Brevet FR2281300A1 — publié le 19760305

La présente invention concerne un mécanisme de guidage rectiligne pour dispositifs d 'enroulement comportant un cylindre de friction, en particulier pour machines à bobiner de la rayonne. Lors du processus de bobinage la distance entre le cylindre de friction et l'arbre du porte-bobine augmente par suite de l'augmentation du diamètre du rouleau. Cette variation de ltécar- tement des axes concernés se réalise en déplaçant ou en faisant basculer progressivement le porte-bobine ou le cylindre de friction de manière à augmenter la distance entre ceux-ci. Dans certains types de machines il s'est avéré le plus avantageux d'effectuer le déplacement horizontalement en ligne droite puisque dans ces conditions la masse du rouleau n'exerce qu'unie légère influence sur la force d'appui.Sous ce rapport on connart un dispositif d'enroulement dont les porte-bobine sont montés dans des plaques de guidage qui sont à leur tour montées dans des guides parallèles au moyen d'organes de roulement de manière à pouvoir coulisser horizontalement. Les guides à billes utilisés à cette fin subissent une forte usure mécanique par suite des vibrations se produisant à des vitesses d'enroulement élevées en raison du poids important des rouleaux et de balourds inévitables sur le plan technologique. Il n'est alors plus possible de former des rouleaux correctement. Ia présente invention a pour objet de créer un mécanisme de guidage rectiligne pour dispositifs d'enroulement qui permet d'enrouler des masses importantes à des vitesses d'enroulement élevées pour une dépense minimale de force de translation et est capable d'absorber les forces relativement importantes se produisant lors de l'enroulement, tout en fonctionnant de manière à amortir les vibrations et à être exempt d'usure. La solution apportée à ce problème suivant la présente invention consiste en ce que le mouvement du cylindre de friction et du porte-bobine l'un par rapport à l'autre se réalise au moyen d'un guidage hydrostatique. A cet égard on peut indifféremment soit entraîner l'arbre du porte-bobine directement et utiliser le cylindre de friction seulement comme organe d'appui, soit faire jouer au cylindre de friction lui-même le roule d'organe moteur pour le porte-bobine. Le guidage hydrostatique est constitué par une voie de guidage fixe, horizontale ou légèrement inclinée, autour de laquelle s'engagent deux organes de retene qui, placés l'un en regard de l'autre et susceptibles de coulisser, présentent des poches de pression.Un fluide, par exemple de l'huile ou de l'air, est amené aux poches au moyen d'un dispositif de refoulement central. Chacun des deux organes de retenue entourant la voie de guidage comporte au moins six poches et, dans la direction de translation, au moins deux poches se succèdent. A chaque poche est associé un organe d'étranglement. Les organes d'étranglement ainsi que l'utilisation d'un dispositif de refoulement central permettent d'obtenir un guidage avantageux du point de vue économique et d'amortir favorablement les vibrations.La force d'amortissement est proportionnelle à la vitesse à laquelle varie la hauteur de l'intervalle de guidage, et augmente par conséquent en cas d'accroissement de la fréquence d'excitation, de l'amplitude de la variation de la hauteur d'intervalle, de la viscosité du fluide sous pression et de l'étendue de surface entre les poches ainsi qu'en cas de diminution de la hauteur de l'intervalle au point de travail. Les fréquences propres et amplitudes du dispositif d'enroulement peuvent être influencées de manière appropriée par variation de la rigidité du mécanisme de guidage hydrostatique. Suivant une autre caractéristique de la présente invention, le cylindre de friction est monté mobile alors que le porte-bobine est monté fixe. Dans ce cas l'arbre du porte- bobine, supporté par des organes de roulement, peut par exemple être monté fixe hydrostatiquement afin d'influer sur ses fréquences propres. Le guidage suivant l'invention est particulièrement ap proprié au mouvement de translation lent concerné, puisque tout contact métallique entre les éléments de guidage est exclu. Le phénomène d'usure métallique ainsi que l'effet indésirable d'accrochage et de glissement se trouve ainsi supprimés. Par suite du frottement extrtmement faible il suffit, même lorsque le rouleau augmente de volume, d'exercer un léger effort sur le cylindre de friction pour déplacer les éléments constitutifs l'un par raaport à l'autre, sans que le rouleau risque de s'étaler en largeur. La suspension quasiment flottante de l'arbre du porte-bobine a pour effet de