Brevet FR2391829A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne un dispositif détecteur de l'augmentation d'épaisseur d'un tube en matière fibreuse en cours de fabrication sur un mandrin cylindrique entratné par un moteur. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif du type indiqué ci-dessus, notamment destiné aux machines de fabrication des tubes en amiante-ciment, ce dispositif étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend un mandrin cylindrique entratné par moteur, un cylindre d'appui disposé parallèlement à ce mandrin à une distance donnée de ce dernier, un transporteur à courroie servant à introduire, de façon continue, une matière fibreuse ayant une consistance pesteuse, entre le mandrin et le cylindre d'appui, et un groupe de compression dont on peut régler la distance, dans la direction radiale, par rapport au mandrin afin d'exercer une compression uniforme donnée sur la couche cylindrique en matière fibreuse qui s'accroît de façon continue sur ledit mandrin entraîné en rotation. Dans la fabrication de tubes en matière fibreuse, par exemple de tubes en amiante-ciment, à l'aide d'une machine du type indiqué ci-dessus, on introduit la matière fibreuse en couche continue et à l'état pateux, dans l'intervalle délimité par le mandrin et par le cylindre d'appui de ladite machine, lesquels tournent en sens opposés. La couche continue en matière fibreuse-qui, par la suite, sera appelée la couche élémentaire, s'enroule en hélice sur le mandrin, en formant ainsi le tube nécessaire, et cet enroulement s'arrente lorsque l'épaisseur du tube confectionné (épaisseur qui est un multiple entier de l'épaisseur de la couche élémentaire) atteint une valeur donnée. A cette fin, une machine > destinée à la fabrication de tubes du type indiqué ci-dessus, est généralement équipée d'un mécanisme essentiellement constitué par un organe palpeur qui, asservi par exemple au groupe de compression de la machine > subit des déplacements proportionnels à l'augmentation d'épaisseur du tube en cours de fabrication, et par un dispositif de fin de course qui, lorsqu'il est atteint par ledit organe palpeur, commande l'arrêt de rotation du mandrin et du cylindre d'appui, ainsi que l'arrtt du transporteur de matière fibreuse. Au cours de la fabrication du tube sur le mandrin, il est indispensable que l'épaisseur de la couche élémentaire de matière fibreuse introduite continûment ne dépasse pas une valeur critique au-delà de laquelle pourraient se produire, dans le tube terminé, des phénomènes de glissement, ctest-à-dire au-delà de laquelle pourraient avoir lieu des séparations par glissements relatifs, plus ou moins accentués, mais toujours acceptables, quelle que soit leur valeur, d'une couche par rapport aux couches concentriques voisines. De plus, afin de ne pas diminuer de façon excessive l'augmentation d'épaisseur du tube en cours de fabrication à chaque tour du mandrin et, par suite, ne pas augmenter de façon excessive les durées de fabrication, il faut normalement que l'épaisseur de la couche élémentaire ne soit pas inférieure à une valeur minimale, déterminée d'après des considérations d'ordre essentiellement économique. Par suite, afin d'éviter sûrement ces inconvénients, il est nécessaire de régler, à chaque tour du mandrin, l'augmentation d'épaisseur du tube en cours de fabrication, de manière à pouvoir régulariser l'épais- seur de la couche élémentaire qui alimente la machine lorsque l'augmentation d'épaisseur à chaque tour du mandrin risque d'être supérieure à ladite valeur critique ou inférieure à la valeur minimale fixée à l'avance. L'invention a donc pour objet essentiel un dispositif possédant des caractéristiques de structure et de fonctionnement qui lui permettent de détecter l'augmentation d'épaisseur d'un tube en cours de formation à chaque tour du mandrin, en permettant de la sorte d'effectuer le réglage convenable voulu de cette augmentation d'épaisseur par des interventions immédiates sur l'épaisseur de ladite couche élémentaire. Ce nouveau dispositif