Brevet FR2870837A1 — publié le 20051202

L'invention concerne le domaine technique des installations ou machines ou dispositifs de transformation d'éléments filiformes et continus, tels que des fils, des rubans, des bandes, ..., mis en mouvement par défilement, notamment le long de leur trajectoire. Plus particulièrement, l'invention porte sur des systèmes tels que des cylindres, galets de mouflage, de cabestans, godets, ... ou autres organes tournants aptes â entraîner l'élément filiforme par friction, pincement, effet d' engrènement. L'invention couvre les systèmes faisant coopérer un premier organe entraîné en rotation avec un deuxième organe, usuellement appelé o contregalet , lui-même entraîné en rotation ou non, le fil étant mouflé sur plusieurs tours autour des deux organes, selon le principe connu du cabestan. L'invention couvre aussi les systèmes faisant coopérer l'organe entraîné en rotation avec un organe presseur, le fil étant pincé au moins une fois entre l'organe entraîné en rotation et l'organe presseur. Dans la suite de la description, les systèmes seront désignés selon le terme général de délivreurs. L'invention couvre aussi les dispositifs incluant des moyens de 25 chauffe du fil, tels que des godets chauffants. Plus particulièrement, le problème que se propose de résoudre l'invention est de réaliser un ensemble de délivreurs juxtaposés, afin de traiter plusieurs matières en parallèle. C'est le cas, par exemple, de machines textiles transformant simultanément plusieurs fils selon un processus similaire sur des positions adjacentes. D'une manière connue, pour réaliser un ensemble de délivreurs juxtaposés, on peut disposer des cylindres en alignement coaxial sur un même arbre moteur. Cette solution présente cependant certains inconvénients parmi lesquels on peut citer: la difficulté, voire l'impossibilité, d'effectuer plusieurs tours de mouflage de la matière autour des organes tournants, de sorte qu'il est nécessaire, pour obtenir une force d'entraînement suffisante, de faire coopérer l'organe tournant avec un organe presseur, et même parfois d'effectuer un mouflage sur le galet presseur; - l'organe presseur doit être parfaitement aligné avec le cylindre et est susceptible de s'user au contact avec la matière; - un tel montage nécessite une motorisation par un arbre commun qui rend les positions adjacentes interdépendantes, de sorte que, si un incident survient, il peut être nécessaire d'arrêter toutes les autres positions d'un même arbre. Une autre solution connue consiste à installer des cylindres délivreurs indépendants montés en porte à faux et couplés à un arbre commun, généralement au moyen de courroies crantées en coopération avec des poulies. Des systèmes d'embrayage/débrayage peuvent compléter ce type d'installation. Cette solution présente les inconvénients suivants: - tous les délivreurs tournent à la même vitesse, sauf à changer à chaque position les poulies; - les systèmes d'embrayage sont complexes et coûteux, le plus souvent, le démarrage est brutal. 2870837 3 On a proposé également d'équiper chaque délivreur d'une motorisation individuelle. Dans ce cas, les moteurs sont couplés à des moyens de pilotage collectif ou à des variateurs de vitesses individuels. Les inconvénients d'une telle solution sont un coût élevé et un encombrement important, compte tenu qu'il y a un moteur à chaque délivreur. 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 pouvoir délivrer et entraîner une matière allongée par friction ou pincement. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu un dispositif délivreur pour l'entraînement par friction d'un élément filiforme notamment d'un fil textile au moyen d'une piste tournante, cette piste étant aménagée sur un corps substantiellement cylindrique motorisé. Selon une caractéristique à la base de l'invention, la piste est aménagée à la surface externe d'un corps cylindrique creux qui constitue un rotor d'un moteur à aimants permanents, lesdits aimants étant disposés à l'intérieur dudit corps et en regard d'une partie faisant office de stator. Selon une forme de réalisation avantageuse, le corps cylindrique est fermé à l'une de ses extrémités par un flasque circulaire qui reçoit un arbre coaxial en formant un ensemble tournant en forme de cloche, ledit arbre traversant coaxialement la partie faisant office de stator en combinaison avec des organes de roulement. La