arbre 60.
Les cabestans 42, 44 sont accouplés sélective ment ensemble, de manière à tourner en synchro nisme autour de leurs axes respectifs inclinés, par l'intermédiaire d'une roue dentée folle 90 suscep tible de tourner et en même temps de se déplacer suivant l'axe de l'arbre 60 ; cette roue dentée 90 peut être engagée sélectivement en prise avec les roues dentées coniques 82, 84, qui sont prises dans la masse des cabestans, comme on le voit sur le dessin, ou qui sont montées respectivement sur les extrémités adjacentes de ceux-ci.
A cet effet, la roue dentée 90 comporte une cavité centrale à épaulement, dans laquelle est monté à la presse le chemin extérieur de roulement d'un palier à billes 92 ; une bague à déclic 94 est montée d'une ma nière amovible dans une gorge de la paroi interne 96 de cette cavité et contribue à maintenir en place le palier 92.
Le chemin intérieur de roulement du palier 92 est monté coulissant sur la partie élargie 62 de l'arbre 60, et permet ainsi de déplacer la roue den tée 90 sur cet arbre suivant l'axe de celui-ci. A l'extrémité supérieure de la course du mouvement axial de l'ensemble de la roue dentée 90 et du palier 92 (ce mouvement étant limité par un épau lement 63 formé sur l'arbre 60), les dents de la roue 90 engrènent avec celles des roues dentées coniques 82 et 84 des cabestans (fig. 1, 3 et 7) ;
au contraire, à l'extrémité inférieure de la course du mouvement axial de la roue 90, celle-ci est com plètement dégagée des roues coniques des cabes tans et chaque cabestan peut tourner librement d'une manière indépendante sur son propre axe incliné, comme on le voit sur la fig. 8.
Un dispositif de détente, consistant en un fil métallique 100, élastique et replié, est destiné à pousser sélectivement la roue dentée 90 vers le haut, de manière à la mettre en prise avec les roues dentées 82, 84, ou à maintenir par friction la roue 90 dans sa position basse ou position de débrayage. Le fil métallique 100 est un fil élastique et rigide, dont l'extrémité supérieure rectiligne est fixée, au moyen d'une vis 102, dans un orifice longitudinal et excentré 104 ménagé à l'extrémité supérieure de l'arbre 60.
L'extrémité inférieure du fil métallique de détente 100 est disposée dans un canal 106 formé dans la tête 71 et dans une partie intermédiaire de l'arbre 60, en dessous de l'orifice 104 ; l'extrémité repliée du fil de détente 100 s'étend vers l'extérieur et vers le bas ; elle forme ainsi une surface de came <B>101,</B> qui s'appuie contre le chemin intérieur de rou lement du palier 92.
En disposant l'orifice 104 dans une position excentrée et en repliant le fil de dé tente 100, on permet à la surface de came 101 d'exercer une force radiale de coincement sur le chemin intérieur de roulement du palier 92 pour toutes les positions de l'assemblage de la roue den tée folle 90 et du palier 92. Dans la position axiale de la roue dentée 90 pour laquelle l'extrémité exté rieure de la surface de came 101 se trouve en des sous de la surface inférieure du chemin intérieur de roulement du palier 92, cette surface de came exerce également sur ce palier une poussée axiale dirigée vers le haut.
Ainsi, quand l'assemblage 90, 92 a été entramé jusqu'à sa position axiale la plus haute, la roue 90 étant alors en prise avec les roues dentées 82, 84 des cabestans, une force axiale et radiale est exercée sur cet assemblage et maintient la roue dentée 90 en prise. Quand l'assemblage 90, 92 a été déplacé jusqu'à une position inférieure telle que la pointe de la surface de came 101 de la détente 100 se trouve engagée contre la surface intérieure et cylindrique du palier 92, il a tendance à rester dans cette position axiale. Ceci est dû à l'effet de friction entre, d'une part, la surface in terne du chemin intérieur de roulement du palier, d'autre part la surface adjacente 62 de l'arbre 60 et l'extrémité inférieure de la détente 100.
Ces effets de came et de friction suffisent pour maintenir l'assemblage de la roue dentée folle et du palier dans sa position axiale supérieure ou dans sa position axiale inférieure ; cependant, ces effets sont insuffisants par ailleurs, car ils ne réalisent la suspension de l'assemblage qu'en deux points seu lement (c'est-à-dire d'une part le point de contact entre la détente 100 et le palier 92, et d'autre part le point diamétralement opposé du contact tangen tiel entre la surface 62 de l'arbre et le palier 92) ; il en résulterait une instabilité et un pivotement in désirables de l'assemblage de la roue 90 et du palier 92 autour d'une ligne transversale passant par ces deux points de suspension.
