Brevet FR2486546A2 — publié le 19820115

FR 2486546 A2 19820115 FR 8015351 A 19800710 Anneau tournant pour continu à filer, monté sur palier-butée pneumatique à alimentation en air comprimé. Le brevet principal décrit une réalisation d'anneau rotatif pour continu à filer, tournant dans un palier-butée pneumatique. La résistance R opposée à son entraînement en rotation par la friction du curseur, lui-même glissant sur une piste portée par l'anneau sous l'influence de la tension T du fil provenant du délivreur est extrêmement faible puisqu'elle se réduit au frottement de l'anneau sur le coussin d'air engendré entre ledit anneau et son palier-butée. Ce fait s'avère très favorable lors du filage de filés fins puisqu'il permet d'obtenir des tensions de filage T très faibles. Ce mode de fonctionnement présente en outre l'avantage de supprimer pratiquement tout échauffement du curseur par frottement sur l'anneau, ce qui est une des principales causes de limitation de la vitesse des continus à filer à anneaux. Toutefois, il présente des inconvénients non négligeables lors du filage des titrages de filés plus forts car la tension du fil peut alors être insuffisante. Comme il découle du brevet principal, le poids de l'anneau doit être équilibré par la portance du coussin d'air et la tension T du fil est l'élément moteur d'entraînement en rotation de l'anneau par l'intermédiaire du curseur qui se comporte comme un élément de friction. Le système étant en équilibre, la tension T du fil est égale à la résistance R que représente la force de frottement de l'anneau dans son palier. Cette force est une fonction directe de la vitesse de rotation de l'anneau et c'est elle qui conditionne la valeur de la tension du fil. Tant qu'il existe une différence de vitesse entre le curseur et l'anneau, une augmentation de la masse du curseur entraîne une augmentation de la vitesse de l'anneau et, par conséquent, une augmentation de la résistance R et, partant, de la tension T du fil.Ceci n'est plus vrai lorsque la vitesse de l'anneau est égale à celle du curseur puisqu'il n'y a plus de friction de celui-ci sur l'anneau. D'autre part, à chaque inversion du sens de déplacement de la platine porteanneaux, déplacement vertical pour renvider le fil alternati vement à la pointe et à la base de la bobine conique, le curseur est soumis à des accélérations ou à des décélérations provoquant des variations de tension du fil proportionnelles à la masse du curseur, donc très faibles dans le cas d'anneaux fixes. Mais si l'anneau tourne à la même vitesse que le curseur, c'est la masse de l'ensemble anneau-curseur qui intervient dans la variation de tension et celle-ci est considérable. I1 se produit une surtension à la pointe du cône pouvant multiplier le nombre des casses et une détension à la base qui provoque un filage irrégulier.Si la vitesse du curseur est différente de celle de l'anneau, la masse de ce dernier n'intervient que faiblement et il n'en résulte que de légères variations de tension entre pointe et base de la bobine. Enfin, lorsqu'il y a une différence entre les vitesses du curseur et de l'anneau, l'inertie de ce dernier l'empêche de réagir instantanément aux variations de vitesse du curseur entre la pointe et la base du cône de renvidage ; ce n'est que la différence de vitesse entre les deux qui varie, donc la résistance R de frottement de l'anneau dans son palier est sensiblement constante, ce qui régularise la tension T du fil. Pour obtenir un fil de bonne qualité grâce à une tension de filage aussi constante que possible et limiter les casses dues à la surtension lors du renvidage à la pointe du cône, il faut que la vitesse du curseur soit toujours légèrement supérieure à celle de l'anneau. Or, dans le travail des filés fins, cette condition est toujours remplie car le curseur présente une masse faible et donc une friction insuffisante sur l'anneau pour lui communiquer une vitesse égale à la sienne, mais, pour travailler