partie stator est solidaire d'un bâti support délivreur, ledit bâti pouvant recevoir par ailleurs les autres composants constitutifs du délivreur tel qu'un organe presseur ou un contre-galet pour former un ensemble monobloc. Selon une autre caractéristique, le bâti support délivreur a une forme générale méplate disposée sensiblement verticalement et présente des agencements pour le montage en porte à faux de l'ensemble stator-rotor, dont l'axe est disposé sensiblement perpendiculaire au plan vertical dudit support. En fonction de la nature de l'élément filiforme à entraîner, la piste aménagée sur la surface externe du corps cylindrique qui constitue le rotor, est soumise à un traitement de surface et/ou reçoit un revêtement. Dans le cas où l'élément filiforme est un fil textile, cette piste peut être polie et revêtue d'une couche protectrice résistant à l'abrasion du fil, telle que, par exemple, un chromage ou un revêtement céramique. La piste peut recevoir un traitement de surface et un revêtement lui conférant un fort coefficient de friction par rapport au fil tel par exemple un chromage brillant ou un polissage miroir ou, au contraire, un faible coefficient de friction tel qu'un chromage mat ou effet de type peau d'orange , selon les spécificités de l'application. Selon l'invention, l'ensemble ainsi constitué peut comporter des moyens de chauffage ou être soumis à de tels moyens. Dans le cas où le dispositif délivreur comprend une deuxième piste agissant comme un contre-galet , ce dernier est constitué par un corps cylindrique de même diamètre, ou de diamètre différent, que celui du corps cylindrique qui constitue le rotor, pour obtenir un fonctionnement selon le principe du cabestan. A partir de cette conception: soit, le corps cylindrique constituant le contre-galet est monté libre en rotation; soit, le corps cylindrique constituant le contre-galet est motorisé. A noter que l'axe d'entraînement du corps cylindrique formant contregalet, est parallèle ou forme un angle avec capacité de réglage par rapport au corps cylindrique qui constitue le rotor. Pour résoudre le problème posé de guider l'élément filiforme à entraîner, pour faciliter le mouflage, la ou les pistes aménagées dans le ou les corps cylindriques formant l'ensemble du délivreur présente(nt) seuls ou en combinaison une ou des rainures en forme de gorge formée perpendiculairement ou parallèlement aux axes d'entraînement desdits corps. Pour résoudre le problème posé d'entraîner l'élément filiforme lorsque celui-ci est élastique ou susceptible de changer de longueur par étirement ou contraction, la ou les pistes aménagées dans le ou les cylindres formant l'ensemble délivreur peuvent présenter des variations de diamètres telles que des sections cylindriques ou coniques successives ou d'autres agencements tels que des étagements. L'aménagement de gorges et le changement de diamètre des pistes peuvent être combinés. 2870837 6 L'invention concerne également une installation constituée de plusieurs dispositifs tels que définie précédemment. Selon une forme de réalisation, plusieurs ensembles délivreurs composés chacun d'un bâti support, d'un corps cylindrique constituant la piste motorisée et un organe presseur, sont disposés côte à côte sur un élément support commun selon un arrangement compact de sorte que la distance entre deux ensembles corresponde sensiblement à l'intervalle entre des fils travaillés en parallèle au moyen, par exemple, de broches adjacentes d'une machine de transformation de fils, afin de libérer un espace suffisant entre deux ensembles adjacents pour permettre à un opérateur d'effectuer l'enfilage de la matière en la mouflant autour des corps cylindriques. Selon une autre forme de réalisation, plusieurs ensembles délivreurs composés chacun d'un bâti support, d'un corps cylindrique constituant la piste motorisée et d'un contre-galet ou d'un organe presseur, sont disposés côte à côte selon un alignement. La machine peut également comprendre plusieurs alignements disposés côte à côte et regroupés sur un support commun pour constituer des modules d'étirage, ledit support commun étant susceptible de recevoir des moyens de traitement du fil. Quelle que soit la forme de réalisation de l'installation, le support reçoit des organes de pilotage électronique, des variateurs de vitesse, des convertisseurs de fréquence..., disposés à proximité des ensembles délivreurs. 