Brevet FR2141517A1 — publié le 19730126

L'invention a pour objet un mécanisme moteur pour le déplacement en va-et-vient de guide-fils sur des machines à bobiner des fils textiles, notamment du monte et baisse commun d'une série de bobines entratnées en rotation par un moteur commun sur une copseuse. Elle a pour but surtout un mécanisme particulièrement simple et souple dans ses possibilités d'utilisation. Le mécanisme conforme à l'invention est caractérisé en ce qu' il comprend un vérin à double effet et un dispositif d'inversion de déplacement qutil commande lui-même automatiquement en bout de ses courses de va-et-vient, définies par des organes limiteurs de course, de préférence réglables en position. Avantageusement on utilise un vérin hydraulique et un inverseur de distribution hydraulique actionné par un élément de commande accompagnant les courses de va-et-vient de la tige du vérin et qui, chaque fois qu'il rencontre l'un desdits organes,inverse la distribution en faisant communiquer alternativement l'un des deux compartiments moteurs du vérin avec une canalisation d'alimentation haute pression et autre avec une canalisation de recyclage d'huile basse pression. Le distributeur hydraulique est avantageusement à commande électro-magnétique et l'ensemble agencé pour inverser la distribution chaque fois qu'il reçoit une impulsion de courant électrique provenant alternativement de la fermeture passagère d'une paire de contacts de l'un des deux organes de limitation de course et pour ensuite conserver la position de distribution adoptée jusqu'a la prochaine impulsion électrique venant de l'organe opposé. Le distributeur est de préférence constitué par un tiroir sollicité alternativement par deux commandes électro-magnétiques antagonistes vers l'une ou l'autre de ses deux positions stables. Selon un mode de réalisation avantageux, on établit chaque paire de contacts par deux lamelles en matière ferro-magnétique, travaillant sous vide ou en atmosphère neutre dans un champ magnétique (relais Reed), pour s'appliquer l'une contre l'autre, lorsque ce champ est augmenté par rapprochement, sans contact mécanique, d'une armature constituée elle-même par l'élément de commande d'inversion accompagnant les courses en va-et-vient de la tige du vérin. Le mécanisme, objet de l'invention, fait avantageusement partie intégrante d'une machine qui, par ailleurs, sera constituée com me préconisé dans la demande de brevet déposée par la demanderesse le même jour sous le titre "Perfectionnements aux procédés et ma- chines de bobinage de fils textiles et aux bobines obtenues", sur laquelle on obtient ainsi une réalisation particulièrement simple, précise et souple du dispositif moteur, à vitesse variable et inversable, des déplacements en va-et-vient du guide-fil, sur laquelle cette vitesse peut être modifiée (comme il sera encore expliqué plus loin) par une commande chronométrique et sur laquelle les inversions sont obtenues par l'élément de commande accompagnant ledit déplacement. Au cas où la machine comporte, pour l'entraînement d'une pluralité de broches, un moteur électrique commun, comme c'est le cas pour une copseuse, il convient de faire communiquer la canalisation d'alimentation en haute pression du vérin avec une capacité accumulatrice de pression dont le volume compressible est prévu suffisant pour pouvoir assurer au vérin hydraulique, après arrêt du moteur électrique de sa pompe, par la détente subséquente de ce volume, une autonomie de marche au moins équivalente en temps à celui pendant lequel les broches continuent à tourner par inertie, après coupure du courant d'alimentation de leur moteur d'entrainement commun. Selon un mode d'exécution avantageux, on dispose la tige de commande du vérin unique du mécanisme horizontalement dans la machine, danse~ son bâti dans lequel on fait coulisser verticalement plusieurs cadres de monte et baisse, chacun associé à une paire de cops montés sur des broches verticales d'un coté et de l'autre de ce bâti, ces cadres étant reliés à ladite tige de commande par au moins un câble passant sur différentes poulies de renvoi, dispose à deux niveaux séparés par une distance au moins égale à la plus grande course verticale qu'on veut faire effectuer auxdits monte et baisse dans ledit bâti. Pour faire varier la vitesse du mouvement de va-et-vient du guide-fil d'enroulement de fil sur les bobines et obtenir ainsi un enroulement a pas variable, on fait avantageusement comprendre au mécanisme un réducteur de débit, monté dans la canalisation d'alimentation en fluide sous pression et asservi par une commande susceptible de le manoeuvrer pour augmenter et/ou diminuer le débit automatiquement pendant une