Brevet FR2420500A1 — publié le 19791019

La présente invention se rapporte à un dispositif pour la commande du mouvement alternatif rectiligne d'un guide-ruban tubulaire, pour la formation de bobines de fibres textiles, naturelles ou artificielles, à appliquer à la sortie de bancs d'étirage ou autres machines textiles analogues. Sans appliquer aucune limitation au type de machine auquel le dispositif peut être associé, on se réfèrera dans ce qui va suivre à un banc d'étirage à peigne, du fait que c'est le type de machine à utilisation la plus répandue dans les procédés de fabrication des fibres textiles. an sait que les rubans ou les mèches de fibres textiles, qui sortent des bancs d'étirage à peigne, peuvent être déposés, avant leur traitement ultérieur dans d'autres machines, dans des recipients cylindriques, appelés "pots de filature", ou bien ilspeuvent être confectionnés en gros rouleaux compacts, d'environ 500 mm de diamètre, appelés "bobines" et qui sont obtenus, en faisant enrouler des spires successives de rubans de fibres, afin d'obtenir ces confections. La partie de la machine, qui, à la sortie des bancs d'étirage, fournit la formation des bobines est appelée "chariot bobineur" et peut être à une ou deux sorties, selon qu'on désire obtenir en même temps une ou deux bobines. Par la suite, pour plus de simplicité, on se réfèrera à un chariot bobineur à une seule sortie, du fait qu'avec un chariot bobineur à deux sorties, on a seulement à doubler le mécanisme de commande et de formation de la bobine. Dans le fonctionnement de formation d'une bobine, le ruban, à la sortie des cylindres d'étirage est amené à passer dans un premier guide-ruban fixe et, par la suite, dans un second guide-ruban tubulaire à entonnoir, pourvu d'un mouvement rectiligne alternatif, pouvant provoquer un enroulement, autour d'une bobine ou d'un rouleau, de couches successives de spires de ruban, enroulées suivant des hélices à pas variable et à sens alternativement opposé. Quand une bobine est terminée, des dispositifs automatiques prévoient son expulsion et amorcent le commencement d'une nouvelle bobine. La tendance générale dans les bancs d'étirage, pour dépasser la limite de vitesse, imposée précédemment par l'emploi de pei gnes avec commande à grosses vis, a conduit à leur remplacement par des peignes ayant un mouvement rotatif ou par des cylindres à aiguilles, rendant ainsi possible l'obtention de vitesses élevées de sortie des rubans à partir de bancs d'étirage, et conduisant ainsi à ia nécessité de conférer aux chariots bobineurs des vitesses plus élevées de mouvement alternatif. Quand on opère avec des organes, doués de mouvement rotatif, une augmentation de la vitesse de rotation n'entrain pas de problème substantiel, alors que de notables difficultés surgissent quand on emploie des dispositifs doués de mouvement alternatif comme, en particulier, dans le cas d'un dispositif d'actionnement nour un guide-ruban de formation de la bobine, du fait que, lors de l'inversion du sens de mouvement, des forces notables d'inertie se créent. Les solutions adoptées jusqu'à présent pour la commande du mouvement alternatif du guide-ruban, afin de pouvoir fonctionner à des vitesses élevées, prévoient l'emploi de dispositifs a chaîne doués de mouvement oscillatoire ou continu, ou l'empoi de dispositifs à tourillon et à glissière qui permettent d'obtenir des vitesses qui ne sont pas excessivement élevées. La présente invention propose un dispositif de commande du guide-ruban de sortie avec un système de bielle-manivelle, qui permet d'obtenir facilement des vitesses élevées de translation par rapport aux systèmes utilisés jusqu a présent. Ces objets et d'autres particularités de la présente in Invention apparaîtront plus clairement d'après la description suivante de deux de ses formes de réalisation, en relation avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue latérale de la sortie du banc d'étirage et du chariot bobineur ; La figure 2 est une vue frontale du banc d'étirage et du chariot bobineur La figure 3 est une vue latérale schématique du mécanisme pour imprimer le mouvement alternatif au guide-ruban La figure 4 représente, en coupe transversale, prise le long de la ligne A-A de la figure 3 , des détails de la tête de la barre d'actionnement du guide-ruban, la coupe passant par l'axe de ce dernier La figure 5 représente une variante du dispositif de com mande du guide-ruban de la présente invention ; et La figure 6 représente un diagramme comparatif des courbes de vitesse en fonction des déplacements du guide-ruban. En se reférant aux dessins, on indique par 1 la bobine, formée autour d'une bobine à plateaux ou d'un rouleau 2, soutenue par les extrémités du bras 3, appuyé en 4 au bàti 5 du chariot bobineur, monté à la sortie d'un banc d'étirage, génériquement indi qué par 6. En se référant à la figure 1, le ruban de fibres 7, qui sort des cylindres d'étirage 8, entre dans un premier guide-ruban