Brevet FR2648120A1 — publié le 19901214

DISPOSITIF DE FREINAGE A PRE-REGLACE ET COMMANDE AUTOMATIQUE POUR UN FIL EN DEPLACENENT La présente'invention concerne le freinage d'un élément plat en défilement, en particulier un élément filiforme tel qu'un fil textile. Elle concerne un dispositif de freinage comportant de maniére connue deux organes de frottement entre lesquels ledit élément se déplace et contre lesquels il s'applique, créant des forces de frottement génératrices de freinage ou plus généralement de tension. Plus précisément elle concerne un dispositif de ce type, apte à permettre un pré-réglage automatique du positionnement relatif des organes de frottement et, en fonctionnement, la commande automatique de ce positionnement en fonction d'un programme pré-établi. On connaît bien des dispositifs de freinage ou de tension mettant en oeuvre deux organes de frottement, entre lesquels passe un fil et contre lesquels ledit fil frotte. Il s'agit par exemple d'un tendeur à coupelles ; dans ce cas , la force de freinage occasionnée par le frottement du fil lors de son.passage entre les coupelles , est réglée à l'aide d'une tige filetée associée à un ressort de compression. Le réglage de ce tendeur est réalisé le plus souvent manuellement , ou bien il peut l'entre au cours du fonctionnement de la machine sur laquelle le fil défile grâce à des capteurs appropriés . On connaît un dispositif de ce type, conçu pour la régulation de la tension sur métier à tricoter notamment, par le brevet européen NO 0108660. Les dispositifs connus présentent une grande inertie et ne sont pas trés précis du fait du positionnement des organes de frottement par des moyens commandés mécaniquement. C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif qui pallie les inconvénients précités. C'est un autre but de l'invention que de proposer un dispositif qui réalise un pré-réglage automatique du positionnement relatif des organes de frottement. C'est un autre but de l'invention que de proposer un dispositif qui réalise, à partir du positionnement pré-réglé des organes de frottement, la commande automatique de ce positionnement en fonction d'un programme pré-établi. Selon l'invention, le dispositif de freinage ou de tension d'un élément rectiligne en déplacement, notamment un fil textile, comprend de maniére connue deux organes de frottement entre lesquels passe l'élément rectiligne au cours de son déplacement. De maniére caractéristique chacun des deux organes de frottement est équipé de moyens convertisseurs , aptes à convertir une contrainte mécanique en tension électrique et inversement à convertir une tension électrique en une variation de dimension, et le dispositif comporte des moyens électriques de commande du déplacement l'un par rapport à l'autre des deux moyens convertisseurs. Ainsi le fonctionnement du dispositif de freinage ne nécessite le déplacement d'aucun organe mécanique particulier. Le déplacement des organes de frottement est obtenu électriquement grâce à la variation de dimension du ou des moyens convertisseurs. Les moyens électriques de commande comprennent par exemple: a. une logique de commande , apte à transformer en tension électrique un programme de freinage ou de tension pré-établi, ladite logique étant reliée à chacun des deux moyens convertisseurs par l'intermédiaire de deux amplificateurs, b. un moyen de mise en forme du signal électrique , relié à l'un des moyens convertisseurs c. et ;n comparateur apte à comparer le signal émis par ledit moyen de mise en forme à un seuil de référence , programmé dans la logique de commande. Selon une version préférée du dispositif de 1 'invention, les moyens convertisseurs consistent en des éléments piézo-électriques. Dans ce cas les moyens de commande précités comprennent aussi un inverseur , actionné par la logique de commande, et reliant l'un des moyens convertisseurs soit à l'amplificateucorrespondant soit au moyen de mise en forme du signal. Selon une autre version du dispositif de l'invention, chacun des moyens convertisseurs consiste en un électro-aimant associé à un convertisseur pression-tension Dans ce cas les moyens de commande précités comprennent un -aussi un amplificateur complémentaire relié d'une part à la logique de commande et d'autre part à l'électro-aimant équipant l'un des organes de frottement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va être faite du mode préféré de réalisation du dispositif de freinage , et de son fonctionnement, illustré par le dessin annexé dans lequel La figure 1 est une représentation sous forme de diagramme du dispositif La figure 2 est un ensemble de courbes représentant ltévolution de la tension électrique en différents points du diagramme de la figure Le mode de réalisation préféré décrit ci-aprés concerne le freinage ou la mise sous tension d'un fil textile I au cours de son déplacement sur une machine de production, par exemple un métier à tisser ou à tricoter. Le fil I se déplace entre les deux organes 2 et 3 représentés schématiquement sur la figure I sous forme de deux rectangles, un premier rectangle 2 plus petit et un second rectangle 3 plus grand. Chaque organe 2,3 est constitué d'une surface de frottement, par exemple une coupelle ou tout autre moyen approprié , solidaire d'une céramique piézo-électrique. Les organes 2,3 sont montés sur un bâti indépendant ou sur la machine sur laquelle défile le fil I de telle sorte que les parties des céramiques piézo-électriques les plus éloignées du fil I sont fixées au bati ou à la machine tandis que les parties les plus proches du fil sont fixées aux coupelles ou aux surfaces de frottement. La céramique piézo-électrique de l'organe 3 est reliée par l'amplificateur 8 à la logique de commande 9. La céramique piézo-électrique de l'organe 2 est reliée à la logique de commande 9 par l'intermédiaire de l'inverseur 4 et soit de l'arplificareur 7 soit du systéme de mise en forme du signal 5 et du comparateur 6. La logique de commande 9 est à même de recevoir des ordres de commande , schématisés en lC et de les transformer en tension électrique. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. La phase de pré-réglage a pour but de positionner le plus précisément possible et sans intervention d'aucune sorte les deux surfaces de frottement par rapport au fil 1. Dans cette phase de pré-réglage, l'inverseur est dans la position Il où il met en relation la céramique piézo-électrique de l'organe 2 et le système 5 de mise en forme du signal. Cette position est obtenue par envoi de la logique de commande 9 d'une tension électrique (courbe C de la figure 2). Simultanément la logique de commande 9 envoie une rampe de tension à l'amplificateur 8 (courbe A de la figure 2). Cette tension électrique transmise à la céramique piézo-électrique de l'organe 3 a pour effet de faire varier la dimension de la céramique et donc de déplacer vers le fil I la coupelle ou la surface de frottement correspondante. Lorsque la valeur de la tension sera telle que la surface de frottement de l'organe 3 viendra s'appliquer contre le fillet la surface de frottement de l'organe 2 , la pression créée par ce contact va se répercuter sur la céramique piézo-électrique de l'organe 2 et engendrer une tension électrique (courbe B sur la figure 2). Cette tension est mise en forme dans le systéme 5 puis comparée dans le comparateur 6 par rapport à un seuil de référence introduit préalablement dans la logique de commande 9. Dés la détection de la différence de potentiel provenant du comparateur 6, la logique de commande 9 commande l'interruption de la rampe de tension , et éventuellement la diminution de la tension. Ceci a pour effet d 'écarter trés légèrement la surface de frottement de l'organe 3 et de positionncr les - deux surfaces trés précisément par rapport au fil I de telle sorte que le fil i glisse très exactement entre les deux surfaces , à la limite du freinage. Le pré-réglage étant réalisé , la logique de commande 9 bascule l'inverseur 4 de telle sorte qu'il relie la céramique piézo-électrique de l'organe 2 à l'amplificateur 7, et elle maincient la valeur de la tension vers l'amplificateur 8 constante, ou la fait varier en réponse à un ordre de commande définissant la variation de la force de freinage en fonction par exemple de la cinématique du métier. Cet ordre de commande (courbe D sur la figure 2) provoque l'envoi de tensions électriques vers l'un (7) ou l'autre (8) des amplificateurs , entraînant la déformation de la céramique piézo-électrique correspondante et donc le déplacement de la surface de frottement vers le fil. Dans le cas où la force de freinage requise nécessite le déplacement l'une vers l'autre des deux surfaces de frottement, la logique de commande 9 envoie successivement ou simultanément la tension électrique aux deux amplificateurs 7,8. L'organe 3 est de préférence plus lourd que l'organe 2, afin de minimiser le déplacement de l'organe 3, lors du fonctionnement impulsionnel du dispositif et notantment lorsque l'organe 2 fonctionne seul. I'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'etre décrit à titre d'exemple . En particulier , chaque surface de frottement peut être équipée d'un électro-aimant et d'un convertisseur pression-tension. Dans ce cas , 1 'inverseur 4 sera supprimé , l'électro-aimant correspondant à l'organe 2 sera relié à l'amplificateur 7 et le convertisseur pression-tension correspondant à ce même organe 2 sera relié au système de mise en forme 5. L'électro-aimant correspondant à l'organe 3 sera relié à un amplificateur complémentaire relié à la logique de commande, et le convertisseur pression-tension correspondant à ce même organe 3 sera relié à l'amplificateur 8. La logique de commande pourra envoyer sur les deux amplificateurs 7,8 deux tensions électriques de meme signes ayant pour effet de faire s'écarter les deux électro-aimants et donc les deux organes 2,3 , ou bien deux tensions électriques de signes rontraires ayant pour effet de faire se rapprocher les deux électro-aimants et donc les deux organes 2,3. REVENDICATIONS J. Dispositif de freinage ou de tension d'un élément rectiligne en déplacement , tel qu'un fil textile (I) , du type comprenant deux organes de frottement (2,3) entre lesquels ledit élément (1) passe lors de son déplacement, caractérisé en ce que chacun des deux organes de frottement est équipé de moyens convertisseurs , aptes à convertir une contrainte mécanique en tension électrique et inversement à convertir une tension électrique en une variation de dimension , et en ce qu'il comporte des moyens électriques de commande du déplacement l'un par rapport à l'autre des deux moyens convertisseurs. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens électriques de commande comprennent a. une logique de commande (9), apte à transformer en tension électrique un programme de freinage ou de tension pré-établi, ladite logique étant reliée à chacun des deux moyens convertisseurs (2,3) par l'intermédiaire de deux amplificateurs (7,8), b. un moyen (5) de mise en forme du signal électrique , relié à l'un des moyens convertisseurs (2), c. et un comparateur (6) apte à comparer le signal émis par ledit moyen (5) de mise en formeà un seuil de référence, programmé dans la logique de commande (9). 3. Dispositif selon la tevendication I caractérisé en ce que les moyens convertisseurs consistent en des éléments piézo-électriques. 4. Dispositif selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un inverseur (4), actionné par la logique de commande (9) , et reliant l'un des moyens convertisseurs (2) soit à l'amplificateur (7) correspondant soit au moyen de mise en forme du signal (5). 5. Dispositif selon la revendication I caractérisé en ce que chacun des moyens convertisseurs consiste en un électro-aimant associé à un convertisseur pression-tension. 6. Dispositif selon les revendications 2 et 5 caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent un amplificateur complémentaire relié d'une part à la logique de commande et d'autre part 9 l'électro-aimant équipant l'un des organes de frottement.