même opération de bobinage. Selon un mode d'exécution préféré, on constitue le réducteur de débit par un robinet-vanne a trois voies, l'une d'arrivée de fluide sous pression et les deux autres de départ vers respectivement le vérin et un libre retour à basse pression de recyclage d'huile, ce robinet-vanne étant actionné lentement par un moteur électrique. Selon un mode d'exécution préféré, on maintient le moteur électrique normalement au repos, pour lui envoyer que de temps à autre une impulsion de courant de démarrage par un contacteur chronométrique susceptible de fermer le circuit d'alimentation du moteur pour un court instant, par exemple entre des intervalles de temps constants d'une durée relativement beaucoup plus longue. Au lieu d'entraîner le robinet-vanne en révolutions complètes, il semble plus avantageux de le faire pivoter en aller et en retour sur un angle bien choisi en fonction de sa construction. A cet effet il convient de caler, sur l'arbre du moteur électrique ou d'un réducteur entraîné par ce moteur, un maneton relié par une biellette à un autre maneton davantage excentré, calé sur l'axe de rotation du robinet-vanne. En modifiant la différence de longueur des deux biellettes on modifie l'angle de pivotement du robinet-vanne qui, pendant la rotation du moteur, augmente et diminue successivement le débit de fluide sous pression envoyé au vérin inversement par rapport à celui qui est recyclé en by-pass à basse pression. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer. Fig. 1 montre, schématiquement, les principales parties constitutives d'un mécanisme établi conformément à l'invention. Fig. 2 et 3 montrent, respectivement en élévation et en coupe transversale, les parties essentielles d'une copseuse agencée conformément a l'invention pour être équipée du mécanisme montré en fig.1. On sait que, si on veut obtenir des bobines directement utilisables pour le tricotage mécanique, notamment sur des métiers circulaires pour réaliser par exemple des bas, des collants et d'autres articles de bonneterie, il faut, pendant l'enroulement du fil sur-des supports appelés cops, prendre certaines précautions pour que le dévidage axial puisse ensuite s'effectuer aussi régulièrement que possible et sans à-coups de tension. On a créé dans ce but différentes formes de bobines que l'on obtient en déviant d'une façon appropriée, pendant l'enroulement sur le cops, le fil verticalement, c'est-a-dire parallèlement à l'axe de rotation du cops en un mouvement de va-et-vient dont les points d'inversion sont eux-mêmes déplacés parallèlement au même axe d'une façon régulièrement programmée d'avance, suivant le type de bobine qu'on se propose de réaliser. L'invention, bien qu'applicable en principe a toutes sortes de machines à bobiner ou rebobiner du fil pour obtenir des bobines de précision, vise plus particulièrement les copseuses qui comprennent, d'une façon générale, une série de broches verticales 1 (fig. 3) entraînées par une courroie sans fin commune 2 (fig.2) et sur chacune desquelles on place un cops, clest-à-dire un support cylindrique 3 destiné à recevoir le fil. On obtient une machine particulièrement intéressante, en appliquant l'invention à celle décrite dans la demande de brevet déposée le même jour par la demanderesse sous le titre "Perfectionnements aux procédés et machines de bobinage de fils textiles et aux bobines obtenues", sur laquelle on peut faire varier le pas d'enroulement du fil 4 sur les cops 3 en augmentant, en diminuant et en réaugmentant successivement la vitesse du mouvement de va-et-vient du guide-fil ou monte et baisse 5 commun à une pluralité de cops 3, pendant que le fil est enroulé sur les bobines à une vitesse linéaire sensiblement constante, obtenue en faisant diminuer progressivement la vitesse de rotation du moteur électrique 6 d'entrainement de la courroie commune 2, au fur et à mesure que la masse de fil enroulé sur les cops 3 augmente d'épaisseur. Pour atteindre ce résultat, on a proposé, dans la susdite demande de brevet, d'assurer le déplacement alternatif vers le haut et vers le bas du monte et baisse 5 par un dispositif moteur à sens de marche inversable après chaque course d'aller et de retour du monte et baisse. Conformément à l'invention on fait comprendre à ce dispositif moteur un vérin à double effet et un dispositif d'inversion de ses déplacements qu'il commande lui-même, automatiquement en bout des courses de va-et-vient, par un élément 7 (fig.2) accompagnant ces courses pour agir en bout de celles-ci sur des organes 8 et 9 d'inversion de sens de marche. Le vérin à double effet est de préférence constitué par un vérin hydraulique 10 et le dispositif d'inversion des déplacements