Il est par conséquent désirable de réaliser pour le palier 92 une suspen sion en trois points ; une telle suspension est réa lisée en introduisant une petite bille d'acier 110 dans une rainure longitudinale<B>111,</B> dont l'extrémité inférieure comporte une surface de came 113 incli née à 450, et qui est formée dans la périphérie élargie 62 de l'arbre 60, dans une position angu laire à 1200 environ de la position de la détente 100. La bille 110 est maintenue efficacement dans la rainure 111 de manière à ne pas tourner, par un ressort à boudin 112, s'appuyant à une extrémité contre la bille et à son autre extrémité contre l'ex trémité supérieure de la rainure 111.
Le ressort 112 pousse la bille 110 vers le bas, contre la surface de came 113 ; il en résulte une force composante radiale et dirigée vers l'extérieur, qui pousse la bille 110 en contact tangentiel avec la surface cylindri que et intérieure du chemin intérieur de roulement du palier 92. On voit donc que cette disposition réalise effectivement pour le palier 92 une suspen sion stable en trois points ; ces trois points sont les points de contact respectifs entre, d'une part la surface intérieure du palier 92, d'autre part la dé tente 100 et la bille 110, et le point de contact tangentiel entre le palier 92 et la surface périphéri que 62 de l'arbre 60 ; ce dernier point de suspen sion se trouve à 1200 de chacun des deux autres points de suspension.
Il faut remarquer que, pendant la rotation du mécanisme des cabestans autour de son axe princi pal, l'action de retenue exercée par la détente, pour maintenir l'assemblage 90, 92 en position d'engrè nement ou en position de débrayage, est augmentée par l'action de la force centrifuge sur le fil métalli que 100 et sur la bille 110. Ainsi, grâce à l'augmen tation de cette action de retenue, la roue dentée 90 est verrouillée plus énergiquement dans la position désirée pendant le fonctionnement de la machine, que lorsque celle-ci est arrêtée.
La rondelle de support et de séparation 66 constitue une butée pour limiter le mouvement de descente de l'assemblage 90, 92. Pour contribuer à retenir cet assemblage dans sa position basse, ou position de débrayage, on peut ménager, si on le désire, une gorge circonférentielle peu profonde (non représentée) dans la périphérie interne du chemin intérieur de roulement du palier 92, de ma nière que l'extrémité libre de la détente 100 s'en gage dans cette gorge quand l'assemblage est en position basse ; cependant, cette gorge de retenue ne s'est pas révélée nécessaire en pratique.
Pendant le fonctionnement, le fil A du ballon progresse à travers le guide d'alignement 89, s'en roule sur la périphérie du cabestan 42, puis avance vers le point de câblage en Y, tandis que le fil B traverse l'alésage 86, le guide 87, s'enroule en sens inverse sur la périphérie du cabestan 44 et pro gresse vers le point de câblage en Y ; à partir de ce point, le câble A, B passe sur le dispositif de tirage 25 à rouleau et progresse ensuite jusqu'à la bobine de recueil 27.
L'opérateur effectue un réglage préliminaire et approché des dispositifs 13 et 23 de tension, en te nant compte de la vitesse à laquelle la machine doit tourner et du type des fils à câbler. La tension à donner au fil A est celle qui est nécessaire pour produire le ballon de dimensions désirées dans le fil particulier A et à la vitesse de fonctionnement. Pendant que la broche est arrêtée, l'opérateur sai sit la roue dentée 90 et la dégage des roues dentées coniques 82, 84 des cabestans, de manière à dé brayer ceux-ci et à leur permettre de tourner indé pendamment autour de leurs axes respectifs. L'opé rateur fait alors démarrer la broche 15, ainsi que les dispositifs de tirage et de recueil 25, 27 du câble.
Les fils A et B sont alors tirés de leurs bobinages respectifs, passent respectivement sur les cabestans 42, 44 et s'engagent mutuellement au point de câ blage en Y. Du fait que les cabestans 42, 44 ne sont pas accouplés, une tension différentielle quel conque entre les fils A et B est transmise directe ment au point de câblage et il en résulte un déplace ment latéral de ce point dans une direction radiale à partir de l'axe de l'arbre 60, ce déplacement four- nissant une indication visuelle du déséquilibre de tension entre les fils A et B.
