Brevet FR2067238A1 — publié le 19710820

invention concerne un dispositif de commande d'un certain nombre de broches d'une machine textile servant à renvider des fils, de préférence d'un métier à filer ou à retordre des fils continus, chacune des broches destinée à recevoir un tube 5 présentant son propre moteur de commande dont la vitesse est maximale lors du renvidage sur le tube vide eb cjjrî. se réduit pendant au moins une partie du temps de renvidage. Sur de telles machines textiles, par exemple des métiers à filer, des étireuses-retordeuses ou autres, les 10 fils sont renvidés après leur étirage ou un autre traitement approprié sur des bobinots ou des tubes placés sur des broches. Les fils sont munis d'une torsion de retors. Il est connu et avantageux de réduire la vitesse de rotation des broches avec l'augmentation du diamètre de renvidage au moins pendant une partie du temps de renvi-15 dage. Dans certains cas, il est souhaitable ou né-céssaire de pouvoir faire varier de manière continue la vitesse de rotation des broches indépendamment les unes des autres, par exemple en fonction de la tension du fil ou d'autres jparomètres appropriés. 20 Cependant, une difficulté particulière réside dans le nombre relativement élevée des broches de telles machines qui peut être par exemple de 100 à 300 broches. Il faut aussi que les vitesses de rotation appliquées sur de telles machines puissent varier dans une large gamme, par exemple dans le rapport de 1 à 10. 25 L'invention a donc pour objet, principal de créer un dispositif de commande des broches avantageux du type ci-dessus, sur lequel les vitesses de rotation des moteurs commandant les broches peuvent être changées indépendamment les unes des autres et qui présente néanmois une construction simple et d'un fonctionne-30 ment sûr, qui soit peu coûteux^et présente aussi d'autres avantages et tienne compte, dans une mesure particulièrement élevée, des conditions particulières des machines dudit type. A cet effet, il est prévu sur un dispositif de commande du type ci-dessus, conformément à l'invention, que 35 le dispositif de commande présente un convertisseur de fréquence pouvant être branché sur un réseau primaire et alimentant, pour régler la vitesse de rotation disponible nécessaire au début du renvidage sur les tubes vides, tin réseau secondaire propre à la machine à une fréquence réglable à laquelle peut être branché chaque moteur de com-40 mande par l'intermédiaire d'un organe de réglage à thyristor au moyen 69 43379 2 2067238 duquel on peut diminuer la vitesse du moteur de commande interressé par rapport à la vitesse disponible., les moteurs de commande étant des moteurs asynchrones. L'organe de réglage à thyristor sert à di-5 minuer la valeur moyenne de la tension appliquée au moteur, ce qui réduit sa vitesse. Chaque moteur de commande est toujours relié au réseau secondaire sans une telle diminution de la tension, si la "broche qui lui est associée tourne à la vitesse disponible Dès qu'un fil est renvidé sur ladite broche, la vitesse du moteur de corn-10 mande est diminuée de façon nécessaire par rapport à la vitesse disponible. au moyen de l'organe de réglage à thyristor. Le changement de la vitesse du moteur de commande pendant le renvidage d'un fil sur le tube de la broche associée peut être commandé par programme en fonction du temps de ren-15 vidage ou en fonction du diamètre de renvidage ou en fonction de la tension de latension du fil» Il est en général particulièrement a-vantageux de régler la tension, du fil, de préférence à une valeur constante. A cet effet on peut prévoir, de manière comme9 un tensiomètre mesurant continuellement la tension du fil et indiquant la 20 valeur du fil et indiquant la valeur effective de la tension du fil, l'organe de réglage à thyristor changeant, en cas d'écarts de réglage entre la. valeur réelle et une valeur de consigne constante ou réglée par programme de la tension du fil, la vitesse du moteur de commande intéressé de manière que l'écart de réglage diminue. 