Brevet FR2853332A1 — publié le 20041008

L'invention se rattache au secteur technique des machines textiles notamment des opérations de cavage. Plus particulièrement, l'invention trouve notamment une application 5 dans le domaine des machines textiles, de câblage, de retordage de fils, de texturation, et plus généralement de transformation des fils. Le problème, dans ce type de machines textiles, est notamment de pouvoir enlever et décharger les supports tubulaires sur lesquels sont 10 formées les bobines de fils en vue de les remplacer par des supports tubulaires vides et relancer la production d'une nouvelle bobine. Ces opérations sont usuellement appelées "c avage?" par l'homme de métier. Elles consistent à interrompre le processus d'enroulement du fil sur 15 la bobine ayant atteint le poids ou le métrage désiré, à freiner puis à évacuer cette bobine pleine, à la remplacer par un tube vide, puis relancer le processus d'enroulement. Cette séquence est traditionnellement réalisée manuellement mais est de plus en plus réalisée de manière automatique ou semi-automatique. De nombreuses solutions techniques ont été proposées. Les premiers systèmes automatiques ont été développés, il y a plus de 50 ans pour le bobinage de fils naturels ou synthétiques, notamment pour les procédés de filature. Le brevet GB 1024615, de 1963, divulgue à titre d'exemple, un dispositif destiné à être intégré dans un bobineur, dont le principe préfigure celui encore utilisé aujourd'hui. Ce dispositif est individuel, c'est-à-dire, intégré à chaque position de bobinage. Le brevet US 3344594, de 1964, divulgue un moyen de réaliser la fonction pour les machines présentant un alignement de positions de travail 5 disposées côte à côte, telles que les machines de câblage, retordage ou texturation. Il s'agit d'un robot mobile se déplaçant le long de la machine, capable de se positionner en vis à vis des positions à caver, et embarquant des moyens tels que des bras, des préhenseurs, à des emplacements contenant des tubes vides, pilotés par un automate, et donc capable de 10 réaliser l'opération de cavage. Les progrès de la technologie et la miniaturisation ont permis, dans les années 1990, de concevoir des machines présentant un alignement de positions, chacune étant équipée d'un dispositif individuel de cavage. Plus particulièrement l'invention concerne une machine textile du type de celle comprenant, d'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, au moins un cylindre de réception motorisé(R) de fil (F) assujetti à un système de va et vient (V) pour la formation d'une bobine (B) sur un support tubulaire tournant (S), monté dans des moyens de préhension et de 20 positionnement (P) usuellement appelé " fourche " par l'homme de métier. Les supports tubulaires vides sont pré-positionnés dans un magasin distributeur (M). Les bobines finies (B) sont évacuées par une rampe (Ra) ou autre moyens. On renvoie aux figures 1, 2, 3 et 4 montrant un exemple de dispositif 25 et un principe connu de fonctionnement de ce type de machines pour l'opération de cavage. Le fil (F), assujetti au système de va et vient (y), passe sur le cylindre de réception (R) pour être enroulé sur le support tubulaire (S) monté dans les moyens de préhension et de positionnement (P). Au moment du cavage, lorsque la bobine (B) est terminée, le fil (F) est 5 coupé dans une aspiration (figure 1). Puis, la bobine (B) est dégagée du cylindre de réception (R) par déplacement ou rotation de la fourche (P), pour être freinée et libérée, par exemple, sur la rampe d'évacuation (Ra) située du côté opposé à l'arrivée du fil (F) (figure 2) La manipulation de la bobine (B) s'effectue par les moyens (P). Après 10 libération, la bobine (B) roule par gravité jusqu'au bas de la rampe d'évacuation (Ra) pour y être récupérée ultérieurement. Le distributeur de supports tubulaires (M) pivote alors pour placer un autre support tubulaire dans la fourche qui présente donc des moyens de préhension et de positionnement (P) (figure 3). La fourche (P) applique, par déplacement ou 15 rotation, de nouveau le support tubulaire (S) contre le rouleau de réception (R), pour une autre opération de bobinage. Le distributeur (M) reprend sa position initiale (figure 4). Cette solution technique, donnée à titre d'exemple, peut présenter de 20 nombreuses variantes qui reposent toutes sur un principe similaire, lequel ne donne pas totalement satisfaction. Selon un premier inconvénient, dans