Brevet FR2533544A1 — publié le 19840330

La présente invention concerne un procédé pour la production de l'enroulement d'une bobine croisée par bobinage d'un fil amené continuellement ou bien par rebo- binage d'un fil provenant d'une bobine ou d'un enroulement, et la bobine est entraînée à son pourtour par un tambour d'entraînement et le fil est amené, à la bobineepar un mécanisme de déplacement du fil, ainsi qu'une machine de bobinage croisé pour la mise en oeuvre de ce procédé. On sait former un enroulement, c'est-à-dire un fil enroulé en forme de bobine sur un corps de support ou d'appuil par exemple une canette, un noyau de bobinage ou analogue On connait déjà, dans ce but, deux procédés, l'enroulement au hasard, également appelé enroulement statistique ainsi que l'enroulement de précision Dans l'enroulement au hasard, le fil est bobiné sur une bobine entraînée périphériquement par un cylindre d'entraînement, et le fil est amené par un tambour à rainures ou à guide- fil guidé par le tambour à rainures pour être disposé sur la bobine Le tambour à rainures est ainsi en constante relation de rotation avec le cylindre d'entraînement. Cependant, avec ce procédé il est uniquement possible de former des enroulement au hasard On comprend par ce terme des enroulements dont le rapport d'enroulement diminue avec l'augmentation du diamètre de la bobine; l'angle d'incli- naison de la pose du fil reste constant dans ce cas Le terme rapport d'enroulement indique le nombre de rotations de la bobine par course double du fil. Pour la production d'un enroulement de précision, il est nécessaire que dans la machine à bobiner, la pose du fil soit reliée solidaire de la bobineou respectivement du support de canette Le rapport du nombre de toursde la bobine à la double course du fil reste constant pendant tout le processus de bobinage; c'est-à-dire que l'angle d'in- clinaison de la pose du fil se modifie et est d'autant plus 2 2533544 aigu que le diamètre de la bobine est grand Avec ce procédé de bobinage, la bobine est entraînée sur son arbre et pour obtenir un rapport constant d'enroulement, la pose du fil se trouve en jonction solidaire en rotation de la bobine. Les deux procédés de bobinage se différencient de nombreuses façons L'enroulement au hasard est caractérisé par un angle constant d'inclinaison (o une bonne stabilité de forme et une bonne capacité de trans- port Par le couplage du tambour d'entraînement et du sys- tème de déplacement du fil on obtient une construction méca- nique plus simple de la machine pour bobinage croisé Les inconvénients proviennent des nombres défavorables de spires, qui se font remarquer pendant la formation de la bobine pour des diamètres déterminés de la bobine en tant qu impressions Cette formation d'impressionsa pour suite un enroulement irrégulier du fil qui peut conduire ultérieu- rement à des rapports peu sûrs de débit La bobine enroulée avec précision ne connaît pas es zones d'impressions, ce qui a pour suite de très bonnes propriétés de débit Comme l'angle d'inclinaison (sk) de la pose du fil change fortement lors de la formation de la bobine, il en résulte une mauvaise stabilité de forme On essaye maintenant par de gros efforts techniques (décharge de l'étrier de la bobine et autre), d'obtenir une meilleure stabilité de la bobine, ce qui ne conduit qu'à un succès partiel. En résumé, on peut constater que dans l'enroulement de précision, aucun effort n'est nécessaire en ce qui concerne les propriétés de débit de la bobine, cependant un supplé- ment d'effort concernant la forme de la bobine et la forma- tion de la bobine, en particulier dans le cas de-grandes bobines avec des fils élastiques et bouffants (fils texturés) est nécessaire, tandis que dans l'enroulement au hasard aucun effort n'est nécessaire concernant la formation de la 3- bobine, par exemple pour la stabilité de la forme, cependant, il faut produire un effort