Brevet FR2331506A1 — publié le 19770610

La présente invention a pour objet un procédé de renvidage sous la forme d'un enroulement conique croisé de fil délivré à une vitesse constante par une machine à filer sans fuseau ou une machine à texturer un fil ; elle concerne également un dispositif pour l'applicatinn de ce procédé. Les enroulements coniques croisés se prêtent le mieux à l'alimentation de machines à rendement élevé. Le dévidage est effectué par traction sur le fil le long de 1' axe de la bobine, le plus souvent immobile, en direction de son diamètre inférieur ; ceci permet d'obtenir, pendant tout le temps de dévidage, une tension de fil petite mais uniforme, ce qui donne la possibilité d'assurer une alimentation à grande vitesse. Actuellement, dans les machines à filer sans fuseau, dans lesquelles un fil venant d'un moyen de filage est reçu d'une manière continue et à une vitesse constante, le renvidage est effectué directement en formant un enroulement conique croisé à une vitesse également constante. Le groupe de renvidage placé en aval d'une paire d'arbres recevants le fil de la boite à filer, est composé, d'une part, d'un arbre de renvidage animé d'une vitesse égale à la vitesse de réception du fil ; cet arbre touche en frottant l'enroulement dormant sur une pince rotative d'un bras oscillant fixant la pince entre paroi'un coulisseau à mouvement de va-et-vient le long de la bobine d'enroulement. Une demande différenciée du fil au cours d'un renvidage, dépendante du mouvement du coulisseau et de la position fixe des arbres de réception en relation à l'enroulement, est compensée par ltélasticité du fil, la tension duquel varie donc au cours du renvidage, en étant une fois plus grande que l'autre. Afin de compenser ces tensions, des anneaux de guidage profilés sont employés, sur lesquels le fil glisse avant d'être renvidé, ce qui fait que la demande de fil est en moyenne uniforme, Pour obtenir des enroulements coniques croisés, le fil renvidé est ensuite bobiné sur un bobinoir. Dans ce cas le mouvement du coulisseau entrain périodiquement un renvidage des tranches de fil supérieures à la demande moyenne dans la zone des grands diamètres de l'enroulement et inférieures dans la zone des petits diamètres de l'enroulement . Le fil est donc appelé à une vitesse différenciée qui dépend du "diamètre momentané" du cône de la bobine de réception. Etant donné que le groupe de renvidage est alimenté directement à partir d'une bobine d'alimentation, l'enroulement conique peut prélever librement la quantité de fil nécessaire à chaque instant donné. Un inconvénient résulte de la nécessité de bobiner des enroulements cylindriques croisés à partir d'une machine à filer sans fuseau, avant d'obtenir des enroulements coniques croisés lesquels sont plus commodes à utiliser dans les opérations ultérieures. Ma présente invention se propose d'éliminer un tel inconvénient et propose, pour cela un procédé et un dispositif permettant un renvidage de fil directement sous la forme dtenroulements coniques croisés. Un procédé de renvidage selon l'invention est remarquable en ce que le fil délivré à une vitesse constante par un moyen de travail est déposé d'une façon passagère dans une botte d'alimentation pour être, ensuite, renvidé sous la forme d'un enroulement conique croisé à une vitesse commandée d'une façon périodique. L'état de remplissage temporaire de la botte d'alimentation est mesuré et la vitesse de renvidage est commandée en fonction des écarts par rapport à une valeur prescrite ; une variation de la vitesse de renvidage est entratnéepar une variation de la position du point de contact d'une bobine d'enroulement avec un élément de transmission qui la mène par frottement le long de la génératrice du cône de l'enroulement. Cette variation de vitesse peut également, être assurée par séparation périodique de la bobine et de 1'élément rotatif menant à une vitesse constante et supérieure à la vitesse de l'alimentation du fil par le moyen de travail. Elle peut enfin, être assurée par une variation de la vitesse de rotation de l'élément menant, ayant une vitesse tangentielle supérieure à la vitesse d'alimentation et une vitesse minimale inférieure à cette dernière. Ia vitesse de renvidage dépasse la vitesse d'alimentation, lorsque la réserve de fil est trop grande et elle diminue, quand cette réserve devient trop petite. Un procédé