Brevet FR2615213A1 — publié le 19881118

La présente invention concerne les machines de teinture comportant deux rouleaux sur lesquels est enroulé le tissu à teindre. Le tissu passe d'un rouleau à l'autre en traversant le bain de teinture et s'imprègne ainsi de colorant qui peu à peu se fixe sur la fibre. Des machines de ce genre sont connues sous le nom de Jiggers. Les constructeurs de ces machines se sont souvent efforcEs de faire ddfiler le tissu à vitesse linéaire cons- tante dans son parcours h travers le bain. Le demandeur a-pensé que cette vitesse linéaire constante pouvait être nuisible en étant la cause du manque d'uniformité de teinture que l'on observe parfois sur les bandes de tissu d'une certaine longueur. En effet le rayon du rouleau enrouleur varie beaucoup au cours d'un passage du tissu, par exemple -cas fréquent- de 1 à 3; et l'accé- lération centrifuge Y à laquelle est soumis le tissu au moment o il s'enroule varie dans le même rapport mais en sens inversedans le cas o la vitesse est constante. 2 2 v On a en effet les relations: = wR =wv = - R La quantité de bain -et par conséquent de colorant-, retenue par le tissu varie ainsi d'une-manière appréciable ce qui peut provoquer le défaut cité plus haut. La présente invention a pour but d'obtenir sur le tissu enroulé, après son passage dans le bain, un taux sensiblement constant d'enlevage (pourcentage de bain con- tenu dans le tissu) d'un bout à l'autre du tissu. Conformément à l'invention, on ne cherche plus à maintenir constante la vitesse linéaire du tissu mais on met en oeuvre des moyens pour contrôler et maintenir cons- tante l'accélération centrifuge à laquelle est soumis le tissu -et le bain qu'il contient- au moment o il s'enroule sur le rouleau tracteur. Non seulement on impose une limite à cette accéléra- tion mais encore on la rend constante ou pratiquement telle d'une extrémité à l'autre du rouleau de tissu. Dans l'exemple cité ce contrôle est réalisé électro- niquement en asservissant le moteur à courant continujqui entraine le rouleau tracteur!à la mesure de l'accélérationY. Pour faire cette mesure on peut utiliser des dynamos tachymétriques: Deux dynamos, solidaires respectivement des moteurs couplés avec les rouleaux, donnent tour à tour un signal proportionnel à la vitesse angulaire wde celui des rouleaux qui est tracteur. La troisième entraînée par un rouleau libre, mû tangentialement par le tissu, donne un signal proportionnel à la vitesse linéaire v de celui-ci. Ces signaux sous forme de tensions sont ramenés à des valeurs compatibles et de mêmes proportions par rapport aux unités mesurées (radians et mètres par seconde) de sorte que leur produit donne une image de Y = w. v Ce produit est effectué électroniquement et il est présenté comme "mesure" à un variateur à Thyristors de type connu qui commande le moteur pour que la "Mesure" soit égale à la valeur de consigne de l'accélération. En variante on prend comme fonction à maintenir cons- tani lasomme aw + v à la place du produit w.v, a étant un coefficient constant déterminé pour que l'accélération centrifuge soit la même pour les deux valeurs extrêmes du rayon R. Le calcul montre en effet que, dans ce cas, la variation de l'accélération dans l'intervalle est faible. -ar le calcul on a trouvé que le coefficient a est égal à RInjR1 étant le rayon de départ du rouleau et n le rapport du rayon maximum au rayon initial. Pour le rapport courant de 3 cité plus haut, a R1 - La somme des signaux a.w et v donnés par les dynamos tachymétriques et la comparaison avec la valeur de consigne de cette somme peuvent être facilement réalisées dans des montages électroniques simples. Un autre perfectionnement qui fait également l'objet de l'invention et qui poursuit le même but -l'obtention d'un taux d'enlevage régulier sur toute la surface du tissu- concerne les petits cylindres qui guident le tissu au point d'enroulemernt (et de déroulement) sur les rouleaux enrouleurs. Ces petits cylindres appuient plus ou moins sur le tissu. Ils sont montés chacun sur deux bras articulés pour pouvoir suivre la variation du diamètre des rouleaux. Or il arrive que, soit par usure des paliers, soit par un mauvais aligne- ment des articulations, l'appui de ces cylindres sur le rouleau qui les concerne ne soit plus égal d'un bord à l'autre du tissu. Il s'ensuit un essorage différent et un dégradé du coloris d'un bord à l'autre. Pour remédier à cet inconvénient il est prévu selon l'invention de rendre déformable le bâti oscillant formé par les deux bras susdits de manière que par l'action du tissu lui-même ou du poids de l'ensemble ou de ressorts ou des trois actions combinées, le petit cylindre cherche appui sur toute la laize du tissu, le léger essorage devenant alors uniforme. La description qui