supplémentaire concernant les propriétés de débit de la bobine. La présente invention a par conséquent pour tâche d'améliorer le procédé et -la machine de la sorte ci-dessus décrits de façon à pouvoir réunir les-avantages de l'enrou- lement de précision à ceux de l'enroulement au hasard pour pouvoir réaliser de façon irréprochable le débit de la bobine, la stabilité de forme et la capacité de transport des bobines d'une façon simple et avec un effort minimum. Cette tâche est résolue selon l'invention par un procédé oỉ une bobine croisée est enroulée d'un Enroulement de pré- cision dont le nombre de spires est modifié après écoule- ment d'un intervalle de temps, à l'intérieur duquel l'angle d'inclinaison (di) de la pose du fil se trouve, pendant toute la formation de la bobine, à l'intérieur d'une plage choisie de tolérance (X 2) et par une machine dans laquelle un indicateur du nombre de tours pour la mesure du nombre de tours de la bobine croisée et du poseur de fil est relié à un calculateur pour la comparaison de la valeur de consigne et de la valeur effective du nombre de spires et pour la production d'un signal de correction pour le déplacement d'un organe de réglage relié au calculateur en vue d'une adaptation du nombre de spires de consigne et effectif On arrive ainsi à ce que la bobine présente, à chaque diamètre, un enroulement de précision et en même temps, l'angle moyen d'inclinaison reste constant du début jsuqu'à la fin de la bobine. Cette bobine présente de bonnes propriétés de déroule- ment et une bonne stabilité de forme bien que l'effort technique soit minime On utilise un indicateur du nombre de tours pour la mesure du nombre de tours de la bobine et un pour la fréquence du guide-fil, lesquels sont reliés à un régulateur, qui égalise, par un organe de réglage, la 4 2533544 valeur effective du nombre de spires à la valeur de consigne. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci appa- ra tront plus clairement au cours de la description expli- cative qui va suivre faite en référence aux dessins sché- matiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illus- trant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - les figures 1 à 3 montrent schématiquement l'allure de nombres de spires W Z et del'angle d'inclinaison O bobinage croisé selon l'invention. Le bobinage d'une bobine avec un enroulement au hasard au point de bobinage d'une machine de bobinage croisé est expliqué sur la figure 1, ou l'angle d'inclinaison -C de la pose du fil et le nombre de spires de la bobine W Z sur le diamètre de la bobine d sont représentés, en supposant une vitesse constante du tambour d'entraînement du point de bobinage Dans ce cas, l'angle d'inclinaisonpc( reste constant Le nombre de spires par contre diminue constamment avec 1 ' mentation du diamètre d de l'enroulement. Sur la figure 2 est représenté le bobinage d'une bobine avec un enroulement de précision Le nombre de spires W Z reste constants dans ce cas L'angle d'inclinaison 2533544 devient de plus en plus petit, c'est-à-dire de plus en plus aigu avec l'augmentation du diamètre d de la bobine. Tandis que les figures 1 et 2 représentent l'état de la technique, sur la figure 3 est montré le bobinage d'une bobine sur une machine à bobinage croisé avec l'enroulement selon l'invention Le processus d'enroulement est réparti en quelques enroulements de précision N 1 2 n N avec un rapport choisi de diamètre A l'intérieur d'un tel enroulement, le nombre despdzes reste constant tandis que l'angle d'incli- naison o nombre de spires se produise de sorte que l'angle d'inclinai- son A atteigne à chaque fois une valeur supérieure à l'inté- rieur de la tolérance 2 et reste à une valeur cons- tante, abstraction faite de la tolérance indiquée Pour chaque enroulement de précision N 1, N 2, N la tolérance de l'angle d'inclinaison pour être choisie à l'intérieur de la plage de tolérance ment ni f '', pour