Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
CA 02228327 1998-01-29
MACHINE D'ASSEMBLAGE PAR TORSION DE CABLES CONDUCTEURS
La présente invention a pour objet une machine d'assemblage
par torsion de câbles conducteurs, destinés notamment à la transmission
de donnees et à la réalisation de liaisons téléphoniques.
ll est fréquent d'effectuer le câblage de bâtiment, en vue de la
transmission de données à l'intérieur de celui-ci, ce câblage étant réalisé à
partir de câbles, comportant quatre paires de fils torsadés ensemble,
chaque ,oaire de fils étant elle-même assemblée au préalable par torsion.
Un fil est constitué par un conducteur central en cuivre, entouré par une
10 gaine de matériau isolant. La torsion exercée sur le fil risque de dégrader la
qualité, rnodifier la géométrie et les caractéristiques physiques de celui-ci,
par décollement entre l'élément cuivre et l'isolant qui l'entoure. Or, pour
des débits d'information élevés pouvant aller jusqu'à 600 MHz, il est
impératif que le câble ne comporte pas de défaut électrique.
Une première solution pour réaliser un câble traditionnel
consiste à former une paire à partir de deux fils dévidés sur deux bobines,
les deux fils passant sur une Iyre réalisant l'assemblage par torsion des
deux fils. La paire ainsi obtenue est enroulée sur une bobine. Quatre
bobines de paires de fils sont dévidées simultanément en vue de réaliser
un assennblage des quatre paires de fils par torsion à l'aide d'une Iyre.
Il est également possible de réaliser un câble comportant quatre
paires torsadés en une seule étape, en mettant en oeuvre un dispositif
appelé groupe twinner comprenant quatre ensembles, chaque ensemble
comprenant une Iyre montée sur un bâti, qui réalise l'assemblage par
torsion dle deux fils qui sont dévidés à partir de deux bobines logée dans le
volume Ide révolution de la Iyre. Les paires torsadées sortant du groupe
twinner ~ sont assemblées à l'aide d'une machine à simple ou double
torsion. Compte-tenu des inconvénients inhérents aux torsions successives
dans le même sens que subit un fil, il est souhaitable de procéder, pour
30 chaque lil, à une première torsion en sens inverse de la torsion de pairage
et d'asiciemblage, afin que le fil fini subisse le moins de contraintes
possible" et que- la torsion résultante sur le fil soit plus faible.
La mise en oeuvre d'une telle solution nécessite de procéder en
plusieuri étapes successives.
Le but de l'invention est de fournir une machine d'assemblage
par torsion de câbles conducteurs destinés à la transmission de données,
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qui permette notamment la réalisation de câbles au cours d'une seule
étape dans laquelle chaque fil subit une torsion inverse préalable.
A cet effet, la machine qu'elle concerne comprend:
- un bâti sur lequel sont montés pivotants dans des paliers
5 deux arbres creux coaxiaux entraînés en rotation et reliés par au moins un
élément cintré formant une grande Iyre, équipée de moyens de guidage
longitudinal de fils,
- un grand berceau qui, disposé à l'intérieur du volume défini
par la grande Iyre, est monté sur les arbres creux, avec interposition de
10 paliers, de telle sorte que le grand berceau demeure fixe lorsque les arbres
tournent, le grand berceau comportant au moins une traverse centrale
perpendiculaire à l'axe des arbres creux, délimitant deux compartiments,
- deux éléments profilés formant deux petites Iyres qui, alignées
axialement et munis chacun de moyens de guidage de fils, sont disposés à
15 I'intérieur des deux compartiments du grand berceau et montés pivotants
vis à vis de celui-ci par l'intermédiaire de paliers, autour d'un axe
correspondant à celui des arbres creux, les deux petites Iyres étant
entraînées en rotation dans des sens inverses,
- deux petits berceaux, disposés chacun dans le volume défini
2 o par une petite Iyre et montés dans la petite Iyre correspondante par
I'intermediaire de paliers, afin de ne pas tourner lorsque la petite Iyre est
entraînée en rotation,
- deux bobines portant les fils à assembler entraînées chacune
en rotation à l'intérieur d'un petit berceau autour d'un axe parallèle à celui
25 de la pel:ite Iyre, et
- des moyens de guidage des fils comportant notamment dans
chaque l~ompartiment et depuis une bobine: un rouleau de détrancanage,
des poulies de guidage amenant le fil axialement et en direction de
l'intérieur sur une petite Iyre qui le guide jusqu'à un point où il quitte la
30 Iyre en direction axiale et vers l'intérieur après avoir subi une première
torsion, les fils en provenance des deux bobines étant alors guidés
parallèlement par des poulies montées sur le grand berceau pour sortir
axialement du grand berceau à une extrémité de la grande Iyre, qui assure
le guidage des fils et leur assemblage au cours d'une torsion inverse des
35 précédentes, les fils ainsi assemblés sortant axialement à l'autre extrémité
de la Iyre.