faire varier ses fréquences propres par rapport au cas où il est assujetti rigidement de sorte que les charges subies par les paliers se trouvent réduites.Par conséquent il est possible, par un choix approprié des paramètres de la rigidité, d'adapter les fréquences propres de l'arbre du porte-bobine aux conditions partieulières rencontrées, sans pour autant modifier la construction. Il est en outre possible, en faisant varier la rigidité au cours du processus d'enroulement, par exemple par un changement de la pression initiale, de modifier la fréquence propre de manière à couvrir une plage de vitesse de rotation extrtmement large sans pour autant produire des vitesses critiques. La présente invention est expliquée plus en détail cidessous à l'aide d'un exemple de réalisation illustré au dessin annexé. La fig. 7 représente schématiquement un dispositif d'enroulement suivant l'invention. La fig. 2 représente schématiquement le mécanisme hydrostatique de guidage rectiligne. Le fil 1 est guidé en direction du porte-bobine en passant autour du cylindre de friction 2. Le positionnement du fil est réalisé au moyen d'un dispositif de va-et-vient 5. La force d'appui entre le rouleau 4 et le cylindre de friction est produite par un dispositif 6 les sollicitant l'un vers l'autre au moyen d'une charge. L'arbre 3 du porte-bobine est supporté dans une enveloppe 7 qui est montée de manière à pouvoir coulisser dans le dispositif hydrostatique de guidage rectiligne 8. Ce dispositif est constitué par la voie de guidage fixe 9 et les organes de retenue 10 entourant cette dernière. La fig. 2 représente plus en détail le dispositif hydrostatique de guidage rectiligne. Autour de la voie de guidage fixe 9 s'engagent d'un côté et de l'autre des organes de retenue 10. Chacun de ces organes de retenue comporte des poches de pression 11 qui sont alimentées avec un fluide sous pression, par exemple de l'huile ou de l'air. Chaque organe de retenue 10 présente au moins trois fois deux poches de pression Il disposées l'une à la suite de l'autre. Des deux côtes de chaque poche de pression se trouve une zone intermé diaire 2 sur laquelle a pression diminue.Le fluide amené sous pression a pcur effet de soulever les organes de retenue 1O de la voie de guidage 9 de manière à former un intervalle 13. Par conséquent, dans ce mode de guidage il n'y a plus aucun contact métalZmétal entre les éléments constitutifs. L'amenée du fluide s'effectue par l'intermédiaire du groupe motopompe central 14, de la valve de limitation de pression 15 et des organes d'étranglement 16. Ces derniers peuvent titre réalisés sous forme d'étranglements fixes ou réglables. Il est en outre préférable d'utiliser des organes d'étranglement capillaires plut8t que des orifices d'étranglement courts. En cas d'utilisation d'huile il est nécessaire de prévoir un circuit (non représenté) pour le retour de l'huile dans le groupe moto-pompe central. La rigidité du système produit un effet sur les fréquences propres de l'arbre du porte-bobine. Elle peut titre influencée facilement par exemple en faisant varier la pression de refoulement P de la pompe ou la pression P des poches. REVENDICATIONS 1 - Mécanisme de guidage rectiligne pour dispositifs d'enroulement comprenant un cylindre de friction, en particulier pour machines à bobiner de la rayonne, caractérisé en ce que l'arbre 3 du porte-bobine est monté dans un guidage hydrostatique. 2 - Mécanisme de guidage rectiligne suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le guidage hydrostatique est constitué par une voie de guidage fixe 9, horizontale ou légèrement inclinée, autour de laquelle s'engagent deux organes de retenue 10 qui, disposés l'un en regard de l'autre et susceptibles de coulisser, comporte des poches de pression 11 qui contiennent un fluide amené à partir d'un groupe de refoulement. 3 - Mécanisme de guidage rectiligne suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacun des deux organes de retenue 10 contient au moins six poches de pression 11 et en ce que, dans la direction de translation, au moins deux poches il se succèdent. 4 - mécanisme de guidage rectiligne suivant 1'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est associé à chaque poche de pression Il un organe d'étranglement 16. 5 - Mécanisme de guidage rectiligne suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le fluide est de l'huile ou de l'air. 6 - Mécanisme de guidage rectiligne suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on peut faire varier a rigidité du guidage hydrostatique au cours du processus d'enroulement, par exemple en changeant la pression initiale.