Brevet FR2736905A1 — publié le 19970124

La présente invention se rapporte à un dispositif pour remplir un pot avec un ruban de fibres, dans lequel le ruban de fibres est fourni par un disque tournant agencé dans une plaque de support et est déposé en anneaux, et dans lequel le pot est pourvu d'un fond mobile suivant la hauteur du pot, et dans lequel un dispositif de levage et/ou d'abaissement externe pour le fond de pot est associé au pot et la commande de ce dispositif de levage et/ou d'abaissement s'effectue au moyen d'un dispositif de commande et de régulation électronique. Dans le traitement de fibres, dans la phase de la préparation à la filature, le ruban de fibres est déposé dans un pot à l'extrémité de sortie d'une machine à produire des rubans de fibres, comme par exemple une cardeuse ou un banc d'étirage, par un dispositif de dépose de ruban qui présente un disque tournant retenu dans une plaque de support fixe. Le pot ouvert vers le haut est agencé au-dessus du disque tournant qui présente une sortie de ruban de fibres agencée excentriquement, de façon que lors de la rotation du disque tournant, la sortie de ruban de fibres se déplace sur un trajet circulaire, grâce à quoi le ruban de fibres est déposé de manière annulaire dans le pot. Le pot est normalement pourvu d'un fond mobile verticalement qui est progressivement abaissé pendant le remplissage du pot avec le ruban de fibres. Pendant une telle opération, la face inférieure de la plaque de support fixe dans laquelle est retenu le disque tournant, est en contact avec la couche de ruban de fibres actuellement supérieure, et une certaine force de refoulement est exercée sur le matériau de ruban de fibres déposé. Pour que le remplissage avec le ruban de fibres présente une consistance homogène sur toute la hauteur du pot, et que la déposition du ruban de fibres s'effectue de manière solide, on doit assurer que l'ampleur sous laquelle le ruban de fibres est serré dans le pot, c'est-à-dire la pression qui est exercée par la coopération du fond de pot avec la plaque de support sur le ruban de fibres reste constante indépendamment de la hauteur de remplissage, c'est-à-dire indépendamment de la position en hauteur respective du fond de pot. Le document DE-OS 44 07 849 décrit un dispositif pour remplir un pot avec un ruban de fibres, du type décrit en introduction, dans lequel est prévu entre le dispositif de levage et/ou d'abaissement et le fond de pot un capteur de pression qui mesure, pour commander le déplacement du fond de pot, la force exercée par le ruban de fibres sur le fond de pot. Ce capteur de pression est également déplacé lors du déplacement du fond de pot. Un inconvénient de ce dispositif est que la force mesurée par le capteur de pression se compose de plusieurs forces, à savoir sensiblement par la force de refoulement qui est exercée verticalement sur le ruban de fibres situé sur le fond de pot, et par le poids du ruban de fibres qui augmente avec l'abaissement du fond de pot pendant l'opération de remplissage avec le ruban de fibres. Au cas o l'on doit éliminer l'effet du poids sur la commande du déplacement du fond de pot, le dispositif de commande et de régulation doit modifier les signaux envoyés par le capteur de pression par soustraction du poids respectif du ruban de fibres. Un signal qui représente un tel poids respectif doit être produit par un capteur de course qui mesure le niveau en hauteur du fond de pot et ainsi les quantités de fibres respectivement déposées dans le pot. En supplément, le poids spécifique des fibres utilisées doit également être pris en considération. L'objectif sous-jacent à l'invention est par conséquent de réaliser un dispositif du type mentionné en introduction, dans lequel la commande du déplacement du fond de pot est indépendante du poids du ruban de fibres déposé dans le pot. Cet objectif est atteint par le dispositif conforme à l'invention pour remplir un pot avec un ruban de fibres, dans lequel est prévu un capteur de pression fixe qui répond aux forces exercées vers le haut par le ruban de fibres déposé dans le pot, et qui envoie des signaux à un dispositif de commande et de régulation électronique pour commander le déplacement du fond de pot. On peut également prévoir des variantes de réalisation avantageuses qui sont expliquées ci-après. L'essentiel de l'invention réside dans le fait