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 coupe longitudinale du concept de base du dispositif délivreur selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique de face d'un module délivreur équipé d'un contre-galet; - la figure 3 est une vue schématique de face d'un module équipé d'un organe presseur; la figure 4 est une vue en perspective d'un exemple de réalisation 10 du dispositif sous forme d'un module de base; la figure 5 est une vue en perspective montrant un alignement de plusieurs dispositifs délivreurs, disposés côte à côte, sur un support; - la figure 6 est une vue de côté montrant un alignement de 15 plusieurs dispositifs délivreurs; - la figure 7 est une vue en perspective d'une installation formée de deux alignements de dispositifs délivreurs; la figure 8 est une vue à caractère schématique montrant un exemple d'une commande électronique. Le dispositif délivreur est destiné à entraîner une matière allongée telle qu'un fil textile (1), et est constitué d'une piste cylindrique motorisée (2). Selon l'invention, la piste (2) est aménagée sur un corps substantiellement cylindrique (3) qui constitue un rotor d'un moteur à aimants permanents (5). Les aimants (5) sont disposés à l'intérieur du corps cylindrique (3) et en regard d'une partie (4) faisant office de stator. La surface externe du corps cylindrique (3) constitue ou comprend une piste motorisée (2). 2870837 8 Le corps cylindrique (3) est fermé à l'une de ses extrémités par un flasque circulaire (6) qui reçoit un arbre coaxial (7) en formant un ensemble tournant en forme de cloche. L'arbre (7) traverse coaxialement la partie faisant office de stator (4) en combinaison avec des organes de roulement (8). Avantageusement, la partie stator (4) est solidaire d'un bâti support fixe (9) apte à recevoir un organe rotatif (3') . L'organe (3') peut être, par exemple, un contre-galet (figure 2), selon le principe du cabestan ou un organe presseur plaqué, par exemple, sur le cylindre par la force d'un ressort (R) (figure 3). Par exemple, ce bâti support (9), de forme générale méplate, est de faible épaisseur, notamment au droit de la cloche formant stator (3). Le boîtier support est disposé généralement verticalement au moyen, par exemple, d'une semelle d'appui. En outre, le bâti support (9) présente des agencements pour le montage, en porte à faux, de l'ensemble stator (4) rotor (3), dont l'axe (7) est disposé sensiblement perpendiculairement au plan vertical dudit support (9). Par exemple, la partie verticale du support (9) présente une portée circulaire (9a) perpendiculaire au plan vertical du support (9). Les organes de roulement (8) sont montés dans l'alésage de la portée (9a). Le stator (4) est monté sur la partie externe de la portée cylindrique (9a). A noter que la piste (2) du rotor (3) peut être polie et revêtue d'une couche protectrice résistant à l'abrasion du fil, par exemple un chromage ou un revêtement céramique. Cette piste (2) est soumise à un traitement de surface et/ou reçoit un revêtement lui conférant un fort coefficient de friction par rapport au fil (par exemple chromage brillant ou polissage miroir). Inversement, le traitement de surface et/ou le revêtement sont sélectionnés pour conférer à la surface extérieure (2) un faible coefficient de friction (chromage mat ou effet dit peau d'orange ), selon les spécificités de l'application. Lorsque l'organe (3') est du type contre-galet , ce dernier est constitué par un corps cylindrique de même diamètre ou de diamètre différent de celui du rotor (3). On obtient un fonctionnement selon le principe du cabestan. Selon cette forme de réalisation, le cylindre (3') est monté libre en rotation ou entraîné en rotation par le rotor (3) en combinaison avec un moyen de transmission (courant, engrenage, .), ou être motorisé d'une manière séparée. Ou bien dans une autre forme de réalisation, le cylindre (3') est motorisé selon des agencements équivalents à ceux définis pour le corps cylindrique (3). Les axes d'entraînement du corps cylindrique (3) et de l'organe (3') sont parallèles ou forment un angle avec capacité de réglage. Par exemple, les moyens de fixation de l'organe (3') peuvent comporter des agencements permettant d'ajuster l'angle de son axe d'entraînement par rapport à celui du corps cylindrique (3). A noter que le ou les corps cylindriques (3) et/ou les organes (3') peuvent