Brevet FR2380973A1 — publié le 19780915

La présente invention concerne des perfectionnements à la commande mécanique en rotation des supports d'écheveaux de bobinoirs pour le dévidage desdits écheveaux à la déroulée, ledit bobinoir possédant un dispositif d'arrêt de la bobine en cas de tension exagérée du fil, ladite commande agissant de manière à assurer au fil déroulé une vitesse linéaire adaptée à la vitesse de bobinage et un effort de traction com patible avec sa résistance. Le dévidage des écheveaux à la déroulée a toujours présenté des problèmes délicats, et en particulier des problèmes de vitesse. D'une façon générale, cet écheveau est placé sur un support à bras extensible, appelé tavelle ou étripène, ledit support tournant librement sur un axe et étant entraîné en rotation par la seule force du fil appelé par le bobinoir, en vue d'enrouler ce fil sur des bobines cylindriques ou coniques. Le poids de l'écheveau et de son support devient de jour en jour plus important, étant donné que, pour gagner du temps et de la main d'oeuvre dans les différentes manipulations de cet écheveau, on enroule des quantités de fil de plus en plus importantes sur un même écheveau. De ce fait, l'inertie opposée au fil par l'écheveau et son support est telle que l'on doit ralentir sensiblement la vitesse de rebobinage de cet écheveau en bobines coniques ou cylindriques. Un des moyens les plus indiqués pour pallier cet inconvénient est d'entrainer positivement, c'est-8-dire par son axe, l'écheveau et son support en rotation par des moyens synchronisant la vitesse de rotation de l'écheveau avec la vi tesse. d'appel du fil par le bobinoir. Toutefois, comme le diamètre dudit écheveau posé sur son support diminue au fur et à mesure que écheveau se dévide et comme l'appel du bobinoir augmente au contraire au fur et à mesure qu'une bobine conique grossit, cette synchronisation est très difficile à réaliser. Pour cela, il a déjà été imaginé un système de commande électronique de la tavelle qui permet de faire varier la vitesse de la tavelle en rapport avec la vitesse d'appel du fil, mais il est très difficile de créer une synchronisation parfaite. Par ailleurs, un système électronique est très onéreux, et réclame des gens de métier pour 11 entretien du bobinoir. L'invention a pour but de pallier l'inconvénient cité plus haut par des organes purement mécaniques, et d'apporter une solution aussi proche que possible que celle apportée par ltélectronique mais avec un prix de revient moins élevé. L'invention consiste en une combinaison entre un système à friction entraînant la tavelle pour la faire tourner à une vitesse suffisante pour répondre à l'appel du fil par le bobinoir, et un autre système à friction servant à freiner la tavelle lDrsqu'elle s'emballe et a tendance à précéder la vitesse d'appel de fil par le bobinoir, ces deux systèmes étant prévus de telle façon qu'il soit possible de freiner énergiquement la tavelle en cas d'emmêlement du fil sur l'écheveau. Plus précisément, l'invention prévoit la combinaison a) d'un moyen détecteur de la tension du fil entre l'écheveau et la bobine, b) avec un moyen régulateur de la vitesse de rotation du support d'écheveau, ledit moyen régulateur agissant entre l'organe à vitesse de rotation constante actionné par le bobinoir et le support d'éche veau, c) avec encore un moyen de freinage énergique du support d'écheveau, prévu en cas de traction excessive sur le fil, d) d'une roue libre permettant une vitesse de rotation du support d'écheveau supérieure à celle de l'organe à vitesse constante, actionné par le bobinoir, au cas où la traction sur le fil est normale. Suivant une forme préférée de réalisation, le moyen détecteur de tension du fil entre l'écheveau et la bobine est un levier oscillant rappelé par un ressort et sollicité par une boucle du fil passant sur au moins une poulie à l'extrémité du levier et au moins une poulie solidaire du bâti du bobinoir. D'une façon plus détaillée, la régulation de la vitesse de rotation du support d'écheveau s'obtent par la com binaison a) d'un entraînement à friction dudit support, à partir d'un organe tournant à une vitesse supérieure à la vitesse moyenne nécessaire à la vitesse linéaire moyenne du fil, b) et d'un freinage intermittent et dosé obtenu par le moyen détecteur de tension du fil. Puisque le fonctionnement de l'ensemble dépend de l'exact