qu'on prévoit un dispositif pour remplir un pot avec un ruban de fibres, dans lequel le ruban de fibres est fourni par un disque tournant agencé sur une plaque de support et est déposé en anneaux, et dans lequel est prévu un capteur de pression fixe qui répond à des forces exercées vers le haut par le ruban de fibres déposé dans le pot. Le capteur de pression envoie à un dispositif de commande et de régulation des signaux pour commander le fond de pot mobile en hauteur, le déplacement du fond de pot s'effectuant par l'intermédiaire d'un dispositif de levage et/ou d'abaissement externe associé au pot. Etant donné que le capteur de pression fixe répond uniquement à des forces exercées vers le haut par le ruban de fibres serré entre la face inférieure de la plaque de support et par le fond de pot, la mesure de la pression est indépendante du poids du ruban de fibres. On comprendra que l'on peut utiliser dans le dispositif conforme à l'invention des pots ronds comme également des pots aplatis. Dans ce qui suit, on décrira plus en détail le dispositif conforme à l'invention pour remplir un pot avec un ruban de fibres, en se référant aux dessins ci-joints. Les figures montrent: fig. 1 un banc d'étirage en illustration en perspective; fig. 2 un pot aplati debout dans un dispositif de levage et d'abaissement, en vue latérale; fig. 3 un mode de réalisation préféré du dispositif conforme à l'invention, en partie en coupe latérale, en partie en schéma-bloc; et figs. 4, 5 et 6 des vues latérales schématiques de trois autres modes de réalisation préférés du capteur de pression du dispositif conforme à l'invention. Pour toute la description qui suit s'applique la définition suivante. Lorsqu'une figure présente, pour des raisons de clarté dans les dessins, des chiffres de référence qui ne sont cependant pas expliqués dans le texte directement associé de la description, on se réfère à leur mention dans d'autres descriptions des figures. Figure 1 On a agencé des pots ronds 1 au-dessous de l'entrée de ruban 3 d'un banc d'étirage DF. Le ruban d'alimentation 2 d'une pluralité de pots 1 est tiré via des cylindres et amené à un banc d'étirage 4 qui produit un ruban de fibres 12. Après avoir passé le banc d'étirage 4, le ruban de fibres 12 parvient dans un disque tournant 5 agencé dans une plaque de support 26, et il est déposé en anneaux dans un pot aplati 6. Le pot aplati 6 est debout sur un chariot 7 qui est transporté horizontalement en va-et-vient par un dispositif de déplacement non illustré, comme montré par les flèches A et B. Le banc d'étirage 4 et le disque tournant 5 sont assurés à l'encontre d'un contact par une couverture de banc d'étirage 10. Une fenêtre 11 qui y est prévue permet d'observer le banc d'étirage et l'opération de déposition. On a agencé à côté d'une station de remplissage de ruban de fibres 19, directement à la suite du chariot 7, deux bandes de convoyage, à savoir la bande à pots vides 8 et la bande à pots pleins 9. Sur ces bandes, les pots vides 6a sont amenés et les pots pleins 6b sont enlevés en direction des flèches C, D. La direction longitudinale du pot 6 est parallèle aux directions de convoyage C, D. Par exemple à l'aide d'un dispositif d'échange non illustré, on peut placer un pot plein 6b depuis le chariot 7 sur l'extrémité de réception de la bande de convoyage 9 et simultanément un pot vide 6a depuis l'extrémité de sortie de la bande de convoyage 8 sur le chariot 7. On a monté sur le chariot 7 un dispositif de levage et d'abaissement 13 qui est constitué par un châssis 42, par des galets de renvoi 23 et par un élément de transport flexible 22 qui peut être déplacé en direction des flèches E et F. Figure 2 Le pot 6 présente un fond de pot 17 mobile verticalement qui est pourvu d'éléments entraînmeurs 16. Ces éléments entraîneurs 16 pénètrent à travers des fentes verticales 20 qui sont ménagées dans les chants opposés du pot aplati 6 hors du pot et reposent sur des éléments de support 25 qui sont fixés sur l'élément de transport flexible 22. L'un des galets de renvoi 23 est entraîné via une poulie 40 et une courroie d'entraînement 38 par un moteur 24. Le moteur 24 est réalisé dans ce cas sous forme d'un moteur commandé, qui peut tourner à différentes vitesses de rotation et dans les deux directions de rotation. Lors de l'arrivée d'un pot vide sur le chariot 7, les éléments entraîneurs 