25 L'organe de réglage à thyristor destiné à diminuer la tension appliquée peut être de n'importe quel type approprié tel qu'il est connu en soi pour la commande de la vitesse des moteurs asynchrones. Le moteur asynchrone en question peut être utilement un moteur à courant triphasé à sage d'écu-30 reuil, un. moteur à réseau biphasé ou, dans certains également, ua moteur asynchroae approprié dont la vitesse peut être commandée par î un organe de réglage à thyristors et dépend de la fréquence alimentée. L'organe de réglage à thyristors peut par exemple présenter des thyristors en montage antiparallèleo A titre d'exemple, les angles 35 d'allumage des thyristors peuvent être changés par action continue pour changer la valeur moyenne de la tension et ainsi la vitesse, les thyristors peuvent également servir à la mise en et hors circuit à succession rapide et variable quant à la durée du moteur de commande par ouverture complète et coupure alternatives du passage du courant» 40 Les thyristors étant des commutateurs sans contacts, cette mis® en 69 43379- 2067238 et hors circuit peut intervenir si rapidement que la vitesse commandée ou réglée est maintenue avec des variations minimes. Sur les machines textiles du type indiqué ci dessus, il n'est pas possible, dans de nombreux- cas, d'arrêter 5 l'alimentation du fil pour changer les bobines, par exemple fréquemment sur les étireuses-retordeuses ou les machines à filer les fils continus, sur lesquelles les fils sortant des filières sont renvidés en continu, sans enroulement intermédiaire, sur des tubes. Dans ce cas, deux broches peuvent être associées de manière adéquate à cha-10 que poste d'alimentation de fil, lesquelles reçoivent alternativement le ou les fils provenant du poste d'alimentation de fil. Il est prévu, conformément à l'invention, d'associer aux moteurs de commande ' des deux broches associées à un poste d'alimentation de fil un seul ' organe de réglage à thyristors pouvant être monté en aval, au moyen 15 d'un dispositif commutateur, au choix de l'un ou de l'autre des deux moteurs de commande, le dispositif commutateur étant conformé de manière que le moteur de commande non relié à l'organe de réglage à thyristors soit branché directement sur le réseau secondaire du convertisseur de fréquence. 20 L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés représentant des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: - La figure 1 est une vue latérale partielle d'une étireuse-retordeuse conforme à l'invention, un seul poste 25 d'alimentation de fil étant représenté avec deux postes de renvidage. - La figure 2 est un schéma bloc du dispositif de commande des broches de la machine suivant la figure 1. - La figure 3 représente à plus grande 30 échelle et avec plus de détails un groupe de construction de la figure 2. La machine textile représentée à la figure 1 est une étireuse-retordeuse comportant un certain nombre de postes d'étirage, par exemple cinquante à cent postes d'étirage dont 35 un seul poste d'étirage 10 est représenté à la figure 1. La sortie du poste d'étirage 10 est formée par un poste d'alimentation de fil 11, auquel sont associés deux postes de renvidage 12, 13. Devant le poste d'étirage 10 est disposé un support de bobine 14, sur lequel est montée une bobine 15 portant un fil synthétique continu qui est 40 étiré aa triple eu au qmàraplf de sa longueur et reçoit une torsion 69 43379 4 2067238 de protection sur cette machine. Un fil 15' dévidé de la bobine 15 traverse tout d'abord un guide-fil 16 et passe ensuite successivement sur deux galets 17, 18. Il passe du deuxième galet 18 dans un champ d'étirage 19, dans lequel il est soumis à un traitement ther-5 mique au moyen d'une plaque chauffante 20. Il est tiré hors de ce champ d'étirage 19 par un galet 21 à vitesse constante, puis passe dans une tensiomètre et ensuite dans un premier canal de fil 23 et, de celui-ci j dana.up#. cfttiguiilage- 24* au moyen de laquelle il peut être dirigé au choix dans le canal de sortie de fil 10 25 ou 26 et ainsi, soit sur le poste de renvidage 12, soit sur le poste de renvidage 13. Les postes de renvidage 12, 13 sont de même conformation et présentent chacun les pièces suivantes : une cloche commandée 30, 30' et une broche 33, 33' entrainée par un moteur 31i 311 à vitesse réglable et pouvant effectuer un mouvement de mon-15 tée et de baisse dans le sens axial au moyen d'un vérin hydraulique 32, 32*. A chaque broche est associé un frein pour l'arrêter à la main* Les moteurs 31, 319 sont des moteurs asynchrones. Les galets 17, 18 et 21 sont entraînés par un moteur commun 35. Les cloches 30, 30' sont entraînées à vites-20 se constante au moyen d'une courroie commune 36 et de préférence en sens inverse au sens de rotation des broches 33, 33' par un moteur non représenté en détail. A la figure 1 les broches 33, 33' se trouvent à leur position la plus basse, dans laquelle aucun fil n'est renvidé sur elles. Pendant la marche, par contre, une broche au moins 25 se trouve dans une