Brevet FR2291140A1 — publié le 19760611

La présente invention concerne des perfectionnements aux bobinoirs à broches indépendantes, bobinant à grande vitesse à partir d'écheyeaux conventionnels ou sectionnels, de fusées gâteaux ou autres, possédant un casse-fil habituel et dont la bobine repose sur un guide fil rainuré qui l'entralne. Ce genre de bobinoir est très connu mais il présente certains inconvénients lorsque le fil s'emmêle du'côté de l'écheveau, par exemple et s'engage par paquets vers le dévidoir en provoquant un blocage. I1 y a alors presque toujours une rupture car même si un dispositif de sécurité arrête le bobinoir, étant donné la vitesse élevée de bobinage et le grand diamètre des bobines, l'inertie de celle-ci provoque une traction exagérée sur le fil. S'il n'y a pas casse de fil, il se produit, autrement, des éboulements des bords de la bobine. Ce sont ces divers inconvénients que le bobinoir de l'invention se propose éviter. Suivant l'invention, le bobinoir est caractérisé par la combinaison de moyens automatiques d'arrêt simultané énergique - du moteur de commande - de la bobine - et du guide-fil avec tous les organes qui l'actionnent dès qu'une traction exagérée est exercée sur le fil d'alimentation, lesdits moyens freinant, en priorité et brutalement, la bobine. Pour réaliser cet arrêt, la coninaie des différentes manoeuvres s'effectue à partir d'une boucle de fil constituée entre une poulie de renvoi et l'extrémité d'un levier oscillant rappelé élastiquement, la surtension du fil raccourcissant la boucle et faisant osciller le levier qui actionne les différentes Manoeuvres d'arrêt et de freinage. Suivant une forme préférée de réalisation, ledit freinage de la bobine s'effectue par un doigt actionné par le levier oscillant et qui s'enfonce dans un anneau élastique solidaire de la bobine et concentrique à celle-ci. Un autre perfectionnement de l'invention consiste en un donneur de fil actionné en synchronisme avec le guide-fil et placé entre la boucle et ledit guide-fil de façon à assurer une alimentation régulière et rapide du guide-fil et de la bobine. Ce donneur est constitué par un diabolo à la manière dtune poulie à noix qui est bien connue pour ltentrai- nement des chaines Cependant, dans le cas de l'invention, les saillies au fond de la gorge de la poulie sont en quinconce. Dans ce donneur, le secteur d'enroulement du fil sur la poulie est déterminé par un guide-fil réglable9 D'autres particularités et des avantages de 1 'in- vention apparaitront au cours de la description~ci-après qui en donne un exemple non limitatif qui est illustré par les dessins joints dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective, schématique de l'ensemble du bobinoir0 la figure 2 est une vue schématique de détail du frein de la bobine. la figure 3 est une vue schématique d'une partie du dispositif de liaison mécanique entre le levier oscillant et le doigt de freinage, dans la position de bobinage. la figure 4 est une vue schématique du mdme dispositif qu'à la figure 3, en position-de freinage. la figure 5 est une vue en coupe de l'arbre oscillant. Le bobinoir se compose essentiellement d'un gui de-fil rainuré rotatif 1 tournant autour d'un axe 2 disposé entre les paliers 3 et 4, et d'un porte-bobine 5 monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe 6 fixé par un moyen 7 connu sur un bras 8 pouvant osciller autour de l'axe 9 fixé sur la machine. Sur le porte-bobine 5 est également fixée une rondelle de caoutchouc 10 en face de laquelle est disposé un levier i1 monté librement sur l'axe 12 fixé sur le bras porte bobine 8. A l'une des extrémité du levier il est fixé un ressort de traction 124 qui est ancré sur un point fixe de la machine. Sur le corps du levier il est fixé un doigt 13 qui peut s'enfoncer dans la rondelle 10. L'extrémité du levier 11, où est attaché le ressort 124, est