Brevet FR2871454A1 — publié le 20051216

L'invention concerne un dispositif de mise en tension d'une matière filiforme, notamment d'un fil textile. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine des machines ou des installations de transformation de matières filiformes, notamment des fils textiles, par exemple par dévidage d'une bobine alimentaire, défilement dans des organes de transformation en un ou plusieurs étapes, puis renvidage ou bobinage, lorsqu'il est nécessaire de créer un accroissement de la tension du fil lors de son passage d'une étape à l'autre. Ces opérations sont notamment effectuées dans le domaine des machines de transformation des fils qui combinent, d'une part, des moyens permettant de faire avancer les fils tels comme par exemple des cylindres coopérant avec des galets presseurs, des cabestans, des guidefil ou autres et, d'autre part, des moyens de traitement des fils basés sur une rotation conférant aux fils, par exemple, une torsion sur euxmêmes ou un enroulement des fils les uns sur les autres. L'invention concerne plus particulièrement le principe de transformation dit de câblage direct consistant à assembler deux fils par torsion, chaque fil individuel subissant une fausse torsion. Selon ce procédé, parfaitement connu pour un homme du métier, une première bobine est disposée dans le pot d'une broche de torsion, tandis que son fil dévidé est directement amené vers un barbin ou autre organe, destiné à rassembler les fils. Une deuxième broche est disposée en amont, son fil étant introduit dans la partie inférieure de ladite broche et ressort perpendiculairement sur une partie cylindrique formant un ballon sous l'effet de la rotation de la broche autour du pot contenant la première bobine, ledit fil rejoignant le barbin ou l'organe destiné à rassembler les fils. 2871454 2 Les deux fils réunis par torsion sont ensuite conjointement tractés par un organe d'appel par exemple vers un système de bobinage. Pour obtenir un câblé présentant des caractéristiques textiles élevées en terme de résistance à la traction, stabilité et régularité, il est nécessaire que les deux fils à assembler se présentent au point d'assemblage dans un état identique au niveau de la vitesse, de la torsion et de la tension. Pour obtenir ce résultat, on peut utiliser, pour des applications spécifiques telles que des fils de renfort, un organe destiné à assembler les fils tournant à la vitesse de la broche et comportant des poulies d'entraînement synchronisées pour imposer une vitesse d'avancement aux deux fils. Le fil introduit par l'axe de la broche et formant le ballon, a une torsion et une tension découlant de son passage dans ladite broche. La torsion obtenue résulte de la rotation de la broche, tandis que la tension résulte de la force centrifuge à laquelle est soumis le ballon. Le fil en provenance du pot subit une torsion au point de câblage, notamment du fait de son passage dans l'organe destiné à rassembler les fils et qui tourne à la vitesse de la broche. Pour que la tension du fil soit égale à celle du fil formant le ballon, il est nécessaire d'intercaler, entre la bobine et l'organe d'assemblage, un dispositif destiné à créer une tension, généralement connu par l'homme du métier sous l'appellation frein de pot . Selon l'état de la technique, différentes solutions ont été proposées pour réaliser un frein de pot apte à créer la tension du fil dans le procédé de 2871454 3 câblage direct. Généralement, le fil est assujetti à un ou des organes tournant sur eux-mêmes et freinés par un dispositif du type mécanique hydraulique ou magnétique. Les solutions mettant en oeuvre des moyens de freinage magnétiques, sont basées sur la rotation d'un disque réalisé dans un matériau ayant une forte hystérésis d'aimantation placé en vis à vis d'une alternance de pôles nord et sud d'aimants permanents. Plus particulièrement, l'invention concerne des moyens aptes à assujettir le fil à freiner avec le ou les organes rotatifs freinant ledit fil. Différents moyens ont été proposés pour réaliser cette fonction. Par exemple, ces moyens peuvent être constitués par une gorge formée en périphérie d'un organe sensiblement en forme de disque tournant et dont les flancs présentent une pluralité de formes alternées de saillies et de creux, imposant au fil de multiples points de contact formant embarrage. Cette multiplicité de contacts et de points de friction, a pour effet de détériorer le fil. De tels moyens sont inadaptés pour la création de tensions élevées. On connaît également des moyens