comprend - deux compteurs numériques destinés à recevoir les impulsions émises par un transducteur rocatif d'accroissement commandé par ledit organe palpeur mécanique; - un détecteur électronique de proximité, sensible aux matières ferrefuses, maintenu à une certaine distance d'une partie cylindrique dudit mandrin} exempte de matière fibreuse - une partie en matière non ferreuse associée à la surface externe de ladite partie cylindrique en un endroit de celle-ci qui interfère avec le domaine d'action dudit détecteur à chaque tour du mandrin, cette partie en matière non ferreuse ayant des dimensions transversales supérieures à celles du domaine d'action du détecteur ; - une liaison électrique entre ledit détecteur électronique et le circuit de remise à zéro de l'un desdits compteurs numériques. Suivant une autre caractéristique de l'invention, ledit détecteur électronique de proximité est maintenu par un équipage mobile dans la direction radiale par rapport audit mandrin, cet équipage mobile étant lui-meme maintenu par ledit organe de compression, ladite partie cylindrique du mandrin, exempte de matière fibreuse, étant constituée par une partie d'extrémité du mandrin. D'autres objets et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant, à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme préférée de réalisation. Sur ces dessins - la figure 1 représente, de façon schématique, une machine destinée à la fabrication de tubes d'amiante-ciment, équipée d'un dispositif selon l'invention, et - la figure 2 représente, schématiquement, cette même machine, en élévation latérale. La référance I désigne sur ces figures un mandrin cylindrique en acier entraîné par moteur, d'une machine de type classique (non représentée) pour la fabrication d'un tube 2 en matière fibreuse (par exemple en amiante-ciment).En vue de la construction de ce tube 2, avec le mandrin I coopèrent un cylindre d'appui 3 dont l'axe est parallèle à celui du mandrin 1, et un groupe de compression désigné dans son ensemble par la référence 4. Ce groupe de compression est essentiellement constitué par une poutre de compression 5, parallèle à l'axe du mandrin 1, et deux cylindres identiques 6 et 7 portés par ladite poutre de compression 5 et tournant fous parallèlement à l'axe du mandrin 1. Le groupe de compression 4 peut se déplacer, dans la direction radiale, par rapport au mandrin 1, de façon à permettre l'augmentation d'épaisseur du tube 2 réalisé sur ce mandrin. La référence 8 désigne une courroie transporteuse, par exemple une courroie sans fin, portée par le cylindre d'appui 3, au moyen de laquelle une couche élémentaire 9 (d'épaisseur donnée), en matière fibreuse a l'état pâteux, est introduite contintment dans l'intervalle 10 délimité par le mandrin 1 et par ce m2me cylindre d'appui 3. A la poutre de compression 5 est fixée une crémaillère engrenant avec un pignon 12 calé en porte à faux sur un petit arbre correspondant 13 qui entratne, de façon connue, un transducteur rotatif 14 d'accroissement A impulsions. La sortia de ce transducteur 14 est reliée electriquement, par la ligne représentée de façon schématique en 15, à deux compteurs numériques de type classique 16 et 17. Cette même poutre de compression 5 maintent, en porte à faux, un équipage mobile, désigné dans son ensemble par la rëférence 18 (figure 1), dans la direction radiale, par rapport au mandrin 1. Cet équipage 18,qui est maintenu en regard d'une partie la de l'extrémité du mandrin 1 exempte de matière fibreuse pendant la formation du tube 2, est essentiellement constitué par un vérin à cylindre 19 et piston 20 à double effet, d'axe vertical. La tige 21 de ce vérin porte, à son extrémité inférieur, deux détecteurs électroniques de proximité 22 et 23, sensibles aux matières ferreuses. Le détecteur 22 est relié électriquement, par la ligne représentée de façon schématique en 24, au circuit de remise à zéro du compteur numérique 17, tandis que le détecteur 23 est relié électriquement, au moyen de la ligne représentée de façon schématique en 