reliée à un câble 14 passant dans un oeillet 15 et prolongé par un ressort 16 se rattachant à un tourillon 17 fixé sur une équerre 18 reliée à un second levier 19 par une bielle 20O Le levier 19 oscille autour d'un axe 211 pivotant dans ne douille 22 faisant partie du corps du bâti 23 . L'axe 211 se prolonge, de l'autre coté du bäti 23, par un levier coudé 21.Sur l'axe 211 est également fixé une came 24 qui sollicite un galet 29 fixé sur un levier 25 pouvant osciller à une extrémité autour de l'axe 26 fixé sur le corps du bâti 230 A l'autre xtrémité de-ce levier oscillant est fixé un tourillon 27 sur lequel pivote l'extrémité de la bielle verticale 28 dont l'autre extrémité 30 agit sur un levier 31 solidaire d'un axe 32. Ledit axe 32 tourne librement dans un coussinet 33. Sur l'axe 32 est fixé un second levier 34 muni d'un ergot 35 qui passe sous une lamelle 36 qui peut pivoter autour de l'axe 37 fixé en 38 sur le bâti de la machine. La lamelle 36 passe aussi sous une seconde lamelle 39 solidaire d'un micro-contact 40 fixé sur l'axe 37. Sur l'axe 32 est aussi disposée une manivelle 41 dont l'extrémité actionne une bielle 42 solidaire d'un ressort 43 rattaché à une sangle 44 qui entoure une poulie 45 fixée sur l'axe 46 du moteur de commande 47 L'arbre 46-présente une vis sans fin 48 commandant une roue dentée 49 sur l'arbre de laquelle est fixé un systè me de paraffinage rotatif 50 et une came 51. L'arbre 46 pré sente, d'un côté une poulie 52 commandant, par la courroie 53 une poulie 54 d'entraïnement du guide-fil 1 et, de l'autre côté, une poulie 55 commandant en rotation, par l'intermédiaire d'une courroie 56, un donneur de fil 57. La came 51 sert à faire osciller le coussinet 3 de l'axe 2 du g;iide-fil 1 autour de son axe 58 fixé sur le bati de la machine. Ce mouvement est provoqué par le levier à four che 59 dont -la fourche emboite une queue- du coussinet 3 et qui pivote sur un axe 60 tournant dans le coussinet 61 fixé sur le bâti, l'axe 60tant muni d'un tourillon en équerre 62 sur lequel tourne un galet 63 constamment en contact avec la came 51. D'autre part, l'arbre 2 (figure 5), sur lequel est fixé le guide-fil, à son extrémité oscillante fixée dans un roulement à rotule 160 solidaire du coussinet 3, tandis que l'autre extrémité est fixée dans un second roulement à rotu le 161, lequel est solidaire d'un coussinet 162 fixé dans une pièce 163 solidaire du bâti, Sur la queue 164 du coussinet 162 tqurne folle autour de lui une poulie 165 montée sur aiguilles 166. Cette poulie 166 est munie de deux ergots 167 traversant des fentes confectionnées dans la piece circulaire 168 fixée sur l'arbre 2. Un joint annulaire élastique 169 vient s'encastrer à l'intérieur de la couronne 168 et prend appui sur l'extré- mité de la poulie 165. Ce joint souple permet d'éviter un de- placement latéral de la poulie 165 qui vient, d'autre part, s'appuyer sur une butée à billes 170 disposée concentriqement autour de l'axe 164 et s'appuyant sur la pièce 163. Ainsi l'arbre 2 est maintenu en souplesse latéralement et, grâce aux dieux roulements à rotule, peut osciller librement. Comme la vitesse de rotation de la pièce 168 est égale à celle de la poulie 165, le Joint élastique ne souffre aucunement9 D'autre part, les ergots 167 étant munis de bagues en matière autolubrifiante, pouvant tourner librement autour d'eux, assurent un long usage grâce à une usure presque inexistante malgré la grande vitesse de rotation du cylindre. I1 en va de meme d'ailleurs des roulements a billes et à rotule dont la vitesse d'emploi est de très loin inférieure à leur maximum. Les raisons de 1' oscillation de l'une des extrémités du guide-fil combinée avec un guide embarreur oscillant a embarrage différentiel ont été expliquées dans un brevet déposé par le demandeur en meme temps que le présent. A l'extrémité du levier oscillant 21 sont fixées, de manière