Brevet FR2774705A1 — publié le 19990813

A/ L'invention concerne un dispositif pour assurer l'entraînement d'une machine à aiguilleter, avec plu- sieurs dispositifs d'aiguilletage qui sont susceptibles d'être entraînés par des moteurs électriques régulés du5 point de vue de leurs positions angulaires mutuelles, alimentés par un réseau de courant alternatif. Si les dispositifs d'aiguilletage d'une machine à aiguilleter ne sont pas entraînés par un entraînement principal commun, mais au contraire par des entraînements10 individuels électriques, il faut veiller à l'obtention d'un mouvement synchrone des moteurs électriques utilisés pour l'entraînement des dispositifs d'aiguilletage, pour que le piquage des aiguilles des dispositifs d'aiguille- tage disposés les uns derrière les autres dans la direc-15 tion de défilement du matelas de fibres soit assuré dans le matelas d'une façon simultanée, parce que, autrement, l'avancement du matelas serait entravé par la non simul- tanéité de la libération du matelas par les aiguilles. Pour cette raison, s'il est prévu de tels entraînements individuels, il est nécessaire de prévoir une régulation des moteurs électriques du point de vue de leurs posi- tions angulaires mutuelles. Cette régulation de la posi- tion angulaire mutuelle des moteurs électriques doit éga- lement rester efficace lors de la mise à l'arrêt de la machine à aiguilleter, pendant le ralentissement jusqu'à l'arrêt des dispositifs d'aiguilletage, s'il faut prendre en compte qu'il faut éviter des endommagements du matelas de fibres se trouvant dans la zone des dispositifs d'ai- guilletage. Tandis que la régulation, concernant la période de ralentissement jusqu'à la mise à l'arrêt, des moteurs électriques, lorsque l'on a une alimentation en énergie se faisant par le réseau, ne pose aucune difficulté, une panne du réseau, également au moment d'un ralentissement jusqu'à la mise à l'arrêt de cette régulation, a comme conséquence que les différents dispositifs d'aiguilletage s'arrêtent indépendamment les uns des autres et perdent le synchronisme, du fait de la différence entre les efforts dus au masse. L'invention a ainsi comme but de configurer un dis- positif d'entraînement d'une machine à aiguilleter du type évoqué au début de manière à pouvoir assurer une mise à l'arrêt conforme de la machine à aiguilleter, même lorsque l'on a une panne du réseau, sans devoir craindre un endommagement du matelas. L'invention résout le problème posé par le fait que les moteurs électriques destinés à l'entraînement des dispositifs d'aiguilletage sont raccordés, conjointement, à un circuit intermédiaire à courant continu commun, avec un entraînement, susceptible de fonctionner en moteur ou en générateur en fonction de ses conditions de charge, pour entraîner un volant d'inertie. Du fait d'avoir prévu un volant d'énergie de dimen- sion correspondante, on peut stocker une énergie d'en- traînement qui soit suffisante pour obtenir un ralentis- sement jusqu'à mise à l'arrêt, synchrone, des différents dispositifs d'aiguilletage, énergie qui en cas de panne du réseau peut être injectée par l'intermédiaire du moteur d'entraînement du volant d'inertie, sous la forme d'énergie électrique dans le circuit intermédiaire de courant continu qui est commun, parce que, dans ces con- ditions de charge, l'entraînement du flan d'inertie a une fonction de générateur. Par le circuit intermédiaire à courant continu commun, les moteurs électriques raccor- dés, destinés aux différents dispositifs d'aiguilletage, peuvent également ainsi être alimentés en énergie élec- trique si bien qu'un ralentissement jusqu'à mise à l'ar- rêt, synchrone, des dispositifs d'aiguilletage est assuré tout en conservant la régulation de l'entraînement. Du fait que tant les moteurs électriques destinés à l'en- traînement des dispositifs d'aiguilletage qu'également l'entraînement destiné au volant d'inertie s'effectuent, d'une part, sur le réseau de courant alternatif et, d'au- tre part, sur le circuit intermédiaire de courant continu commun par l'intermédiaire de convertisseurs à courant alternatif, on peut, à partir du flux d'énergie respec-5 tif, au moyen des convertisseurs de courant appartenant aux différents entraînements, surveiller le fonctionne- ment des différents entraînements, si bien que des défaillances se produisant dans le domaine des différents entraînements sont identifiées et que, à partir de cela, on peut procéder à des interventions correspondantes dans la commande de machines. Grâce à cette possibilité de surveillance permanente, la sécurité de fonctionnement est assurée de manière simple lors d'une éventuelle panne de réseau. Il est inutile de faire ressortir particulièrement le fait que, pour obtenir un ralentissement jusqu'à mise à l'arrêt conforme de la machine à aiguilleter, l'entrai- nement d'avancement du moteur à fibre doit également être commandé de manière correspondante. Il est de ce fait recommandé de raccorder également l'entraînement d'avan- cement destiné au matelas de fibres au circuit intermé- diaire de courant continu commun. L'objet de l'invention est représenté sur l'exemple dans le dessin, et précisément un dispositif selon l'in- vention destiné à l'entraînement d'une machine à aiguilleter est représenté sous la forme d'un schéma à blocs. Pour assurer l'entraînement des différents disposi- tifs d'aiguilletage, qui sont constitués de manière clas- sique de planches à aiguilles ou fontures, susceptibles être entraînées dans un sens et dans l'autre par l'inter- médiaire de transmissions à excentrique, dans la direc- tion de piquage des aiguilles, selon l'exemple de réali- sation sont prévus quatre