l'enroulement N 2 01 2 et ainsi de suite De façon utile, la valeur de tolérance inférieure peut être maintenue constante pour tous les enroulements de précision, par exemple GQ 2 Mais l'enroulement d'une bobine à un angle constant d'inclinaison et à un nombre de spires qui diminue est la caractéristique d'un enroulement au hasard L'enroulement selon l'invention présente une combi- naison d'un enroulement au hasard et d'un enroulement de précision. La machine de bobinage croisé représentée schématique- nment sur la figure 4, seul son point de bobinage étant représenté, permet le bobinage d'une bobine 1 avec l'enroule- ment selon l'invention représenté sur la figure 3 La bobine 6 2533544 1 est-entraînée, par son pourtour, au moyen d'un tambour rotatif d'entraînement 2, et le fil 3 à enrouler est amené à la bobine 1 par un tambour à rainures ou autre système de pose ou de déplacement du fil, pour être mis en place. Le tambour d'entraînement 2 est entraîné, par un moteur 5,au moyen d'une transmission à courroie 6, à un nombre constant de tours, qui se compose d'un pignon menant 8 disposé sur l'arbre d'entraînement 7 du moteur 5, d'un pignon mené 9 sur un arbre mené 10 et d'une courroie 11 L'arbre mené 10 porte également le tambour d'entraînement 2 qui est disposé rotatif dans des paliers 12 représentés schématiquement. La transmission à courroie 6 présente un autre pignon mené 13 dont l'arbre 15 placé dans des paliers 14 porte un tambour conique 16 qui forme, avec un tambour conique 19 qui lui fait face, disposé rotatif par un arbre 17 dans des paliers 18, et une courroie 21 rendue mobile par une tringle- rie de réglage 20,un convertisseur de fréquence 22 dont le nombre de tours peut être réglé de façon progressive L'arbre 17 porte une roue dentée 23 qui entraîne, par une roue dentée disposée-rotative dans des paliers 24 et par un pignon denté 26, le tambour à rainures 4 disposé rotatif dans des paliers 27. La transmission à courroie 6, le convertisseur de fréquence 22 et la transmission 23, 25, 26 ne sont donnés qu'à titre d'exemple et peuvent être remplacés totalement ou partiellement par des entraînements mécaniques, électriques ou hydrauliques équivalents. Le nombre de tours de la bobine 1 et le nombre de tours du tambours à rainures 4 ou bien du guide fil guidé par le tambour à rainures sont mesurés par les indicateurs du nombre de tours 28, 29 et la valeur du nombre de tours est appliquée, sous forme de signaux électriques, à un calcula- teur 30 Sur la figure 4, l'indicateur 29 du nombre de tours mesure le nombre de tours de l'arbre 17 qui présente une relation stable avec le nombre de tours du tambour à rai- nures ou du guide-fil 4 guidé par le tambour à rainures A partir des deux signaux de nombre de tours appliqués au calculateur 30, on calcule le rappoict de spires effectif ce qui signifie le nombre de tours de la bobine divisé par le nombre de courses double du fil, et on compare à un rapport de spires de consigne Ce rapport de spires est une valeur constante pour chaque enroule- ment partiel, comme on peut le voir sur la figure 3 Des écarts de cette valeur de consigne sont appliqués, par le calculateur, sous forme d'un signal de correction, l'entraînement 31 de la tringlerie de réglage 20 du conver- tisseur de fréquence 22, ainsi le convertisseur de fré- quence 22 est réglé dans le sens d'une adaptation de la valeur effective atteinte à la valeur de consigne Pour chaque enroulement partiel, comme le montre la figure 3, il y a un autre rapport de spires Ces valeurs sont mémorisées dans le calculateur et appelées à la fin de chaque enroulement partiel et un déplacement rapide de la tringlerie de réglage 20 a pour suite le maintien du nouveau rapport de _-spires La tolérance représentée sur la figure 3 est de O jusqu'au maximum moins 30, donc la transition au nouveau rapport de spires peut se faire très rapidement Cela est montré, sur la figure 3, par la