à tourner librement, les roulettes 64 en face desquelles se trouve une autre roulette 65 tournant librement sur un tourillon 66 fixé en 67 sur le bâti. Le levier oscillant 21 est constamment rappelé vers le haut par le levier l9, la . . . bielle 20, le levier 18 et le ressort 68 qui agit dans le sens de la flèche F relié au bâti 23 ou 69. Toutefois (figure 3) suivant une variante, le point d'attache du ressort 68 sur le levier en équerre 18 est disposé en 80 de telle manière que la droite passant par les points 69 et 80 passe à peine en dessous du point d'articulation 79 du levier 18. Ainsi, lorsque le fil 72 sollicite vers le bas le levier 21; à la suite d'un emmelement de fils à l'alimentation, par exemple, le point d'attache 80 fera passer la ligne 69, 80 presque aussitôt au-dessus du pivot 79 de façon Qe, dès que le ressort 16 est sollicité pour freiner la bobine 1, le ressort 68 aJoute alors son effort sur le levier 21 pour faire basculer le levier en équerre 18 (figure 4).Ainsi la tenson demandée au fil pour arrëter la bobine et ensuite le bobinoir se trouve limitée, ce qui facilite encore l'efficacité de l'action de freinage et permet d'augmenter la vitesse de bobinage avec arrêt automatique en cas d'emmëlements du fil0 Le fonctionnement du donneur 57 est amélioré par un guide 70 réglable autour de l'axe 71 du donneur 57. Il permet de faire varier le secteur d'appui du fil 72 autour du dcnneur 57 Sur le guide réglable peut être fixée une brosse 708 dont les poils pénètrent dans la rainure en "V" du donneur en épousant la forme de ce "V", car le donneur dont la vitesse est supérieure à l'appel du fil tend à entrainer ce fil autour de sa rainure.Cette brosse en épousant par les poils tout le relief en 'V" de la rainure, empêche le fil de s'enrouler au tour si à l'occasion d'une légère détension du fil celui-ci avait tendance à s'enrouler. Ceci permet de faire passer le fil autour de la rainure en "V" sur un plus grand angle et d'augmenter l'efficacité du donneur sans danger de voir le fil s'enrouler autour du donneur. Un casse-fil 73 est disposé de manière à pouvoir osciller sur l'axe 37. L'extrémité du casse-fil 73 est pliée en équerre suivant 74 et 1' autre extrémité se termine par une queue 75 passant sous la lamelle 39 du micro-contact 40 d'ali mentation du moteur 47. Le micro contact 40 actionne le contacteur du moteur, contacteur qui n'est pas représenté sur le dessin. Le fonctionnement du bobinoir va maintenant être expliqué. Le fil 72, venant d'une alimentation quelconque matérialisée par la flèche 76, passe sur une première roulette 64 à 1' extrémité du levier 21, puis sur la roulette fixe 65 et ensuite sur une deuxième roulette 64 de l'extrémité du levier 21 pour constituer la boucle de régulation0 Le fil 72 contourne ensuite le donneur 57, maintenu par le guide 70, puis passe autour du paraftineur 50 pour s'appuyer sur l'équerre 74 du casse-fil 73 pour s'enrouler sur la bobine 5 en s'appuyant dans une rainure du guide fil rainuré 1. Le guide fil l tourne dans le sens de la flèche 77 et entrain en rotation, par adhérence la bobine 5 dans le sens de la flèche 78. Lorsque le fil se déroule normalement de son alimentation, le galet 29 se trouve dans le creux de la came 24; le levier en équerre 18 est en position de repos ; le ressort. 