fixe 9 et, ensuite, dans le guide-ruban de forme tubulaire à entonnoir, génériquement indiqué par 10 et doué de mouvemént rectiligne, alternatif, afin de passer continuellement durant la formation de la bobine 1 de la position 10' à la position 10" des figures 2 et 3, en faisant s'enrouler sur une bobine ou un rouleau 2 le ruban 3 dans des couches successives d'hélice à pas variable, suivant la position de la couche.Le ruban 7, à la sortie des cylindres 8, est rappelé par le mouvement rotatif de la bobine 1 (figures 1 et 2), qui est entralnée en rotation par les rouleaux ila et llb, auxquels est transmis un mouvement rotatif continu avec un moyen quelconque adapté. Quand la bobine 1 est terminée, des dispositifs automatiques connus provoquent son expulsion et commencent la formation de la bobine suivante. Le dispositif de commande du guide-ruban 1O, objet de la présente invention, est constitué sous la forme de réalisation des figures 1 à 4 par une manivelle 13 (figure 3) articulée en 14 à une bielle 12 qui, de son côté, est articulée à un point intermédiaire 15 d'une barre 16, dont une extrémité est montée sur charnière et -oscille autour d'un tourillon 17, soutenue par un support 18, fixé au métier à tisser 5, du chariot bobineur. A l'autre extrémité de la barre 16 est creusée une glissière longitudinale de guidage 19, le long de laquelle est monté de manière coulissante un patin 20 pour soutenir le guide-ruban 10, qui doit être déplacé suivant un mouvement rectiligne alternatif le long de la ligne Y-Y parallèle à l'axe de la bobine 1, passant par la position de fin de course 10', indiquée sur la figure 2 par des traits pleins, jusqu'à la position de fin de course 10", indiquée par des hachures et vice-versa. La manivelle 13 est calée sur l'arbre 21 sur lequel est fixée une roue dentée 22 qui s'engrène dans une roue dentée 23, qui reçoit le mouvement par l'intermédiaire d'une transmission, génériquement indiquée par 24 par une roue motrice 25, dont l'arbre 25a est soutenu par le support 26, solidaire du métier à tisser 5. La manivelle 13 se prolonge au-delà de l'arbre 21 dans une zone 13a, proportionnée pour former une masse d'équilibrage ou un volant stabilisateur. Sur la figure 4, on représente en détail les composants du guide-ruban 10 et les moyens coopérant avec eux. Le patin 20, coulissant dans la glissière longitudinale 19 de la barre 16, soutient par l'intermédiaire d'un tourillon 27un corps 28, dans lequel sont pratiqués deux trous rectilignes et parallèles du guide 29, dans lesquels passent les barreaux 30, créant ainsi un système de guidage, afin que le guide-ruban 10, durant l'oscillation de la barre 16, se déplace d'une manière alternative et rectiligne, parallèlement à l'axe de la bobine 1 le long de la trajectoire Y-Y.Le corps 28 soutient un manchon 31, dans lequel se loge, afin de pouvoir tourner par l'intermédiaire de supports à coussinet 33, un élé- ment tubulaire 32, formant le guide-mèche, élément qui comprend à l'intérieur une conduite conique ou à entonnoir 32a, pour la distribution de la mèche. Dans la paroi de l'élément 32 est creusée une partie 34, faisant office de poulie, autour de laquelle s'engage une courroie de transmission, faisant partie d'un ensemble, non représenté et connu en soi, qui n'est illustré, du fait qu'il n'intéresse pas la présente invention. Cet ensemble imprime à l'élément tubulaire 32, 32a, et avec lui à la mèche ou au ruban 7, une rotation sur lui-meme, alors que le guide-ruban 10 avance et recule parallèlement à la bobine 1 le long de la ligne Y-Y. Etant donné que le système de guidage 29 et d'arbres 30 oblige le corps 28 et le guide-ruban 10 à effectuer un mouvement rigoureusement rectiligne, le patin 20 durant l'oscillation de la barre 16 doit parcourir la glissière de guidage 19. tant donné pourtant que ce parcours est très limité, on n'a pas besoin de prévoir de lubrification des surfaces de parcours en évitant l'opération difficile de lubrification des parties à glissement réciproque, lubrification indispensable cependant quand on utilise d'autres sys tèmes connus de guidage du patin porte-ruban, du fait que, dans dé tels systèmes, les parties devaient être lubrifiées, puisqu'elles se déplacent à des vitesses notables et sur de longues courses.Le dispositif cinématique à bielle-manivelle prévu par la présente invention, avec la manivelle 13 solidaire d'une masse,ayant la fonction d'un volant d'équilibre, dans lequel le mouvement est transmis par l'intermédiaire des deux roues dentées 22, 23 à axe fixe, a un avantage tel que la transmission du mouvement parmi ces roues dentées 22, 23 se produit avec un rapport de transmission qui est continuellement variable sous forme cyclique durant une rotation, variation qui est calculée de manière telle que l'on rende la plus uniforme et constante possible la valeur de la vitesse de translation du guide-ruban tubulaire 10 durant le mouvement de va-et-vient. On sait en fait que la