Brevet FR2845072A1 — publié le 20040402

l L'invention se rattache au secteur technique du renvidage d'un fil textile sur un support, généralement sous forme d'un mandrin cylindrique apte à être entraîné en rotation. Le mandrin cylindrique, ou support, peut 5 être entraîné en rotation soit par son axe, soit par une de ses génératrices. Ce renvidage peut être utilisé pour des opérations de filature, d'étirage, de texturation, de torsion, d'assemblage, de bobinage,... On rappelle, d'une manière parfaitement connue pour un homme du 10 métier, que le fil est distribué selon une génératrice le long de la bobine, sous forme de spires inclinées et parallèles. Généralement, la vitesse de déplacement du guide-fil, entre les deux extrémités de la bobine, est constante et détermine, en combinaison avec la vitesse de bobinage, l'angle de croisure moyen. Cette vitesse sera appelée, par la suite, vitesse constante 15 de traversée. Par contre, il est nécessaire d'effectuer l'inversion du mouvement aux extrémités de la bobine, le plus rapidement possible, afin d'éviter que les bords de celle-ci ne soient pas plus épais que son centre. En effet, la dépose du fil sur le support est généralement caractérisée 20 par une suite de segments droits d'inclinaisons alternées. Les raccordements de ces segments, à l'extrémité de la bobine ou autre support, sont constitués par des pseudo-rayons. Or, il est apparu que ces pseudo-rayons de raccordement agissent directement sur la qualité du bobinage. Notamment, il s'est avéré que plus ces pseudo-rayons ont un rayon 25 de courbure faible, plus la quantité de fil déposée aux extrémités de la bobine est réduite, améliorant ainsi, d'une manière importante la qualité du bobinage. Pour réduire ce rayon de courbure, de nombreuses solutions techniques ont été proposées, sous forme généralement de dispositifs de va et vient, dont les temps d'inversion sont minimisés. Ces mouvements de va et vient sont obtenus par des moyens mécaniques et/ou électroniques. Selon un exemple de mise en oeuvre, les moyens sont conformés pour obtenir un temps d'inversion le plus rapide possible, en soumettant ledit guide-fil à une vitesse constante de traversée, à une décélération et à une re-accélération en sens inverse, un tel cycle étant répétitif. Compte tenu 10 de ce cycle de fonctionnement, pour améliorer la qualité de l'inversion, il est nécessaire d'agir sur la valeur de la décélération et/ou de l'accélération avec, pour limites, celles imposées par la technique. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de repousser 15 les limites de la qualité de dépose du fil à l'inversion ou de réduire les contraintes mécaniques en conservant une qualité de dépose identique quelle que soit la technique utilisée, notamment pour la réalisation du système de va et vient. Pour résoudre un tel problème, le cycle précédent, à savoir: vitesse constante de traversée, décélération, re-accélération en sens inverse, vitesse constante de traversée, est remplacé par le cycle suivant: vitesse constante de traversée, décélération, re-accélération en sens inverse, dépassement de la vitesse constante de traversée, décélération, 25 vitesse constante de traversée. En opposition aux techniques actuellement utilisées, qui sont basées sur le fait de respecter la vitesse constante de traversée qui donne la croisure, l'originalité de l'invention se trouve dans le dépassement de cette vitesse constante de traversée, afin d'améliorer la qualité de dépose du fil sur son support. On a constaté que le guide-fil est toujours éloigné de la génératrice d'appel sur la bobine compte tenu de son encombrement. Cette distance, qui est constante lorsque le déplacement du guide-fil est parallèle à la 10 génératrice, induit une traîne dont l'importance est liée à l'angle de croisure. Lors de l'inversion de sens, aux extrémités de la bobine, cette traîne induit un retard entre le moment o le guide-fil est reparti en sens inverse, à la vitesse constante de traversée, et celui o l'angle de la traîne formant l'angle de croisure sur la bobine, a retrouvé sa vitesse constante de 15 traversée. Or, on a pu déterminer, par calcul, que l'angle de croisure après l'inversion effective du guide-fil, rejoint d'une manière asymptotique sa vitesse constante de traversée. Il en résulte, sur la bobine, une dépose de fil avec un important rayon de courbure après l'inversion. Pour tenter de réduire ce rayon de courbure, selon l'état de la 20 technique, la distance entre le guide-fil et la génératrice de rappel sur la bobine, est toujours minimisée. Selon les caractéristiques à la base de l'invention, l'introduction d'un dépassement de la vitesse constante de traversée, après l'inversion effective 25 du guide-fil, permet d'accélérer le retour de la traîne, à l'angle de croisure moyen et, par conséquent, de réduire de manière significative, le temps de changement d'angle de croisure effectif sur la bobine. D'une manière concomitante, on obtient une réduction du rayon moyen de courbure de la dépose du fil aux extrémités de la bobine. Dans ces conditions, étant donné que la distance entre la génératrice 5 d'appel et le guide de fil, est connue, il est possible de déterminer et d'optimiser les valeurs de