16 et le câble 14 sont détendus et, en conséquence, le levier 1l se trouve dans la position représentée en pointillés à la figure 2, c'est-à-dire que le doigt 13 est dégagé de l'anneau de caoutchouc 10 fixé sur le support de bobine 50 Lors de ce fonctionnement, le casse fil 73 est soulevé vers l'avant si bien que sa queue 75 est abaissée et n'agit pas sur la lamelle 39 du micro contact 40 qui maintient fermé le circuit électrique de commande du moteur 47. De la meme façon, le galet 29 étant dans le creux de la came 24, le levier 25 est abaissé; comme la bielle 28 et la manivelle 31 > si bien que le levier 34 se trouve en position basse et maintient abaissée la lamelle 36 qui n'agit pas non plus sur la lame 39 du micro-contacts40. Par ailleurs, la manivelle 31 étant abaissée, il en est de meme pour la manivelle 41 et la bielle de liaison 42 qui laisse détendu le ressort 43 et la sangle 44 qui n'agit pas sur la poulie 45, si bien que le moteur 47 peut tourner librement. Si le fil 72 rient à se casser ou à ëtre coupé dans l'alimentation, le casse-fil 73, 74 retombe et sa partie arrière pivote vers le haut en soulevant la lame 39 du micro-contact 40 qui ouvre le circuit électrique qui provoque l'arrêt du moteur 47. Si, pour une raison quelconque, le fil est emmêlé dans son alimentation et vient à se tendre, la boucle qu'il forme autour des poulies 64 et 65 se raccourcit et tire le levier 21 vers le baso La came 24 pivote et repousse alors le galet 29 vers le haut en faisant remonter le levier 25 qui fait remonter la bielle 280 L'axe 32 est alors sollicité dans le sens d'une remontée des manivelles 31, 34, et 41, ce qui produit, comme on l'a déjà vu, d'une part, le soulèvement de la lamelle 36 et de la lame 39 qui agit sur le micro-contact 40 pour ouvrir le circuit du moteur 47 et l'arrôter, et d'autre part, soulève la bielle 42 en tirant sur le ressort 43 et la sangle 44 qui s'applique sur la poulie 45 qui freine rapidement le moteur 47 Par ailleurs, le levier 21 s'abaissant sous l'effet de la traction exagéré du fil 72 fait osciller vers l'avant le levier 19 qui tire sur la bielle 20 qui fait elle-meme pivoter le levier en équerre 18 en soulevant le tourillon-17 fixé sur ledit levier. Le tourillon 17 tire sur le ressort 16 et le câble 14. Comme le ressort 16 a une force plus grande que le ressort 124, le levier il est sollicité brusquement et le doigt 13 vient s'enfoncer dans l'anneau de caoutchouc 10 fixé sur la bobine 5.Pour rendre plus rapide et plus énergique le freinage, la distance entre le doigt 13 et l'anneau 10 est réglé de telle façon que la bobine 5 se trouve freinée avant meme que le bobinoir lui-meme ait eu le temps de s'arrëter, c'est-à-dire avant meme l'arrêt du guide-fil 1. En conséquent le fil 72 se trouve alors détendu entre le donneur 57 et le guide-fil 1, dans la zone du paraffineur 50, et les risques de casse sont ainsi éliminés. De plus, on évite les chutes de fil aux extrémités de la bobine 5 car si la bobine ralentissait moins vite que le guide-fil 1, le croisement du fil sur la bobine s'allonge-rait et comme on le constate dans les bobinoirs actuels, le fil tomberait aux extrémités. Plus le freinage de la bobine sera énergique, meilleur sera le résultat. Des essais ont montré que le freinage du doigt 13 sur un anneau de caoutchouc 10 relativement mou était très énergique et donnait les meilleurs résultats. L'action du frein est énergique et rapide et la force développée par le fil 72 est considérablement amplifiée par le système de levier 21 et toute la chaine cinématique qui en part et se termine au levier 11. Elle peut être renforcée par la disposition relative des points 69, 17 et 26 qui a été expliquée ci-dessus. Naturellement, lorsque le moteur 47 est arrêté, il en est de même de la.vis sans fin 48 et de la roue 49 ainsi que la poulie 55 et de la courroie 56. Le paraffineur 50 est alors arreté tout comme le donneur 570 Lorsque la traction sur lé fil 72 a cessé, le levier 21, sollicite par le ressort 68,'rappelle le levier en équerre 18 et par conséquent le levier 19 en faisant tourner l'axe aîi et en rappelant vers le haut le levier 210 Toutefois, on pourra objecter que, dans la position de la figure 4 la traction du ressort 68, dans la partie initiale du mouvement, ne peut pas agir dans ce sens. Cependant, ce moment, le tourillon 17 est soumis aussi à la traction prépondérante du ressort 16, du cable 14 et du ressort 124.Le mouvement peut donc