25, à un solénotde ou bobine 26 qui agit sur l1ame (non représentée) d'un distributeur électrique de type classique représenté schématiquement en 27, monté sur les conduits hydrauliques 28 et 29 pour mettre en communication, de façon conr.ue, les extrémités du cylindre 19 avec une alimentation de fluide sous pression et avec un échappement indiqués schématiquement. Sur la partie extrême la du mandrin 1, et à la position qui correspond au détecteur 22, est ménagé un trou 30 dont le diamètre est supérieur au champ d'action du détecteur indiqué ci-dessus. Ce trou 30 est rempli d'une matière non ferreuse 31, de sorte que la partie la du mandrin 1 ne présente pas de solution de continuité. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est le suivant Au début de la fabrication d'un tube 2, les deux détecteurs électroniques 22 et 23 sont maintenus par l'équipage mobile 18 à une distance donnée de la surface cylindrique de la partie extrFme la du mandrin 1. Cette distance est inférieure au champ d'action desdits détecteurs et le détecteur 23 est un peu plus éloigné du mandrin 1 que le détecteur 22. A la mise en marche de la machine > commence de la couche élémentaire 9 de matière fibreuse (ayant la consistance piteuse et une épaisseur donnée) sur le mandrin 1, qui tourne autour de son axe longitudinal. A chaque tour de ce mandrin 1, l'épaisseur du tube 2 en fabrication augmente par enroulement hélicotdal de la couche élémentaire 9 et cette augmentation est détectée par l'intermédiaire de l'ensemble crémail1ère 11 - pignon 12, à l'aide du transducteur rotatif 14 et mise en évidence par les compteurs numériques 16 et 17 qui reçoivent les impulsions provenant de ce transducteur par l'intermédiaire de la ligne 15. Mais, a chaque tour, le détecteur électronique de proximité 22 signale la présence de la partie non ferreuse 30-31 du mandarin, en envoyant une impulsion correspondante dans la ligne 24. Etant donné que cette ligne est reliée au circuit de remise a zéro du compteur digital 17, cette impulsion remet à zéro le compteur 17 tout en maintenant en mémoire, pendant une durée donnée, la mesure faite sur un tour du mandrin. Le compteur numérique 17 fonctionne donc par remise zéro automatique & chaque tour du mandrin après avoir signalé l'augmentation au cours de ce tour, tandis que le compteur numérique 16 continue de détecter l'augmentation d'épaisseur du tube 2 en formation, jusqu'a la fin de la fabrication, c'est-à-dire jusqu'à obtention de l'épaisseur nécessaire du tube 2. Afin que le détecteur de proximité ;2 puisse assurer en permanence le rtle indiqué ci-dessus, au cours de toute la période de fabrication du tube 2, il est indispensable que ce détecteur demeure en permanence, par rapport a la partie extrême la du mandrin, à une distance inférieure & son champ d'action, alors que l'augmentation d'épaisseur du tube aurait tendance à l'éloigner progressivement du mandrin. La condition obligatoire indiquée ci-dessus est satisfaite par le détecteur électronique 23 qui commande le fonctionnement de i'équipage mobile 18. En effet, si, en cours d'augmentation d'épaisseur du tube 1, le détecteur électronique 23 cesse de recevoir le signal de présence du mandrin, une impulsion électrique est envoyée à la bobine 26 qui assure le déplacement de l'amie (non représentée) du distributeur électrique 11, en mettant en communication la chambre supérieure du cylindre 19 avec la conduite sous pression et, en même temps, la chambre inférieure du cylindre avec la conduite de détente. Par conséquent, le piston 20 descend jusqu'8 ce que le détecteur électronique 23 détecte la présence du mandrin en cessant d'exciter la bobine 26.Lorsque le détecteur 23 occupe la position à laquelle il peut détecter la présence du mandrin, sa distance audit mandrin est certainement inférieure à son champ d'action, de sorte qu'il peut signaler en permanence le passage de la partie non ferreuse 30 > 31. A la fin de la fabrication du tube 2, un contact (non représenté) excite la bobine 26a du distributeur électrique 22 