décélération, d'accélération, de dépassement de la vitesse constante de traversée et de seconde décélération, afin d'obtenir un rayon de courbure moyen de dépose réduit au minimum pour un angle de croisure moyen donné. Si le profil de vitesse du guide-fil est modifiable, le principe à la base de l'invention permet, soit d'améliorer la qualité de dépose du fil aux extrémités de la bobine, avec des contraintes mécaniques similaires en terme d'accélération, soit de réduire les contraintes mécaniques dues aux 15 accélérations, tout en conservant une qualité de bobinage similaire. Dans le cas o le déplacement du guide-fil est contrôlé par des moyens mécaniques, la valeur et la durée de la survitesse, sont le résultat de la cinématique et peuvent être choisis pour qu'en moyenne, sur la plage des 20 vitesses de bobinage et de traversée, la quantité de fil déposée pendant le cycle de renversement soit sensiblement équivalente à ce que l'on obtiendrait, par exemple, avec une came conventionnelle qui présenterait un profil de renversement symétrique et des niveaux d'accélération plus importants. Dans le cas o le déplacement du guidefil est contrôlé par des moyens électroniques, le temps de dépassement et la valeur du dépassement de la vitesse constante de traversée peuvent être optimisés en fonction des paramètres de bobinage (vitesse, angle moyen de croisure, accélérations), de sorte que la quantité de fil déposée pendant le cycle d'inversion de sens soit la même que celle que l'on aurait obtenue avec une came conventionnelle 5 ayant un profil symétrique sans qu'il soit nécessaire d'imposer au moteur des niveaux d'accélération aussi élevés que ceux obtenus avec une telle came. Dans le cas d'un pilotage électronique, il est possible de moduler le 10 dépassement de vitesse en valeur et en durée, en combinaison avec les réductions de courses réalisées pour réduire l'accumulation de fil aux extrémités du bobinage. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures 15 des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre le diagramme du profil de vitesse du guide-fil, le tracé en traits interrompus correspondant aux solutions de l'état de la technique, c'est-à-dire sans dépassement de la vitesse constante de traversée, tandis que le tracé en traits pleins correspond au profil de vitesse 20 avec dépassement de la vitesse constante de traversée; - la figure 2 montre le diagramme de l'angle de croisure, le tracé en traits interrompus correspondant au guide-fil obtenu sans dépassement de la vitesse constante de traversée, tandis que le tracé en traits pleins correspond au profil obtenu avec dépassement de la vitesse constante de traversée; - la figure 3 est une vue en plan à caractère schématique d'un exemple d'une solution technique mécanique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans les figures 1 et 2, les tracés en pointillés montrent le résultat obtenu avec un profil conventionnel de vitesse, en général symétrique, pour un niveau d'accélération donné et constant pendant la phase de renversement. Selon le procédé de l'invention, l'accélération imposée pendant la phase de renversement est réduite, comme cela se voit sur la courbe de la figure 1. La variation de vitesse est donc plus lente mais est prolongée au10 delà de la vitesse constante de traversée visée. L'accélération est ensuite inversée pour que la vitesse revienne à ladite vitesse constante de traversée. Comme on le voit sur la figure 2, la dépose de fil, représentée ici par son angle de croisure local résultant de la traînée, tend asymptotiquement 15 vers sa valeur constante avec un système conventionnel (courbe pointillée), alors qu'il l'atteint rapidement avec le procédé selon l'invention (courbe continue). Ainsi, avec le procédé conforme à l'invention, la quantité de fil 20 déposée pendant le processus de renversement est plus faible que celle déposée dans la phase de survitesse. Il est possible, par conséquent, en modulant l'amplitude et la durée de cette survitesse, de faire en sorte qu'au total, les deux effets s'annulent et que la quantité totale de fil déposée au cours du cycle soit équivalente à celle d'une came conventionnelle 25 symétrique, sans, pour autant, mettre enjeu des niveaux d'accélération aussi élevés. On a illustré à la figure 3 des dessins un exemple de réalisation d'un système de renvidage mettant en oeuvre le procédé conforme à l'invention. Le renvidage du fil s'effectue sur une bobine (1) entraînée en rotation par un cylindre d'appel (R) par exemple. D'une manière connue, le fil est 5 distribué au moyen d'un guide-fil (2) déplaçable en translation, de façon parallèle aux génératrices de la bobine support (1). Le dispositif de renvidage comprend un chariot (3) recevant le guidefil (2). Ce chariot (3) présente des agencements d'accouplement avec un 10 organe de transmission et d'entraînement souple (4), apte à conférer au guide-fil (2) un mouvement de va et vient en combinaison avec des moyens de guidage en translation, d'une manière parallèle aux génératrices de la bobine (1). L'organe de transmission et d'entraînement souple, est avantageusement constitué par une courroie crantée (4) montée entre deux 15 roues dentées (5) et (6) dont l'une au moins est entraînée en rotation. Par exemple, la roue dentée (6) est entraînée en rotation par un moteur (7), tandis que la roue dentée (5) fait office de renvoi. La courroie (4) est mise en tension entre les deux poulies (5) et (6). Les agencements d'accouplement du chariot (3) sont rendus solidaires d'une partie de la courroie (4), de manière à assujettir le mouvement de va et vient au suivi du contour de la courroie. Par exemple, les agencements d'accouplement du chariot (3) avec la partie de la courroie (4) sont constitués par une liaison du type pivot (10). 