Brevet FR2323186A1 — publié le 19770401

La présente invention concerne un mécanisme de commande pour enrouleur à vitesse réglable, notamment pour des machines enrouleuses dans lesquelles, aussi bien la poulie motrice, que l'arbre-enrouleur, sont commandés, chacun, individuellement par un moteur. Dans la fabrication de soiries synthétiques on est confrorF té à une tendance qui vise à augmenter continuellement la vitesse de filage. De ce fait, il y a une demande croissante en dispositifs enrouleurs qui tournent à une vitesse correspondante afin de pouvoir recueillir le fil produit. Le fil, à enrouler sous ces conditions, ne doit pas être détérioré et lors de son utilisation ultérieure il doit pouvoir être déroulé facilement et de façon précise. On connaît déjà des dispositifs enrouleurs qui, en plus de l'entraînement par friction, comportent également une commande de l'arbre enrouleur dont la vitesse de rotation est réglable. tans ce but on a utilisé notamment des moteurs shunt à courant continu permettant un réglage facile de la vitesse. On connaît, par exemple, une forme de réalisation de mécanismes d'entraînement de dispositifs à vitesse d'enroulement constant. Cette réalisation comporte un moteur à vitesses de rotation réglables, entralnant la bobine ou le tambour d'enroulement et qui est, de préférence, un moteur à courant continu. Ce moteur est alors commandé par une poulie qui roule sur la surface circonférentielle du fil enroulé. Cette poulie régulatrice est entraînée elle-meme par un moteur synchrone triphasé qui tourne à la vitesse de rotation correspondant à la vitesse d'enroulement souhaitée en étant alimenté à partir d'un générateur de synchronisation à courant triphasé.Le stator du moteur portant la poulie régulatrice est monté rotatif et son décalage angulaire, se produisant par suite d'un couple de transmission entre la surface des fils enroulés et la poulie régulatrice, sert de grandeur de commande au moteur enrouleur. L'utilisation dè moteurs shunt à courant continu pour la commande de l'arbre du tambour enrouleur permet en effet de résoudre le problème du point de vue de la technique du réglage mais elle présente cependant des inconvénients très importants qui résultent de la présence d'un commutateur mécanique. Les plus grands inconvénients résident notamment dans la forte limitation dans les gammes de vitesses de rotation élevées, dans des rapports de transmission alors nécessaires et dans l'entretien permanent par suite de l'usure. L'invention vise à remédier à ces défauts et à améliorer ainsi la commande à vitesse de rotation réglable des dispositifs enrouleurs. La présente invention a pour objet de créer une commande pour l'arbre enrouleur dont le réglage de la vitesse de rotation s'effectue par l'intermédiaire de la fréquence d'alimentation. Le dispositif enrouleur suivant l'invention est caractérisé en ce que l'arbre enrouleur est relié à un moteur triphasé qui est précédé d'une unité d'alimentation en courant. Ce moteur triphasé est alors, de préférence, unmoteur asynchrone à rotor en court-circuit et fretté directement sur l'arbre enrouleur. L'unité d'alimentation en courant à tension et fréquence réglable peut être constituée par un convertisseur statique et il est possible de prévoir un redresseur central pour plusieurs unités d'alimentation en courant statiques. Rien ne s'oppose à l'utilisation de convertisseurs dynamiques, c'est-à-dire rotatifs, comme unités d'alimentation en courant. Une poulie motrice est prévue pour obtenir la grandeur de référence de la fréquence determinant la fréquence de commande. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé et décrite en détail ci-après. La fige 1 est une élévation latérale, partiellement en coupe, d'une unité enrouleuse. La fig. 2 est un schéma bloc d'une unité de commande destinée à l'enrouleur de la fig. 1. Une poulie motrice 1, commandée de façon habituelle par un moteur 3, s'applique et roule sur la surface circonférentielle de la bobine 2. Le moteur 3 est un moteur synchrone triphasé, dont le stator est supporté oscillant par les paliers 5 et 6 afin de pouvoir mesurer le moment réactionnel. La poulie motrice i et le rotor du moteur 3 sont montés sur un arbre commun 7 dont les paliers supports se trouvent aux points 8 et 9. Pour des raisons de simplicité, la charge, qui pése sur le stator, supporté de façon oscillante, et grâce à laquelle le couple de réaction du moteur de la poulie de friction est compensé, ntest pas représentée au dessin.Le curseur 13 d'un potentiomètre de mesure 14 s'applique directement sur l'arbre Il du stator. On relève ainsi pour une position du stator donnéq un courant électrique d'une certaine valeur qui est converti en un signal électrique analogique. La vitesse de rotation et de ce fait également la vitesse circonférentielle de la poulie motrice 1 sont déterminées par la fréquence fi de la tension d'alimentation Ul. La bobine 2 est entraînée par un moteur 4 qui est un moteur triphasé asynchrone à rotor en court-circuit. La bobine 2 et le rotor du moteur 4 sont montés sur un arbre commun 10. Comme il ressort du schéma de la fig. 2 la valeur nominale x8 , servant de grandeur de référence de base, est créée dans le convertisseur numérique-analogique 15 à partir de la fréquence fi. Cette valeur nominale x5 est appliquée à la résistance de mesure 14 qui délivre la grandeur de référence XF pour la fréquence f2. Cette grandeur de référence XF est appliquée à un commutateur à valeur de seuil 16 qui sert en même temps de déphaseur. Des commutateurs de puissance 18 sont commandés par l'intermédiare de l'amplificateur 17. La tension de sortie U2 présentant la fréquence f2 alimente le stator du moteur 4 entraSnant la bobine 2. Les couples d'entraînement Mi du moteur 3 et M2 du moteur 4 sont comparés l'un à l'autre sur la circonférence de la bobine. Lorsque le couple de la poulie motrice 1 s'écarte du couple prédéterminé par poids agissant sur le moteur 3 supporté oscillant, il se produit un décalage angulaire du stator du moteur 3 autour de son axe de rotation. Ce décalage angulaire provoque une variation de la grandeur de référence xF pour la fréquence f2 par l'intermédiaire du curseur 13 du potentiomètre de mesure 14. REVENDICAIIONS 1 - Mécanisme de commande pour enrouleur à vitesse réglable, notamment pour des machines enrouleuses dans lesquelles, aussi bien la poulie motrice, que l'arbre-enrouleur, sont commandés, chacun, individuellement par un moteur, caractérisé en ce que l'arbre 10 enrouleur est relié à un moteur triphasé 4 qui est précédé d'une unité d'alimentation en courant. 2 - Dispositif enrouleur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur triphasé 4 est un moteur asynchrone à rotor en court-circuit et monté directement sur l'arbre enrouleur 10. 3 - Dispositif enrouleur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation en courant, réglable en fréquence et éventuellement aussi en tension, est constituée par un convertisseur statique. 4 - Dispositif enrouleur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un redresseur central pour plusieurs unités d'alimentation en courant. 5 - Dispositif enrouleur suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'unité d'alimentation en courant réglable en fréquence et tension est un convertisseur dynamique. 6 - Dispositif enrouleur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une poulie motrice 1 est prévue pour créer la grandeur de fréquence de référence xF pour commander la fréquence.