Brevet FR2772397A1 — publié le 19990618

Entraînement de rouleaux pour l'avancement d'une bande de matériau, en Particulier pour l'avancement du matelas de fibres d'une machine à aiquilleter L'invention concerne un entraînement à rouleaux pour l'avancement d'une bande de matériau, en particulier pour l'avancement d'un matelas de fibres d'une machine à aiguilleter. Dans les machines à aiguilleter, l'entraînement de l'avancement destiné au matelas de fibres est effectué au moyen d'un moteur d'entraînement électrique séparé de l'en- traînement principal destiné aux poutres à aiguilles ou fontures, ce qui entraîne le risque que, en cas de défaillance de ce moteur électrique, le matelas de fibres soit détruit par les aiguilles qui, alors, sont piquées répétitivement au même endroit dans le matelas de fibres, jusqu'à ce qu'il y ait mise hors service de l'entraînement principal et arrêt de la machine à aiguilleter. A ce sujet, il faut prendre en compte le fait que, suite à l'inertie des masses déplacées par l'entraînement principal, il faut s'attendre à un temps de ralentissement jusqu'à l'arrêt correspondant de la part de la machine à aiguilleter. Pour assurer en cas de panne-réseau l'alimentation en énergie électrique du moteur d'entraînement pour l'avance- ment du matelas de fibres, il est connu d'alimenter le moteur d'entraînement en énergie électrique par l'intermé- diaire d'un circuit intermédiaire à courant continu qui n'est pas raccordé au réseau, mais dépend également d'une25 source électrique supplémentaire qui prend en charge l'ali- mentation électrique du circuit intermédiaire à courant continu en cas de panne du réseau. Dans le cas d'une telle alimentation électrique de secours, il est en tout cas désavantageux que seule la panne du réseau, mais pas un30 défaut dans la zone du moteur d'entraînement puisse être prise en considération pour l'avancement du matelas de fibres. Si, comme ceci est également connu, il est créé, entre l'arbre d'entraînement principal de la machine à aiguille- ter et l'arbre d'entraînement destiné à l'avancement du matelas de fibres, une liaison entraînement supplémentaire qui agit par l'intermédiaire d'une roue libre sur l'arbre d'entraînement pour l'avancement du matelas de fibres, on peut alors conserver, par l'intermédiaire de cette liaison entraînement, l'avancement du matelas de fibres en cas de panne du moteur d'entraînement, en exploitant l'arbre d'en- traînement principal de la machine à aiguilleter, parce que, lors d'une diminution de la vitesse de rotation de l'arbre d'entraînement destiné à l'avancement du matelas de fibres, lorsque l'on passe au-dessous de la vitesse de rotation à mouvement à roue libre, la liaison entraînement vis-à-vis de l'arbre d'entraînement principal entre en action, si bien que l'avancement du matelas de fibres peut être assuré, tant en cas d'interruption du moteur d'entraî- nement, qu'également en cas de panne réseau pendant le temps de mise à l'arrêt de la machine à aiguilleter, en tout cas être assuré avec une vitesse d'avancement faible correspondante. Un tel entraînement de sécurité destiné à l'avancement du matelas de fibres cependant se fait au prix d'une plus-value notable en terme de construction, parce que la liaison d'entraînement établie entre l'arbre d'en- traînement principal et l'arbre d'entraînement destiné à l'avancement du matelas de fibres doit présenter également une transmission de régulation, outre la capacité de roue libre. L'invention a ainsi pour but de configurer un entrai- nement à rouleaux pour l'avancement d'une bande de maté- riau, en particulier pour l'avancement du matelas de fibres d'une machine à aiguilleter du type évoqué au début, ceci avec des moyens de construction relativement simples, de manière qu'un entraînement de sécurité soit assuré pour l'entraînement du matelas de fibres, sans utiliser de liai- sons entraînement mécanique entre l'arbre d'entraînement principal de la machine à aiguilleter et l'arbre d'entraî- nement destiné à l'avancement du matelas de fibres. L'invention résout le problème posé par le fait que le train d'entraînement mécanique entre le moteur d'entraîne- ment et le rouleau d'avancement présente un moteur addi- tionnel électrique également raccordé au circuit intermé- diaire à courant continu et pouvant être entraîné comme générateur par le moteur d'entraînement. Du fait que le moteur additionnel électrique placé dans le train d'entraînement mécanique établi entre le moteur d'entraînement et le rouleau d'avancement, peut, en fonction de sa charge, fonctionner en moteur ou en généra- teur, on peut, dans le cas d'un choix correspondant de la vitesse de rotation nominale du moteur additionnel en com- paraison de la vitesse de rotation du moteur d'entraîne- ment, faire fonctionner le moteur additionnel en générateur par l'intermédiaire du moteur d'entraînement, générateur qui injecte l'énergie électrique qu'il fournit dans le cir- cuit intermédiaire à courant continu. Dans le cas o l'entraînement du moteur additionnel par l'intermédiaire du moteur d'entraînement tombe en panne suite à une