selon l'invention permet le renvidage direct d'un fil sour la forme d'enroulements coniques croisés, applicable à des machines livrant le fil à une vitesse constante ; elle élimine de cette façon l'inconvénient de bobinage mentionné plus haut. Le renvidage est effectué sous une tension constante du fil et à une grande vitesse sans que 1' enroulement perde ses bonnes qualités d'utilisation. Un dispositif selon l'invention est équipé d'une botte d'alimentation de fil à dépression, située en aval de la paire d'arbres de réception, équipée d'une jauge de mesure et d'un positionneur de bobine. Ce positionneur comporte, d'une part, un servomécanisme pneumatique à action unilatérale, à piston et coulisseau, muni d'une pince de bobine d'enroulement fixée d'une façon rotative, d' autre part, un système analogique de transformation du signal de jaugeage reliant la jauge de mesure au servomécanisme pneumatique. Le coulisseau raccordé à la tige du servomécanisme est monté, d'une manière permettant son déplacement, sur un bras oscillant ; la partie du bras menant le coulisseau est située perpendiculairement à l'ase de l'arbre de renvidage, l'axe de la bobine formant avec l'axe de ce dernier un angle aigu, ce qui assure un contact ponctuel entre arbre de renvidage et bobine. Le mesurage du niveau de remplissage de la botte d'alimentation peut être assuré par une jauge pneumatique, électrostatique ou photo-électrique. La jauge pneumatique comporte au moins un embout de conduit de mesurage profilé dans un bottier de la botte d'alimentation. La jauge électrostatique comporte au-moins deux plaques de condensateur, fixées à un tel bottier, tandis que le fil emmagasiné est situé entre ces deux plaques. Par contre la jauge photo-électrique est composée d'au moins une source de rayonnement visible et d'au moins un photo-élément, semi-conducteur, situés en face l'un de l'autre et fixés à un tel bottier ; le fil emmagasiné passant entre ces deux éléments. Dans une variante du dispositif décrit plus haut, sur le bras oscillant est monté pivotant un levier dont un bras, situé parallèlement au bras oscillant, est raccordé à la tige du servomécanisme pneumatique, tandis que l'autre bras est pourvu d'un sabot de frottement susceptible d'etre appliqué sur un tambour de frein monté sur la pince rotative portant la bobine d'enroulement. En outre le dispositif est pourvu d'un élément de butée fixé au bras oscillant et situé sur le chemin de déplacement de ce levier. On obtient, de la sorte un freinage de l'enroulement au cours de sa séparation de 1' élément de transmission. La chambre active du servomécanisme est liée par le système d1impulsion de transformation du signal à la jauge de mesure, tandis que la chambre passive est alimentée à partir d'une source de surpression, par un réducteur. L'objet de l'invention est illustré par des exemples de réalisation représentés sur un dessin, dans lequel - la figure 1 représente schématiquement un dispositif conforme à l'invention - la figure 2 représente, en coupe suivant la ligne ÂÂ de la figure 1, une jauge pneumatique équipant le dispositif de la figure 1 - la figure 3 représente, vu de dessus, un détail du dispositif de la figure 1 - la figure 4 représente un dispositif conforme à l'inventif et équipé d'une jauge à capacité électrostatique; - la figure 5 représente en coupe suivant la ligne B-3, la jauge de la figure 4 ; - la figure 6 représente un dispositif conforme à l'lnvention et équipé d'une jauge photoélectrique ;; - la figure 7 représente, en coupe suivant la ligne C-C, la jauge photo-électrique de la figure 6 - la figure 8 représente une variante du dispositif de la figure 1; - la figure 9 représente, vu de dessus, un détail du dispositif de la figure 8. Dans le dispositif représenté sur les figures 1, 2 et 3 se trouve une botte d'alimentation de fil "a" placée en aval d'une paire d'arbres de réception 1 placés eux-mtmes du côté de la sortie de fil d'une chambre à filer fixe 2. La botte ttaff comporte une chambre parallélépipédique de magasinage 3 solidaire d'un bolier 4. Dan8 les parois frontales de la chambre 3 se trouve une ouverture d ' entrée de fil 5 et une ouverture de sortie de fil 6 situées coaxialement l'une par rapport à l'autre. La paroi inférieure de la chambre de magasinage 3 est percée de deux rangées d'ouvertures de "pose" 7 et dans la paroi supérieure est monté l'embout d'un