le cas notamment o le moyen d'évacuation est une rampe sur laquelle la bobine roule, il apparaît qu'au 25 moment de l'évacuation, le sens de rotation de la bobine, en descendant la rampe, a tendance à la faire se dévider. Selon un second inconvénient, le magasin de distribution de tubes et la fourche constituant les moyens de préhension et de positionnement, constituent deux ensembles mobiles qu'il est nécessaire d'aligner parfaitement au moment du transfert d'un tube vide, de sorte que les réglages sont difficiles à réaliser. Un troisième inconvénient se trouve dans le fait que selon l'état de la technique, le positionnement de la fourche sous l'effet de l'évolution du diamètre de la bobine, crée une variation d'efforts qu'il est nécessaire de 10 compenser en faisant appel à des moyens de contrôle difficiles à régler. Enfin, un quatrième inconvénient réside dans le fait que lorsque l'on dépose la bobine dans son moyen d'évacuation, sous forme d'une rampe ou autre, celle-ci à tendance à se mettre systématiquement en travers. En effet, 15 les bobines ont tendance à glisser de façon asymétrique étant donné que généralement elles présentent un bord droit et un bord arrondi, ce qui a tendance à accentuer le glissement par rapport au bord droit, provoquant un effet de pivotement. Ainsi lorsque le moyen d'évacuation est constituée par une rampe, la bobine ne peut pas rouler jusqu'au bas de la rampe. 20 L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces différents inconvénients de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Un des problèmes que se propose de résoudre l'invention est donc de 25 permettre à l'extrémité du fil de s'enrouler lorsque la bobine est disposée sur le moyen d'évacuation. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif de bobinage, équipé de moyens pour la mise en place et l'enlèvement de bobines de fils dans une machine du type de celle décrite ci-dessus et selon lequel le cylindre de réception et le support tubulaire en 5 position de bobinage sont positionnés dans l'espace, selon un sens de rotation défini, pour que le fil aborde le point de contact en passant par dessous le cylindre de réception, et s'enroule par dessus le support tubulaire, et que la formation de la bobine et son mouvement de dégagement vers le moyen d'évacuation soient dans une direction opposée à 10 l'arrivée du fil. Lorsque le moyen d'évacuation est une rampe sur laquelle roule la bobine, le sens d'enroulement est tel que le fil de la bobine a tendance à s'enrouler lorsque la bobine roule sur ladite rampe d'évacuation. 15 A noter que la rampe peut être remplacée par d'autres moyens d'évacuation. L'autre problème que se propose de résoudre l'invention, est de 20 faciliter les réglages du positionnement des moyens de distribution des supports tubulaires vides par rapport aux moyens de préhension et de positionnement desdits supports pour l'opération de transfert. Pour cela, l'invention propose un arrangement dans lequel ce moyen de distribution est fixe. Dans ce but, selon l'invention, la fourche constituant le moyen de préhension et de positionnement du support tubulaire, est positionnée dans l'espace et articulée, de sorte que le déplacement du support, du fait du grossissement de la bobine en cours de formation, puis son dégagement jusqu'au point o elle est déposée sur le moyen d'évacuation, puis son déplacement jusqu'au point de préhension d'un nouveau tube vide dans le 5 dispositif de distribution, soit disposé sur une même trajectoire simple, de préférence circulaire, et dans cet ordre. Le retour du tube vide, depuis le distributeur jusqu'au point de contact sur le cylindre de réception, s'effectue selon la même trajectoire en sens inverse, la bobine pleine déposée à l'aller étant, dans l'intervalle de 10 temps, évacuée. L'autre problème que se propose de résoudre l'invention est de parfaitement contrôler la force de contact entre la bobine en formation et le cylindre de réception doit être parfaitement contrôlé pour obtenir un 15 enroulement de qualité. Dans ce but, selon les caractéristiques de l'invention en cours de formation de la bobine, le support de celle-ci est dans une position proche de la verticale, c'est-à-dire que le point de rotation de la fourche constituant préhenseur et organe de préhension de la bobine, se situe sensiblement au20 dessus du centre de gravité de ladite bobine. Il en ressort que le poids de la bobine ne crée qu'une faible composante