Brevet FR2789409A1 — publié le 20000811

i MACHINE DE RETORDAGE DE FILS, VERRE NOTAMMENT. Domaine Technique La présente invention a trait à un perfectionnement apporté aux machines de retordage ou câblage dans lesquelles la torsion est communiquée aux fils, selon la technique dite à " anneau et curseur ", particulièrement adapté pour réaliser le retordage ou câblage de fils de verre bien que cela ne soit pas limitatif. Techniques antérieures Il est bien connu que les fils, et plus particulièrement les fils de verre, doivent recevoir une torsion dite de "protection " pour pouvoir être ensuite transformés en tissu ou autres structures fonction de leur utilisation finale. Parmi les différentes techniques utilisées pour communiquer une telle torsion, la plus répandue consiste à utiliser des retordeuses ou câbleuses dites à anneau et curseur, dont la structure générale ressort de la figure 1 annexée. En se reportant à cette figure, l'enroulement de fil (1) provenant de filature formé autour d'un tube support (2), désigné couramment par l'expression " gâteau ", est monté sur un mandrin (3), en partie haute de la machine, horizontalement, et est entraîné en rotation pour provoquer le dévidage du fil (1). L'entraînement en rotation peut être réalisé par tous moyens appropriés, soit par un moteur individuel à chaque position, soit, comme représenté à cette figure 1, par un motoréducteur (4). Le fil (1) ainsi dévidé à la déroulée commandée est alors transféré à l'ensemble, désigné par la référence générale (5) permettant d'une part, de lui communiquer une torsion et, d'autre part, de le réceptionner sous forme d'une bobine (6). Pour ce faire, l'ensemble de renvidage (5) comporte une broche (7) sur laquelle est monté le support de réception autour duquel le fil doit être enroulé, broche qui être entraînée en rotation, par exemple par un moteur individuel (8) et qui est fixée verticalement sur le bâti (9) du métier. Le fil (1) est amené à l'ensemble de renvidage (5) au travers d'un guide (10) dit " fixe-ballon >" et est distribué autour du support de réception par un ensemble anneau ( 11)/curseur (12) conventionnel. Lors de la formation de l'enroulement du fil (6), l'ensemble anneau/curseur (11,12) reçoit un mouvement de monte et baisse, de course variable en fonction de la forme que l'on souhaite donner à l'enroulement de fil en vue de son utilisation. Deux types de problème se posent sur un tel matériel. Tout d'abord, il est indispensable que la tension communiquée au fil (1) soit constante pendant toute l'opération de retordage. Or, l'augmentation du diamètre de la bobine en cours de formation et le mouvement de monte et baisse du porte-anneau (11), provoque une variation dans la forme et la longueur du ballon que forme le fil entre le guide (10) et le curseur (12) susceptible d'entraîner une variation de la tension d'autant plus importante que la vitesse de renvidage est élevée. Pour résoudre ce problème, il a été proposé de monter le guide fixeballon (10) sur le porte-anneau (13), de telle sorte qu'il suit le mouvement de monte et baisse de ce dernier, ce qui permet d'avoir une longueur de ballon fixe et donc de réduire les différences de tension sur le fil (1).25 Par ailleurs, il a été proposé, comme cela ressort du brevet français 2 524 502 ou le brevet français 2 608 638, de faire varier la vitesse de rotation soit de la broche de renvidage, soit de la vitesse de rotation de l'entraînement du tube d'alimentation en fil au fur et à mesure de la diminution de son diamètre, ou de30 l'augmentation du diamètre du cops formé sur la bobine réceptrice afin d'avoir une vitesse de défilement constante du fil et, en conséquence, une tension également constante. Un autre problème réside dans l'opération de cavage qui implique d'enlever les bobines (6) pleines de fil retordu et de les remplacer par des bobines vides, opération réalisée de plus en plus fréquemment de manière automatique au 3 moyen de robots et qui implique donc un accès aisé tant au niveau de la zone d'alimentation en fil que de la zone de réception. Exposé de l'invention Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, une nouvelle structure de la machine qui permet de résoudre l'ensemble de ces problèmes, à savoir: - tension constante du fil pendant toute l'opération de retordage et; - accès aisé aux organes de retordage pour effectuer les opérations de cavage et d'entretien du matériel. D'une manière générale, la machine conforme à l'invention est du type comprenant une pluralité de positions de travail disposées côte à côte sur un bâti support, de préférence de manière symétrique par rapport à un plan central,15 définissant ainsi deux faces de travail, et dans laquelle chaque position comprend: * une alimentation en fil à traiter, disposée en partie haute de la machine, délivrant le fil issu de filature à la déroulée commandée; * un ensemble de renvidage constitué: d'une broche verticale entraînée en rotation et sur laquelle est montée la bobine de réception de fil tordu, d'un ensemble porte- anneau/curseur entourant ladite broche, le fil formant un ballon entre le curseur qu'il entraîne en rotation et un élément de guidage, dit >, disposé dans l'axe géométrique de la broche, au-dessus de cette dernière, permettant ainsi de communiquer la torsion souhaitée au fil, ces éléments recevant un mouvement de monte