conduit de mesurage 8. Contiguë à la chambre de magasinage 3, se trouve une. chambre de succion 9 séparée de la première par ladite paroi inférieure et formée par le bottier 4.A 1'extrémité de la chambre de succion 9 se trouve une tubulure 10 raccordée à une source de dépression (non représentée) . En aval de la bote a, le long du chemin de passage du fil, est placé un tendeur à disques 11 et un épurateur à lames 12 ainsi qu'un groupe de renvidage. Le groupe de renvidage comporte un coulisseau 13 assuJetti à un mouvement de va-et-vient de distribution de fil et un arbre de renvidage 14, entratné en rotation à une vitesse constante, "contactant en un point" un enroulement conique 15 grssce à une disposition gauche de leurs axes. L'arbre de renvidage 14 qui s' étend tout le long de la machine à filer, présente sur les tronçons de coopération avec un enroulement 15 une forme conique ayant un angle au sommet de 100. 'enroulement 15 est formé sur une bobine 16 engagée sur un manchon 17 monté, d'une façon rotative sur un coulisseau 18. Le coulisseau 18 est monté d une manière coulissante sur un bras oscillant 19 monté sur le corps de la machine à filer à l'aide d'un goujon 20 parallèle à l'axe de l'arbre de renvidage 14. La partie du bras 19 qui guide le coulisseau 18 est perpendiculaire à l'axe de l'arbre de renvidage 14, cet axe formant avec l'axe de 1 'enroulement 15 un angle aigu. Bur le bras 19 est monté un cylindre 21 d'un servomécanisme pneumatique "b", dans lequel se trouve un piston 22 dont la tige 23 est fixée, par son bout libre, au coulisseau 18. La chambre 24 du servomécanisme formée d'un côté du piston 22 est raccordée par un conduit 25 à un transducteur pneumatique 26 de pression et la sortie de ce dernier est raccordée, à travers un amplificateur 27, à l'embout de mesure 8 de la boite d'alimentation a, tandis que dans la chambre 28, formée de l'autre côté du piston 22, est monté un ressort de compression 29. Le dispositif présenté sur les figures 4 et 5 comporte, dans la chambre de magasinage 3 de la boîte d'alimentation a, deux plaques 30 du condensateur électrique. Ces plaques 30 sont montées (figure 5) dans le bottier 4 de la botte d'alimentation a et sont raccordées, à travers un dispositif d'alimentation 31 , à un amplificateur 32. L'amplificateur 32 est raccordé, par sa sortie, à travers un transmetteur électro-pneumatique 33 à la chambre 24 du servomécanisme b. Le dispositif représenté sur les figures 6 et 7 comporte, dans la chambre de succion 9 une source de lumière 34 et, en regard de celle-ci, un photo-élément semi-conducteur 35 fixé à la paroi supérieure de la chambre de magasinage 3. Le photo-élément 35 est raccordé, à travers l'amplificateur 32, au transmetteur électropneumatique 33, lequel est, par sa sortie, lié à la chambre 24 du servomécanisme b. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant Le fil reçu par la paire d'arbres de réception 1, à partir de la chambre à filer 2, est délivré d'une manière continue à la chambre de magasinage 3 de la botte d'alimentation a. Par suite de la pression négative créée, le fil est disposé entre les ouvertures des deux rangées d'ouvertures de "pose" 7, sous la forme d'écheveaux réguliers étroitement adhérants. Simultanément le fil est tiré de la chambre de magasinage 3 à une vitesse variant périodiquement selon les révolutions de l'enroulement 15 commandé par frottement de l'arbre de renvidage 14. Le fil délivré après avoir passé par le tendeur Il et l'épurateur 12 est distribue le long de l'enroulement 15 par le coulisseau 13. L'enroulement 15 ayant un point de contact avec l'arbre de renvidage 14, est déplacé le long de la génératrice du cône de l'enroulement, en changeant la valeur de la vitesse de rotation de l'enroulement 15 ; ces déplacements dépendent de la valeur des écarts de 1' étant de la réserve de fil dans la botte d'alimentation a par rapport à la valeur moyenne. Le mesurage de la quantité de fil emmagasiné peut être assuré en mesurant la dépression existante dans la botte d'alimentation a, ou la tension du condensateur électrostatique 30 ou la tension sur 11 élément 34. Les signaux pneumatiques de dépression après être amplifiés sont transformés en signaux pneumatiques de surpression proportionnels et transmis au servomécanisme b, tandis que les signaux électriques sont après leur amplification transformés en signaux pneumatiques