de sorte que, par le déplacement de l'Eme du distributeur électrique qui en résulte, le piston 20 est soulevé à l'intérieur du cylindre 19 jusqu'à sa fin de course supérieure et tout l'ensemble de équipage 18 se trouve ainsi prêt pour le remplacement du mandrin par le mandrin suivant. li ressort clairement de la description qui précède que le dispositif selon l'invention perme de signaler l'augmentation d'épaisseur d'un tube en cours de formation à chaque tour du mandrin, observation qui est affichée par le compteur numérique 17; par conséquent, si ladite augmentation d'épaisseur a chaque tour du mandrin risque de dépasser une valeur critique donnée, un opérateur, grtce au dispositif selon l'invention, peut intervenir immédiatement sur les organes destinés a la formation de la couche élémentaire sur le transporteur 8, en supprimant ainsi tous les inconvénients de la technique antérieure indiqués plus haut. De façon avantageuse, le compteur numérique 17 peut etre equipé d'un enregistreur, représenté-de façon schématique en 32. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de relever l'augmentation d'épaisseur d'un tube en matière fibreuse, en cours de fabrication dans une machine comprenant essentiellement un mandrin cylindrique métallique entratnépar moteur, un cylindre d'appui parallèle à ce mandrin et situé à une distance donnée de ce dernier, un transporteur à courroie servant à amener de façon continue une matière fibreuse ayant la consistance d'une pate entre le mandrin et le cylindre d'appui, un groupe de compression situé à une certaine distance en direction radiale du mandrin et servant à exercer une pression uniforme donnée sur la couche cylindrique de matière fibreuse qui s'accroît de façon continue sur le mandrin en rotstion, et un micanisme palpeur servant à détecter l'épaisseur croissante de façon continue dudit tube en cours de fabrication, ce dis positif étant caractérisé en ce qu'il comprend - deux compteurs numériques destinés à recevoir les impulsions émises par un transducceur roif accnnssemest commandé par ledit organe pipeur mécanique - un détecteur électronique de proximité, sensible aux matières ferreuses, maintenu à une certaine distance d'une partie cylindrique dudit mandrin exempte de matière fibreuse - une partie en matière non ferreuse associée a la surface externe de ladite partie cylindrique en un endroit de celle-ci qui interfère avec le domaine d'action dudit détecteur à chaque tour du mandrin, cette partie en matière non ferreuse ayant des dimensions traneversales supérieures à celles du domaine d'action du détecteur - une liaison électrique entre ledit détecteur électronique et le circuit de remise à zéro de l'un desdits compteurs numériques. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit détecteur électronique de proximité est maintenu par un équipage mobile dans la direction radiale par rapport audit mandrin, cet équipage mobile étant lui-meme maintenu par ledit organe de compression, ladite partie cylindrique du mandrin, exempte de matière fibreuse, étant constituée par une partie d'extrémité du mandrin. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit équipage mobile comprend un vérin à fluide et 9 double effet, d'axe perpendiculaire à l'axe du mandrin, à la tige duquel est fixé ledit détecteur électronique de proximité, des moyens étant agencés pour mettre en communication ce vérin avec une alimentation de fluide moteur sous pression et avec un échappement. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens,servant à mettre en communication ledit vérin avec une alimentation de fluide moteur sous pression et avec un échappement, comprennent un autre détecteur électronique de proximité, maintenu par l'extrémité de la tige du vérin, un distributeur électrique de genre connu, monté sur les conduites d'alimentation et/ou d'échappement du fluide moteur aux extrémités du vérin, ce second détecteur électronique de proximité étant relié électriquement à une bobine dudit distributeur électrique pour en assurer la commande