dosage du couple d'entrainement et du couple de freinage permettant d'obtenir la vitesse de rotation optimum et variable assurant la vitesse de déroulement linéaire du fil variable et optimum, on prévoit de régler les forces d'application des organes d'entrainement par friction et de freinage. Comme ces organes comprennent des ressorts, il suffit de prévoir un réglage de la position d'ancrage de ces ressorts. Par ailleurs, le moyen détecteur de tension du fil commande le moyen de freinage énergique du support d'écheveau et ce moyen de freinage est constitué par un frein largement dimensionné. La plupart du temps, le détecteur de tension du fil est un levier oscillant et celui-ci est solidaire d'une came serrant le frein. Dans un cas particulier de réalisation, la came est à action axiale et agit sur un frein à disque avec interposition d'un ressort taré à l'effort optimum de freinage. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique et qui est illustrée par les dessins joints dans lesquels la figure 1 est une coupe verticale passant par l'axe de l'ensemble de la commande, la figure 2 est une coupe suivant A-A de la figure 1 > la figure 3 est une vue schématique suivant B-B de la figure 1, qui fait essentiellement abstraction des disques de freinage comme on- verra au cours de la description. Une tavelle l, avec son moyeu 35 percé d'un trou axial muni de bagues auto-lubrifiantes 2, peut tourner librement sur l'axe 3. Sur cet axe est fixé un plateau 4 portant une ou plusieurs masselottes 5 pivotant autour d'axes 6 fixés dans le plateau 4 parallèlement à l'axe 3. Ces masselottes 5, porteuses d'une garniture de friction très résistante 7, sont constamment rappelées contre la périphérie b d'une cavité cylindrique circulaire pratiquée dans la tavelle 1, non seulement par la force centrifuge mais par un ressort de traction 9 réglable par déplacement de son point d'ancrage 82 (flèches 47).Un support cylindrique 10 est fixé rigidement sur le bat i Il du bobinoir et sert de coussinet à l'axe 3 qui tourne, entraîné par la poulie 12, avec interposition d'une roue libre 48, par exemple une roue à cliquet pouvant tourner librement sur l'axe 3 dans un sens de rotation, mais entraînant cet axe dans l'autre sens de rotation. Cette poulie 12 est entravée par la courroie 13, laquelle est commandée directement par l'arbre principal (non représenté ici) de commande du bobinoir et par conséquent en meme temps que la bobine sur laquelle est enroulé le fil. La poulie 12 est maintenue latéralement entre deux butées à billes l'une 14, prenant appui latéralement sur une tëte circulaire 80 de l'axe 3, et l'autre 15, prenant appui sur ltextrémité du support cylindrique 10. De même, la tavelle 1 est maintenue latéralement par deux autres butées à billes 16 et 17, la butée 16 étant comprise entre le support cylindrique fixe 10 et le corps de la tavelle 1, tandis que la butée 17 est serrée entre le corps de la tavelle l et le plateau 4 fixé sur l'axe 3. Un bras 18, porteur de roulettes 19 et 20, situées en regard d'une autre roulette 21 fixée sur le bati et servant de moufle sur le chemin du fil 49, peut pivoter librement autour du support cylindrique 10 par sa bague 5t mais est constamment rappelé vers le haut par l'intermédiaire du ressort à traction 22 fixé en son autre extrémlté sur un point fixe 23 du bati. Le bras 18 comporte une branche 51 sur laquelle un boiter tubulaire 24 est fixé. Le boitier 24 est placé de manière coulissante dans un alvéole de la branche 51 où il est bloqué en position par la vis de pression 25. Dans ce boiter 24 coulisse un poussoir 26 ayant une collerette circulaire 27 pouvant se déplacer suivant l'axe du boîtier tubulaire 24. Par un ressort à compression réglable 2 & le poussoir 26 est constamment rappelé contre un levier 29 qui pivote librement autour d'un axe 30 fixé sur le bati. L'autre extrémité du ressort 28 repose sur le talon 31 d'une vis creuse 32 à travers laquelle passe la queue du poussoir 26. Cette vis 32 tourne dans un écrou 33 fixé sur le fond du boiter tubulaire 27. Par ailleurs, une butée 81, placée sous le levier 29 est fixée sur le bati 11. Le levier 29 possède une garniture de friction résistante 34 qui contourne partiellement le moyeu circulaire 35 de la tavelle 1. Le fil 49 venant de l'écheveau passe sur la rou lette 19, contourne la roulette 21 et passe ensuite sur la