présenter, seuls ou en combinaison, une ou des rainures en forme de gorges. Ces rainures peuvent être perpendiculaires à l'axe du cylindre considéré pour guider la matière ou parallèles à cet axe pour faciliter l'élimination des enroulements de matière. A partir de ce concept de base du dispositif délivreur selon l'invention, il est possible de concevoir des installations comprenant plusieurs ensembles délivreurs tels que définis. Par exemple, comme le montre la figure 5, les dispositifs délivreurs (10) réalisé selon l'invention, sont prévus pour être disposés côte à côte sur un support (11) constitué, par exemple, par un panneau, un profilé ou autre. Les dispositifs (10) sont disposés selon au moins un alignement d'une manière compacte. Ainsi, comme le montre la figure 6, la distance (I) entre deux dispositifs correspond à l'intervalle entre les fils travaillant en parallèle, par exemple entre les broches adjacentes, d'une machine de transformation des fils. Ces dispositions permettent de libérer un espace (B) suffisant entre deux dispositifs pour permettre à un opérateur d'effectuer l'empilage de la matière en la mouflant autour du cylindre (3) . D'une manière avantageuse, la distance moyenne (I) entre deux parcours matière, c'est-à-dire entre deux dispositifs délivreurs adjacents (10) est de l'ordre de 110 mm. Le support (9) a une épaisseur de l'ordre de 10 mm. La largeur utile (A) de la piste (2) des délivreurs est de l'ordre de 30 mm. L'espace libre (B), entre deux dispositifs délivreurs, est de l'ordre de 70 mm. A noter que les dispositifs délivreurs peuvent être disposés d'une manière symétrique ou réversible, ou être disposés dos à dos. A titre indicatif, la distance moyenne entre deux parcours matière adjacente est de l'ordre de 75 mm. Le support a une épaisseur est de l'ordre de 10 mm. La largeur utile de la piste de délivreurs de l'ordre de 30 mm. L'espace libre entre deux cylindres disposés en vis à vis est de l'ordre de 70 mm. La figure 5 montre un support (11) avec un alignement (12) de plusieurs dispositifs délivreurs (10). La figure 7 montre un support (11) avec plusieurs alignements des dispositifs délivreurs (12). L'exemple illustré montre deux alignements (12) et (12'). Le support peut recevoir des moyens de traitement du fil tels que des buses, des détecteurs ou des capteurs, des groupements fonctionnels complets modulaires. Comme le montre la figure 8, le support (11) équipé d'un ou plusieurs alignements de dispositifs délivreurs, reçoit également des systèmes de pilotages électroniques (13). Les systèmes électroniques (13) sont disposés le plus près possible des dispositifs. Par exemple, ils peuvent être disposés à l'arrière du support (11) ou à l'intérieur de ce dernier. Les dispositions décrites dans la présente invention peuvent s'appliquer à des dispositifs pour l'entraînement par friction d'un élément filiforme comportant des moyens de chauffage en combinant à l'action d'entraînement, un traitement thermique par exemple. Les moyens de chauffe peuvent être internes ou externes. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Dispositif pour l'entraînement par friction d'un élément filiforme, notamment d'un fil textile, au moyen d'une piste rotative motorisée (2), caractérisé en ce que la piste (2) est aménagée à la surface externe d'un corps cylindrique creux (3) qui constitue un rotor d'un moteur à aimants permanents (5), lesdits aimants (5) étant disposés à l'intérieur dudit corps (3) et en regard d'une partie (4) faisant office de stator. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps cylindrique (3) est fermé à l'une de ses extrémités par un flasque circulaire (6) qui reçoit un arbre coaxial (7) en formant un ensemble tournant en forme de cloche, ledit arbre (7) traversant coaxialement la partie faisant office de stator (4) en combinaison avec des organes de roulement (8). -3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie stator (4) est solidaire d'un bâti support fixe (9) apte à recevoir les autres organes constituant un délivreur pour constituer un ensemble monobloc, dont les organes (3'). -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bâti support délivreur (9) a une forme générale méplate disposée sensiblement verticalement et présente des agencements pour le montage, en porte à faux, de l'ensemble stator (4)-rotor (3), dont l'axe (7) est disposé sensiblement perpendiculaire