interrup- tion dans la zone du moteur d'entraînement, le moteur addi- tionnel passe automatiquement en fonctionnement moteur et entraîne encore sans interruption le rouleau d'avancement, l'énergie électrique étant captée à partir du circuit intermédiaire à courant continu. On peut ainsi de manière simple surveiller entraînement des rouleaux et en particu- lier le fonctionnement du moteur additionnel et ainsi de l'entraînement de sécurité destiné à l'avancement par l'in- termédiaire du flux d'énergie passant dans la liaison de raccordement du moteur additionnel au circuit intermédiaire à courant continu. Il est possible, de manière relativement simple avec le moteur additionnel monté dans le train d'en- traînement du rouleau d'avancement, de conserver l'entrai- nement en avancement également en cas de panne du moteur d'entraînement électrique prévu pour cela, jusqu'à ce que, du fait de la surveillance de l'entraînement, une interven- tion en termes de commande soit effectuée. L'avantage d'un tel entraînement de sécurité peut être exploité avantageu- sement non-seulement pour des machines à aiguilleter, mais partout o une interruption d'un entraînement à rouleaux électrique peut mener à un endommagement de la bande de matériau à transporter à l'aide du rouleau d'avancement, comme ceci est le cas par exemple pour des rouleaux de calandre dont le chauffage peut donner lieu à une surcharge thermique de la bande de matériau si l'avancement est stoppé. En cas d'interruption de l'entraînement survenu suite à une panne du réseau, on peut de manière simple prévoir une alimentation en courant de secours du circuit intermé- diaire à courant continu. Des conditions particulièrement avantageuses se présentent à ce sujet lorsque, pour des machines à aiguilleter équipées d'un arbre d'entraînement principal entraîné par un entraînement principal, le cir- cuit intermédiaire à courant continu est raccordé à un générateur entraîné par l'arbre d'entraînement principal. Ce générateur fournit également en cas de panne de réseau, pendant le ralentissement jusqu'à l'arrêt de la machine à aiguilleter, de l'énergie hydraulique qui est introduite dans le circuit intermédiaire à courant continu, faisant que l'alimentation électrique du moteur d'entraînement des- tiné au rouleau d'avancement est assurée après une panne réseau, pour pouvoir effectuer le processus de ralentisse- ment jusqu'à l'arrêt. Du fait que le générateur entraîné par l'arbre d'entraînement principal fournit de l'énergie électrique dans le circuit intermédiaire à courant continu, également lorsque l'on fonctionne sur le réseau, on peut surveiller le fonctionnement du générateur par le biais de cette fourniture d'énergie. Pour assurer la commande élec- trique de la machine à aiguilleter pendant le processus de ralentissement jusqu'à l'arrêt dans le cas d'une panne du réseau, la commande la machine à aiguilleter et du méca- nisme de réglage de l'accouplement, respectivement des accouplements de l'entraînement principal peut être alimen- tée en énergie électrique par l'intermédiaire du circuit intermédiaire à courant continu. Dans le dessin, l'objet de l'invention est représenté à titre d'exemple et, précisément, est représenté un entraînement de rouleaux selon l'invention destiné à l'avancement d'un matelas de fibres d'une machine à aiguilleter, la représentation étant faite sous la forme schématique d'un schéma à blocs. Selon l'exemple de réalisation représenté, le rouleau d'avancement 1 destiné à l'avancement du matelas de fibres d'une machine à aiguilleter non-représentée en détail est entraîné par un moteur d'entraînement 2 électrique, par l'intermédiaire d'une transmission 3 et d'une transmission à chaîne 4. Le moteur d'entraînement 2 qui est un moteur asynchrone dans l'exemple de réalisation est alimenté en énergie électrique à l'aide d'un circuit convertisseur 6, par l'intermédiaire d'un circuit intermédiaire à courant continu 5, l'énergie électrique étant amenée au circuit intermédiaire à courant continu 5 par un réseau de courant alternatif électrique 7, et précisément par intermédiaire d'un circuit redresseur 8. Dans le train d'entraînement mécanique établi entre le moteur d'entraînement 2 et le rouleau d'avancement 1 est mis en circuit un moteur addi- tionnel électrique 9 qui est également un moteur asynchrone et qui est entraîné par le moteur d'entraînement 2, par l'intermédiaire d'un accouplement 10. Le moteur addition- nel 9 est raccordé au circuit intermédiaire à courant con- tinu 5 par un circuit convertisseur 11. En cas entraînement exempt de perturbation du rouleau d'avancement 1 par le moteur d'entraînement 2, le moteur additionnel 9 fonctionne en générateur, injectant par l'intermédiaire du circuit convertisseur 11 de l'énergie électrique dans le circuit à courant intermédiaire 5. A l'aide du circuit convertis- seur 11, le flux d'énergie passant dans la liaison de rac- cordement 12 du moteur additionnel 9 peut être surveillé sur le circuit intermédiaire de courant continu 5 et ainsi on peut vérifier le fonctionnement du moteur additionnel 9. Dans le cas o le