position permettant de renvider un fil sur le tube placé sur la broche, c'est-à-dire que la bobine fait saillie à l'intérieur de la cloche. Quand une bobine est pleine, telle que représentée en 34 à la figure 1, elle est mûe à la position la plus basse représentée par le mouvement de la broche vers le bas et la 30 bobine pleine est remplacés dans cette position par une bobine vide. Dès que l'autre bobine est pleine, elle est remplacée de façon analogue par une bobine vide. Chaque fois qu'une bobine est pleine, le fil est dévié au moyen de la tête d'aiguillage 24 du canal de sortie du fil alimenté jusqu'alors, en étant en même temps coupé, dans 35 l'autre canal de sortie du fil conduisant au poste de renvidage portant la bobine vide, de sorte que le fil est renvidé alternativement sans interruption sur les deux broches des postes de renvidage 12, 13, où il reçoit simultanément une torsion. Sur l'étireuse-retordeu-se représentée la torsion retors est seulement faible comme il est 40 usuel. 69 43379 5 2067.238 Chaque canal de sortie du fil 26 et 25 conduit depuis la. tête d'aiguillage 24, par l'intermédiaire d'un accouplement rotatif non représenté, jusqu'à proximité du point le plus bas de la cloche associée, son embouchure telle que 27 étant dirigée 5 horizontalement et tangentiellement sur la bobine vide. On parvient ainsi à souffler le fil à l'aide d'air comprimé, à travers le canal de fil 23, la tête d'aiguillage 24 et le canal de sortie du fil 25 ou 26, sur la bobine vide intéressée,de manière qu'il soit saisi par elle automatiquement par suite de sa rotation. 10 le fil passe successivement par deux buses à air comprimé 37, 38. Ces buses sont d'un type correspondant aux pompes à jet d'eau. Dans la présente forme de réalisation, l'air com primé soufflé par la première buse 37 raccordée à la conduite d'air comprimé 39 passe dans le canal de fil 23 conduisant vers «le bas et, 15 de celui-ci, sur un court trajet dans l'orifice d'entrée supérieur de la deuxième tu3e d'entrée 38. Cette deuxième buse reçoit aussi de l'air comprimé d'une conduite 40. La deuxième buse 38 dirige l'air comprimé amené par elle suivant la position d'une aiguille mécanique conformée en vanne rotative delà tête d'aiguillage 24, au choix dans 20 le canal de sortie 25 ou 26. Le type du poste de renvidage 12, 13 correspond en principe à un dispositif de bobinage de fils connu. Dans le présent cas, la tension du fil à renvider est réglée, de préférence à une valeur constante. Le réglage de la tension du fil s'effec-25 tue en intervenant sur la vitesse du moteur de commande de la broche 31, 31 * au moyen d'un régulateur 44 (figure 2). Quand le fil est dévié d'un poste de renvidage dont la bobine est pleine, sur le poste de renvidage voisin dont la bobine est vide,et associé au même poste d'alimentation de 30 fil, la broche portant la bobine vide est commandée à ce moment à la vitesse disponible correspondant à la vitesse nécessaire pour obtenir approximativement la tension nécessaire du fil pour le renvider sur la bobine vide. Il s'agit là de la vitesse maximale de la broche intervenant pour le réglage en question de la machine, lequel 35 est réglé uniformément pour toutes les broches au moyen d'un convertisseur de fréquence 60 ( figure 2 ) réglé à une fréquence correspondante. Il a • paru indiqué, dans la pratique, de conformer le convertisseur de fréquence 60 dô manière à pouvoir régler la fréquence appliquée à un réseau secondaire propre à la machine dans une pla-40 ge appropriée, par exemple entre 100 et 250 Hertz. Ce convertisseur 69 43379 6 .2067238 de fréquence 60 présente un moteur à courant continu 48 branché sur un réseau primaire usuel 41 de, par exemple, 50 Hertz, par l'intermédiaire d'un disjoncteur 64 et d'un organe de réglage à thyristors 43, lequel moteur commande un générateur de courant triphasé 45 par 5 l'intermédiaire d'un accouplement rigide, la fréquence alimentée dans le réseau secondaire 61 (qui correspond dans la présente forme de réalisation à une barrette de fréquence avec trois conducteurs) peut être réglée en réglant le nombre de tours du moteur 48 au moyen de l'organe de réglage 69. 