Brevet FR2747663A1 — publié le 19971024

DISPOSITIF TENDEUR DE FIL ET MATERIEL TEXTILE EOUIPE D'UN TEL DISPOSITIF. La présente invention concerne un nouveau type de tendeur de fil utilisable sur tout type de matériel textile, et plus particulièrement sur les machines permettant de tordre et/ou assembler par torsion des fils de nature quelconque. Lors des différentes opérations de transformation que subit un fil au cours de son élaboration, il est indispensable de lui communiquer une tension aussi régulière et constante que possible. Pour ce faire, de très nombreuses solutions de dispositifs tendeurs ont été proposées à ce jour, les plus simples consistant à faire simplement embarrer le fil sur des éléments de renvoi constitués par exemple par deux disques plaqués l'un contre l'autre et soumis à l'action d'un ressort. Ces solutions ne permettant pas de contrôler de manière précise la tension que l'on communique, diverses propositions ont été faites pour résoudre ces problèmes. Ainsi, comme cela est mentionné dans le préambule du FR-A-2 145 056, il a été proposé d'utiliser des dispositifs tendeurs qui comportent d'une part, une poulie dont le pourtour présente une couche de friction et est en contact avec le fil sur au moins une partie de sa circonférence, et d'autre part, des moyens pour freiner ladite poulie. Ces moyens de freinage de poulie sont constitués par un frein à courant de Foucault se présentant sous la forme d'un moteur de type asyncrhone dont le rotor est solidaire de l'arbre de la poulie et dont les enroulements du stator sont alimentés par une source de courant continu réglable. Un tel type de tendeur qui, d'une manière générale, correspond au dispositif faisant l'objet de l'US-A-3 797 775, ne donne pas satisfaction, notamment par le fait qu'il nécessite une alimentation en courant électrique et qu'il est donc nécessaire d'avoir autant de branchements d'alimentation qu'il y a de dispositifs tendeurs. Le FR-A-2 145 056 précité vise à surmonter cet inconvénient, le dispositif de freinage qu'il décrit étant constitué par un générateur électrique dont le rotor est solidaire de l'arbre de la poulie, et dont l'induit est connecté à une résistance de charge, le champ magnétique du générateur étant fourni par un aimant permanent. La solution décrite dans ce document permet également de pouvoir assurer de manière simultanée le réglage de la tension communiquée par une pluralité de tendeurs. Elle présente cependant comme inconvénients d'être coûteuse et surtout demande une très grande précision dans sa construction. Le FR-A-2 167 957 décrit une solution dans laquelle le freinage pour le guidage du fil est obtenu en réalisant un aimant dont le nombre de poles magnétiques est pair, cet aimant étant disposé en regard d'un disque dont la face est percée de plusieurs trous, disque qui supporte la poulie de guidage du fil. Le freinage de la poulie est obtenue en faisant varier la distance entre le disque et l'aimant. Cette dernière solution, si elle permet d'éviter le problème des branchements électriques, ne permet cependant nullement d'envisager de commander simultanément l'ensemble des tendeurs que peut comporter une machine textile ayant une multiplicité de positions de travail identiques disposées côte à côte. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de dispositif tendeur qui surmonte les inconvénients des solutions antérieures et qui, non seulement, permet d'éviter une alimentation en courant électrique, mais également assure une mise en tension progressive lors du lancement de la machine, tension qui demeure constante en fonctionnement normal. Par ailleurs, le réglage de tout ou partie des dispositifs tendeurs que peut comporter la machine lorsqu'elle est constituée d'une pluralité de positions de travail identiques, peut être effectué simultanément sur l'ensemble des délivreurs qui remplissent la même fonction. Enfin, le dispositif conforme à l'invention permet d'obtenir une très grande plage dans les tensions susceptibles d'être communiquées au fil et est utilisable pour des fils pouvant présenter des caractéristiques très différentes les uns des autres. Dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour un tendeur utilisé sur une machine de câblage, et dans lequel l'élément communiquant la tension, élément qui sera désigné dans la suite de la description par l'expression "poulie", est