25 Le guidage linéaire du chariot (3) s'effectue au moyen d'un pion (11) engagé dans une rainure rectiligne (12a) formée dans l'épaisseur d'une plaque-support (12), d'une manière parallèle aux génératrices de la bobine (1). La plaque (12) peut être en deux parties délimitant un espace libre à l'intérieur duquel est déplacé le chariot (3). L'une des plaques présente une lumière centrale (12e), de forme générale oblongue, pour le montage et 5 l'engagement de l'ensemble des roues (5) et (6) et de la courroie d'entraînement (4). Selon l'invention, le guide-fil (2), le pion de guidage (11) et le pivot d'accouplement (10) sont décalés angulairement sur le chariot (3), pour 10 créer une composante de vitesse supplémentaire au voisinage des points d'inversion. Notamment, le guide-fil (2), le pion de guidage (11), le pivot d'accouplement (10), sont disposés selon les trois sommets d'un triangle, avantageusement mais non limitativement, sous forme d'un triangle rectangle. Compte tenu de ces dispositions, le chariot (3) est profilé en forme de L constituant deux bras (3a) et (3b) décalés angulairement, de sensiblement 900. Le guide-fil est disposé à l'extrémité libre du bras (3a), tandis que le pivot d'accouplement (10) avec la courroie (4), sont disposés 20 au niveau de l'extrémité libre du bras (3b). Le pion de guidage (11) est disposé entre le guide-fil (2) et le pivot d'accouplement (10), au niveau du raccordement des deux bras (3a) et (3b). On désigne par (A) le point de fixation du guide-fil (2) sur le bras (3a), par (B) le point de fixation du pion de guidage (11), et par (C) le point 25 de fixation du pivot d'accouplement (10). Si l'on considère l'exemple illustré, on forme un triangle rectangle en (B). Les distances (AB) et (BC) sont déterminées pour optimiser les temps d'inversion de l'extrémité (A). La distance entre les points (B) et (C) est supérieure au rayon des roues dentées (5) et (6). Compte tenu de ces dispositions, il en résulte que le point (C) décrit 5 une trajectoire qui suit le contour oblong de la courroie d'entraînement (4) entraînée par les roues (5) et (6). Le point (B) est par conséquent soumis à un mouvement de translation le long de la rainure (12a). Le point (A) a une trajectoire linéaire lorsque le point (C) est situé entre les poulies (tracé traits interrompus, figure 1), tandis qu'une composante de vitesse est ajoutée 10 lorsque le point (C) passe d'un côté à l'autre de l'une des roues (5) ou (6), à chacune des extrémités. Les deux roues dentées (5) et (6) sont disposées selon un axe formant un angle ((x) avec la rainure (12a) dans laquelle se déplace le pion (11). Cet 15 angle ((x) permet de faire varier la course du guide-fil (2) et, par conséquent, la course de dépose du fil. Dans ces conditions, pour procéder à des variations de course, il suffit de régler l'angle (a) par tout moyen connu et approprié. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Procédé pour la dépose d'un fil sur un support lors d'une opération de 5 bobinage au moyen d'un guide-fil déplaçable le long des génératrices du support à une vitesse constante de traversée avec inversion du sens de mouvement aux extrémités dudit support créant un angle de croisure, caractérisé ent ce qu'après l'inversion du sens de mouvement résultant d'une décélération suivie d'une accélération, on réalise au moins un 10 dépassement de la vitesse constante de traversée qui permet d'obtenir l'angle de croisure souhaité, l'amplitude et la durée du ou des dépassements étant déterminées pour ajuster le rayon moyen de courbure de dépose du fil aux extrémités du support. -2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise le ou les dépassements de la vitesse constante de traversée par des moyens mécaniques. -3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise le ou 20 les dépassements de la vitesse constante de traversée par des moyens électroniques. -4- Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on module l'amplitude et la durée du ou des dépassements de la vitesse constante de 25 traversée pour ajuster la quantité de fil déposée dans la zone d'inversion, proche de ce que l'on obtiendrait avec un procédé conventionnel. -5- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on module l'amplitude et la durée du ou des dépassements de la vitesse constante de traversée en combinaison avec des moyens de réduction de la course du guide-fil, afin d'éviter l'accumulation de fil aux extrémités du support. -6- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on utilise des moyens mécaniques du type va et vient déterminés pour induire, à l'inversion, un ou plusieurs dépassements de la vitesse constante de traversée.