affectant la force de pression, de sorte que la variation du poids en cours de production ne créera qu'une faible variation de cette force de contact. Il est donc possible de simplifier les moyens de contrôle de cette 25 force de contact. Enfin, la présente invention propose un moyen pour résoudre le problème qui consiste à garantir que la bobine pleine, soit totalement évacuée sans risque de coincement. Dans ce but, selon l'invention, la fourche constituant le moyen de 5 préhension et de positionnement de la bobine, est équipée de moyens destinés à retenir le tube, lors de son lâcher, puis à l'accompagner au début de son mouvement d'évacuation lors de la rotation de ladite fourche vers le point de préhension d'un nouveau tube vide vers le système de distribution. Ainsi, selon l'invention, la fourche tourne jusqu'au point de dépose de la bobine vers le moyen d'évacuation, et libère la bobine en ce point. Ensuite, poursuivant sa rotation vers le système de distribution des tubes vides, la fourche retient puis accompagne, par l'intermédiaire d'appendices disposés à cet effet, la bobine lors de son évacuation. Cette action a pour 15 effet de réaligner le tube par rapport à la rampe et à conférer à la bobine une vitesse initiale suffisante pour qu'elle soit évacuée sans être freinée par les frottements. La dépose de la bobine peut se faire, soit en marquant un temps 20 d'arrêt dans le mouvement de la fourche, soit sans marquer de temps d'arrêt, c'est-à-dire dans la continuité de son mouvement. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés, dans lesquels: - les figures 1, 2, 3 et 4 sont des vues à caractère schématique montrant le principe de cavage selon une solution relevant de l'état antérieur de la technique. - la figure 5 est une vue montrant les principaux éléments du dispositif de mise en place et d'enlèvement de bobines de fils, selon les caractéristiques de l'invention dans une application à une machine textile. - Les figures 6, 7, 8 et 9 sont des vues schématiques de différentes phases du principe de cavage selon l'invention. La machine textile illustrée, figure 5, est du type de celle comportant, de manière connue, au moins un cylindre (1) de réception du fil (2) assujetti 10 à un système de va et vient (3) de formation de la bobine (B) sur un support tubulaire (4). Comme il sera indiqué dans la suite de la description, au moment de l'opération de bobinage en tant que telle, le support tubulaire (4) est monté tournant dans des moyens de préhension et de positionnement articulés, constitués notamment par des bras pivotants (5), formant fourche. 15 Les supports tubulaires vides (4) sont montés dans un dispositif (6) faisant office de distributeur. Les bobines (B) sont évacuées par l'intermédiaire d'au moins une rampe (7) inclinée en direction du bas, à partir de sensiblement la zone de 20 bobinage. A noter que les bobines peuvent être évacuées par d'autres moyens. Selon une caractéristique de l'invention, le cylindre de réception (1) motorisé, est positionné devant le support tubulaire (4) en position de 25 bobinage. Il en résulte que la formation de la bobine (B) s'effectue à l'arrière du cylindre (1), par rapport à l'arrivée du fil. Le fil (2) arrive par le dessous du cylindre de réception (1). Le sens de rotation de la bobine (B) est opposé à celui de la disposition classique indiquée dans la partie introductive de la description et illustrée aux figures 1, 2, 3, et 4. Compte tenu de ces dispositions, au moment du cavage, après avoir coupé le fil (1) dans une aspiration (8) par exemple (figure 6). La fourche 5 formant organe de préhension et de positionnement de la bobine effectue un mouvement de rotation jusqu'à une position de dépose. A cette position, la fourche (5) libère la bobine (B) qui roule le long de la rampe d'évacuation (7), l'extrémité du fil ayant tendance à s'enrouler et non plus à se dérouler (figure 7). Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le magasin distributeur (6) des éléments tubulaires (4) est fixe, et positionné angulairement au-dessus de la zone de bobinage. La fourche (5) est agencée pour poursuivre son mouvement et venir 15 saisir un support tubulaire (4) dans le magasin de distribution (6) (figure 8). La fourche pivote alors en sens inverse pour venir positionner le tube vide au niveau de la zone de bobinage, derrière le cylindre de réception (1) (figure 9). Le processus d'enroulement peut alors reprendre, grâce au transfert du fil de la buse d'aspiration vers le tube vide. 20 Les extrémités des bras sont agencées sous forme de pinces (9) pour libérer à volonté les éléments supports tubulaires (4) après l'opération de bobinage. En outre, des appendices (10) sont montés en bout des bras de préhension pour redresser et aligner la bobine lorsqu'elle est libérée au 25 niveau de la rampe d'évacuation. Ces appendices (10) ont tendance à retenir puis accompagner l'élément support (4) recevant la bobine lors du pivotement de la fourche (5) en direction du magasin distributeur (6) pour saisir à nouveau un élément tubulaire, de sorte que l'ensemble de la bobine n'a pas tendance à se mettre en travers de la rampe d'évacuation (7), et se trouve animé d'une vitesse initiale suffisante pour assurer une descente complète. L'axe de pivotement (11) des bras (5) est situé au-dessus du cylindre de réception (1) et de la rampe d'évacuation (7). Les bras (5) pivotent selon la flèche (F) pour aller saisir les éléments tubulaires (4) positionnés dans le magasin (6) et selon la flèche (FI) pour venir positionner l'élément 10 tubulaire saisi au niveau de la zone de bobinage. On renvoie aux figures 6, 7, 8 et 9 qui montrent les principales phases de fonctionnement du dispositif selon l'invention. REVENDICATIONS -1- Dispositif pour la mise en place et l'enlèvement de bobines (B) de fil dans une machine textile comprenant: - au moins un cylindre de réception (1) du fil (2) assujetti à un système de va et vient (3) pour la formation de la bobine (B) sur un support tubulaire tournant (4) monté dans des moyens de préhension et de positionnement (5); - des moyens de distribution de supports tubulaires (6); - au moins un moyen (7) d'évacuation des bobines formées sur le support tubulaire, caractérisé en ce que le cylindre de réception (1) et le support tubulaire (4) en position de bobinage, sont positionnés dans l'espace selon un sens de rotation défini, pour que le fil aborde le point de contact en passant par 15 dessous le cylindre de réception, et s'enroule par dessus le support tubulaire, et que la formation de la bobine et son mouvement de dégagement vers le moyen (7) d'évacuation soient dans une direction opposée à l'arrivée du fil.. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de distribution (6) des supports tubulaires, sont fixes. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (7) d'évacuation est une rampe, de sorte que le fil de la bobine a tendance à 25 s'enrouler lorsque la bobine roule sur ladite rampe d'évacuation -4- Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de préhension et de positionnement des supports sont constitués par des bras pivotants (5), formant une fourche qui est positionnée dans l'espace et articulée, de sorte que le déplacement du support, du fait du 5 grossissement de la bobine en cours de formation, puis son dégagement jusqu'au point o elle est déposée vers le moyen d'évacuation (7), puis son déplacement jusqu'au point de préhension d'un nouveau tube vide dans le dispositif de distribution, soit disposé sur une même trajectoire simple, de préférence circulaire, et dans cet ordre, le retour du tube vide, depuis le 10 distributeur jusqu'au point de contact sur le cylindre de réception, s'effectue selon la même trajectoire en sens inverse, la bobine pleine déposée à l'aller étant, dans l'intervalle de temps, évacuée. -5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'en cours de 15 formation de la bobine, le support de celle-ci est dans une position proche de la verticale, c'est-à-dire que le point de rotation de la fourche constituant préhenseur et organe de préhension de la bobine, se situe sensiblement audessus du centre de gravité de ladite bobine. -6- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fourche (5) constituant les moyens de préhension et de positionnement de la bobine, est dotée d'appendices destinés à retenir puis accompagner le tube dans son mouvement d'évacuation, lors de la rotation de ladite fourche vers le point de préhension d'un nouveau tube vide vers le système de distribution. -7- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de distribution (6) des supports tubulaires (4) sont constitués par un magasin fixe positionné angulairement au-dessus de la zone de bobinage. -8- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe de pivotement des bras de préhension (5) est situé au-dessus du cylindre de réception (1) et du moyen d'évacuation (7).