Brevet FR2358482A1 — publié le 19780210

L'invention concerne la régulation de la section aun ruban de fibres textiles sortant d'un dispositif d'étirage, par variation du taux d'étirage dudit ruban en réponse à la mesure des variations de section dudit ruban en amont de l'entrée du dispositif d'étirage. Pour faire varier le taur d'étirage, il suffit de jodi- fier le rapport de la vitesse à laquelle le ruban de fibres entre dans le dispositif à'étirage à la vitesse k laquelle il sort de ce dispositif0 En général, on agit sur la valeur de la vitesse d'entrée de manière à pouvoir maintenir constante la valeur de la vitesse de sortie, afin que le débit du dispositif d'étirage soit lui-m8me constant, ce qui est préférable pour la suite des opérations que le ruban de fibres doit subir en aval du dispositif d'étirage. Pour mesurer les variations de section da ruban de fibres en amont de l'entrée du dispositif d'étirage, on fait habituellement passer le ruban entre deux galets de tuage qui peuvent se rapprocher et s'éloigner l'un de l'autre et qui sont sollicités élastiquement l'un vers l'autre; l'un de ces deux galets présente deux joues qui déterminent une gorge profonde de réception du ruban, tandis que l'autre est simplement cylindrique et s'engage exactement dans la gorge du premier.Lorsque le ruban de fibres passe entre les deux galets, il présente donc, en direction axiale des galets, tme hauteur whw constante de val eur égale k la largeur de la gorge du galet. épaisseur wew du ruban, dans l'autre direction de sa section droite, détermine l'écartement des deux galets, de sorte que l'entr'axe des galets fournit, en permanence, une mesure de la section du ruban de fibres qui va entrer dans le dispositif d'étirage0 Pour une certaine valeur moyenne "Sl" de la section du ruban, la hauteur "h" du ruban est constante puisqu'elle est déterminée par les dimensions des galets tandis que son épaisseur prend une valeur moyenne "el".Pendant le défilement du ruban, son épaisseur subit des variations wdel" que l'on exploite pour assurer une variation du taux d'étirage telle que la section du ruban sortant soit maintenue constante. Si l'on traite maintenant un antre ruban dont la section moyenne "S2" est différente de la section "Sl", sa hauteur "h" ne sera pas changée, mais, par contre, son épaisseur moyenne ne sera plus "el" mais "e2 différente de "el". Pendant le défilement du ruban, son épaisseur subit des variations "@e2" qui vont être exploitées pour faire varier le taux d'étirage. Nais, s'il n'est pas prévu de mesures particulières, pour une variation de "de2" de l'épaisseur du ruban égale à une variation "del" de l'épaisseur du ruban considéré précédemment, le taux d'étirage va entre modifié dans le même rapport, ce qui ne convient pas puisque le ruban n'a pas la m8me section.En d'autres termes, il est nécessaire de prévoir des moyens capables de modifier le taux d'étirage, non pas en fonction des valeurs absolues des variations d'épaisseur des rubans, mais en fonction du rapport entre cette variation d'épaisseur et la valeur de l'épaisseur moyenne du ruban, c'est- à-dire en fonction de la variation relative d'épaisseur du ruban. Il est clair que de tels moyens nécessitent des mécanismes relativement compliqués et coûteux. On pourrait, par exemple, prévoir un galet de tttage mobile, et l'autre de position fixe, pour un ruban de caractéristiques données, mais aJustable en fonction des dimensions du ruban à traiter, en réponse à la position d'un organe de réglage qui agirait, en m8me temps, sur un mécanisme propre à modifier le degré de variation du taux d'étirage en fonction de la position même de cet organe de réglage. On pourrait aussi prévoir toute une gamme de jeux de galets présentant des gorges de dimensions différentes, avec des rapports de largeur à épaisseur