des filés plus gros, un curseur plus lourd est utilisé, de sorte que la vitesse de l'anneau atteint rapidement celle du curseur. Pour remédier à cet inconvénient, il convient de pouvoir accroître le couple résistant de frottement de l'anneau dans son palier, afin que le synchronisme entre les vitesses du curseur et de l'anneau ne puisse jamais être réalisé. Le but de l'invention faisant l'objet du présent certificat d'addition est de réaliser un anneau tournant dans un palier-butée pneumatique alimenté en air comprimé, dont les caractéristiques de construction sont déterminées suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que son couple résistant de frottement dans son palier est ajustable en fonction de la masse du curseur utilisé de telle manière que la vitesse relative dudit curseur et de l'anneau ne puisse jamais être nulle. La description ci-dessous ainsi que les figures annexées feront mieux comprendre l'intérêt de l'invention. La figure 12 représente une vue d'ensemble d'un anneau tournant muni d'un dispositif conforme à l'invention. La figure 13 représente un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, avec 1/2 vue en élévation et 1/2 vue en coupe. La figure 14 est une vue en plan de la figure 13. La figure 15 représente une variante de l'invention, avec les mêmes vues que sur la figure 13. La figure 16 représente le couple de friction du curseur en fonction de la vitesse relative dudit curseur eut de 1 'anneau. La figure 17 montre le couple resistant-de l'anneau dans son palier en fonction de sa vitesse. La figure 12 représente un anneau tournant 1 portant un rail 2 constituant la piste sur laquelle glisse le curseur 3, traversé par le fil 4 provenant du délivreur 100 et venant s'enrouler sur un support de bobine 101 entourant une broche rotative (non représentée). L'anneau 1 est monté à rotation dans un palier-butée 5 dans lequel il est centré et sustenté par une alimentation en air comprimé (non représentée) comme il est décrit dans le premier certificat d'addition du 28 septembre 1979. Le curseur 3 entraîné en rotation par le fil 4 entraîne à son tour en rotation par friction l'anneau 1. La figure 16 montre que la vitesse relative A du curseur 3 par rapport à l'anneau 1 doit être telle qu'elle corresponde à la partie a,ss de la courbe pour que le couple de friction 9(a) ne soit pas trop important et ne produise pas un échauffement prohibitif du curseur 3. La partie a,ss de la courbe peut être approximée par une droite d'équation 2 # (##) = [B ## + A] M #c R dans laquelle BAx + A représente le coefficient de friction du curseur 3 sur l'anneau 1 et M#cR la force centrifuge s'exer çant sur ledit curseur de masse M, de vitesse angulaire #c sur une piste de rayon R. La figure 17 représente le couple résistant entre l'anneau et son palier lorsque l'anneau tourne à une vitesse WA. La courbe 1 correspond au cas de l'anneau 1 seul. La vitesse de fonctionnement choisie est de 14.000 tr/mn, soit 1.466 rd/s. Le point de fonctionnement sur la courbe 1 se trouve donc en P. Au voisinage de ce point, la courbe 1 peut être approximée par le segment de droite y,6 d'équation f(wA) = aA + b Avec ces approximations, la vitesse ## s'écrit : a#c - M#R A + b a + BM#R a, A, b, B sont des constantes. Pour un anneau donné, le rayon R de la piste sur laquelle glisse le curseur peut également être considéré comme une constante et-l'on peut écrire R(A + b) = k a 1 R Bk k b R B = 2' 3 a d'où Au cours d'essais les résultats suivants ont été obtenus : avec un curseur de masse M = 2,2.10 5 kg se déplaçant sur une piste de rayon R = 2,85.10- m à la vitesse angulaire de 1.466 rd/s les courbes des figures 16 et 17 ont donné les valeurs suivantes des constantes a = 2,65.10-4 b = -6,63 A = 2.10 B = d'où : k = 21,50 , k2 = 5,38.10 2 et k3 = -250 donc Aw =56,28 rd/s = 537 tr/mn. Si le curseur est remplacé par un autre de masse égale à 4,1.10-5 kg, toutes choses égales d'ailleurs, Qw devient égale à -118,19 