ligne en dent de scie pour l'allure de l'angle d'inclinaison t et la transition brusque du nombre despires au suivant Dans la réalité, cette transition se produit dans un intervalle défini de temps et s'écarte par conséquent légèrement de la représentation théorique de la figure 3. Sur la figure 5 est représenté le bobinage d'une bobine conique avec l'enroulement selon l'invention, et les chiffres de référence identiques à ceux de la figure 4 ont la même signification Le tambour à rainures 4 est dans ce 8 2533544 cas aussi bien tambour d'entraînement que tambour à rainures pour la pose ou l'entraînement du fil. Le nombre de tours de la bobine 1 et du tambour à rai- nures 4 est évalué de la même façon dans le calculateur 30 et le signal de correction est appliqué à la commande de réglage 31, qui entreprend une modification correspondante de l'inclinaison de l'axe de rotation de la bobine 1 et ainsi une modification du diamètre de la bobine déterminant le nombre de tours de la bobine, dans le sens d'une adaptation de la valeur effective à la valeur de consigne La modifica- tion de l'inclinaison de l'axe de la bobine est représentée par deux flèches 32 Dans l'exploitation du point de bobinage décrit, au début du bobinage, le-diamètre de la Manette ou respectivement de la bobine c'est-à-dire le rapport -despires pré- établi Si la bobine 1 atteint un angle d'inclinaison mini- mum prédéterminé, qui est donné par la tolérance choisie, le calculateur 30 passe à un nombre de spires prédéterminé plus bas Ce changement brusque à un angle constant et proche d'inclinaison o et avantageusement 0-3 . 9 2533544 R E V E N D I CATI O 1 N S 1 Procédé pour la production'de l'enroulement d'une bobine croisée par bobinage d'un fil amené continuellement ou par rebobinage du fil provenant d'un enroulement ou bobine de fil, ou la bobine ( 1) est entraînée à son pour- tour par un tambour d'entraînement ( 2, 4), et le fil ( 3) de la bobine ( 1) est conduit par un mécanisme de déplacement du fil ( 4) caractérisé en ce que la bobine croisée ( 1) est enroulée d'un enroulement de précision dont le nombre de spires (W Z) change après l'écoulement d'un intervalle de temps pendant lequel l'angle d'inclinaison ( rester à l'intérieur de la plage de tolérance choisie ( 1 - 2) 3 Procédé selon la revendication 2 caractérisé-en ce que le nombre de tours (W Z) est maintenu constant à l'in- térieur de l'un des enroulements de précision (nô N 2 o 00 n)0 4 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérise en ce que la tolérance de l'angle d'in- clinaison (Ta 1 2) est choisie en dessous de 5 , et avantageusement environ à 1 . Machine pour bobinage croisé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce qu'un indicateur du nombre de tours ( 28, 29) pour la mesure du nombre de tours de la bobine croisée ( 1) et du poseur de fil ( 4) est relié à un calcula- teur ( 30) pour la comparaison de la valeur de consigne et de la valeur effective du nombre de tours et pour la production -10 d'un signal de correction pour le déplacement d'un organe de réglage ( 31) lié au calculateur ( 30) en vue d'une adap- tation du nombre de tours effectif et de consigne. 6 Machine selon la revendication 5 caractérisée en ce que l'organe de réglage ( 31) agit sur un entraînement régla- ble progressivement ( 22) de façon qu'une modification du nombre de tours de poseur de fil ( 4 > ou du cylindre d'entraî- nement ( 2) se produise: dans le sens d'une adaptation du nombre de spires effectifs et du nombre de spires de consigne. 7 Machine selon la revendication 5 pour la production de bobines coniques caractérisée en ce que l'organe de régla- ge ( 31) agit sur un logement pivotant de la bobine conique ( 1) de façon que par pivotement de la bobine conique ( 1) sur le tambour à rainures ( 4), il y ait une modification du nombre de tours de la bobine en vue d'une adaptation du nombre de spires de consigne et effectifs.