roulette 20 pour aller s'enrouler sur la bobine qui appelle le fil. Sur le bati il est fixé un axe 36 sur lequel est fixé un galet 37 constitué par un roulement à billes. En regard de ce galet 37 s'appuie la bague 50 solidaire du bras 18, dont le flanc est conformé en forme de came latérale 38. La surface circulaire de la bague 50 opposée à la surface en forme de came latérale 38 repose contre une butée à tilles 39 qui s'appuie elle-meme sur une bague 40 qui prend elle-meme appui sur un ressort hélicoidal à compression 41 qui prend lui-même appui sur une douille 42 concentrique au support cylindrique 10 qui possède une rainure longitudinale de clavette 43 dans laquelle vient s'encastrer le bout d'un ergot 44 fixé sur la pièce 42. Il est à noter que le ressort 41 est normalement débandé au repos (bras 18 levé). Dans une cavité circulaire de la pièce 42 présentant une collerette 52, est inclus un autre ressort à compres sion 45 qui prend appui, à une extrémité sur la collerette 52 et, à son autre extrémité, sur un épaulement du support cylindrique 10. La bague 4V peut coulisser librement sur la douille 42 qui se termine par un disque 53. Par ailleurs, le moyeu 35 de la tavelle 1 porte un disque de meme diamètre 54 qui est garni d'un caoutchouc à friction circulaire 46. Il faut remarquer que le profil de la came 18 permet de petites oscillations du bras 18 sans déterminer de mouvement axial du disque 53. Celui-ci ne se déplace qu'avec une grande amplitutde daoscillation du bras 18. Le fonctionnement du dispositif va maintenant être expliqué. Lorsque le bobinoir est au repos, le ressort 22 tire lé bras 18 vers le haut. Il en résulte que le poussoir du boiter 24 soulève le levier 29 et la garniture de friction 34 est appliquée sur le moyeu 35 de la tavelle 1. L'effort d'application est réglable par la vis 32 qui bande plus ou moins le ressort 28. La force de ce ressort 28 est en tout cas plus faible que la force du ressort 22 telle que démultipliée par les bras de levier du bras 18. Lorsque le bobinoir démarre et prend sa vitesse, il entrante, par son arbre principal, la poulie 12 qui entraÎne l'axe 3 et le plateau 4 avec les masselottes 5 qui entraÎnent la tavelle 1. L'inertie de la tavelle crée un minimum de tension au fil au moment du démarrage, car la tavelle doit être commandée en souplesse. Cette tension fait baisser le bras 1 dans le sens de la flèche F par le travail du moufle des roulettes l9, 20, 21. Le ressort 28 se débande progressivement jusqu'au moment où le levier 29 repose sur la butée 81. La tavelle 1 est alors complètement libérée et les masselottes 5 î1entral- nent librement. Il est à noter que la vitesse imprimée à l'axe 3 est telle que la vitesse périphérique de la tavelle 1 est supérieure à la vitesse d'appel du fil par le bobinoir, si bien que, entre l'écheveau et la roulette 19, il arrive un moment où le fil est complètement détendu. De ce fait, le bras 18 remonte vers le haut, rappelé par le ressort 22. Le levier 29 est, de ce fait, poussé vers le haut par le pousoir 26. Le levier 29 applique de plus en plus fort la garniture de friction 34 sur le moyeu 35 de la tavelle 1 et la tavelle se trouve à nouveau freinée.Les masselottes 5 glissent à l'intérieur de la périphérie de cavité 8 de la tavelle 1 jusqu'au moment où une nouvelle traction fait baisser le bras 18 qui libère le ressort 28. Le levier 29 baisse à son tour, libère la tavelle l et ainsi de suite Toutefois, comme on l'a vu au début de cet exposé, à mesure que l'écheveau se dévide et que la bobine se remplit, les vitesses entre l'un et l'autre sont de moins en moins en harmonie. La vitesse de l'axe 3 doit être quand même limi tée, sinon la vitesse périphérique de la tavelle 1 serait beaucoup plus élevée que la vitesse d'appel du fil 49 et les mou vements combinés de freinage et d'entrainement n'auraient plus le temps d'agir. Il peut alors arriver que la vitesse d'appel du fil 49 soit légérement supérieure à la vitesse périphérique de l'écheveau. Dans ce cas, le fil 49 aurait à vaincre le freinage de la garniture de friction 34, plus le freinage de la garniture de friction 7. C'est à ce moment que la roue libre 48 entre en oeuvre, car la tavelle 1 entraîne les masselottes 5 qui entraÎnent l'axe 3 par l'intermédiaire du plateau 4, lequel axe fait roue libre sur la roue à cliquet de la roue li- bre 48. S'il y a emmêlement de l'écheveau, le