rd/s, donc négative. I1 est évident que le système ne peut fonctionner car le fil ne pourrait s'enrouler sur le tube entourant la broche. I1 convient donc d'augmenter le couple résistant de l'anneau dans son palier et de travailler sur la courbe 2 de la figure 17. Le segment y'" appartient à une droite pour laquelle a = 4.10-4 I1 en résulte Mw2 = 88,115 c kl = 14,25 k2 = 3,56.10 2 k3 = -165,75 d'où = = 10,78 rd/s =103 tr/mn. La courbe 2 est obtenue en ajoutant à l'anneau 1 un dispositif conforme à l'invention qui augmente le couple résistant de frottement de l'anneau 1 dans son palier 5. A cet effet la partie 9 de l'anneau située à l'intérieur du palier 5 est rendue solidaire d'un système à ailettes 102. Les figures 13 et 14 représentent un système à ailettes conforme à l'invention. Une couronne 150, prolongée par une collerette 151 est solidarisée de la base 9 du palier 5 par exemple au moyen d'un clips 153. La couronne 150 porte un certain nombre d'ailettes 152 (12 dans l'exemple représenté) équi distantes et disposées radialement. Afin de ne pas modifier de manière significative la pression spécifique de l'anneau 1 sur le coussin d'air telle qu'elle est déterminée dans le brevet principal, l'ensemble est réalisé en un matériau léger, par exemple du polythène moulé. Les ailettes 152 sont disposées radialement pour permettre la rotation des anneaux 1 dans les deux sens selon la torsion désirée pour le fil 4 (S ou Z). Cependant, la grande majorité des fils sont réalisés avec la torsion Z et des ailettes inclinées peuvent être envisagées. D'autre part, le système de fixation par clips permet un démontage rapide du système à ailette et son remplacement éventuel par un autre. Le réglage de la valeur de la résistance R s'effectue en jouant sur le nombre des ailettes 152, sur leur surface et, le cas échéant, sur l'angle d'inclinaison par rapport à la direction radiale. La figure 15 représente une variante de l'invention dans laquelle les ailettes 152 sont situées à l'intérieur du palier 5. Il est dans ce cas possible de retirer l'anneau à travers le palier sans avoir à enlever le système à ailettes. Celui-ci peut être solidarisé d'une manière définitive avec la base 9 de l'anneau 5 par collage ou emmanchement à force. REVENDICATIONS 1. Anneau tournant pour continu à filer et machines textiles analogues, monté sur palier-butée pneumatique à alimentation en air comprimé dont les caractéristiques de construction sont déterminées suivant la revendication 1 du brevet principal, caractérisé en ce que son couple résistant de frottement dans son palier est ajustable en fonction de la masse du curseur utilisé de telle manière que la vitesse relative dudit curseur et de l'anneau ne puisse jamais être nulle. 2. Anneau tournant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une force de freinage fonction de la masse du curseur est appliquée audit anneau. 3. Anneau tournant selon la revendication 2, caractérisé en ce que la force de freinage est développée par un système d'ailettes rendu solidaire de la partie inférieure de 1 'anneau. 4. Anneau tournant selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ailettes sont disposées d'une manière équidistante sur une couronne. 5. Anneau tournant selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes sont disposées radialement sur la couronne. 6. Anneau tournant selon la revendication 4, caractérisé en ce que les ailettes sont inclinées par rapport à la position radiale. 7. Anneau tournant selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système porte-ailettes est solidarisé d'une manière définitive avec la partie inférieure de l'anneau. 8. Anneau selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système à ailettes est solidarisé d'une manière amovible par exemple à l'aide d'un clips avec la partie inférieure de l'anneau. 9. Anneau tournant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du système porte-ailettes ne dépasse pas l'alésage du palier.