de gorge également différents, mais cette solution conduirait à un trop grand nombre de galets différents, étant donnée la très grande variété des caractéristiques des rubans à traiter. La présente invention a tout d'abord pour objet un procédé de régulation de la section d'un ruban de fibres textiles sortant d'un dispositif d'étirage, par variation du taux d'étirage dudit ruban en réponse à la mesure des variations de section dudit ruban au moyen de la mesure de l'entr'axe variable de deux galets de tssta- ge disposés en amont du dispositif d'étirage, lesdits galets, entre lesquels passe le ruban de fibres, pouvant se rapprocher et s'éloi- gner l'un de l'autre et étant sollicités élastiquement l'un vers l'autre, ledit procédé de régulation étant caractérisé en ce qu'on donne au ruban, lors de son entre entre les deux galets cylindri- ques sur toute leur longueur, une hauteur qui est réglable en direction axiale des galets et à laquelle on donne une valeur telle que l'épaisseur moyenne du ruban entre les deux galets soit toujours la iSie quelles que soient les caractéristiques dudit ruban. Grecs à ce procédé, toute variation d'épaisseur du ruban détectée par un déplacement donné quelconque d'un galet par rapport k l'autre, se rapportera toujours à une même valeur d'épaisseur du ruban puisque, par la définition même du procédé, on donne au ruban une épaisseur moyenne qui est toujours la même; il en résulte qu'une même correction correspondante du taux d'étirage sera correcte, quelle que soit la valeur de la section moyenne du ruban, et que l,on peut, par conséquent, se dispenser des mécanises compliqués auxquels il a été fait allusion plus haut pour l'obtention d'une correction tenant compte des variations relatives de l'épaisseur des rubans. L'invention vise aussi un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, caractérisé en ce que les deux galets sont cylindriques sur toute leur longueur et en ce qu'il est prévu des moyens capables de donner au ruban de fibres, à l'entrée des galets, une hauteur réglable en direction axiale des galets, de façon qu'on puisse donner à cette hauteur une valeur telle que l'épaisseur moyenne du ruban entre les deux galets soit toujours la même quelles que soient les caractéristiques dudit ruban. Dans un mode de réalisation avantageux, les moyens capables de donner au ruban de fibres une hauteur réglable en direction axiale des galets sont constitués par un guide en forme d'entonnoir de section rectangulaire dont le petit orifice se trouve dans l'intervalle entre les deux galets et dont les deux parois qui déterminent la hauteur dudit petit orifice en direction axiale des galets sont, au moins au voisinage de cet orifice, capables de se rapprocher et de s'éloigner à volonté l'une de l'autre sous l'action d'un organe de réglage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un dispo sitif suivant l'invention pour la régulation de la section d'un ruban de fibres textiles sortant d'un dispositif d'étirage. Sur ces dessins s- la fig. 1 représente, en perspective et d'une nanière sis- plifiée, les organes principaux du dispositif de régulation associé à un étirage, la figo 2 représente, en plan et à plus grande échelle, le guide servant à donner au ruban de fibres une hauteur réglable, la fig. 3 est une coupe verticale longitudinale faite suivant la ligne III-III de la figure 2, et la fig. 4 est une coupe transversale sensiblement verticale faite suivant la ligne IV-TV de la figure 3. Le dispositif d'étirage représente d'une façon très simple en 1 sur la figure 1 comporte, d'une manière classique, un cylindre supérieur d'étirage 2 et deux cylindres inférieurs d'étirage 3, 4, entraînés en rotation à vitesse constante par des moyens non représentés en détail et désignés dans leur ensemble par 5, ainsi qu'une paire