et baisse, assurant la distribution du fil sur la longueur de la bobine support de renvidage. La machine selon l'invention se caractérise en ce que le porte-anneau et le fixe-ballon sont montés sur le bâti central de la machine sur deux supports indépendants, aptes, d'une part, à recevoir simultanément un mouvement de monte et baisse, de course programmée, variable ou constante, au cours de la formation de l'enroulement de fil tordu et, d'autre part, à être écartés l'un de l'autre en fin d'opération de câblage pour effectuer le cavage et/ou intervenir sur la machine.35 Pour ce faire, les supports du porte-anneau et du fixe-ballon sont commandés indépendamment l'un de l'autre, l'amplitude du mouvement de monte et baisse de chacun de ces éléments étant gérée automatiquement par un automate en cours de formation de la bobine, l'amplitude pouvant être soit égale auquel cas 5 la longueur du ballon de fil reste constante, soit éventuellement différente l'une de l'autre, pour augmenter ou diminuer cette longueur de ballon, permettant ainsi d'assurer une tension optimisée constante du fil tout au long de la formation de la bobine. A titre indicatif, la distance, prise selon l'axe de la broche entre l'anneau et le fixe-ballon, pourra varier, en cours de formation de la bobine entre 50 cm et 25 cm, l'écartement entre ces deux éléments en fin de retordage pour effectuer l'opération de cavage pouvant, quant à elle, atteindre 75 cm. De manière simple, la commande simultanée du mouvement de monte et baisse de chacun des éléments supports est obtenue par un système à sangles, commandant simultanément les éléments supports d'une pluralité de positions de travail de la machine. Brève description des dessins La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une positon de travail d'une retordeuse conventionnelle. La figure 2 est une vue en élévation, de côté, de deux positions de travail d'une machine réalisée conformément à l'invention, ces positions étant disposées de part et d'autre d'un bâti support commun, la position située à droite de l'axe de symétrie vertical illustrant le positionnement de ces éléments lors de la formation de la bobine et la position située à gauche le positionnement de ces éléments en fin de formation avant réalisation de l'opération de cavage. La figure 3 est une vue similaire à la figure 2 si ce n'est qu'à la partie droite, les différents éléments ont été représentés en position écartée afin de réaliser l'opération de cavage. Manière de réaliser l'invention En se reportant aux figures annexées, et en utilisant les mêmes références que celles employées pour décrire l'état de la technique illustré par la figure 1, la machine de retordage conforme à l'invention est donc constituée d'une pluralité de positions de travail identiques disposées côte à côte sur un bâti support, et ce de manière symétrique par rapport à un plan central ZZ définissant ainsi deux faces de production. Chaque position de travail comprend, de manière connue, une alimentation du fil (1) provenant de filature qui est enroulé autour d'un tube support (non visible aux figures 2 et 3), et qui est monté sur un mandrin (3), en partie haute de la machine, horizontalement et est entraîné en rotation pour permettre de délivrer le fil (1) à la déroulée commandée, la vitesse de rotation pouvant être soit constante10 soit variable au cours de l'opération de retordage. L'ensemble de renvidage (5) disposé en partie basse de la machine, comporte une broche (7), verticale, entraînée en rotation par un moteur individuel (8) ou tout autre moyen. Cette broche est montée sur le bâti (9) et permet de réceptionner le fil (1) sous la forme d'un enroulement formé sur une bobine support (6). Le fil (1) est amené à l'ensemble de renvidage (5) au travers d'un guide (10) dit " fixe-ballon " et est distribué autour du support de réception (6) par un ensemble anneau/curseur (11,12) conventionnel. Le fil (1) forme un ballon (20) entre l'élément de guidage (10) disposé dans le prolongement et au dessus de la broche (7) et le curseur (12) monté sur l'anneau (11), curseur qui est entraîné en rotation par le ballon, ce qui communique25 la torsion au fil. La distribution du fil tordu sur la longueur de la bobine support (6) est obtenue en communiquant un mouvement de monte et baisse, de course variable et programmée à l'ensemble anneau (11)/curseur (12) ainsi qu'au guide (10).30 Conformément à l'invention, l'anneau (19) et le fixe- ballon (10) sont montés sur le bâti central (22) de la machine sur deux supports indépendants (23,24). Ces supports sont montés sur des glissières prévues sur le bâti et sont aptes à recevoir un mouvement de monte et baisse de course variable et programmée permettant d'assurer la distribution du fil sur la longueur de la bobine (6). Cette 6 commande de monte et baisse est assurée de manière indépendante pour le support (24) du fixe-ballon (10) et pour le support (23) du porte-anneau (21). Cette commande du mouvement de monte et baisse peut être obtenue, de manière simple, par l'intermédiaire d'un système à sangles et contrepoids. Dans l'exemple illustré, la commande des deux supports porte-anneau (23) des deux positions est obtenue au moyen d'un système à sangle unique (25) et celui des deux supports (24) des fixe-ballons (10) est obtenu au moyen de deux systèmes à sangles (26) commandés