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Cette machine possède la géométrie générale d'une machine
dite groupe twinner, avec la possibilité supplémentaire de réaliser, pour
chaque fil, deux torsions en sens inverse l'une de l'autre, une torsion dans
un premier sens puis une torsion de pairage dans un second sens afin
d'obtenir une paire torsadée dans laquelle les fils possèdent le moins de
contraintls résiduelle possible.
Il est possible de disposer un fil sur chaque bobine, afin
d'obtenir à la sortie de la machine une paire torsadée. Quatre machines de
ce type peuYent être associées de façon à assembler simultanément et en
10 parallèle quatre paires de fils par torsion.
Suivant une autre possibilité il est possible de disposer de deux
fils en parallèle enroulés sur chaque bobine. La première torsion réalisée
par l'intermédiaire d'une petite Iyre permet d'assembler les deux fils
dévidés d'une même bobine. La grande Iyre permet l'assemblage de quatre
15 fils préalablement assemblés deux par deux.
Suivant une autre possibilité, il est possible d'inverser le sens
de la machine. Les fils venant de l'extérieur subissent une double torsion
dans la grande Iyre puis une autre double torsion dans une des petites
Iyres et s'enroulent sur la bobine portée par le berceau. Ce dispositif
20 permet l'assemblage en quadruple torsion.
De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la
description qui suit, en référence au dessin schématique annexé,
représenltant, à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de
cette machine destinée à la formation d'une paire de fils.
Figure 1 est une vue de côté d'une installation comportant
quatre machines selon l'invention et permettant l'obtention d'un câble
constitué' par quatre paires de fils.
Figure 2 est une vue de dessus de cette machine.
Figure 3 est une vue de dessus en coupe partielle de la
30 machine selon l'invention.
Figure 4 est une vue en perspective illustrant schématiquement
le parcours des fils à l'intérieur de la machine.
La figure 1 représente une installation comprenant quatre
machines groupées deux à deux. Les deux groupes de machines sont
35 alignés axialement l'un par rapport à l'autre. Chaque machine 2 d'un
premier groupe permet l'obtention d'une paire de fils 3a assemblés par
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torsion. Les fils 3a passent au-dessus du groupe comportant les deux
machines 4. Les deux machines 4 fournissent deux paires de fils 3b qui
sont guiidés parallèlement aux fils 3a pour être assemblés à ceux-ci par
torsion c3 un poste non représenté aux dessins.
s Chaque machine comprend un bâti 5 sur lequel sont montés
pivotant deux arbres creux coaxiaux, par l'intermédiaire de paliers 7. Les
arbres creux sont entraînés en rotation par des courroies 8 à partir d'un
arbre moteur 9. Les deux arbres creux 6 sont reliés par une pièce cintrée
10 fornnant une Iyre, équipée de moyens de guidage de fils avec
10 assemblage de ceux-ci par torsion. Sur les arbres creux 6 est monté avec
interposition de paliers 13 un grand berceau 12 disposé à l'intérieur du
volume défini par la grande Iyre 10 au cours de sa rotation. Ainsi, lorsque
la grande Iyre 10 tourne, le grand berceau 12 ne tourne pas autour de son
axe. Ce grand berceau 12 comporte au moins une traverse centrale 14
15 perpendiculaire à l'axe des arbres creux 6, délimitant deux compartiments.