de surpression proportionnels et transmis aussi au servomécanisme b. La quantité du fil dans la botte a ayant une valeur moyenne, la tension du ressort "récupérateur" 29 est équilibrée par la pression atmosphérique appliquée à la chambre 24 du servomécanisme b. Le piston 22 avec la tige 23 ainsi que le tiroir 18 avec l'en- roulement 15 s'immobilisent dans la position centrale, pour laquelle le point de contact de la génératrice de l'enroulement 15 avec la génératrice de l'arbre renvidant 14 tombe au milieu de l'enroule- ment 15. Quand la réserve de fil commence à diminuer, la surpression atmosphérique augmente et son action sur le piston 2 surmontant la résistance du ressort récupérateur 29, ce piston, déplace avec sa tige 23, le tiroir 18 et l'enroulement 15.Le point de contact de l'enroulement 15 se déplace vers les diamètres les plus petits de l'arbre de renvidage 14 et vers les diamètres les plus grands de 1' enroulement t5 ; comme résultat la vitesse de renvidage diminue. La quantité de fil emmagasiné commence ensuite à augmenter. Par contre quand la réserve de fil dans la boe d 'alimenta- tion a commence à augmenter, la surpression diminue et le ressort récupérateur 29 déplace le piston 22 avec la tige 23 ainsi que le tiroir 18 avec ltenroulement 15. Le point de contact de ltenroule- ment 15 se déplace vers lesdiamètres les plus grands de l'arbre de renvidage 14 et vers les diamètres les plus petits de ltenroulement 15, tandis que la vitesse de renvidage augmente et que la quantité de fil emmagasiné dans la boute d'alimentation "a" commence graduellement à diminuer. Dans la variante du dispositif, représenté sur les figures 8 et 9, sur un goujon 36 fixé sur un bras 37, est monté pivotant un levier 38, dont un bras est articulé, par l'intermédiaire d'un goujon 39, à la tige 23 du servomécanisme pneumatique b et l'autre bras est pourvu d'un sabot de frein 40. Le sabot 40 est adapté à un frottement sur un tambour de freinage 41, fixé sur une pince rotative 17 de ltenroulement 15. En outre, le bras 37 est équipé d'une vis 42 freinée par un écrou 43 ; le bout de la vis 42 étant situé par rapport au levier 38 du c8té opposé au sabot de frein 40. Le cylindre 21 du servomécanisme j dans lequel est monté le piston 22 et sa tige 23, est articulé d'une façon pendulaire sur un goujon 44 fixé au corps de la machine à filer. La "chambre active" 24 du servomécanisme "b" laquelle se trouve en dessous du piston 22, est reliée par le conduit 25 à la sortie d'un générateur d'impulsions pneumatiques 45, dont l'entrée est reliée, à travers un amplificateur 46, à l'embout de canal de mesurage 8. La "chambre passive" 28 de ce servomécanisme b est raccordée par un réducteur de pression 47 à une source de surpression, laquelle n'est pas présentée sur les dessins. Le réducteur de pression 47 permet un réglage de la valeur de la pression dans la chambre passive 28 et par là même, de la force de poussée de l'enroulement 15 sur l'arbre de renvidage 14. La chambre active 24 du servomécanisme b peut être aussi connectée à travers le système d' impulsions de transformation du signal à la jauge électrostatique ou photoélectrique de la bote d'alimentation a. Au cours du renvidage du fil, l'enroulement 15 est en contact avec l'arbre de renvidage 14 ou bien il est séparé périodiquement de celui-ci selon la réserve de fil dans la botte d'alimentation a. Le mesurage de la quantité de fil qui se trouve momentanément dans la bofte d'alimentation a peut etre assuré en mesurant la pression négative dans la botte a, ou la tension du, condensateur électrostatique 30, ou bien la tension sur le photoélément 34. Les signaux pneumatiques, après amplification, sont transmis au générateur d'impulsions pneumatiques 45, lequel envoie les impulsions pneumatiques de surpression à la chambre 24 du servomécanisme b, tandis que les signaux électriques sont, après leur amplification, transformés en impulsions pneumatiques et transmis aussi au servomécanisme b. Le générateur d'impulsions envoie les impulsions d'exécution seulement dans le cas où le signal de mesurage a atteint une valeur exigée. Quand la réserve de fil dans la botte d'alimentation a dépasse la valeur maximale, le générateur d'impulsions n'agit pas. L'enroulement 15 reste en contact avec l'arbre 14 et tire l'exch8 de fil de la botte d'alimentation a. Pendant ce temps, l'air comprimé dans la chambre passive 