10 A chaque poste d'alimentation de fil de cette ma chine sont associés son propre tensiomètre 22 et son propre régulateur de la tension du fil 44, de sorte que la tension du fil renvidé est réglée automatiquement et indépendamment des autres postes de renvidage à chaque poste de renvidage où le fil est renvidé» la 15 sortie du tensiomètre 22 est comparée à la valeur de consigne de la tension du fil affichable sur un transmetteur de la valeur de consigne associé 42, et la différence entre la valeur réelle et la valeur de consigne formée en un point 63 est transmise au régulateur 44. la sortie de chaque régulateur 44 commande le moment d'allumage d'un 20 organe de réglage à thyristors associé 50 de manière à diminuer un écart de réglage existant par l'influence ainsi exercée sur la vitesse du moteur d'entraînement intéressé. les deux moteurs des broches 31, 31' de la broche associée à un poste d1 alimentation de fil commun 11 sont reliés au 25 réseau secondaire par m dispositif commutateur commun 51, un seul organe de réglage à thyristors 50 étant associé aux dents moteurs des broches, lequel peut présenter pour chaque phase du réseau secondaire par exemple deux thyristors à montage antiparallèle qui peuvent diminuer par décalage de leurs moments d'allumage, la 30 vitesse dans une large gamme du moteur dont ils règlent la vitesse. Dans la pratique, il suffit généralement pour de telles machines textiles qu'il y ait une plage de réglage de vitesse par l'organe de réglage à thyristors5 s'étendant dans le rapport de 3 à 1 « Suivant la figure 3 chaque dispositif commutateur 35 51 présente quatre commutateurs 53 à 56 pouvant être actionnés simultanément par un dispositif de mise en action commun 52f lesquels peuvent être déplacés simultanément, par l'intermédiaire de lignes d'influence 57g de leurs positions représentées, dans les positions opposées et inversement. Dans la position de ce dispositif com 69 43379 7 2067238 ment sur le réseau secondaire et le commutateur 54 est ouvert et le commutateur 55 fermé à cet effet, tandis que l'autre moteur 311 est branché sur le réseau secondaire par l'intermédiaire de l'organe à thyristors 50. A cet effet, le commutateur 56 est fermé et le commu-5 tateur 55 ouvert. Dans l'autre position dudit dispositif commutateur, les commutateurs 53 à 56 se trouvent dans les positions opposées, de sorte que l'organe de réglage à thyristors 50 est alors monté en aval du moteur 31, tandis que l'autre moteur 31' est branché directement sur le réseau secondaire. 10 Entre le dispositif commutateur 51 et cha que moteur se trouve encore un conjoncteur-disjoncteur 59 permettant de couper le moteur intéressé du réseau secondaire. A titre d'exemple, le moteur interssé peut être coupé du réseau secondaire au moyr en de ce conjoncteur-disjoncteur, pour changer la bobine. 15 le dispositif de positionnement 52 du com mutateur est accouplé de manière adéquate à la tête d'aiguillage 24 associée aux postes de renvidage correspondants, de manière à commuter la tête d'aiguillage 24 simultanément avec la commutation du commutateur 51. 20 le dispositif de commande représenté fonc tionne comme suit : A chaque poste d'alimentation de fil 11 de cette machine sont associés deux postes de*renvidage 12, 13. Pendant la marche le fil venant d'un poste d'alimentation de fil 11 est 25 renvidé alternativement à l'aide des deux broches associées, ce qui permet une avance continue du fil sans interruption et sans perte de fil. Quand une bobine est pleine, la tête d'aiguillage 24 et le dispositif commutateur 51 commutent sur l'autre broche, sur laquelle est disposée à ce moment une bobine vide et qui est réglée, au moins 30 au moment de la commutation, à sa vitesse maximale disponible, car le moteur associé est branché directement sur le réseau secondaire et la pleine tension de ce réseau est appliquée audit moteur • le fil dévié dans le canal de sortie de fil nouvellement actionné est appliqué automatiquement sur la bobine vide du poste de renvidage 35 correspondant et un nouveau renvidage commence, le commutateur 51 commutant simultanément sur la commarde de la vitesse du moteur entraînant la broche correspondante par l'organe de réglage à thyristors 50 et le régulateur associé 44. L'autre broche, dont la bobine est pleine, est branchée directement sur le réseau secondaire lors 40 de la commutation décrite et entraînés par conséquent à la vitesse 69 43379 8 2067238 disponible9 après la commutation» Pour remplacer la bobine pleine par une bobine vide 9 on peut couper du réseau secondaire le moteur de la broche intéressée au moyen du disjoncteur 59 et l'arrêter. En fermant le disjoncteur 59, on peut ensuite de nouveau entraîner la 5 broche à sa. vitesse disponible» Si on le désire, on peut évidemment attendre le début de la commutation suivante pour mettre ce moteur d'entraînement de la broche en circuit. A titre d1exemple, on