va suivre en regard du dessin annexe, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie ae ladite invention. La figure 1 est une vue schématique d'une machine de teinture du type JIGGER. La figure 2 est un diagramme illustrant un mode de réalisation de l'invention. La figure 3 montre schematiquement an autre mode de réalisation d'une régulation conforme à l'invention. Les figures 4 et 5 illustrent les résultats obtenus. Les figures 6 et 7 montrent en élévation et en pers- ective le aispositif de montage du petit cylindre d'essora- ge. La machine représentée sur la figure 1 comporte une cuve 1 remplie par le bain de teinture 2 et dans laquelle passe la bande de tissu 3 à teindre, cette bande se déroulant d'un rouleau 4 pour s'enrouler sur un rouleau 5. Celui-ci est le rouleau tracteur et il est entraîné en rotation par un moteur électrique dont la vitesse est réglable; de tels moteurs à réglage Alectronique sont actuellement bien connus. Dans:on parcours d'un rouleau à l'autre, la bande de tissu est guidée en passant sur des petits cylindres 6 montés fous sur leurs axes. Elle passe aussi sur un cylindre intermé- diaire 7 place au-dessus du bain de teinture et qu'elle en- traîne en rotation en même temps qu'une dynamo tachymétrique liée à ce cylindre 7. Cette dynamo engendre un signal propor- tionnel à la vitesse tangentielle du rouleau 7 et par con- séquent à la vitesse linéaire de déplacement du tissu, sym- bolisée par v. Une autre dynamo tachymétrique, liée au mouvement du rouleau 5, donne une image de la vitesse angulairewde ce rouleau. Le produit v.w image de l'accélération centri- fuge peut ainsi être réalisé à condition toutefois de rame- ner les valeurs brutes à des valeurs compatibles et homogè- nes -ce qui peut être fait à l'aide de simples ponts de Wheatstone- Cette image, v.w renvoyée comme mesure face à une valeur de consigne permet d'asservir le moteur d'entraîne- ment uu rouleau à cette consigne. Ce moteur peut être un moteur à courant continu dont le circuit d'excitation sera - alimenté par un variateur à thyristor classique. Le programme est schématisé sur la figure 2 et peut être mis en oeuvre par tout électronicien. Irais le mode de réalisation préféré de l'invention qui permet d'utiliser des montages électroniques simples, est celui dans lequel on fait le contrôle de l'accélération en fonction, non point du produit w.v, mais de la somme a.w + v, a étant un coefficient égal à R1 x n, R1 étant le rayon initial du rouleau 5 et n le rapport du rayon final de ce rouleau à son rayon initial. Le signal a.w proportionnel à la vitesse angulaire - du rouleau 5 est fourni par la dynamo tachymetrique entraî- nee par le rouleau 5 (dynamo 8 sur la figure 3). Ce signal et celui proportionnel à la vitesse linéaire v, fourni par la dynamo tachymétrique du cylinare 7 sont sommés dans le dispositif électronique 9. Les graphiques des figures 4 et 5 ont. eté tracés en consiaérant l'exemple numérique Cans lequel le rayon du rouleau 5 varie entre 1 et 3. Sur ces figures on a porté les rayons en abscisses et les valeurs de l'accélération centri- fuge en ordonnées. La-figure 5 montre la très importante variation de l'accerération centrifuge pour un rayon du rouleau 5 variant de 1 à 3 quand on cherche à maintenir constante la vitesse linéaire du tissu, à une valeur qui est dans cet exemple de l'orare de 70 mètres par minute. - Au contraire, le graphique de la figure 4 montre par sa courbe 12 que l'accélération centrifuge Y, dont les valeurs sont egales pour les deux rayons extrêmes, (on a alors a = R1 3) varie peu dans l'intervalle. 2 La courbe 12 présente un maximum de 7,48 m/s pour des valeurs de 6,9 m/s aux deux points extrêmes. Sur les figures t et 7, on a représenté à plus gran- de échelle, en elévation et en perspective, le petit cylin- dre 14 qui s'appuie sur le tissu à l'endroit o il se dépo- se sur le rouleau 5. Ce cylindre 14 qui peut tourner libre- ment sur son support assure un enroulage régulier du tissu sortant du bain de teinture. Les tourillons qui constituent son axe sont montés librement dans des paliers 15 qui sont portés par deux bras 16 montés pivotants en 17 sur le bâti de la machine. Les bras 16 sont reliés entre eux par un tube entretoise 18 muni Ge brides 19 fixées sur les bras 16 par des boulons 20. Antre les brides 19 est également disposée une barre à section en y, dite "barre elargisseuse'" sur laquelle passe le tissu. Cette barre est représentée en 19a sur la figure 1 mais non sur les figures 6 et 7. Grâce à la faculté de pivotement des bras 16 autour des pivots 17, le cylindre 14 est maintenu contre le tissu qui s'enroule sur le rouleau 5, par la tension du tissu à son passage sur les barres 61élargisseuses, ou par des ressorts ou par ces moyens combinés. il arrive que