au plan vertical dudit support (9). -5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la piste rotative motorisée coopère avec un organe (3'), formant contre-galet, et placé en vis-à-vis, motorisé ou non, le fil étant mouflé sur plusieurs tours autour des deux pistes selon le principe du cabestan. -6- Dispositif selon la revendication5, caractérisé en ce que le contregalet (3') est constitué par un corps cylindrique de même diamètre, ou de diamètre différent, que celui du corps cylindrique (3) qui constitue le rotor, pour obtenir un fonctionnement selon le principe du cabestan. - 7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps cylindrique (3') constituant le contre-galet, est monté libre en rotation. -8- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le corps 15 cylindrique (3') constituant le contre-galet, est motorisé. - 9- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les axes d'entraînement du corps cylindrique (3) et de l'organe (3') sont parallèles ou forment un angle avec capacité de réglage. - 10- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la piste rotative motorisée coopère avec un organe presseur (3'), le fil étant pincé au moins une fois entre la piste et l'organe presseur. -11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les surfaces des pistes (3) et (3'), aménagées sur la surface externe du cylindre formant rotor, ainsi éventuellement que les surfaces de la piste du contre-galet reçoivent un traitement de surface ou un revêtement de nature à résister à l'abrasion de la matière, ledit traitement conférant un 2870837 14 fort coefficient de friction, ou au contraire un faible coefficient de friction selon le type de matière à traiter. - 12- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la ou les pistes aménagées sur le ou les corps cylindriques (3) et organes (3') formant l'ensemble du délivreur, présente(nt) seul(s), ou en combinaison une ou des rainures en forme de gorge formée perpendiculairement ou parallèlement aux axes d'entraînement desdits corps. - 13- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la ou les pistes aménagées sur le ou les cylindres (3) (3') formant l'ensemble du délivreur présentent seuls ou en combinaison, des diamètres constants ou des variations de diamètre sous forme de sections cylindriques et/ou coniques successives par exemple. - 14- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que la piste est assujettie à des moyens de chauffe. -15- Installation constituée de plusieurs dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que plusieurs ensembles délivreurs composés chacun d'un bâti support (9), d'un corps cylindrique (3) comprenant la piste motorisée (2) et d'un organe (3'), sont disposés côte à côte sur un élément support commun (11) selon un arrangement compact de sorte que la distance entre deux ensembles corresponde sensiblement à l'intervalle entre des fils travaillés en parallèle au moyen, par exemple, de broches adjacentes d'une machine de transformation de fils, afin de libérer un espace suffisant entre deux ensembles adjacents pour permettre à un opérateur d'effectuer l'enfilage de la matière en la mouflant autour des corps cylindriques. -16- Installation constituée de plusieurs dispositifs selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que plusieurs ensembles délivreurs composés chacun d'un bâti support (9), d'un corps cylindrique (3) constituant la piste motorisée et d'un organe associé (3') , sont disposés côte à côte selon un alignement. -17- Installation selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs alignements (12) (12') disposés côte à côte et regroupés sur un support commun (11) pour constituer des modules d'étirage, ledit support commun recevant des moyens de traitement du fil. -18- Installation selon l'une quelconque des revendications 15 et 17, caractérisée en ce que le support (11) reçoit des organes de pilotage électronique (13) disposés à proximité des ensembles délivreurs. -19- Installation selon l'une quelconque des revendications 15 à 18, caractérisée en ce que la distance moyenne (I) entre deux dispositifs délivreurs adjacents (10) est de l'ordre de 110 mm., le support (9) ayant une épaisseur de l'ordre de 10 mm., la largeur utile (A) de la piste (2) des délivreurs étant de l'ordre de 30 mm et 'espace libre (B) entre deux dispositifs délivreurs étant de l'ordre de 70 mm.