moteurs électriques 1 qui peu- vent être réglés de façon progressive continue quant à leur vitesse de rotation. Ces moteurs électriques 1 sont raccordés, par l'intermédiaire de convertisseurs électri- ques 2, d'une part, à un réseau de courant alternatif 3 et, d'autre part, à un circuit intermédiaire de courant continu 4 commun. Pour obtenir un mouvement de course5 synchrone de la part des planches à aiguilles des diffé- rents dispositifs d'aiguilletage, il faut que les moteurs électriques 1 soient régulés du point de vue de leurs positions angulaires mutuelles. A cette fin, est prévu un dispositif de régulation 5 auquel sont amenées les valeurs réelles de la position angulaire respective des rotors des différents moteurs électriques, ceci étant fait par l'intermédiaire de capteurs de rotation incré- mentiels 6. Lorsque se produit éventuellement une diffé- rence entre valeur de consigne et valeur réelle, le con- vertisseur électrique 2 appartenant au moteur électri- que 1 à réguler est attaqué, par l'intermédiaire d'une ligne de signalisation de commande 7, dans le sens d'une compensation valeur de consigne-valeur réelle et le moteur électrique 1 afférent est ramené à la valeur de consigne. L'entraînement d'avancement destiné au matelas de fibres présente un motoréducteur 8, reliant l'entraîne- ment à un rouleau d'avancement et qui est également rac- cordé, par un circuit de convertisseur de courant 2, d'une part, au réseau de courant alternatif 3 et, d'autre part, au circuit intermédiaire de courant continu 4. Pour réguler la vitesse de rotation de ce motoréducteur 8, ce moteur 8 comporte un capteur de vitesse de rotation 9 par l'intermédiaire duquel les valeurs réelles de la vitesse de rotation peuvent être interrogées par le dispositif de commande 5, pour, après avoir procédé à une compensation valeur de consigne-valeur réelle, procéder à une éven- tuelle intervention de commande par l'intermédiaire du circuit de convertisseur de courant 2. La ligne de signa- lisation de commande prévue pour cela est désignée par 10. Outre les moteurs 1 et 8 nécessaires pour l'entraî- nement de la machine à aiguilleter, est prévu un entrai- nement supplémentaire 11 destiné à un volant d'inertie 12 qui est raccordé comme les autres moteurs 1 et 8 à un5 circuit de convertisseur de courant 2, par l'intermé- diaire duquel il est relié au réseau de courant alterna- tif 3 et au circuit intermédiaire de courant continu 4. L'entraînement 11 peut, selon ces conditions de charge, fonctionner en moteur ou en générateur selon que entrai- nement 11 doit entraîner le volant d'inertie 12 ou que le volant d'inertie 12 doit entraîner l'entraînement 11. Pour pouvoir stocker une énergie entraînement prédétermi- née dans le volant d'inertie 12, l'entraînement 11 fonc- tionnant en moteur doit avoir une vitesse de rotation15 correspondante. Pour cette raison, l'entraînement 11 est régulé, concernant sa vitesse de rotation, dans la plage de fonctionnement en moteur, un capteur de vitesse de rotation 8 étant prévu comme capteur de valeur réelle. L'intervention de commande en tout cas nécessaire s'ef- fectue par l'intermédiaire d'une ligne de commande 13 qui sert à alimenter le circuit de convertisseur de cou- rant 2. Le circuit intermédiaire à courant continu 4 sert non seulement, pendant le fonctionnement normal de la machine à aiguilleter, à produire une compensation avan- tageuse d'énergie entre les différents entraînements, mais sert également à assurer une alimentation de courant de secours en cas de panne du réseau. En cas de panne du réseau en effet, les efforts, dus au masse, du volant d'inertie 12 entraînent un fonctionnement en générateur d'entraînement 11, si bien que l'énergie entraînement stockée dans la masse d'inertie du volant ordinaire 12, en cas de besoin, peut être injectée sous forme d'énergie électrique, par l'intermédiaire du circuit de convertis- seur de courant 2 dans le réseau intermédiaire à courant continu 4. A l'aide de cette énergie ayant été récupérée, les moteurs électriques 1 et le motoréducteur 9 peuvent être mis en fonctionnement de façon commandée pour obte- nir un ralentissement jusqu'à mise à l'arrêt, synchrone, des dispositifs d'aiguilletage, ce qui permet d'obtenir une mise hors service conforme de la machine à aiguille- ter, sans devoir avoir recours à une alimentation en cou- rant de secours, qui est coûteuse. Du fait que, en outre, par les différents circuits de convertisseur de courant 2 le flux d'énergie dépendant de la charge des différents10 moteurs 1, 8 et 11 entre le réseau de tension alterna- tif 3, ces moteurs 1, 8 et 11 ainsi que le circuit inter- médiaire à courant continu 4, peut être surveillé, par le biais de ce flux d'énergie, on peut obtenir une indica- tion quantitative en continu de l'aptitude au fonctionne- ment des différents moteurs 1, 8 ou 11, si bien que les défauts se produisant sont identifiés en temps utile et que des contre-dispositions correspondantes peuvent être prises. R E V E N D I C A T I ON Dispositif pour assurer l'entraînement d'une machine à aiguilleter, avec plusieurs dispositifs d'aiguilletage qui sont susceptibles d'être entraînés par des moteurs électriques régulés du point de vue de leurs positions angulaires mutuelles, alimentés par un réseau de courant alternatif (3), caractérisé par le fait que les moteurs électriques (1) destinés à l'entraînement des dispositifs d'aiguilletage sont raccordés, conjointement, à un cir- cuit intermédiaire à courant continu (4) commun, avec un10 entraînement (11), susceptible de fonctionner en moteur ou en générateur en fonction de ses conditions de charge, pour entraîner un volant d'inertie (12).