par un distributeur hydraulique, en l'occurrence un tiroir 11, actionné dans un sens ou dans l'autre par l t intervention de l'élément 7 sur l'un ou l'autre des organes 8 et 9, pour mettre l'un des deux compartiments 12 et 13 du vérin 10 en communication avec une canalisation d'alimentation en haute pression 14 et l'autre avec une canalisation 15 de recyclage d'huile sous basse pression communiquant par exemple avec une bâche de réserve d'huile 16 maintenue a la pression atmosphérique. Le tiroir 11 est amené à volonté jusqu'à l'une ou l'autre de ses deux positions de fin de course qu'il conserve ensuite, en envoyant une impulsion électrique dans l'un ou l'autre enroulement respectivement 17 et 18 dont le champ magnétique agit sur des ex trémités respectivement 19 et 20 de la tige de commande sortant de part et d'autre du tiroir 11 et qui sont agencées à cet effet comme armatures ferro-magnétiques. L'ensemble du vérin 11, de ses enroulements 17 et 18 et armatures 19 et 20, se comporte donc omme un relais d'inversion hydraulique bi-stable recevant ses impulsions électriques de commande par les organes 8 et 9. Ces derniers sont avantageusement constitués par des relais Reed manoeuvrés par approchement mais sans prise de contact mécanique avec l'élément 7 qui en l'occurence forme une armature ferromagnétique, susceptible de pénétrer, de façon en soi connue, dans l'entrefer d'un circuit magnétique (non représenté) pour augmenter le flux au point de lui faire réunir les contacts en matière ferromagnétique du relais correspondant. Un tel agencement est particulièrement fiable du fait qu'il travaille sans appui mécanique et que les contacts en matière ferromagnétique travaillent sous vide ou en atmosphère non oxydante. Dans la position représentée en fig. 1, l'élément 7 a agi en dernier lieu sur l'organe 8 pour lui faire envoyer une impulsion électrique dans l'enroulement 17 qui a déplacé le tiroir il jusqu' en fin de course dans sa position extrême gauche, dans laquelle le compartiment 12 du vérin 10 reçoit du fluide sous pression par la mise en communication de la canalisation 14 avec une canalisation 21, alors que le compartiment 13 du vérin 10 se vide par une canalisation 22 et la canalisation 15 de recyclage d'huile.La tige 23 du vérin 10, sur laquelle est fixé l'élément 7, se déplace alors vers la droite comme indiqué par la flèche 24, jusqu'a ce que l'élément 7, rencontrant l'organe 9, lui fait déplacer le tiroir Il jusqu'à sa position extrême droite, dans laquelle il inverse le déplacement de la tige 23 qui retourne alors vers la gauche, et ain si de suite. Dans le cas de la machine représentée en fig. 2, la tige de commande 23 du vérin 10 est montée coulissante horizontalement dans l'axe du bâti 25 de la machine, alors que le monte et baisse, commun à deux cops 3 situés d'un côté et de l'autre du bâti 25, comprend un cadre de guidage et de support coulissant verticalement par deux de ses côtés parallèles 26 dans ce bâti 25. Le cadre 26 est fixé par une traverse horizontale 27 à une partie verticale d'un câble 28, maintenue ainsi orientée entre deux poulies de renvoi 29 et 30, montées de part et d'autre de la plus grande course que le cadre 26 du monte et baisse peut effectuer dans le bâti 25. Aux extrémités de parties horizontales, situées audelà, d'une part de la poulie de renvoi 29 et, d'autre part, d'une autre poulie de renvoi 31, montée au même niveau que la poulie 29, ce câble 28 est fixé à la tige 23 par des mâchoires de serrage 32. On pourrait utiliser un seul et même câble 28 fixé sur des parties de parcours verticales, entre des poulies 29 et 30, aux traverses 27 des différents cadres et, au moins à ses extrémités, sur des parties horizontales, à la tige 23, mais on a, bien entendu, une grande liberté d'utiliser un câble en plusieurs tronçons séparés selon les commodités de montage et d'encombrement minimum recherchées. C'est ainsi que l'on pourra par exemple en bout de la machine, comme montré à droite sur la fig. 2, faire effectuer au câble 28 une boucle fermée autour de trois poulies de renvoi 30, 29 et 31 sous forme d'un triangle rectangle, fixée, par son côté horizontal adjacent à l'angle droit, par une mâchoire de serrage 32 à la tige de commande 23 du vérin et, par le côté vertical adjacent à l'angle droit, à la traverse 27 du dernier cadre de monte et baisse prévu en bout de la machine. Habituellement on fait monter et desgndre tous les cadres 26 et 27 simultanément dans le bâti 25. Dans ce cas il convient de faire agir, sur la tige 23 du verin 10, une force compensatrice correspondant au poids de l'ensemble des cadres 26, 27 mais agissant sur cette tige 23 en sens opposé. Cette force de compensation