avoir lieu. La came 24 oscille alors de manière que le galet 29 vienne se placer dans un de ses creux et le levier 25 s'abaisse en commandant aussi l'abaissement de la bielle 28 et l'abaissement des manivelles 31, 34 et 41 qui reprennent leur position première et provoquent simultanément l'abaissement de la lame 39 de commande du microcontact 40, qui rétablit le circuit électrique, et l'abaissemeX de la bielle 42 qui libère le ressort 43 et décolle la sangle 44 de la poulie 45 en libérant le frein et en rendant possible la rotation du moteur 47 Enfin le cable 14 et le ressort 16 étant détendus, le ressort 124 peut rappeler le levier 11 et dégager le doigt 13 de l'anneau 10, si bien que la bobine 5 peut. tourner librement à nouveau. Cependant, il apparait que pour éviter des tombées de fil aux extrémités de la bobine, il est nécessaire de provoquer l'arrêt total de la bobine avant celui du guide-f il0 Toutefois, ce décalage dans les arrëts doit être extrèmement réduit sinon le guide-fil frotte exagérement la surface extérieure de la bobine en son endroit de contact avec lui et dérange les dernières spires de fil enroulées juste avant l'ar rêt, parfois au point de former une boucle de fil. Or, le freinage de la bobine étant constant, il va de soi qu'il sera moins efficace lorsque la bobine sera plei ne puisqu'elle opposera une plus grande inertie à vaincre pour la stopper, que quand elle est presque vide, Si bien que un réglage de freinage de la bobine satisfaisant pour une bobine presque vide ne le sera plus quand elle sera pleine et vice-versa Il est donc apparu nécessaire de combiner un frei nage différentiel de la bobine suivant son état de formation. C'est pourquoi on a imaginé de placer sur le bras 11 un ressort de torsion 150 dont la queue 151 vient poser une butée 152 tandis que son autre extrémité vient dans une ba gue 153 qui permet de régler la force du ressort, prenant appui par la queue 151 sur labutée 152. Une autre tige l54 fixée par les pièces 155 et 156 en un point quelconque du bobinoir sert également de butée à la la queue 151. On voit que, lorsque l'axe de la bobine 5 s'écar- tera du guide-fil I au fur et à mesure de l'enroulement du fil sur la bobine, le point d'application de la queue 151 du res 'sort 150 s'éloignera de I'axe de ce ressort, Par conséquent, lorsque la tige Il sera sollicitée par le ressort 16 pour frei ner la bobine grace au doigt 13 (figure 2), la force d'appli cation de ce doigt sur le caoutchouc 10 deviendra de plus en plus importante au fur et à mesure du grossissement de la bo bine, puisque la force du ressort 150 s'opposant à celle du ressort 16 dimunuera au fur et à mesure que l'axe de la bobi ne 5 s'éloignera du guide-fil 1. REVEiJLICATI0NS. 1 / Perfectionnements aux bobinoirs à broches indépendantes, bobinant à grande vitesse à partir d'écheveaux conventionnels ou sectionnels, de fusées gâteaux ou autres, possédant un casse-fil habituel et dont la bobine repose sur un guide-fil rainuré oscillant à une extrémité qui 11 entraîne, c a r a c t é r i s é s par la combinaison de moyens automatiques d'arrêt simultané énergique - du moteur de commande - de la bobine - et du guide-fil avec tous les organes qui l'actionne, dès qu'une traction exagérée est exercée par le fil d'alimentation, lesdits moyens freinant en priorité et brutalement la bobine. 2 / Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é s par le fait que la commande des différentes manoeuvres s'effectue à partir d'une boucle de fil constituée entre une poulie de renvoi et l'extrémité d'un levier oscillant rappelé élastiquement, la surtension du fil raccourcissant la boucle et faisant osciller le levier qui actionne les différentes manoeuvres d'arrêt et de freinage. 