de cylindres alimentaires 6, 7 et des moyens 8 de contrôle des fibres entre les cylindres alimentaires et les cylindres d'étirage, comportant, par exemple, des hérissons. Pour assurer la régulation de la section d'un ruban de fibres textiles 11 qui sort dru dispositif d'étirage 1, on utilise un procédé 1 classique qui consiste à faire varier le taux d'étirage, par variation de la vitesse des cylindres alimentaires 6, 7 en réponse au résultat de la mesure des variations de section dudit ruban en amont de l'entrée du dispositif d'étirage Suivant l'invention, la mesure des variations de section du ruban de fibres est effectuée d'une manière particulière. Â cet effet, on fait passer le ruban de fibres textiles ll dans un guide 13 en forme d'entonnoir de section rectangulaire disposé immédiatement en amont des cylindres alimentaires 6, 7 du dispositif d'étirage 1.Cet entonnoir présente une paroi inférieure horizontale 15 ( voir aussi fige. 2 à 4), deux parois latérales verticales 16, 17 solidaires de la paroi inférieure et une paroi supérieure 18 mobile de manière que la hauteur "h" du ruban qui sort de l'entonnoir puisse être modifiée initialement en fonction des caractéristiques du ruban. Â cet effet, dans l'exemple, la paroi supérieure 18 de l'entonnoir présente deux bords 21, 22 rabattus vers le bas et montés, au moyen d'axes 23, 24 , à pivotement sur la partie supérieure des deux parois latérales 16, 17 au voisinage de l'entrée de l'entonnoir.Ainsi, la section d'entrde IV-IV (fig. 3) de l'entonnoir est invariable et suffisamment grande pour recevoir et guider convenablement les plus gros rubans à traiter. La largeur E (fig. 4) de la sortie de l'entonnoir est légèrement plus grande que la valeur immuable de référence wew qui représente l'épaisseur moyenne que l'on donne à tous les rubans de fibres, à leur sortie de l'entonnoir. A cet effet, en fonction des caractéristiques de craque ruban, on fait: varier la hauteur "h"du ruban à sa sortie de l'entonnoir en faisant monter ou descendre la paroi supérieure 18 dudit entonnoir jusqu'à ce que l'é- paisseur du ruban ait atteint la valeur "e".Pour cela, on utilise un moyen de commande constitué par un volant à main 27 solidaire d'une vis 28 dont l'extrémité est reliée, en 31, à la paroi supérieure 18 de 11 entonnoir et dont le corps est engagé dans un écrou 34 solidaire d'un étrier 35 fixé à la paroi inférieure 15 de l'entonnoir. Un contre-écrou 37 permet de bloquer la vis 28 dans toute position de réglage désirée. L'entonnoir 13, d'emplacement fixe, débouche dans lJinter- valle entre deux galets de tâtage 41, 42 (voir aussi fig. 1) cylindriques sur toute leur longueur et montés à rotation sur deux axes verticaux 43,44, respectivement, devant 1a entrée des cylindres ali dentaires 6,7 du dispositif d'étirage 1. l'axe 44 est fixe, tandis que l'axe 43 est porté par un bras 46 qui peut lui-mbeme pivoter sur un axe vertical 47 de manière que le galet 41 puisse se rapprocher et s'éloigner du galet 42 en fonction des variations de l'épaisseur "e" du ruban de fibres qui passe entre ces deux galets à sa sortie de l'en- tonnoir, La galet 41 est sollicité élastiquement vers le galet 42 par un système réglable qui comporte suivant un mode de réalisation un poids 51 suspendu, par un étrier 53, à tout emplacement voulu d'un bras 54 qui est articulé autour d'un axe horizontal fixe 55 et qui est relié au bras 46 au moyen d'une chaîne 56 passant sur un galet de renvoi 57. Les cylindres alimentaires 6,7 du dispositif d'étirage 1 sont entraînés en rotation à partir d'une boîte de vitesse 61 accouplée à 5 et, par l'intermédiaire d'un variateur de vitesse désigné dans son ensemble par 62 et comportant une courroie 63 qui passe sur un premier cone 64 entralné par la boîte de vitesse 61 et sur un second cone 65 relié aux cylindres alimentaires par un renvoi 66. Les variations de vitesse sont obtenues par un déplacement de la courroie 63 le long des deux cones 64,65 sous l'action d'une fourchette 71 solidaire d'un écrou 72 engagé sur une vis 73 parallèle aux deux cones 64. 