simultanément et disposés de part et d'autre de la sangle (25). Il convient également de noter que dans la retordeuse illustrée, chaque position comporte également, monté sur le support porte-anneau (23), un ensemble conventionnel (27) dit " brise-ballon ". Par ailleurs, le porte-anneau (11) et le brise-ballon (26) sont montés fixes sur le même support (23), et ce à une distance prédéterminée l'un de l'autre, le fixe-ballon (10) étant, quant à lui, monté sur le support (24) de manière à ce qu'il puisse pivoter par rapport à sa position normale de travail pour faciliter la mise en place d'un tube vide et l'enlèvement d'une bobine pleine de fil.20 La mise en oeuvre d'une telle machine est la suivante. Une bobine (6) étant montée sur chacune des broches (7), au démarrage, le porte-anneau (21), brise-ballon (27) et fixe-ballon (10) sont maintenus horizontalement de telle sorte que les deux supports (23,24) soient en position rapprochée l'un de l'autre avec un écartement E déterminé qui permet donc de fixer la longueur du ballon (20). Le fil est ensuite distribué normalement sur toute la longueur de la bobine (6), en couches superposées par un mouvement de monte et baisse le long de ladite bobine, mouvement géré automatiquement par un automate. Au fur et à mesure de l'augmentation du diamètre de l'enroulement formé sur ladite bobine, l'écartement E entre le porte- anneau (11) et le fixe-ballon (10), l'amplitude de monte et baisse de chacun de ces éléments est gérée automatiquement par un automate. Cela35 permet soit d'avoir une amplitude identique, égale, pendant laquelle la longueur du ballon (20) de fil reste constante, soit d'augmenter ou de diminuer cette longueur 7 de ballon afin d'optimiser la tension donnée au fil tout au long de la formation de ladite bobine. Lorsque la bobine est terminée, en position représentée sur la partie gauche des figures 2 et 3, le support (234) pour l'anneau (11) et briseballon (27) ainsi que le support (24) pour le fixe-ballon (10) se trouvent côte à côte, en position haute sur le bâti de la machine. Pour réaliser l'opération de cavage, le support (24) du fixe-ballon (10) est maintenu en position haute, alors que le support (23) du brise- ballon (27) et anneau (11) est, quant à lui, amené en position basse tel que représenté sur la partie droite de la figure 3. La bobine pleine se trouve alors complètement dégagée à sa partie supérieure, ce qui facilite son enlèvement lors de l'opération de cavage et son remplacement par une bobine vide. Une telle possibilité d'écarter l'un de l'autre le fixe-ballon et le porte- anneau présente également un avantage lorsque l'on souhaite intervenir sur la machine, notamment pour son entretien. La machine conforme à l'invention est particulièrement adaptée pour retordre des fils de verre ou tout autre type de fil présentant des caractéristiques similaires.25 Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux seules machines de retordage, mais peut également être mise en oeuvre pour réaliser des opérations de câblage. REVENDICATIONS 1/ Machine de retordage de fil, verre notamment, comprenant une pluralité de positions de travail disposées côte à côte sur un bâti support (22), de préférence de manière symétrique par rapport à un plan central (22), définissant ainsi deux faces de travail, et dans laquelle chaque position comprend: * une alimentation en fil à traiter, disposée en partie haute de la machine, délivrant le fil (1) issu de filature à la déroulée commandée; * un ensemble de renvidage constitué: 10. d'une broche verticale (7) entraînée en rotation et sur laquelle est montée la bobine de réception (6) de fil tordu, d'un ensemble anneau/curseur (11,12) entourant ladite broche, le fil formant un ballon entre le curseur qu'il entraîne en rotation et un élément de guidage (10), dit " fixe-ballon ", disposé dans l'axe géométrique de la broche, au-dessus de cette dernière, permettant ainsi de communiquer la torsion souhaitée au fil (1), ces éléments recevant un mouvement de monte et baisse, assurant la distribution du fil sur la longueur de la bobine support de renvidage, caractérisée en ce que l'anneau (11) et le fixe-ballon (10) sont montés sur le bâti central de la machine sur deux supports indépendants (23,24), aptes, d'une part, à recevoir simultanément un mouvement de monte et baisse, de course programmée, variable ou constante, au cours de la formation de l'enroulement de fil tordu et, d'autre part, à être écartés l'un de l'autre en fin d'opération de câblage pour effectuer le cavage et/ou intervenir sur la machine.25 2/ Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les supports (23,24) du porte-anneau sont commandés indépendamment l'un de l'autre, l'amplitude pouvant être soit égale auquel cas la longueur du ballon de fil reste constante, soit éventuellement différente l'une de l'autre, pour augmenter ou30 diminuer cette longueur de ballon, permettant ainsi d'assurer une tension optimisée constante du fil tout au long de la formation de la bobine. 3/ Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la distance, prise selon l'axe de la broche entre l'anneau (11) et le fixeballon (10), peut varier, en cours de formation de la bobine entre 50 cm et 25 cm, l'écartement entre ces deux éléments en fin de retordage pour effectuer l'opération de cavage pouvant, quant à elle, atteindre 75 cm.