moteur d'entraînement 2, pour une raison quelconque, tombe en panne, le moteur additionnel 9 n'est plus entraîné, si bien que l'on ne peut plus injecter d'énergie électrique dans le circuit intermédiaire à cou- rant continu 5 par le biais du moteur additionnel 9. Bien plus, de l'énergie électrique est prélevée du circuit intermédiaire à courant continu 5, parce que le moteur additionnel 9 prend en charge l'entraînement du rouleau d'avancement 1. Du fait que la différence de la vitesse de rotation entre le fonctionnement en générateur et le fonc- tionnement en moteur du moteur additionnel 9 peut être maintenue à une valeur relativement faible, de ce fait la limitation, imputable à cela, de la vitesse d'avancement, jusqu'à une intervention de commande correspondante, a une action pratiquement nulle sur le résultat de l'aiguille- tage, d'autant que, avec la surveillance de l'entraînement des rouleaux par un transducteur 13 surveillant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement 2, on peut informer aussitôt la commande machine de la survenance d'une panne de ce moteur d'entraînement. Le fait de prévoir un moteur additionnel 9 assure non-seulement un entraînement de sécurité pour le rouleau d'avancement 1, mais permet également d'utiliser le moteur additionnel pour effectuer une avance accélérée si l'on prévoit une conception correspondante, lorsque les poutres à aiguilles sont, par exemple, non-entrainées lorsque l'on procède à l'insertion du matelas de fibres ou à des proces- sus opératoires analogues. Le moteur d'entraînement 2 peut ainsi être conçu pour une plage de vitesse de rotation basse, si bien que la plus-value imputable au fait de pré- voir le moteur additionnel 9 est compensée au moins par- tiellement. Pour conserver en cas de panne réseau l'entraînement d'avancement pendant le processus de ralentissement jusqu'à l'arrêt de la machine à aiguilleter est prévu un généra- teur 15 qui peut être entraîné par l'arbre d'entraînement principal 14 de la machine à aiguilleter, de préférence ce générateur étant également un moteur asynchrone qui injecte l'énergie électrique fournie dans le circuit intermédiaire à courant continu 5, par un circuit redresseur 16. L'ali- mentation en énergie du moteur d'entraînement 2, respecti- vement du moteur additionnel 9, pour le rouleau d'avance- ment 1 est ainsi assurée également si une panne de réseau se produit pendant le processus de ralentissement jusqu'à l'arrêt. Du fait que le générateur 15 fournit de l'énergie dans le circuit intermédiaire à courant continu 5 également10 lorsque l'on est en fonctionnement sur le réseau, on peut surveiller de façon continue le fonctionnement conforme du générateur 15 par le biais du circuit convertisseur 16. En utilisant des convertisseurs 17 et 18 correspon- dants on peut également assurer la commande de la machine à aiguilleter et l'alimentation de l'énergie de l'accouple- ment respectivement des accouplements destinés à l'entraî- nement principal, ceci pendant le ralentissement complet de la machine à aiguilleter, par l'intermédiaire du circuit intermédiaire à courant continu 5, si bien que la machine à20 aiguilleter peut être mise à l'arrêt de la façon conforme sans que le matelas subisse un risque d'endommagement. La commande de la machine à aiguilleter prend alors en charge l'allocation de vitesse de rotation du moteur d'entraîne- ment 2, respectivement du moteur additionnel 9. L'invention n'est évidemment pas limitée à l'exemple de réalisation représenté, ainsi, par exemple, au lieu des moteurs asynchrones on peut également utiliser des moteurs à courant continu. Il faudra seulement que le moteur addi- tionnel 9 puisse également fonctionner en générateur. R E V E N D I C A T IONS 1. Entraînement à rouleaux pour l'avancement d'une bande de matériau, en particulier pour l'avancement d'un matelas de fibres d'une machine à aiguilleter, avec un moteur d'entraînement électrique destiné à au moins un rou- leau d'avancement, qui est raccordé à un circuit intermé- diaire à courant continu alimenté par le réseau, caracté- risé en ce que le train d'entraînement mécanique entre le moteur d'entraînement (2) et le rouleau d'avancement (1) présente un moteur additionnel électrique (9) également raccordé au circuit intermédiaire à courant continu (5) et pouvant être entraîné comme générateur par le moteur d'en- traînement (2). 2. Entraînement à rouleaux selon la revendication 1, équipé d'un entraînement principal destiné à un arbre d'en- traînement principal d'une machine à aiguilleter, caracté- risé en ce que le circuit intermédiaire à courant con- tinu (5) est raccordé à un générateur (15) entraîné par l'arbre d'entraînement principal (14). 3. Entraînement à rouleaux selon la revendication 2, caractérisé en ce que la commande de la machine à aiguille- ter et le mécanisme de réglage destiné à l'accouplement, respectivement aux accouplements montés entre l'entraîne- ment principal et l'arbre d'entraînement principal (14), peuvent être alimentés en énergie électrique par l'intermé- diaire d'un circuit intermédiaire à courant continu (5).