peut 15obtenir automatiquement au moyen d'une minuterie réglable. l'arbre de la broche intéressée peut être relié 10 directement en rotor du moteur associé ou être accouplé au moteur d'une autre manière appropriée. le passage du fil de la bobine pleine sur la bobine vide s8 effectuant en une fraction de seconde j, il faut que la bobine vide tourne déjà à ce moment à la vitesse disponible 15 correspondant approximativement à la vitesse intervenant immédiatement après la commutation lors du renvidage sur le tube vide, même avec le réglage de 1p tension du fil. Toutes les bobines vides présentant le même diamètre et les autres conditions de renvidage étant aussi égales, les vitesses disponibles de toutes 20 les broches sont par conséquent égales et elles peuvent être réglées conjointement par un réglage correspondant de la fréquence du réseau secondaire. Sur les broches sur lesquelles on renvides il faut;, par contre9 que leurs vitesses se conforment aux conditions de renvidage sur ces broches» Comme elles varient d'une broche 25 à l'autre9 ces.vitesses de broche sont réglées indépendamment les unes des autres. On l'obtient au moyen des organes de réglage à thyristors et des régulateurs de la tension du fil qui leur sont associésv le nombre des organes de réglage à thyristors avec les régulateurs et les tensiomètres qui leur sont associés étant égal 30 au nombre des postes d'alimentation de fil et ainsi à la moitié du nombre total des broches. la présente combinaison d'un convertisseur de fréquence et d'organes de réglage à thyristors permetg avec une construction simple et peu coûteuses une adaptation optimale du dis-35 positif de commande à toutes les conditions différentes se présentant dans la pratique. Il va de soi qu'on peut aussi prévoir d'autres convertisseurs de fréquence aux lieu et place du convertisseur de fréquence 60 représenté. C'est ainsi qu'on peut prévoir, à la place 40 du moteur à courant continu 48, par exemple n'importe quel autre moteur réglable. Ou le convertisseur de fréquence peut être con 69 43379 9 2067238 formé en convertisseur de fréquence statique, c'est-à-dire sous forme de convertisseur sans pièces mobiles ou tournantes. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés. On pourra, au besoin, recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. 69 43379 10 2067238 R E V E N B I C A T 10 N S 1. Dispositif de commande des broches d'line machine textile, de préférence d'tin métier à filer ou à retordre les fils continus, sur lequel à chaque broche recevant une bobine 5 correspond son propre moteur dont la vitesse est maximale lors du renvidage sur la bobine vide et est diminuée pendant au moins une partie de la durée du renvidage, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un convertisseur de fréquence (60) pouvant être branché sur un réseau primaire et alimentant, pour régler la vitesse disponible 10 nécessaire pour le début du renvidage sur les bobines vides, un réseau secondaire (61) propre à la machin® et à une fréquence réglable, chaque moteur, d'entraînement asynchrone (31, 31') pourront être branché sur le réseau secondaire par l'intermédiaire d'un organe de régla-?-ge à thyristors (50), au moyen duquel la vitesse du moteur corres-15 pondant peut être diminuée par rapport à la vitesse disponible. 2. Dispositif selon la revendication 1, pour machin© textile sur laquelle deux "broches sont associées à chaque post© d'alimentation de fil, lesquelles reçoivent alternativement le ou les fils à renvider venant du poste d'alimentation de fil, dis- 20 positif caractérisé en ce qu'est associé aux moteurs (31, 31') des deux broches de chaque poste d'alimentation de fil (11) un seul organe de réglage à thyristors ( 50) pouvant être monté en aval, au choix, de l'un ou de l'autre moteur de commande au moyen d'un dispositif commutateur (51 ), ce dernier étant conformé de manière 25 qu'il branche directement sur le réseau secondaire le moteur de commande non relié à l'organe de réglage à thyristors. 3. Dispositif suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'à chaque moteur ( 31, 311 ) est associé un conjoncteur-disj onteur ( 59 ) permettant de le couper du ré*= 30 seau secondaire indépendamment de la marche des autres moteurs de commande. 4. Dispositif de commande suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3V caractérisé en ce que l'organe de réglage à thyristors (50) peut être commandé par un régulateur 35 ( 40 ) pour régler la tension du fil renvidé sur la broche correspondante .