On peut alors procé der par tâtonnement pour déterminer celui des deux fils qui est soumis à la plus grande tension ; on peut par exemple, à cet effet, augmenter ou diminuer d'abord la tension donnée au fil B par le dispositif de tension 23, puis observer les résultats, et effec tuer ensuite d'autres tâtonnements en vue d'obtenir l'équilibrage de tension indiqué par un alignement axial du point de câblage ; il est désirable d'utiliser un stroboscope pour observer le déplacement du point de câblage pendant le fonctionnement de la machine.
En utilisant une lampe stroboscopique, on peut arrêter visuellement la rotation du dis positif 40 pendant le fonctionnement et on peut ainsi déterminer à la vue, rapidement et correcte ment, celui des deux fils qui est soumis à la plus grande tension. On peut aussi régler le dispositif de tension 23, de manière à augmenter ou dimi nuer, suivant le besoin, la tension du fil intérieur B ; on remet en marche la machine pour déterminer si ce réglage est insuffisant, excessif ou suffisant pour équilibrer la tension du fil intérieur B avec celle du fil A du ballon.
Si d'autres réglages sont nécessaires, on peut répéter ce processus jusqu'à ce que les tensions des fils soient correctement équi librées. En tout cas, il est désirable d'effectuer de tels réglages d'équilibrage sur le fil intérieur B, puisque la tension du fil extérieur sert à commander les dimensions du ballon et doit être maintenue sensiblement à une valeur prédéterminée, comprise entre des limites rapprochées, pour obtenir les ré sultats les plus avantageux.
Quand l'opérateur a réalisé un équilibrage des tensions des deux fils A et B, comme on l'a indi qué, en centrant le point de câblage, il saisit la roue dentée 90, pendant que la machine est arrêtée, et il la déplace vers le haut dans la- direction axiale pour la mettre en prise avec les roues dentées coni ques 82, 84, de manière à accoupler ensemble les deux cabestans pour les faire tourner en synchro nisme sur leurs axes respectifs. L'opérateur peut alors faire démarrer de nouveau la machine ;
les cabestans 42, 44 servent alors, grâce à leur action de dosage sur les fils individuels, à maintenir au même endroit le point de câblage et à faire avancer les deux fils vers ce point à la même vitesse et sen siblement sous la même tension, malgré les petites variations de tension pouvant se produire dans les fils pendant que ceux-ci progressent vers l'entrée des cabestans.
On apprécie donc le fait que ce dispositif four nit, parmi de nombreux autres avantages, le double avantage de la facilité des réglages initiaux et de l'équilibrage des tensions des fils par observation visuelle du point de câblage ; ce dispositif tolère d'autre part, dans le fonctionnement réel de pro duction du dispositif, de plus grands défauts de réglage dans l'équilibrage des tensions des fils, tout en produisant cependant un câble satisfaisant. Un autre avantage réside dans le fait que l'utilité de la machine décrite ne dépend pas de la précision du calibrage des dispositifs de tension des fils, etc., puisque le réglage de la tension s'effectue par com paraison et non par des mesures absolues.
Il est bien entendu que la terminologie utilisée ici et comprenant par exemple les mots au-des sus , au-dessous , inférieur , supérieur , etc. sert uniquement à décrire les relations de posi tion de certains éléments par rapport à d'autres élé ments, quand le dispositif se trouve dans sa posi tion normale et verticale, et qu'elle ne doit pas être considérée comme limitant à des positions précises les emplacements des différents éléments.
Parmi de nombreuses variantes possibles du dis positif de dosage, on voit par exemple que les axes de rotation (axe principal et axes secondaires) du mécanisme des cabestans individuels peuvent ne pas être concourants, comme ils le sont sur le dessin annexé. Dans une telle variante, il est extrêmement avantageux de disposer les deux axes inclinés des cabestans symétriquement par rapport à l'axe prin cipal, de manière à réaliser un équilibrage de l'as semblage.
On voit aussi que le dispositif de dosage n'est pas limité à une construction ne comprenant que deux cabestans, mais qu'il peut être au contraire modifié, si on le désire, de manière à comprendre trois, quatre, ou un nombre plus grand de cabes tans, en vue de câbler ensemble des fils en plus grand nombre ou de faire passer chaque fil sur deux ou plusieurs cabestans.