16 parviennent sur les éléments de support 25, de sorte qu'un soulèvement des éléments de support 25 provoque un mouvement vers le haut des éléments entraîneurs 16 et ainsi du fond de pot 17. Figure 3 Un disque tournant 5 retenu par une plaque de support fixe 26 remplit un pot vide 6 avec un ruban de fibres 12, le pot étant dressé sur le chariot 7 et étant déplacé en va-et-vient dans la direction des flèches A, B. Pendant la déposition continue du ruban de fibres, les enroulements supérieurs du ruban de fibres 12 dépassent au-delà du bord supérieur du pot 6 et sont en contact avec la face inférieure 26a de la plaque de support 26. Il faut prendre en considération que la distance entre le bord supérieur du pot et la face inférieure 26a de la plaque de support 26 n'est pas illustrée à échelle dans l'illustration schématique. Un capteur de pression 29 est monté de telle manière dans la plaque de support 26 que sa surface sensible à la pression est sensiblement coplanaire avec la face inférieure 26a de la plaque de support 26, de sorte que le capteur de pression 29 produit des signaux qui représentent les forces par lesquelles le ruban de fibres 12 s'appuie contre la face inférieure 26a. Les signaux sont envoyés par le capteur de pression 29 à un dispositif de commande et de régulation 27 qui est relié via une commande de moteur 28 au moteur 24. Pour qu'une force de refoulement constante prédéterminée à l'avance soit exercée verticalement sur le ruban de fibres 12 déposé dans le pot 6, le dispositif de commande et de régulation 27 règle la vitesse de rotation du moteur 24 de telle sorte que la force exercée par la couche supérieure du ruban de fibres 12 sur le capteur de pression 29 reste constante. En d'autres termes, la vitesse de rotation du moteur 24 est telle que la vitesse du mouvement vers le bas des éléments de supports 25 qui sont fixés sur les éléments de transport flexibles 22 assure, en liaison avec la vitesse de la déposition de ruban de fibres par le disque tournant 5, un serrage uniforme du ruban de fibres 12 dans chaque position en hauteur du fond de pot 17 qui se déplace vers le bas. Par conséquent, lorsque le dispositif de commande et de réglage 27 détecte un affaiblissement du signal envoyé par le capteur de pression 29, en raison d'une chute de la pression exercée vers le haut par le ruban de fibres 12, qui est causée par exemple par une réduction de la vitesse de déposition du disque tournant ou par une diminution de la densité de déposition du ruban de fibres, un signal de sortie du dispositif de commande et de régulation 27 provoque que le moteur 24 réduit sa vitesse de rotation, grâce à quoi la vitesse du mouvement vers le bas du fond de pot 17 est ralentie. Grâce à ceci, la force exercée vers le haut par le ruban de fibres déposé 12 sur la face inférieure 26a de la plaque de support 26 et ainsi sur le capteur de pression 29, est augmentée à nouveau et la pression désirée réglée auparavant est rétablie. Le capteur de pression 29 peut être par exemple un capteur piézo-électrique habituel ou bien un capteur à jauge extensiométrique. Dans l'exemple illustré, la surface qui est exposée au contact avec le ruban de fibres 12 est agencée à l'intérieur du contour de la face inférieure 26a de la plaque de support 26. Figure 4 On comprendra que pour la réalisation de l'invention, on peut agencer différents types de palpeurs sur la plaque de support 26. Les exemples de réalisation illustrés aux figs. 4, 5 et 6 montrent des palpeurs de pression dont la surface sensible a la pression se trouve à l'extérieur du contour de la plaque de support 26. Les organes associés produisant un signal détectent l'ampleur du déplacement de l'élément capteur qui porte la surface sensible à la pression. Le capteur de pression désigné de façon générale par la référence 30 à la fig. 4 comporte un ressort à lame 31 qui est fixé à une extrémité sur la plaque de support 26 et qui coopère avec un capteur inductif de proximité 32. Le ressort à lame 31 présente une partie métallique dont la distance est détectée par le capteur de proximité d'approche 32. Figure 5 Dans le capteur de pression 33 illustré, les organes produisant le signal comportent une armature 34 qui est fixée sur le ressort à lame 31, et un solénoïde 35 qui produit un signal qui représente l'ampleur de la pénétration de l'armature 34 dans le solénoïde 