levier 18 est appelé brutalement vers le bas dans une proportion beaucoup plus importante. La came 38 fait coulisser le bras 18 dans le sens de la flèche H, qui repousse dans le même sens la butée 39 puis la bague 40 qui s'appuie sur le fort ressort 41 qui repousse la douille 42 et le disque 53 vient s'appliquer sur la garniture 46 du disque 54 et comme la douille 42 ne peut pas tourner sur le support cylindrique fixe 10 à cause de l'ergot 44 encastré dans la rainure de clavette 43, la tavelle 1 est brusquement freinée, comme à ce moment-là, le bobinoir lui-même est débrayé par un système à levier déjà connu, la poulie 12 n'est plus entrainée et le fil ne casse pas. Lorsqu'on libère le fil, le bras 18 se relève et le ressort 41 se débande complètement. Le ressort 45 renvoie la douille 42, par l'intermédiaire du ressort à compression 41 qui est beaucoup plus puissant que le ressort 45 contre la bague 4t qui repousse la butée 39 et repousse la came 38 du bras 18 contre le roulement 37 et à nouveau l'axe 3 est entraÎné par la poulie 12. Il est à préciser que l'on peut régler la force du ressort 28 grâce à la vis 32 et par conséquent l'efficacité du freinage de la tavelle par la friction 34. De meme, on peut régler la force de friction des masselottes 5 en réglant la force des ressorts 9 en déplaçant leur point d'ancrage 82 (flèche 47). REVENDICATIONS 1-J Perfectionnements à la commande mécanique en rotation des supports d'écheveaux de bobinoirs pour le dévidage des écheveaux à la déroulée, ledit bobinoir possédant un dispositif d'arrêt de la bobine en cas de tension exagérée du fil, ladite commande agissant de manière à assurer au fil déroulé une vitesse linéaire adaptée à la vitesse de bobinage et un effort de traction compatible avec sa résistance, c a r a c t é r i s é s par le fait qu'ils combinent a) un moyen détecteur de la tension du f-il entre l'écheveau et la bobine, b) un moyen régulateur de la vitesse de rotation du support d'écheveau, ledit moyen régulateur agissant entre un organe à vitesse de rotation constante, actionné par le bobinoir et le support de écheveau, c) un moyen de freinage énergique du support d'écheveau, en cas de traction excessive sur le fil, d) une roue libre permettant une vitesse de rotation du support d'écheveau supérieure à celle de l'organe à vitesse constante, actionné par le bobinoir, au cas où la traction sur le fil est normale. 2e/ Commande de support d'écheveau de bobinoirs, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le faitque le moyen détecteur de tension du fil entre l'écheveau et la bobine est un bras oscillant rappelé par un ressort et sollicité par une boucle du fil passant sur au moins une poulie à l'extrémité du bras et au moins une poulie solidaire du bâti du bobinoir. 3'/ Commande de support d'écheveau de bobinoirs, telle que définie dans l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é e par le fait que la régulation de la vitesse de rotation du support d'écheveau s'obtient par la combinaison a) d4un entrainement à friction dudit support, à partir d'un organe tournant à une vitesse supérieure à la vitesse moyenne nécessaire à la vitesse linéaire moyenne du fil, b) et d'un freinage intermittent et dosé obtenu par le moyen détecteur de tension du fil. 4 / Commande de support d'écheveau de bobinoirs, telle que définie dans la revendication 3, c a r a c t é r i s é e par le fait que la force d'application des organes d'entraînement par friction et de freinage est réglable. 5-/ Commande de support d'écheveau de bobinoirs, telle que définie dans l'une ou l'autre des revendications précédentes, prise isolément, c a r a c t é r i s é e par le fait que le moyen détecteur de tension du fil commande le moyen de freinage énergique du support d'écheveau et ce moyen de freinage est constitué par un frein largement dimensionné. 6-/ Commande de support d'écheveau de bobinoirs, telle que définie dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é e par le fait que, dàns le cas d'un détecteur de tension comprenat un levier oscillant, celui-ci est solidaire d'une came serrant le frein. 7'/ Commande de support d'écheveau de bobinoirs, telle que définie dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é e par le fait que la came est à action axiale et agit sur un frein à disque avec interposition d'un ressort taré à llef- fort optimum de freinage.