65 et entraînée en rotation, dans un sens ou dans l'autre, par un moteur 74.L'écrou 72 est rendu immobile en rotation par un doigt 75 engagé dans une coulisse fixe 76 parallèle à la vis 73. On va décrire, maintenant, les moyens par lesquels toute variation de l'épaisseur "e" et, par conséquent, tout déplacement du galet moteur 41 et du bras 46 qui le porte se traduit par un déplacement de la fourchette 71 de commande du variateur de vis esse 62 propre k faire varier le taux d'étirage du ruban de fibres textiles de manière à maintenir constant le poids au mètre du ruban qui sort du dispositif d'étirage. Le moteur 74 d'entraînement de la fourchette 71 du varia teur de vitesse 62 est alimenté, k partir d'une source de courants (non représentée), d'une part directement par un conducteur 81, et, d'autre part, soit par un conducteur 82 :pour sa rotation dans un sens, soit par un conducteur 83 pour aa rotation dans l'autre sens, par l'intermédiaire d'un inverseur 84 dont l'organe d'actionnement 85 est relié au bras 46 ::porte galet tâteur au moyen d'un système k mémoire désigné dans son ensemble par 86 et dont le r8le est de tenir comte du fait que la mesure de l'épaisseur du ruban se fait à une certaine distance en amont de l'endroit où il va être soumis k l'action d'étirage. Ce système k mémoire comporte, d'une manière classique, un tambour cy- lindrique 91 qui est entraîné en rotation par les cylindres alimen- taires 7 et 6 et qui porte des tiges 93 parallèles à l'axe et mon tées dans le tambour à coulissement un peu dur, Ces tiges sont positionnées en permanence par deux butées inclinées 95,96 portées par une barre 97 parallèle à l'axe du tambour 91 et suspendue à deux bielles parallèles 98,99 articulées sur deux arbres' ho rizontaux 101. 102 formant avec cette barre un parallélogramme articulé de façon à lui permettre de se déplacer d'un mouvement de petite amplitude dans une direction sensiblement parallèle à i' axe du tambour. la barre 97 présente un prolongement 104 coudé vers le haut et terminé par une lumière 105 dans laquelle est emprisonnée l'extrémité du bras 46 qui porte le galet tâteur mobile 41. tes tiges 93 sont explorées par un galet 107 monté sur l'extrémité d1un bras 1Q8 qui est monté fou k pivotement sur l'arbre 101 et qui est solidaire d'une fourchette 109 entre les branches de laquelle est emprisonné l'organe 85 d'actionnement de l'inverseur 84. Le bras 108 est relié, par un ressort 112, à un autre bras 113 qui est monté fou k pivotement sur un arbre ll4 et qui porte une came 115 en contact avec l'extrémité de chaque tige 93 opposée à l'extrémité contre laquelle appuie le galet d'exploration 107. La boucle de régulation est fermée par le fait que l'in- verseur 84 est porté par un bras 121 qui est monté fou à pivotement sur l'arbre 101 et qui est solidaire d tun autre bras 122 relié k la fourchette 71 de commande du variateur de vitesse 62 par une chaîne cinématique qui comporte t une tige 123 engagée dans une lumière 124 du bras 122, une tige 125 solidaire de la tige 123 et solidaire d'un arbre pivotant fou 126, un bras 127 solidaire de l'arbre 126, une came inclinée 128 solidaire du bras 127 et située le long de la vis 73 de commande de la fourchette du variateur de vitesse, et un galet 129 qui roule sur la came 128 et qui est porté par l'écrou 72 supportant cette fourchette. Un ressort 130 accroché au bras 122 sollicite la came 128 vers le haut, contre le galet 129. Enfin, la valeur instantanée du taux d'étirage est indiquée sur un cadran 131 par une aiguille 132 qui pivote sur un axe 133 et qui est