35. Figure 6 Dans l'exemple de réalisation illustré, le capteur de pression désigné de façon générale par la référence 36 comporte un bras mobile 37 non élastique en lui-même, qui est retenu à une extrémité par un pivot 39 fixé sur le châssis de la machine. Le bras 37 s'étend depuis le pivot 39 jusqu'à la plaque de support 26, o il est saisi depuis le bas par la couche supérieure du ruban de fibres 12. Un ressort de pression 41 qui est également fixé sur le châssis de la machine, presse le bras 37 vers le bas, c'est-à-dire en contact avec le ruban de fibres 12. Le bras mobile 37 est relié à un dispositif produisant un signal, comme décrit par exemple en se rapportant à la fig. 4 ou à la fig. 5. En relation avec le dispositif décrit ci-dessus pour remplir un pot avec un ruban de fibres, on peut réaliser d'autres variantes structurelles. On notera explicitement: - Le dispositif de levage et d'abaissement pour déplacer le fond de pot peut être réalisé sous une multitude d'autres façons. Plusieurs variantes sont décrites par exemple dans le document cité DE-OS 44 07 849. Revendications 1. Dispositif pour remplir un pot avec un ruban de fibres, dans lequel le ruban de fibres (12) est fourni par un disque tournant (5) agencé dans une plaque de support (26) et est déposé en anneaux, et dans lequel le pot (6) est pourvu d'un fond (17) mobile suivant la hauteur du pot, et dans lequel un dispositif de levage et/ou d'abaissement externe (13) pour le fond de pot (17) est associé au pot (6), et la commande de ce dispositif de levage et/ou d'abaissement (13) s'effectue au moyen d'un dispositif de commande et de régulation électronique (27), caractérisé en ce qu'il présente un capteur de pression fixe (29, 30, 33, 36) qui répond à des forces exercées vers le haut par le ruban de fibres (12) déposé dans le pot (6) et qui envoie au dispositif de commande et de régulation électronique (27) des signaux pour commander le déplacement du fond depot(17). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pression (29, 30, 33, 36) est agencé de telle façon sur la plaque de support (26) qu'il est exposé, pendant la déposition du ruban de fibres, au contact avec une couche supérieure du ruban de fibres (12) déposé dans le pot (6), pour produire des signaux qui représentent les forces exercées par le ruban de fibres dans le pot sur la face inférieure (26a) de la plaque de support (26). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur de pression (29) présente une partie de capteur qui est fixée dans la plaque de support (26), cette partie de capteur comportant une surface sensible à la pression qui est agencée approximativement à la hauteur et à l'intérieur du contour de la face inférieure (26a) de la plaque de support (26), de sorte qu'elle est exposée au contact avec une couche supérieure du ruban de fibres (12) déposé dans le pot (6). 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur de pression (30, 33, 36) présente un élément de capteur (31, 37) qui comporte une partie formant une surface sensible à la pression, qui est agencée à l'extérieur du contour de la face inférieure (26a) de la plaque de support (26), de telle façon que la surface sensible à la pression est exposée au contact avec une couche supérieure du ruban de fibres (12) déposé dans le pot (6). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément de capteur est formé par un ressort à lame (31). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'une extrémité du ressort à lame (31) est fixée sur la plaque de support (26). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le capteur de pression (30, 33, 36) comporte des organes produisant des signaux (32, 34, 35), pour produire des signaux en dépendance de la position de l'élément de capteur (31, 37). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes produisant des signaux comprennent un solénoïde (35) et une armature (34) fixée sur l'élément de capteur (31), les signaux étant produits en fonction du déplacement de l'armature (34) par rapport au solénoïde (35). 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le capteur de pression (36) comprend une monture (39) qui retient en basculement ledit élément de capteur (37), ainsi qu'un ressort (41) qui presse élastiquement la partie de l'élément de capteur (37), qui forme la surface sensible à la pression, en direction du pot (6).