constitué de deux coupelles montées sur un moyeu et bloquées l'une contre l'autre à l'aide d'un écrou permettant de régler la pression entre les coupelles et donc d'entraîner le fil de façon positive. Il est évident que tout autre dispositif équivalent pourrait être utilisé, par exemple, il serait possible de réaliser un tendeur conforme à l'invention en faisant passer le fil contre la périphérie d'un tambour ou d'une simple poulie à gorge. D'une manière générale, le dispositif tendeur de fil conforme à l'invention est du type comportant - une poulie montée libre en rotation à l'extrémité d'un axe porté par un boitier, contre la surface de laquelle le fil est en contact; - des moyens de freinage de ladite poulie constitués par des aimants permanents disposés concentriquement et bloqués en rotation par rapport à l'axe, et disposés en regard d'une couronne en matériau ferromagnétique montée sur le palier supportant la poulie - des moyens permettant de faire varier l'écartement entre les aimants et le palier porte-poulie par coulissement de l'un de ces éléments sur l'axe. Le dispositif selon l'invention se caractérise en ce que les moyens de réglage de l'écartement entre les aimants et la poulie à freiner, sont constitués par - un premier ensemble exerçant une poussée tendant à rapprocher le support des aimants de la couronne associée à la poulie jusqu'à une valeur minimale prédéterminée; - un deuxième ensemble exerçant une contre-poussée, de valeur réglable, tendant à écarter les aimants par rapport à la surface de la couronne, lesdits moyens de contre-poussée étant constitués par une source d'air comprimé agissant sur la face d'un piston monté fixe sur l'axe, en appui contre une portée de ce dernier, et dont l'autre face est soumise à l'action des premiers moyens de poussée, l'alimentation en air comprimé étant réalisée simultanément sur l'ensemble des tendeurs que comporte la machine par l'intermédiaire d'une ligne pneumatique commune. La variation de l'écartement entre les aimants et la couronne associée à la poulie permettant de régler la tension communiquée au fil par le tendeur, peut, selon l'invention, être obtenue soit par déplacement longitudinal desdits aimants sur l'axe portant la poulie, ledit axe étant alors monté fixe sur le bâti de la machine, soit par déplacement de l'axe support de ladite poulie, la fixation sur le bâti de la machine étant alors réalisée par l'intermédiaire du boitier supportant les aimants. L'invention et les avantages qu'elle apporte sera cependant mieux comprise grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après et qui est illustré par les schéma annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue d'ensemble d'une machine textile permettant de réaliser le câblage de deux fils élémentaires équipés d'un tendeur conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue de détail en coupe longitudinale d'un tendeur réalisé conformément à l'invention; - la figure 3 est une vue de face d'un tel tendeur montrant la manière dont s'effectue le passage du fil autour de la "poulie" permettant de communiquer la tension - la figure 4 illustre, vue de dessus, une pluralité de tendeurs équipant quatre positions d'une machine textile, reliés à une source d'alimentation d'air sous pression commune. La figure 1 illustre, de manière schématique et vue de côté, une position de travail d'une machine textile dite "câbleuse directe", permettant d'assembler par fausse torsion deux fils élémentaires. Dans un tel type de machine, connue depuis fort longtemps (voir US-A-3 026 063), chaque position de travail permet donc de réunir par torsion deux fils élémentaires (A,B) provenant de deux sources d'alimentation (1,2). Le fil (A) provenant de la bobine (1) passe dans un plateau rotatif (3) ou similaire de manière à former un ballon (4) à l'intérieur duquel est disposée la source d'alimentation (2) pour le fil (B). L'assemblage des deux fils (A) et (B) est obtenu par torsion au point de réunion (5), puis le câblé (6) formé est renvidé de manière conventionnelle, par exemple sur un système de renvidage (7) ne communiquant pas de torsion additionnelle. L'appel des deux fils (A) et (B) constituant le câblé (6), est donné par la vitesse de renvidage en (7). Pour égaliser les tensions afin d'avoir un ensemble équilibré, des systèmes tendeurs (8,9) sont prévus pour chacun des fils (A,B). Le tendeur (8) permet de régler la longueur de réserve du fil (A) autour du plateau (3) et joue le rôle d'un amortisseur qui absorbe les à-coups de dévidage de la bobine (1), ce qui permet de conserver un ballon (4) très régulier. Le tendeur conforme à l'invention est particulièrement adapté pour être utilisé pour donner la tension au fil (A) qui passe à l'intérieur du plateau rotatif (3) et forme le ballon (4). La câbleuse équipée de tendeurs (8) conformes à l'invention est donc constituée d'une pluralité de positions de travail identiques disposées côte à côte, les tendeurs (8) permettant d'assurer la tension du fil (A) provenant du support (1) porté par une cantre disposée, dans le cas présent, sur la partie haute de la machine, sont montés individuellement sur une plaque support (35) portée par ledit bâti. Le positionnement de ces tendeurs est avantageusement situé sur le bâti de la machine au niveau du système de renvidage, en avant de ce dernier, le fil (B) étant amené directement au frein (9) situé en amont du point de câblage (6) dans le prolongement de l'axe de la source d'alimentation (2) du fil (B). Ainsi que cela ressort des figures 2 et 3, dans la forme de réalisation illustrée sensiblement à l'échelle 1, le tendeur (8) conforme à l'invention comporte comme élément permettant de communiquer la tension au fil une poulie constituée de deux coupelles (11,12) entre lesquelles passe le fil (A), ces coupelles étant montées sur un moyeu (13) qui est lui-même monté libre en rotation par l'intermédiaire de roulements (14) à l'extrémité d'un arbre (15). Lesdites coupelles (11,12) sont bloquées sur le moyeu par l'intermédiaire d'un ensemble en forme d'écrou (16), ce qui permet de régler la pression des coupelles l'une contre l'autre et par suite la tension qu'elles communiquent au fil. Le fil (A) passe dans l'espace compris entre les deux coupelles et est maintenu au niveau de leur zone d'interpénétration, l'enveloppe du fil autour desdites coupelles étant déterminée par deux guides (17,39) (représentés uniquement à la figure 3), disposés respectivement en amont et en aval du plan d'appui. Ainsi que cela ressort de la figure 2, le moyeu (13) qui supporte la poulie comporte sur sa face opposée auxdites poulies, une couronne (18) réalisée dans un matériau ferro-magnétique tel que par exemple à base de ferrite Les moyens permettant d'assurer le freinage de la poulie sont constitués par une pluralité d'aimants permanents (19) au nombre de deux dans le cas présent, et se présentant sous la forme de pastilles ayant un diamètre de 15 mm. Ces aimants sont montés concentriquement à l'arbre (15) sur un support (20), lui-même immobilisé à l'intérieur d'un boitier (21). Le support (20) est bloqué par l'intermédiaire de vis (22), est immobilisé en rotation par rapport à l'arbre (15), mais est en revanche libre en translation par rapport à ce dernier. Conformément à l'invention, le tendeur comporte des moyens permettant de faire varier l'écartement entre les aimants (19) et la couronne (18) portée par la poulie, cette variation étant comprise entre une valeur minimale de 1 mm, ce qui permet d'éviter tout risque d'interférence dus à des défauts géométriques et un écartement maximal, fonction de la puissance des aimants, et qui dans le cas présent, est de 4 mm. Ces moyens permettant d'assurer le réglage comprennent tout d'abord un premier ensemble de poussée qui tend à rapprocher le support (20) des aimants (19) de la couronne. Ce déplacement est limité d'une valeur minimale prédéterminée et est obtenu, dans le cas présent, par un ensemble sous forme de ressort (23) disposé autour de l'arbre (15) et en appui, d'une part sur un palier annulaire fixe (24) solidaire du boitier (21) et, d'autre part, sur la face arrière d'un piston (32) solidaire de l'arbre (15), ce qui permet un coulissement du boitier (21) par rapport à l'ensemble (3215). Ainsi que cela ressort de la figure 2, le boitier (21) est conçu de manière à présenter sur sa face arrière (33) un épaulement (34), ce qui permet donc de réaliser une chambre (25) entre le fond du boitier et la face (26) du piston, l'autre face du piston prenant appui contre un épaulement prévu sur l'arbre (15). Des joints (30) et (31) sont prévus pour assurer l'étanchéité de la chambre (25). A l'intérieur de cette chambre (25), débouche l'arrivée (36) d'une alimentation en air comprimé. L'arbre (15) est monté fixe sur un support (35) solidaire du bâti de la machine. Grâce à une telle conception, il est donc possible de pouvoir régler la tension communiquée par la poulie lors du passage du fil. Dans la représentation illustrée à la figure 2, les différents éléments du tendeur sont représentés dans leur position où les aimants (19) sont à une distance minimale prédéterminée, à savoir dans le cas présent de l'ordre de un millimètre, de la couronne (18) montée sur le moyeu (13) dans la poulie (P). Cette position permet d'obtenir une tension maximale sur le fil. Lorsque l'on souhaite modifier la valeur de la tension, on alimente la chambre (25) en air comprimé, ce qui tend donc à repousser le piston (32) qui exerce une contre-poussée sur le ressort (23), et tend donc à déplacer le boitier (21) qui porte les aimants par rapport à l'arbre (15), dans la direction allant vers la gauche si l'on considère la figure 2, ce qui permettra d'augmenter l'écartement entre lesdits aimants et la couronne (18). En conséquence, le freinage réalisé par les aimants tend à diminuer. Ainsi que cela ressort de la figure 4, il est possible grâce à une telle conception, d'alimenter une pluralité de tendeurs à partir d'une seule source d'alimentation (37) en air comprimé, l'injection d'air étant réglée par une vanne pneumatique centrale (38) et chaque délivreur (8) étant raccordé par un conduit (36) à ladite source d'alimentation. Dans l'exemple décrit, le déplacement des aimants par rapport à la poulie est obtenu par déplacement du boitier qui supporte les aimants sur l'arbre qui est maintenu fixe sur la machine. Il pourrait être envisagé de procéder à l'inverse, c'est-à-dire de monter le boitier fixe sur la machine, ce qui provoquera alors le déplacement de la poulie par rapport audit boitier. 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. REVENDICATIONS 1/ Dispositif tendeur de fil du type comportant: - une poulie (P) montée libre en rotation à l'extrémité d'un axe (15) porté par un boitier (21), contre la surface de laquelle le fil est en contact; - des moyens de freinage de ladite poulie (P) constitués par des aimants permanents (19) disposés concentriquement et bloqués en rotation par rapport à l'axe (15), et disposés en regard d'une couronne (18) en matériau ferro-magnétique montée sur le palier (13) supportant la poulie (P); - des moyens permettant de faire varier l'écartement entre les aimants (19) et le palier porte-poulie (13) par coulissement de l'un de ces éléments sur l'axe (15), caractérisé en ce que les moyens de réglage d'écartement entre les aimants (19) et la poulie (P) à freiner, sont constitués par - un premier ensemble (23,24) exerçant une poussée tendant à rapprocher le support (20) des aimants (19) de la couronne (18) associée à la poulie (P) jusqu'à une valeur minimale prédéterminée; - un deuxième ensemble (25,32) exerçant une contre-poussée, de valeur réglable, tendant à écarter les aimants (19) de la couronne (18), lesdits moyens de contre-poussée étant constitués par une source d'air comprimé (36) agissant sur la face (26) d'un piston (32) monté fixe sur l'axe (15), et en appui contre une portée (29) de ce dernier, et dont l'autre face (27) est soumise à l'action des premiers moyens de poussée (23), l'alimentation en air comprimé étant réalisée simultanément sur l'ensemble des tendeurs que comporte la machine par l'intermédiaire d'une ligne pneumatique (37). 2/ Dispositif selon la revendication i, caractérisé en ce que la variation de l'écartement entre les aimants (19) et la couronne (18) associée à la poulie (P) est obtenue par déplacement longitudinal desdits aimants (19) sur l'axe (15) portant la poulie, ledit axe étant monté fixe sur le bâti de la machine. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la variation de l'écartement entre les aimants (19) et la couronne (18) associés à la poulie (P) est obtenu par déplacement de l'axe (15) supportant ladite poulie, la fixation sur le bâti de la machine étant réalisée par l'intermédiaire du boitier (21) supportant les aimants (19). 4/ Matériel textile équipé d'un dispositif tendeur selon l'une des revendications 1 et 3, comportant une pluralité de positions de travail identiques, caractérisé en ce que le réglage des dispositifs tendeurs (8) est effectué simultanément sur l'ensemble des délivreurs de la machine qui remplissent la même fonction.