sous forme d'un cylindre lisse freiné, coopérant avec un deuxième cylindre appliqué avec une pression sur le premier, le fil étant pincé entre les deux cylindres. L'un au moins des deux cylindres doit être revêtu de matière élastique, de type caoutchouc, pour assurer un contact parfait le long de la génératrice de contact et afin d'éviter l'écrasement du fil. Il apparaît toutefois que ce revêtement, généralement sous forme d'un élastomère, est usé par le contact et les micro-glissements du fil sur sa surface. Ce phénomène est aggravé en raison 2871454 4 de la présence de la torsion du fil qui est créée sur l'organe d'assemblage et qui remonte sur le fil jusqu'au point de contact. On connaît également des moyens constitués par deux cylindres lisses placés en vis à vis, dont l'un au moins est freiné, le fil étant mouflé sur plusieurs tours pour fonctionner selon le principe du cabestan. Pour être efficace, il est nécessaire de réaliser un nombre de tours de mouflage important et une pré-tension régulière du fil à l'entrée du mouflage. La présence de torsion sur le fil à la sortie du mouflage, tend à le faire dévier de sa trajectoire et interférer sur la spire adjacente, provoquant des accrochages et des irrégularités de tension. Cela est particulièrement sensible lors des phases de démarrage et d'arrêt. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un système de frein permettant d'obtenir un parfait contrôle de la tension de la matière filiforme, notamment d'un fil textile. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un dispositif de mise en tension d'une matière filiforme notamment d'un fil textile comprenant, d'une manière connue, deux cylindres rotatifs disposés en vis à vis selon leur génératrice, l'un au moins desdits cylindres étant freiné, le fil étant mouflé sur plusieurs tours autour des cylindres selon le principe du cabestan, chacun desdits cylindres présentant une piste apte à résister à l'abrasion du fil. 2871454 5 Selon l'invention, compte tenu du problème posé à résoudre, d'obtenir un parfait contrôle de la tension, la piste que présente le cylindre dit de sortie, considéré à la sortie du mouflage comprend: une zone cylindrique apte à permettre l'enroulement de plusieurs spires de fil, ladite zone débutant à l'endroit où le fil mouflé entre en contact avec ladite piste sur le premier tour de mouflage; une zone formant une gorge à l'endroit où le fil mouflé quitte ladite piste sur le dernier tour de mouflage. Selon une forme une réalisation, la gorge est formée en creux dans la piste de sorte que le diamètre en fond de gorge est inférieur au diamètre de la zone cylindrique. Dans une autre forme de réalisation, la gorge est formée dans une partie de diamètre supérieur au diamètre de la zone cylindrique, de sorte que le diamètre en fond de gorge est égal ou inférieur au diamètre de ladite zone. Pour résoudre le problème posé de former des spires séparées, selon un pas déterminé, les axes des deux cylindres forment un angle de sorte que le fil mouflé forme des spires séparées d'un pas qui est fonction dudit angle. Avantageusement, l'un au moins des axes des deux cylindres est assujetti à des moyens aptes à régler la valeur angulaire. Selon une autre forme de réalisation, la piste que présente l'autre cylindre considéré à l'entrée du mouflage, est cylindrique. 2871454 6 Dans une autre forme de réalisation de l'invention, la piste que présente l'autre cylindre considéré à l'entrée du mouflage, présente les mêmes agencements que la piste de l'autre cylindre dit de sortie. Selon un perfectionnement de l'invention, le dispositif comprend un organe apte à prendre appui sur une partie cylindrique de la piste de l'un quelconque des deux cylindres, au droit du point où le fil entre en contact avec ladite piste pour la première fois, de sorte que ledit fil est pincé au moins une fois par ledit organe lors du ou des premiers tours de mouflage. Par exemple, l'organe est un galet dont la largeur correspond sensiblement au pas entre les spires de mouflage, ledit galet étant assujetti à un moyen de mise en pression et présente avantageusement un revêtement élastique du type élastomère. Selon un autre perfectionnement de l'invention, le dispositif comprend des moyens de pré-tension du fil disposés en amont du cylindre considéré à l'entrée du mouflage. Le dispositif selon les caractéristiques de l'invention, trouve une application avantageusement pour les machines ou installations de transformation de fils textiles pour lesquels il est nécessaire de créer un accroissement de tension lors de leur passage d'une étape à l'autre. C'est le cas des machines ou installations fonctionnant selon le principe de transformation dit de câblage direct consistant à assembler deux fils par torsion, chaque fil individuel subissant une fausse torsion. L'invention concerne plus particulièrement la mise en tension du fil en provenance de la bobine disposée dans le pot, qui reçoit une torsion du 2871454 7 fait de son passage dans l'organe destiné à rassembler les fils qui tournent à la vitesse de la broche. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective, à caractère schématique, du dispositif selon l'invention; - la figure 2 est une vue de face correspondant à la figure 1; la figure 3 est une vue à caractère schématique, d'une forme de réalisation de la gorge que présente le cylindre dit de sortie ; - la figure 4 est une vue semblable à la figure 3 montrant une autre forme de réalisation de la gorge que présente le cylindre dit de sortie . Dans l'exemple des figures des dessins, la matière filiforme est constituée par un fil textile (1). L'ensemble du dispositif est monté sur une partie (P) que présente, par exemple, une machine de transformation dit de câblage direct . Le dispositif comprend deux cylindres rotatifs (2) et (3) disposés en vis à vis selon leur génératrice. Le cylindre (2) et/ou (3) est freiné, le fil (F) étant mouflé sur plusieurs tours autour des cylindres (2) et (3) selon le principe du cabestan. Chacun des cylindres présente une piste (4) et (5) apte à résister à l'abrasion du fil. Les pistes (4) et (5) sont aménagées respectivement sur la surface extérieure des cylindres (2) et (3). Selon une caractéristique de l'invention, la piste (4), que présente le cylindre (2), considérée à la sortie du mouflage, comprend une zone cylindrique (6) apte à permettre l'enroulement de plusieurs spires (7a, 7b, 2871454 8 7c, ... 7x) de fil (1). La zone (6) débute à l'endroit où le fil moufté (1) entre en contact avec la piste (4) sur le premier tour du mouflage. Cette piste (4) présente une gorge (8) formée à l'endroit où le fil mouflé quitte ladite piste (4), sur le dernier tour de mouflage. Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 3, la gorge (8) est formée en creux dans la piste (4). Dans ce cas, le diamètre en fond de gorge est inférieur au diamètre de la zone cylindrique. Dans la forme de réalisation illustrée à la figure 4, la gorge (8) est formée dans une partie de diamètre supérieur au diamètre de la zone cylindrique, de sorte que le diamètre en fond de gorge est égal ou inférieur au diamètre de ladite zone. Les axes (2a) et (3a) des cylindres (2) et (3), ne sont pas parallèles mais forment un angle, de sorte que le fil mouflé (1) forme des spires (7a, 7b, 7c, ... 7x) séparées d'un pas en fonction dudit angle. Avantageusement, l'un au moins des axes (2a) ou (3a) peut être assujetti à des moyens aptes à régler cette valeur angulaire. Selon un mode de réalisation préféré, la piste (5) que présente le cylindre (3) est cylindrique. De même, la piste (5) peut présenter des agencements identiques ou équivalents à ceux que présente la piste (4) du cylindre de sortie (2). Dans une forme de réalisation avantageuse, le dispositif est complété par un organe (9) apte à prendre appui sur une partie cylindrique de la piste (4) ou (5) de l'un quelconque des deux cylindres (2) et (3) à l'endroit où le fil entre en contact avec la piste considérée pour la première fois. Il en 2871454 9 résulte que le fil est pincé au moins une fois par l'organe (9) lors du ou des premiers tours de mouflage. Dans les exemples illustrés aux figures des dessins, l'organe (9) est en appui avec une partie cylindrique de la piste (4) du cylindre de sortie (2). Selon cette forme de réalisation, l'organe (9) est constitué par un galet dont la largeur correspond sensiblement aux pas entre les spires du mouflage. Le galet (9) est assujetti à un moyen de mise en pression sous forme, par exemple, d'un ressort (10). Avantageusement, le galet (9) est revêtu d'un matériau élastique du type élastomère, caoutchouc, ... Selon une autre caractéristique, le dispositif peut comprendre des moyens (11) de pré-tension du fil convenablement positionnés, avant que ce dernier entre en contact pour la première fois avec le dispositif de mouflage. La mise en tension des fils s'effectue comme suit: Le fil (1) en provenance du pot est engagé dans les moyens de pré-tension (11) formés par exemple par des freins à bille, à coupelle ou du type crocodile. La première spire (7a) est formée autour des deux cylindres (3) et (2), le fil étant pincé sous le galet presseur (9). Une pluralité de spires (7a, 7b, 7c, ... 