par suite d'un défaut de précision de la réalisation, de l'usure ou d'autres causes, le cylindre 14 ne s'appuie que ponctuellement sur le tissu au lieu de s'appuyer le long d'une génératrice, comme il le faut pour obtenir un taux d'enlevage régulier du liquide de teinture d'un bord à l'autre de la laize. Pour éviter cet inconvénient, on donne, selon l'invention, une certaine liberté de déformation à l'ensem- ble constitué par les bras 16 et l'entretoise 18. Pour cela, le mode de réalisation figuré prévoit pour le passage des boulons d'assemblage 20, des trous ovalisés 21, tant sur les brides 19 que sur les bras 16 et, de plus, les boulons ne sont pas serrés à fond, les écrous étant freinés par des contre-écrous. De la sorte, les bras 16 peuvent prendre des inclinaisons différentes l'un par rapport à l'autre et dans les deux sens, en permettant au cylindre 14 de s'appuyer sur toute la longueur d'une génératrice. Il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que d.es exemples et l'on pourrait les modifier, notamment par substituiticnd'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REIVEKDICATIONS 1. Procédé pour faire fonctionner une machine destinée à la teinture de bandes de tissu et dans laquelle le tissu à teindre défile à travers le bain de teinture pour venir s'enrouler sur un rouleau, caractérisé en ce que l'on détecte la vitesse angulaire instantanée du rouleau enrouleur, au cours du fonctionnement de la machine, et en ce qu'on règle cette vitesse de manière à maintenir constan- te ou sensiblement telle l'accélération centrifuge à l'endroit o le tissu s'enroule sur le rouleau tracteur. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé er ce que la détection de la vitesse angulaire wdu rouleau enrouleur (5) est obtenue au moyen de la tension électrique fournie par une dynamo tachymétrique liée en rotation à ce rouleau tandis que la tension fournie par une seconde dynamo tachymétrique entrainée par le tissu sert à mesurer la vitesse linéaire v de celui-ci. 3. irocédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'on réalise le produit w.v par vo e électronique, on compare la valeur mesurée à une valeur de consigne et on utilise le signal résultant pour régler la vitesse du moteur entraînant le rouleau enrouleur (5). 4. 1-rocédé selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'on fait le réglage en partant de la somme a w+ v, a étant un coefficient égal au produit du rayon initial du rouleau enrouleur (5) par la racine carrée du rapport entre le rayon final de ce rouleau et son rayon initial, de sorte que les valeurs de cette somme soient égales au début et à la fin de l'opération d'enroulement du tissu et varient peu dans l'intervalle, les signaux aw et v étant sommés élec- troniquement et la somme étant comparée à une valeur de con- signe pour fournir un signal résultant qui agit sur le dis- positif de réglage du moteur du rouleau enrouleur. 5. Machine pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens propres à engendrer des signaux électriques proportionnels respectivement à la vitesse angulaire du rouleau d'entralnement du tissu (5) et à la vitesse linéaire v du tissu engendrée par la rotation de ce rouleau, et des moyens utilisant ces signaux pour fournir au dispositif de réglage du moteur électrique un signal de commande propre à maintenir constant, ou pratiquement tel, le produitiv.v. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif électronique permettant de faire la somme du signal proportionnel à v et d'un signal a.ua étant un coefficient égal au rayon initial du rouleau multiplié par la racine carrée du rapport du rayon final de ce rouleau à son rayon initial, des moyens pour comparer le signal de somme à un signal de consigne, et des moyens pour appliquer la différence positive ou négative au dispo- sitif de réglage de la vitesse du moteur d'entraînement. 7. Machine selon la revendication 6 caractérisée en ce que le moteur électrique à courant continu qui entrafîne le rouleau enrouleur comporte pour le réglage de son excita- tion un variateur à thyristor. 8. Machine selon l'une des revendications 5 à 7, - munie d'un cylindre d'essorage devant s'appuyer sur le tissu à l'endroit o il se dépose sur le rouleau tracteur (5), caractérisée en ce que le bâti oscillant (16, 18) qti porte le cylindrejaccompagnant le tissu sur le rouleau enrou- leurjest déformable de manière que le cylindre s'appuie sur le tissu sur toute la largeur de celui-ci. 9. Machine selon la revendication 8 caractérisée en ce que les deux bras (1l portant le cylindre (14) sont reliés à l'entretoise (18) qui les réunit, par des boulons ou des rivets (20) non serrés à fond et engagés dans des. trous ovalisés, pour permettre une liberté de mouvement entre l'entretoise et les bras.