28 du servomécanisme b en agissant sur le piston 22 entrain la tige 23 dans sa position inférieure et après que le bras du levier 38 se soit appuyé sur la vis de butée 42 be frein étant débloqué) assure la pression de l'enroulement contre 11 arbre de renvidage 14. Quand la quantité de fil dans la botte d'alimentation a diminue Jusqu'au dessous de la limite de remplissage, le générateur dtimpulsions commence à agir et les impulsions pneumatiques périodiques de surpression sont transmises à la chambre active 24. Le piston 22 "fait un sautn et le levier 38 se sépare de la vis de butée 42 en serrant le sabot de frein 40 sur le tambour de freinage 41, après quoi le levier 38 et le bras 37 se soulèvent en formant un ensemble rigide avec l'enroulement 15, qui cesse d'entre mené au cours de la durée d'impulsion, en étant en même temps freiné, tandis que la réserve momentanée de fil commence à augmenter. REVENDICATIONS 1- Procédé de renvidage procurant un enroulement conique, croisé de fil délivré à une vitesse constante, notamment par une machine à filer sanx fuseau, dans lequel l'enroulement est assuré par frottement sur un élément menant, le fil délivré étart emmagasiné d'une façon passagère dans une boîte d'alimentation à partir de laquelle il est renvidé sous la forme d'un enroulement conique croisé à une vitesse variable, caractérisé en ce que le niveau de remplissage de la boîte d'alimentation est mesuré par le changement de pression dans cette boite d'alimentation et en ce que le changement de vitesse d'enroulement est mesuré en fonction des écarts de la position du point de contact de l'enroulement avec l'élément menant, le long de la génératrice du cône de l'enroulement. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé ence que l'on fait varier la vitesse de renvidage par séparotion périodique de l'enroulement et de l'élément menant, la vitesse de ce dernier étant supérieure à la vitesse d'alimentation. 3- Procédé selon la revendication 1, carnatérisé en ce que l'on fait varier la vitesse de renvidage par variation de la vitesse de rotation de l'élément menant, les vitesses tangentielles maximale et minimale de cet élément étant respectivement supérieure et inférieure à la vitesse d'alimenstation. 4- Dispositif pour l'application du procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3 compas tant une paire d'arbres récepteurs, un tendeur et un épurateur de fil, un arbre de renvidage, un support rotatif d'une bobine de renvidage et un bras oscillant portant ce support, caractérisé en ce qu'il comporte une boîte d'alimentation (a) de fil à dépression, équipée d'une jauge de mesure et d'un relais positionneur d'enroulement, comprenant d'une part un servomécanisme pneumatique (b) à piston et un coulisseau (18) avec un manchon (17) monté rotatif sur le bras oscillant (19)- la partie guidante de ce bras étant située perpendiculairement à l'axe de l'arbre de frein vidage (14), tandis que le piston (23) est associé au coulisseau (18) - et d'autre part, un système analogique de transformation du signal de mesurage reliant la jauge au servomécanisme (b). 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte un levier (38) monté pivotant sur un bras oscillant (37) et en ce qu'un bras de ce levier situé parallèlement au bras oscillant (37) est articulé à la tige 3) du servomécanisme (b), tandis que l'autre bras est pourvu d'un sabot de freinage (40) d'un tambour (41) fixé à un manchon rotatif (17) et peut buter sur un élément de butée fixé audit bras oscillant, la chambre active (24) du servomécanisme (b) étant raccordée, par un système d'impulsions de transformation de signal, tandis que la jauge de mesure et la chambre passive (28) sont alimentées à partir d'une source de surpression par un réducteur.(47) 6- Dispositif selon l'une des revendcations 4 ou 5, caractérisé en ce que la jauge de mesure comporte au moins deux plaques (30) de condensateur électrostatique montées dans le boitier (4) de la boite d'alimentation (a) le fil étant emmagasiné entre ces plaques (30). 7- Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la jauge de mesure comporte au moins une source (34) de rayonnement électromagnétique visible et au moins un photoélément semi-conducteur (35), I'un en regard de l'autre dans la boite d'alimentation (a), le fil étant emmagasiné entre ladite source (34) de rayonnement et ledit photoélément(35).