A l'intérieur de chaque compartiment du grand berceau est disposée une
pièce profilée équipée de moyens de guidage du fil, formant une petite Iyre
15. Chaque petite Iyre est montée par l'intermédiaire de deux supports 16
coaxiaux, respectivement sur le grand berceau 12 et sur la traverse 14 de
20 celui-ci ,avec interposition de roulements 17. L'entraînement en rotation de
chaque petite Iyre 15 est réalisé à partir d'un arbre creux 6 par
I'intermC~diaire d'une première courroie 18 passant autour de l'arbre creux,
entraînant un arbre secondaire 19, qui entraîne lui-même une courroie 20
calée sur un support 16 de la petite Iyre. A l'intérieur de chaque petite Iyre
2s 15, est disposé un petit berceau 22. Chaque petit berceau est monté sur
les sup,oorts 16 de la petite Iyre 15 correspondante avec interposition de
roulements 23. Chaque petit berceau 22 sert au montage d'une bobine 24.
Le petit berceau porte d'un côté une pointe fixe sur laquelle est engagée la
bobine, et de l'autre côté une pointe 25 déplaçable axialement par
30 I'interml~diaire d'un pignon 26 engrenant avec un crémaillère pour
provoquer soit le serrage de la bobine par la pointe 25 soit au contraire
l'escamotage de cette même pointe.
Sur le petit berceau 22 est monté un moteur électrique 27 sur
l'arbre de sortie duquel est calé un pignon engrenant avec un pignon 28
35 calé sur la pointe 25.
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Afin de stabiliser la bobine et d'empêcher tout risque de mise
en rotation du support de celle-ci et du grand berceau à l'intérieur de la
grande Iyre, I'axe de chaque bobine 24 est décalé par rapport à l'axe
commun aux arbres creux, au grand berceau, aux petites Iyres et, aux
5 petits berceaux. L'alimentation de chaque moteur électrique 27 ainsi que le
contrôle du mouvement de chaque bobine sont réalisés par l'intermédiaire
de collecteurs 30 montés sur les parties tournantes et frottant sur des
charbons solidaires de parties fixes en vis à vis.
Le parcours de chaque fil à partir d'une bobine 24 est le
10 suivant: le fil 31 passe sur un rouleau de détrancanage 32 puis sur des
poulies 33 qui amènent le fil axialement et en direction de l'extérieur sur
une petite Iyre 15. Le fil suit cette petite Iyre et subit une torsion compte-
tenu de la rotation de cette petite Iyre, afin de sortir axialement vers
l'intérieur. Les deux fils dévidés des deux bobines passent sur des poulies
15 parallèles 34, puis sur des pantins 35 de régulation de tension du fil, et
sont guidlés parallèlement sur des poulies 36 solidaires du grand berceau.
Les deux fils parallèles sortent axialement du grand berceau 12 puis sont
pris en charge par la grande Iyre 10 qu'ils suivent sur toute sa longueur,
avant de ressortir axialement à l'autre extrémité de la machine. Le
mouvement de défilement des deux fils, associé au mouvement de rotation
de la grande Iyre, provoque l'assemblage par torsion de ces deux fils. Il
doit être noté que la petite Iyre 15 située dans le compartiment de droite
au dessin tourne en sens inverse de la grande Iyre, tandis que la petite Iyre
15 située dans le compartiment de gauche tourne dans le même sens que
la grande! Iyre. En effet, la machine représentée au dessin vise tout d'abord
à réaliser la torsion de chacun des fils des deux bobines dans un premier
sens, puis à réaliser le rassemblage par torsion dans l'autre sens, afin que
le fil, après formation de la paire possède le moins de contraintes internes
possible. - -
Suivant une variante d'exécution, i! serait possible de disposer
deux fils en parallèle sur chaque bobine 24, la rotation d'une petite Iyre
assurant l'assemblage des ceux fils correspondant à cette bobine, puis la
grande Iyre réalisant un assemblage des deux paires ainsi constituées.
Comme il ressort de ce qu'il précède l'invention apporte une
grande amélioration à la technique existante en fournissant une machine
permettant d'obtenir en une seule opération des fils assemblés, avec la
- . :
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possibililé de réaliser une détorsion de ces fils avant de les assembler l'un
à l'autre par torsion.
Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme
d'exécul:ion de cette machine décrite ci-dessus à titre d'exemple; elle en
5 embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment, que la
forme des Iyres, la disposition des bobines pourraient être différente, ou
encore que les moyens d'entraînement des petites Iyres pourraient être
différentes, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention.