peut être réalisée sous forme d'un contre-poids 34 relié à un câble 35 qui passe sur une poulie de renvoi 36 et qui est fixé à la tige 23 par une mâchoire de serrage 32. Dans le cas representé le câble 35 est constitué par ltextrémité libre d'une partie de câble 28 dépassant au-delà de la mâchoire de serrage 32. Sur fig 2 on se rend aisément compte que, lorsque la tige 23 du vérin se déplace vers la droite, c'est-à-dire dans le sens de la flèche 24, le monte et baisse descend dans le bâti 25,alors que, lorsque la tige 23 revient en sens inverse, le monte et baisse remonte dans ce bâti. On conçoit, qu'en cas d'interruption accidentelle d'approvisionnement en courant électrique, la pompe hydraulique 27, entrainée par un moteur électrique non représenté, ne refoule plus d'huile dans la canalisation 14 et la tige 23 du vérin s'arrête, alors que, même s'il ne reçoit plus de courant, le moteur 6 et les broches 1 continuent à tourner pendant un certain temps par inertie, ce qui a pour conséquence un enroulement à niveau constant des fils sur les cops 3. I1 faudrait par conséquent, après la panne de courant électrique, dérouler à nouveau la partie de fil qui n a pas été déviée verticalement sur les cops 3, avant de pouvoir redémarrer le bobinage régulier de ceux-ci. Afin d'éviter cet inconvénient, on a monté, conformément à l'invention, dans la canalisation d'alimentation 14 en haute pression, c'est-à-dire en aval de la pompe 37, une capacité 38 formant accumulateur de pression dont le volume compressible 39 est prévu suffisant pour pouvoir assurer au vérin 10, après arrêt du moteur électrique de sa pompe 37, une autonomie de marche en va-et-vient au moins équivalente en temps à celui pendant lequel les broches 1 continuent à tourner par inertie en cas d'arrêt accidentel de leur moteur d'entraînement 6. La demanderesse a trouvé qu'on obtient un meilleur résultat sur des machines à tricoter en utilisant des cops sur lesquels le fil est enroulé à pas variable. Cet enroulement à pas variable peut être obtenu, sur la machine conforme à l'invention, par des moyens particulièrement simples sous forme d'un robinet-vanne 40 à trois voies, l'une d'arrivée d' huile sous pression et les deux autres de départ dont l'une va vers le vérin 10 et l'autre 41 vers la bâche 16 de recyclage d'huile. L'organe deréglage rotatif du robinet-vanne 40 pourrait être directement entraîné en rotation continue par un moteur électrique coaxial avec une très faible vitesse angulaire lui faisant effectuer une révolution par exemple toutes les minutes. Selon un mode de réalisation avantageux on le fait cependant plutôt pivoter en va-et-vient par l'intermédiaire d'un maneton 42 relié par une biellette 43 à un autre maneton 44 calé sur l'arbre de sortie d'un réducteur 45 dont l'arbre d'entrée est entraîné par un moteur électrique 46, en excentrant le maneton 42 davantage que le maneton 44. On peut encore, et cela selon une autre caractéristique particulière de 1'invention, faire tourner le moteur 46 par intermittence, en le maintenant normalement au repos et en lui envoyant de temps autre, au moyen d'un contacteur chronométrique 47, une impulsion de courant de démarrage, susceptible de modifier l'orientation angulaire du maneton 44. En utilisant un moteur universel, les modifications d'orientation du maneton 44 sont variables en valeur absolue entre certaines limites, ce qui pratiquement exclut toute répétition de pas d'enroulement du fil sur un même cops 3. On conçoit que, lorsqu'elle est appliquée à une machine telle que décrite par la demanderesse dans sa sus-dite demande de brevet déposée le même jour, l'invention permet de réaliser cette machine sous une forme particulièrement simple et avec une très grande souplesse d'utilisation pour obtenir toutes sortes de bobines de précision utilisables directement sur des métiers à ticoter par exemple des bas, des collants ou autres articles de bonneterie et pour chacune desquelles, lors du dévidement axial sur un tel métier, la tension enregistrée varie de façon tout à fait irrégulière, ce qui écarte tout risque que les variations de tension de plusieurs bobines sur des métiers à plusieurs chutes, puissent entrer en phase et créer, sur l'article tricoté, des barrures susceptibles de le rendre impropre à la vente. Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et quelle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1 - Mécanisme moteur pour le déplacement en va-et-vient de guide-fils sur des machines à bobiner des fils textiles, notamment du monte et baisse commun d'une série de bobines entraînées en rotation par un moteur commun, caractérisé en ce qu'il comprend un vérin (10) à double effet et un dispositif (11) d'inversion de déplacements qu'il commande lui-même, automatiquement en bout des courses de va-et-vient définies par des organes limiteurs de course de préférence réglables en position. 