7x) est formée autour des deux cylindres (3) et (2) dans la partie cylindre des pistes (5) et (4). On rappelle que le pas des spires est déterminé par l'angle formé entre les axes (2a) et (3a). La dernière spire est formée dans la gorge (8) du cylindre de sortie (2). Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: 2871454 10 La combinaison des moyens de prétension et le galet presseur agissant sur la première spire, assure un contrôle parfait de la tension d'entrée évitant tout glissement du fil. Le mouflage sur une partie cylindrique permet une mise en tension progressive du fil en minimisant les contraintes selon le principe du cabestan. La gorge guide la dernière spire évitant tout risque de déviation due la torsion remontant de l'organe d'assemblage. 2871454 11 REVENDICATIONS - 1- Dispositif de mise en tension d'une matière filiforme notamment d'un fil textile (1) comprenant deux cylindres rotatifs (2) et (3) disposés en vis à vis selon leur génératrice, l'un au moins desdits cylindres étant freiné, le fil (1) étant mouflé sur plusieurs tours autour des cylindres (2) et (3) selon le principe du cabestan, chacun desdits cylindres (2) et (3) présentant une piste (4) et (5) apte à résister à l'abrasion du fil (1), caractérisé en ce que la piste (4) que présente le cylindre dit de sortie (2) considérée à la sortie du mouflage comprend: - une zone cylindrique (6) apte à permettre l'enroulement de plusieurs spires de fil, ladite zone (6) débutant à l'endroit où le fil mouflé (1) entre en contact avec ladite piste (4) sur le premier tour de mouflage; - une zone formant une gorge (8) à l'endroit où le fil mouflé (1) quitte ladite piste (4) sur le dernier tour de mouflage. - 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (8) est formée en creux dans la piste (4) de sorte que le diamètre en fond de gorge est inférieur au diamètre de la zone cylindrique (6). - 3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (8) est formée dans une partie de diamètre supérieur au diamètre de la zone cylindrique (6), de sorte que le diamètre en fond de gorge est égal ou inférieur au diamètre de ladite zone (6). - 4- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les axes (2a) et (3a) des deux cylindres (2) et (3) forment un angle 2871454 12 de sorte que le fil mouflé forme des spires séparées d'un pas fonction dudit angle. - 5- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un au moins des axes des deux cylindres est assujetti à des moyens aptes à régler la valeur angulaire. - 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la piste que présente l'autre cylindre considéré à l'entrée du mouflage, est cylindrique. -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la piste (5) que présente l'autre cylindre (3) considéré à l'entrée du mouflage, comprend - une zone cylindrique apte à permettre l'enroulement de plusieurs spires de fil, ladite zone débutant à l'endroit où le fil mouflé entre en contact avec ladite piste sur le premier tour de mouflage; - une zone formant une gorge à l'endroit où le fil mouflé quitte ladite piste sur le dernier tour de mouflage. -8- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend un organe (9) apte à prendre appui sur une partie cylindrique de la piste de l'un quelconque des deux cylindres, au droit du point où le fil entre en contact avec ladite piste pour la première fois, de sorte que ledit fil est pincé au moins une fois par ledit organe (9) lors du ou des premiers tours de mouflage. - 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe (9) est un galet dont la largeur correspond sensiblement au pas entre les spires de 2871454 13 mouflage, ledit galet étant assujetti à un moyen de mise en pression (10) et présente un revêtement élastique. -10- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de pré-tension (11) du fil disposés en aval du cylindre (3) considéré à l'entrée du mouflage. -11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le fil (1) est, successivement et en continu: engagé dans les moyens de pré-tension (11), enroulé en formant une première spire autour des deux cylindres (3) et (2) en étant pincé par l'organe d'appui (9) ; enroulé en formant une pluralité de spires autour des deux cylindres (3) et (2) selon un pas déterminé par l'angle formé entre les axes desdits cylindres; - enroulé en formant une dernière spire passant dans la gorge (8) de la piste du cylindre de sortie (2).