vitesse dans le mouvement rectiligne alternatif du pied d'une bielle est ordinairement variable le long de sa trajectoire, depuis un maximum obtenu en correspondance avec la position centrale jusqu'à des valeurs nulles aux points d'inversion du mouvement. La vitesse angulaire variable de la manivelle 13 selon la présente invention permet d'abaisser la valeur maxima de la vitesse de translation de la bielle et d'élever la valeur à proximite des points d'inversion de la course. On sait que la vitesse de translation du guide-ruban 10 influe sur la formation de la bobine 1, de telle sorte qu'elle prend la forme d'autant plus proche d'un cylindre que la vitesse ellemême est plus uniforme. Par suite du fait que, si le rapport de transmission du mouvement à la manivelle 13 durant une rotation est cycliquement variable, l'allure de la vitesse de la bielle prend la forme de la courbe aplanie de la figure 6, ou l'on voit que la vitesse durant chaque demi-course du guide-ruban a la plus grande constance possible. La courbe N sur le même diagramme de la figure 6 donne l'allure de la vitesse quand aucune correction n'est intervenue, diagramme dans lequel l'axe des abscisses représente les déplacements S du guide-ruban 10, et l'axe des ordonnées représente les vitesses V.A partir de ce diagramme de la figure 6, on peut pour cette raison comparer les différents résultats obtenus. Une forme de réalisation semblable et avec les mêmes caractéristiques du dispositif de commande maintenant décrit est représentée sur la figure 5, où des parties identiques sont indiquées par les mêmes références. Dans cette forme de réalisation, on ne prévoit pas la liaison du support du guide-ruban 10 à la barre 16 au moyen d'un patin cou lissant dans une glissière. Le tourillon 27a de support du corps 28 est monté directement sur l'extrémité supérieure de la barre 16, dont le tourillon du point d'appui 17 est alors soutenu par l'extrémité d'un bras 34a d'un levier 34, appuyé à un tourillon 35 soutenu par un support 36 fixé au métier à tisser 5. De ce fait, le tourillon du point d'appui 17 est amené alternativement par le levier 34 à se soulever et a s'abaisser de la position E à la position E' et vice-versa. Egalement, avec une telle solution, on permet au guideruban 10 de se déplacer suivant un mouvement rectiligne alternatif le long de la trajectoire Y-Y, avec une vitesse qui doit être la plus constante possible. Dans le but d'éviter que tout le poids des leviers pèse sur les guides de glissement 29 (figure 4), en usant en peu de temps les douilles du guide de l'équipement mobile 29, le bras de levier 34b est relié à un robuste ressort 37 convenablement taré, qui fait un contrepoids par la bielle 12 et la barre 16. La réalisation décrite, tout en étant plus coûteuse que la précédente, ne produit pas de mouvements relatifs des parties en mouvement et peut ainsi être considérée comme préférable pour des performances dans le cas de vitesses supérieures à celles prévues pour le mécanisme illustré sur les figures 1 à 4. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'un guide-ruban, pour former des bobines de rubans ou de mèches de fibres textiles, caractérisé en ce qu'il comprend un guide-ruban constitué par un support tubulaire dans lequel est monté pour pouvoir tourner un guide-ruban tubulaire et associé à des moyens aptes à faire tourner ce guide-ruban tubulaire continuellement dans ce support autour de l'axe commun, ce support étant soutenu par au moins un barreau de guidage à axe parallèle à celui de la bobine, afin de coulisser en avant et en arrière le long de ce barreau glissant à partir de l'extrémité d'une barre, oscillant autour d'un tourillon de point d'appui, placé à l'extrémité delta barre, opposée à celle de la liaison au support du guide-ruban, barre qui est reliée à un point intermédiaire, à l'extrémité d'une bielle, articulée dans l'autre au bouton d'une manivelle, solidaire d'un arbre, auquel est transmis le mouvement par l'intermédiaire de deux roues dentées, des moyens étant prés pour permettre à ce support de maintenir la liaison avec la barre durant l'oscillation de celle-ci, en se déplaçant cependant suivant un mouvement alternatif rectiligne. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre est appuyée sur un tourillon d'articulation, soutenu par un support Fixe, alors que le support du guide-ruban est relié, par l'intermédiaire d'un tourillon à un patin coulissant dans une glissière longitudinale, pratiquée dans l'extremite adjacente a cette barre. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la barre est appuyée dans l'autre extrémité à un tourillon soutenu par un bras d'un levier, appuyé sur un tourillon, soutenu par un support fixe, et ayant un axe perpendiculaire au plan d'oscillation de la barre, alors que l'autre bras de ce levier est soumis à l'action d'un robuste ressort de rappel, apte à contrebalancer le poids de cette barre et de tout ce qui est supporté par elle.