2 - Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil comporte un vérin hydraulique (10) et un inverseur de distribution hydraulique, actionné par un élément de commande (7) qui accompagne les courses de va-et-vient de la tige (23) du vérin et qui, chaque fois qu'il rencontre l'un desdits organes (8,9), inverse la distribution en faisant communiquer alternativement l'un des deux compartiments moteurs (12 et13) du vérin (10) avec une canalisation d'alimentation en haute pression (14) et l'autre avec une canalisation (15) à basse pression de recyclage d'huile. 3 - Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'inverseur de distribution hydraulique est à commande électro-magnétique et l'ensemble agencé pour inverser la distribution chaque fois qu'il reçoit une impulsion de courant électrique provenant alternativement de la fermeture passagère d'une paire de contacts (7,8) de l'un des deux organes de limitation de course et pour ensuite conserver la position de distribution adoptée jusqu'à la prochaine impulsion électrique venant de l'organe opposé. 4 - Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le distributeur est constitué par un tiroir (11), sollicité alternativement par deux commandes électro-magnétiques antagonistes (17 et 18), vers l'une ou l'autre de deux positions stables. 5 - Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, comportant un moteur électrique commun pour l'entraînement d'une pluralité de broches, caractérisé en ce que la canalisation d'alimentation en haute pression (14) du vérin (10) communique avec une capacité (38) accumulatrice de pression, dont le volume compressible (39) est prévu suffisant pour pouvoir assurer au vérin (10), après arrêt du moteur électrique (46) de sa pompe d'alimentation (45), par une détente subséquente de cette capacité, une autonomie de marche au moins équivalente en temps à celui pendant lequel les broches (1) continuent à tourner par inertie, après coupure du courant d'alimentation de leur moteur (6) d'entrarnement commun. 6 - Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend, dans la canalisation d'alimentation d'huile sous pression, un réducteur de débit (40) asservi par une commande (47) susceptible de le manoeuvrer pour augmenter et/ou diminuer le débit automatiquement pendant une même opération de bobinage, afin de faire varier la vitesse du mouvement de va-et-vient du guide-fil (5) par rapport à la vitesse d'enroulement du fil en bobines et d'obtenir ainsi un enroulement à pas variable. 7 - Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que le réducteur de débit est constitué par un robinet-vanne (40) à trois voies, l'une (14) d'arrivée d'huile sous pression et les deux autres de départ vers respectivement le vérin (10) et un libre retour (15) à basse pression, ce robinet-vanne (40) étant manoeuvré automatiquement par un moteur électrique (46). 8 - Mécanisme selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moteur électrique (46) est normalement au repos et reçoit de temps à autre une impulsion de courant de démarrage par un contacteur chronométrique (47). 9 - Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 7 et 8 caractérisé en ce que sur l'axe de l'organe de commande du robinet-vanne est calé un maneton (42), relié par une biellette (43) à un maneton moins excentré (44), entraîné par l'intermédiaire d'un réducteur (45) par le moteur électrique (46), de sorte que, pendant la rotation de ce dernier, le robinet-vanne (40) effectue un pivotement alternatif augmentant et diminuant successivement le débit d'huile envoyé au vérin (10) inversement par rapport à celui qu'il retourne directement en by-pass sous basse pression à la réserve d'huile (16). 10 - Machine à bobiner une pluralité de cops entraînés en rotation par un moteur commun et comportant un mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la tige de commande (23) du vérin (10) unique du mécanisme s'étend horizontalement dans l'axe du bâti (25) de la machine, dans lequel coulissent verticalement plusieurs cadres (5, 26, 27) de monte et baisse, chacun associé à une paire de cops (3) montés sur des broches verticales (1) d'un côté et de l'autre du bâti (25), ces cadres étant reliés à ladite tige de commande (23) par au moins un câble (28) passant sur différentes poulies de renvoi (29, 31 et 30) disposées à deux niveaux séparés par une distance au moins égale à la plus grande course verticale qu'on veut faire effectuer auxdits monte et baisse (5) dans ledit bdti (25).