3 / Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é s par le fait que le freinage de la bobine s'effectue par un doigt actionné par le levier oscillant et qui s'enfonce dans un anneau élastique solidaire de la bobine et concentrique à celle-ciO 4 / Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 3, c a r a c t é r i s é s par le fait que la rorce de freinage de la bobine augmente à mesure que la bobine grossit. 5 / Bobinoirs, tels que définis dans l'une ou l'au vires des revendications 1, 2, 3, prise isolément, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'un donneur de fil actionné en synchronisa nisation avec le guide fil est placé entre la boucle et ledit guide-fil, ledit donneur étant constitué par un diabolo à la manière d'une poulie à noix ayant des saillies en quinconce, le secteur d'enroulement du fil sur la poulie étant déterminé par un guide réglable 6 / Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'une brosse est placée convenablement sur le guide-fil réglable de telle manière que les poilsvépousent la forme du diabolo et des saillies en quinconce. 70/ Bobinoirs, tels que définis dans l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3, 4, prise isolément, c a r a c t é r i s é s par le fait que le moteur est freiné énergiquement par frein à ruban actionné mécaniquement par le levier oscillant. 8 / Bobinoirs, tels que définis dans l'une ou l'autre des revendications 3, 4, 5, prise isolément, c a r a c t é r i 8 é s par le fait qu'un dispositif multiplicateur d'effort est prévu entre le levier oscillant commandé par la boucle de fil et le doigt de freinage 9 / Bobinoirs, tels Qe définis dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é s par le fait que le dispositif multiplicateur d'effort est constitué par le montage particulier du ressort de rappel du levier oscillant qui presse par une position d'équilibre instable au-delà de laquelle il agit dans le meme sens que la boucle de fil. 100/ Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é S par le fait que l'un au moins des axes du guide-fil oscille autour d'une de ses extrémités, son autre extrémité étant animé d'un mouvement alternatif assurant l'oscillation dans les conditions voulues. 11 / Bcbinoirs, tels que définis dans la revendication 10, c a r a c t é r i s é s par le fait que ltextrémi-té fixe de l'arbre oscillant du guide-fil est articulé autour d'un Joint universel assurant l'entraînement en rotation dudit arbre oscillant à partir d'un arbre non soumis au mouvement d'oscillation0 12 / Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 11, c a r a c t é r i s é s par le fait que l'arbre non soumis à oscillation ne tourne pas et est.relié à l'arbre oscillant du guide-fil par un roulement à rotule encastré doris l'axe fixe autour duquel une poulie folle en rotation sur ledit axe, munie de tétons engagés dans les lumières d'une couronne circulaire fixée sur l'arbre oscillant, assure I'entra?ne- ment de celui-ciO 13"/ Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 12, c a r a 9 t é r i s é s par le fait q-se la couronne circulaire coiffe en partie un épaulement circulaire de la poulie folle sur lequel sont disposés les tétons engagés dans les lumières de la couronne. 140/ Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 13, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'un joint souple et circulaire est disposé entre le fond de la couronne circulaire et l'extrémité de l'épaulement circulaire de la poulie folle. 15 / Bobinoirs, tels que définis dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'une butée à aiguilles est disposée entre la poulie folle et un épaulement de son axe de rotation, sur laquelle la poulie est appuyée en pression par le joint élastique. 16 / Bobinoirs, tels que définis dans l'une ou l'autre des revendications 11, 12, 13 et 14, prise isolément, c a r a c t é r i s é s par le fait que lsextrémité de l'arbre oscillant du guide-fil est fixé dans un roulement à rotule encastré dans un palier oscillant.