reliée k l'écrou 72 de déplacement de la fourchette du variateur de vitesse par une liaison schématisée par la ligne en traits interrompus 134. Le fonctionnement de l'ensemble est le suivant s D'une manière générale, le ruban de fibres textiles k étirer, représenté simplement par la ligne en trait mixte 11, se déplace de la droite vers la gauche sur la figure 1, c'est-k- dire dans le sens de la flèche f , il entre dans 1' entonnoir guide 13, passe entre les deux galets de tâtage 41, 42, puis à travers le dispositif d'étirage 1. L'entonnoir 13 lui confère une section de forme rectangulaire dont la hauteur "h" (figs. 3 et 4) est, pour le moment, supposé convenablement réglée par la manoeuvre du volant 27 (figs. 2 et 3) pour que le ruban prenne une épaisseur moyenne "e" ( Ergs, 2 et 4) qui est égale à ltécar- tement des deux galets de tâtage 41, 42, le galet mobile 41 occupant une position d'équilibre correspondant à cette épaisseur moyenne "e". Le ruban présente inévitablement des irrégularités de grosseur, si celle-ci tend par exemple k augmenter, l'épais- seur "e" du ruban va augmenter d'une quantité correspondante puisque l'entonnoir limite la hauteur du ruban k la valeur constante "h".Le galet tâteur mobile 41 s' écarte donc un peu plus du galet tâteur fixe 42; il entrains avec lui le bras 46 qui le porte et celui-ci, par l'intermédiaire dea barres 104, 97 et du dispositif k mémoire 86, fait pivoter le bras 108 dans le sens qui provoque le soulèvement de l'organe 85 de commande de l'inverseur 84 qui provoque l'alimentation du moteur 74 pour le faire tourner dans le sens correspondant à un déplacement de la courroie 63 du variateur de vitesse 62 dans le sens de la flbehe f pour une augmentation du taux d'étirage lu sur le cadran 131, c' est-k- dire un ralentissement des cylindres alimentaires 6, 7 du 4ispositif d'étirage 1 dont les cylindres de sortie 2, 3, 4 sont entraînés k vitesse constante. La rotation du moteur 74 s'arrête lorsque l'ordre de correction a été exécuté, par le fait que le déplacement de la fourchette 71 de commande de déplacement de la courroie du variateur de vitesse a fait descendre le galet 129 le long de la came 128 qui est, par conséquent remontée d'une quantité correspondante en faisant descendre les bras 125, 123 et 122 et, finalement remonter le bras 121 qui porte 1'inverseur 84 au même niveau que celui de la fourchette 109 qui ramène l'organe de commande 85 de l'inverseur en position neutre.Ainsi, lorsque la partie du ruban de fibres textiles actuellement mesurée par le galet de palpage 41 atteindra les cylindres alimentaires 6, 7 du dispositif d'étirage 1, ces derniers auront subi, sous le contre du dispositif à mémoire 86, c'est-à-dire avec le retard nécessaire, une diminution de vitesse propre à produire l'augmen- tation désirée du taux d'étirage pour que la section du ruban, c' est-k-dire son poids ail mètre, soit maintenu constant k la sortie du dispositif d'étirage 1. Bien entendu, si la grosseur du ruban alimenté avait tendance au contraire k diminuer, son épaisseur te" diminuerait aussi puisque l'entonnoir 13 le tasse toujours à la meme hauteur constante "h" .Les déplacements des organes de correction se feraient alors en sens inverse de ceux qu'on vient d'exposer et les cylindres alimentaires 6, 7 du dispositif d'étirage 1 se met traient h tourner un peu plus vite pour produire la réduction du taux d'étirage nécessaire au maintien de la constance de la section du ruban étiré. n est fondamental de bien remarquer que toute variation de l'épaisseur moyenne te" détectée du ruban de fibres alimenté provoquera la même variation du taux d'étirage, et que cette variation sera correcte, qu'11 s'agisse d'un ruban plus ou moins gros, puisqu'on lui conférera une hauteur '2h" plus ou moins grande correspondante, afin que son épaisseur moyenne "e" soit la même dans tous les cas et que, par conséquent la variation relative d'épaisseur du ruban sera toujours la même. Bien entendu, l'invention ntest nullement limitée aux modesde réalisation décrits et représentés; on peut y apporter de nombreuses modifications, suivant les applications envisagées, sans sortir, pour cela, du cadre de l'invention. -REVENDICATIONS 1.