Brevet FR2667581A1 — publié le 19920410

DISPOSITIF POUR LA FORMATION D'UNE RESERVE DE FIL SUR UNE MACHINE TEXTILE. Dans le domaine de l'industrie textile, aux différents stades de la transformation de la matière depuis la réalisation du fil jusqu'à l'obtention d'un produit fini tel qu'un tissu, on se trouve confronté très souvent au problème d'avoir à stocker temporairement une longueur déterminée de fil. Un tel problème se pose par exemple dans le cas des différentes machines de filature sur lesquelles on doit intervenir, par exemple à la suite d'une casse ou pour supprimer un défaut et que l'on souhaite réaliser une telle opération sans interrompre la production ; un problème similaire se pose sur les métiers à tisser, notamment sur les métiers dits "sans navette" dans lesquels, pendant le processus même d'insertion d'une trame, on prépare la longueur de fil nécessaire pour l'insertion de la trame suivante. Dans les deux cas, on peut dire qu'un tel impératif de stockage résulte du fait qu'en amont d'une zone déterminée, le fil est débité à une vitesse constante et, qu'en aval de cette zone, il est transporté à une vitesse différente, voire même est immobilisé (ou inversement). Un tel problème a été posé depuis fort longtemps comme cela ressort clairement du FR-A-1 404 286 qui décrit une solution permettant de réaliser une rattache de fil sur un bobinoir sans interruption du fonctionnement de ce dernier, et du FR-A-1 581 247 qui décrit quant à lui, une solution utilisable plus particulièrement sur un métier à tisser et dans laquelle le fil est stocké sous la forme d'une boucle, étant indiqué par ailleurs (cf. page 1 lignes 12 à 20) qu'antérieurement à la solution décrite dans ce document, il était connu de guider des fils le long de l'embouchure d'un conduit relativement plat et de recueillir une quantité excédentaire d'un fil dans ce conduit sous la forme d'une boucle "en utilisant dans ce but un courant d'air dirigé transversalement par rapport au parcours du fil", une telle solution pouvant être comparée à celle mentionnée dans le brevet français 1 562 147 (exemple illustré par la figure 5 de ce document). De très nombreuses autres propositions ont été faites aussi bien dans le domaine de la "filature" que dans celui du tissage postérieurement à ces documents, comme cela- ressort notamment des FR-A-2 351 195, FR-A-2 162 944, FR-A-2 495 196, FR-A-2 355 932 et 2 323 783. Si dans le domaine du tissage, les solutions précitées permettent de stocker une longueur suffisante de fil étant donné que la largeur des métiers à tisser sans navette dépassent rarement deux mètres, en revanche, dans le domaine de la filature, elles ne permettent pas d'effectuer des opérations de rattache (ou épissures) au moyen de systèmes ayant un cycle de fonctionnement lent qui implique donc de pouvoir stocker sur la machine de filature une grande longueur de fil. Ainsi, à titre d'exemple, pour une machine fonctionnant à dix mètres/seconde, et avec un système de rattache dont le cycle de fonctionnement est de l'ordre de deux secondes, il est nécessaire de pouvoir stocker vingt mètres de fil, ce qui est irréalisable avec les solutions actuellement connues. Une telle impossibilité peut s'expliquer de la manière suivante en se reportant à la figure 1 annexée. En effet, si l'on se reporte à cette figure 1, si l'on souhaite stocker à l'intérieur d'un conduit (1) relativement plat, dont la fente d'entrée (2) est de section rectangulaire et a une hauteur (L) égale par exemple à cinquante millimètres, le fil (3) se déplaçant verticalement au regard de cette fente (2), si l'on veut former une boucle longue, dans un tel plan vertical et ce sous l'action d'un courant d'air de vitesse (V), le fil ayant un poids (P) et étant soumis à une tension (T), le brin supérieur (4a) de la boucle (4) sera incliné d'un angle alpha de l'ordre de 0,5 à 1" suivant le titre du fil et la vitesse de l'air, le brin inférieur (4b) restant, quant à lui, horizontal et étant soutenu par la paroi inférieure du conduit (1). L'expérience montre que pour une largeur initiale (L) de cinquante millimètres, il est possible de former une boucle fiable ayant une longueur maximum de quatre mètres (soit seulement huit mètres de fil stocké). Par suite, si l'on souhaite obtenir une longueur de boucle compatible avec un système de rattache (noueur, système formant une épissure ...), dont le cycle de fonctionnement est lent et est par exemple de l'ordre de deux secondes et pour lequel il faut, comme dit précédemment, une longueur de fil stocké d'environ vingt mètres, la solution logiquement envisageable consiste à diminuer la valeur de l'angle alpha. Pour diminuer cet angle, il convient donc d'augmenter la tension du fil ce qui, d'un point de vue textile, peut être un inconvénient grave pour le processus et implique obligatoirement une augmentation de la vitesse V de l'air, donc les pertes de charge et par suite l'énergie consommée. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un perfectionnement apporté à de tels dispositifs de stockage temporaire d'un fil, qui permet de résoudre ces problèmes. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour un dispositif de stockage utilisé sur une machine de filature dans laquelle le débit d'alimentation de fil ne peut être interrompu, mais il est évident qu'elle pourrait être également appliquée à une machine dans laquelle se poserait le problème inverse, c'est-àdire, comme le cas du FR-A-1 404 286, sur une machine dans laquelle la réception du fil formé ne peut pas être interrompue. D'une manière générale, l'invention concerne donc un perfectionnement apporté aux dispositifs permettant un stockage temporaire d'un fil en mouvement sous la forme d'une boucle. Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce qu'il comporte à l'intérieur du conduit où le fil est stocké sous la forme d'une boucle, des moyens séparant hydrauliquement la fente dudit conduit en deux canaux, et provoquant un débit d'air vertical compensant l'effet de la pesanteur sur le brin supérieur de la boucle. Selon une forme de réalisation conforme à l'invention, une telle circulation de fluide est obtenue en subdivisant la fente initialement rectangulaire du conduit de maintien du fil en forme de boucle en deux canaux séparés par une partie en relief, formant un bourrelet sur toute la longueur du conduit, bourrelet qui laisse un passage libre par rapport à la face latérale du conduit qui lui est opposé et qui est incliné de façon à former à l'intérieur dudit conduit deux canaux, l'un, supérieur de section croissante à l'intérieur duquel est positionné le brin de la boucle sortant du conduit et qui est maintenu à une tension élevée, l'autre, de section décroissante, dans lequel est disposé le brin de la boucle soumis à la tension la plus faible. Compte tenu d'un tel mode de réalisation, dans le canal à section croissante, la vitesse d'air, donc les pertes de charge, ont tendance à diminuer, alors que dans le canal à section décroissante, la vitesse d'air, donc les pertes de charge, ont tendance à croître. Une telle dissymétrie induit un débit d'air du canal inférieur vers le canal supérieur, débit certes faible mais suffisant pour compenser l'effet de la pesanteur sur le brin supérieur (le plus tendu), et maintenir, sur une très grande longueur, les deux brins de la boucle bien séparés l'un de l'autre. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif, mais non limitatif, et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - la figure 1 illustre comme vu précédemment la manière dont se forme une boucle de fil en mouvement à l'intérieur d'un conduit de stockage soumis à l'action d'un courant de fluide - la figure 2 est une vue schématique, en perspective d'un dispositif de stockage réalisé conformément à l'invention - les figures 2a et 2b sont respectivement des schémas montrant les sections à l'entrée et à la sortie d'un tel dispositif de stockage réalisé conformément à l'invention - la figure 2c illustre schématiquement la manière dont peut être décomposée l'action du courant de fluide (air) à l'intérieur du conduit ;; - la figure 3 est une vue schématique montrant la manière dont est mis en oeuvre un tel dispositif de stockage sur une machine de filature. Si l'on se reporte aux figures annexées, et en utilisant les mêmes références que celles employées dans la figure 1, le dispositif de stockage conforme à l'invention se présente donc sous la forme d'un conduit désigné par la référence générale (1), dont la fente d'entrée (2) a une section de forme générale rectangulaire. A titre indicatif, dans l'exemple de réalisation illustré, l'enceinte de stockage se présente sous la forme d'un conduit rectangulaire ayant une section dont les dimensions sont : L = 50 mm et e = 4 mm. Le fil (3) provenant d'une source d'alimentation est stockée à l'intérieur de cette chambre (1) sous la forme d'une boucle comportant deux brins (4a,4b) obtenus grâce à l'action d'un courant d'air s'écoulant à l'intérieur de ladite enceinte. Conformément à l'invention, on crée à l'intérieur du canal où le fil est stocké sous la forme de boucle, une perte de charge dans le débit de