- Procédé de régulation de la section dtun ruban de fibres textiles sortant d'un dispositif d'étirage, par variation da taux d'étirage dudit ruban en réponse k la mesure des variations de section dudit ruban an moyen de la mesure de l'entr'axe variable de deux galets de tâtage entre lesquels passe ledit ruban::, en amont de l'entrée du dispositif d'étirage, lesdits galets pou vant se rapprocher et s'éloigner l'un de l'autre et étant sollici- tés élastiquement l'un vers l'autre, ledit procédé de régulation étant caractérisé en ce que l'on donne an ruban (11) qui passe entre les deux galets (41, 42) cylindriques sur toute leur longueur, une hauteur qui est réglable en direction axiale des galets et k laquelle on donne, pour chaque ruban, une valeur "h" telle que l'épaisseur moyenne "e" de ce ruban entre les deux galets soit toujours la même, quelles que soient les caractéristiques dudit ruban. 2.- positif de régulation de la section d'un ruban de fibres textiles sortant d'un dispositif d'étirage comportant des moyens de mesure des variations de section du ruban de fibres comprenant deux galets de tuage qui peuvent se rapprocher et s'éloigner l'un de l'autre et qui sont sollicités élastiquement l'un vers l'autre et entre lesquels passe ledit ruban* des moyens de commande de variation du taux d'étirage par variation du rapport entre la vitesse d'entrée du ruban dans le dispositif d'étirage et sa vitesse de sortie dudit dispositif en réponse aux variations d'entr'axe de deux galets de tâtage entre lesquels passe ledit ruban en amont de l'entrée du dispositif d'étirage, lesdits galets, qui font partie du dispositif de régulation, pouvant se rapprocher et s1 éloigner l'un de l'autre et étant soumis k l'action de moyens élastiques de rappel l'un vers l'autre, ledit dispositif de régulation étant caractérisé en ce que les deux galets (41, 42) sont cylindriques sur toute leur longueur et en ce qu'il est prévu des moyens (27) capables de donner au ruban de fibres une hauteur réglable en direction axiale des galets de façon qu'on puisse donner à cette hauteur une valeur "h" telle que l'épaisseur moyenne "e11 du ruban (ll) entre les deux galets soit toujours la même, quelles que soient les caracté- ristiques dudit ruban. gO- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens capables de donner au ruban de fibres (11) une hauteur "h" réglable en direction axiale des galets (41, 42) sont constitués parus guide (13) en forme d'entonnoir de section rectangulaire dont le petit orifice se trouve dans l'in- tervalle entre les deux galets et dont les deux parois (îs, 18) qui déterminent la hauteur dudit petit orifice en direction axiale des galets sont, au moins au voisinage de cet orifice, mobiles de façon k pouvoir se rapprocher et s'éloigner k volonté l'une de l'autre sous l'action d'un organe de réglage (27). 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'une (18) des deux parois précitées (15, 18) de l'entonnoir (13) est montée à charnière ( en 23, 24) sur les deux parois adjacentes (16, 17) dudit entonnoir, au voisinage du grand orifice de celui-ci. 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de réglage de la hauteur du petit orifice de l'entonnoir (13) est constitué par une vis (28) engagée dans un écrou (34) solidaire du sommet d'un étrier (35) solidaire de la paroi fixe (15) de l'entonnoir, l'extrémité de ladite vis étant reliée k la paroi mobile 18 de l'entonnoir.