fluide qui sépare hydrauliquement la fente en deux canaux et provoque un débit d'air compensant l'effet de pesanteur sur le brin supérieur (4a) de la boucle. Dans l'exemple de réalisation illustré, une telle circulation de fluide est obtenue en subdivisant la fente initialement rectangulaire du conduit de maintien du fil en deux canaux séparés (A,B) par une partie en relief (10) qui forme un bourrelet sur toute la longueur du conduit, bourrelet qui laisse un passage libre (e') par rapport à la face latérale du conduit qui lui est opposée et qui est inclinée de façon à former à l'intérieur dudit conduit deux canaux, l'un supérieur (A), l'autre inférieur (B). Le canal supérieur (A) a une section croissante alors que le canal inférieur (B) a une section décroissante. A titre indicatif, pour un conduit ayant une hauteur (L) de 50 mm, à l'entrée, le canal (A) a une hauteur L de 10 mm, le bourrelet une hauteur L' de 10 mm, et le canal (B) une hauteur de 30 mm. A l'autre extrémité de la chambre, ces dimensions se trouvent inversées. -Par suite, dans le canal (A), la vitesse d'air donc les pertes de charge, a tendance à diminuer, alors qu'en revanche, dans le canal (B), la vitesse d'air donc les pertes de charge, a tendance à croître. Cette dissymétrie induit donc un débit d'air de (B) vers (A) permettant de compenser l'effet de la pesanteur sur le brin supérieur (4a). Un tel dispositif peut être, comme cela est illustré à la figure 3, utilisé pour réaliser des rattaches sur une machine de filature dans laquelle le débit de matière (3) ne doit pas être interrompu. Dans une telle installation, le fil mobile (3) délivré par un fournisseur (12) a une vitesse de 600 mètres/minute et est transféré depuis le délivreur (12) jusqu'à une position (P2) par un aspirateur, assurant une tension de fil suffisante pour que ce fil, passant devant l'entrée (2) du stockeur, ne soit pas aspiré par ce dernier. Par ailleurs, l'autre extrémité du fil prélevé à partir du système de renvidage (13) qui a été stoppé, est, quant à elle, amenée à une aspiration (P1) qui assure une légère tension à ce fil immobile. Les deux extrémités ainsi positionnées sont alors introduites dans le système de rattache (14) de type connu, par exemple du type permettant de réaliser une épissure, la durée totale de l'opération étant de l'ordre de une seconde. Les systèmes d'aspiration (P1,P2) permettront, après réalisation de la rattache, d'évacuer les deux extrémités de fil coupé. Le cycle de rattaché débute par la fermeture d'une pince (15), qui immobile donc le fil (3) provenant de la source d'alimentation (12). Le débit de fil étant interrompu brutalement, le dispositif de rattache (14) peut fonctionner. Pendant ce temps, le fil (3) provenant du délivreur (12) est accumulé sous la forme d'une boucle à l'intérieur du stockeur (1) conforme à l'invention. Lorsque les deux extrémités sont rattachées, la pince (15) s'ouvre et l'opération de rebobinage en (13) peut s'effectuer. Cette opération de rebobinage débute en survitesse, de manière à résorber aussi rapidement que possible le fil maintenu dans l'ensemble de stockage (11). A titre indicatif, avec un dispositif de stockage réalisé conformément à l'exemple illustré par les figures 2, 2a et 2b, il a été possible de réaliser des opérations de rattache sur des filés de fibres ayant un titre compris entre 7 et 80 tex pour des vitesses allant de 300 à 1200 mètres/minute, la longueur des fils stockés atteignant 22 mètres, et ce avec un débit d'air de l'ordre de 10 Nm3/h sous une pression de l'ordre de 0,25 atmosphère. De préférence, le dispositif conforme à l'invention sera associé à un ensemble robotisé déplaçable dans les différentes positions d'une machine, mais éventuellement, il pourrait être envisagé de disposer un dispositif stockeur pour chaque position. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATION 1/ Dispositif pour la formation d'une réserve de fil sur une machine textile, dans laquelle le débit d'alimentation (ou de réception) du fil (3) ne peut être interrompu, du type selon lequel on réalise le stockage temporaire du fil (3) en mouvement à l'intérieur d'un conduit (1) relativement plat, soumis à l'action d'un débit de fluide, sous la forme d'une boucle (4) comportant deux brins (4a,4b), caractérisé en ce qu'il comporte, à l'intérieur du conduit (1) où le fil est stocké sous la forme d'une boucle, des moyens séparant hydrauliquement la fente de ce conduit en deux canaux (A,B) et provQquant un débit d'air vertical compensant l'effet de la pesanteur sur le brin supérieur (4a) de la boucle.