Brevet FR2886653A3 — publié le 20061208

FR 2886653 A3 20061208 FR 0604994 A 20060606 223509.FRD.doc Aiguilleteuse. L'invention concerne une aiguilleteuse pour l'aiguilletage de nappes de non-tissés, comprenant au moins un support pour soutenir une nappe de nontissé à aiguilleter, au moins une barre d'aiguilles animée d'un mouvement oscillant, et un entraînement pour la barre d'aiguilles comportant un premier dispositif d'entraînement avec au moins un arbre à excentrique et une barre de jonction correspon- dante, qui est raccordé à la barre d'aiguilles pour lui conférer une composante de mouvement s'étendant perpendiculairement au support (composante verticale), et un second dispositif d'entraînement avec arbre à excentrique et barre de jonction, qui est raccordé à la barre d'aiguilles pour lui conférer une composante de mouvement s'étendant parallèlement au support (composante horizontale), l'arbre à excentrique du second dispositif d'entraînement présentant un excentrique de sortie, qui est raccordé de façon amovible avec un excentrique d'entrée fixé sur l'arbre à excen- trique et peut être fixé sur l'excentrique d'entrée dans différentes positions de rotation pour régler la course. Une aiguilleteuse de ce type est connue de DE 196 15 697 Al. Le fascicule précité décrit une aiguilleteuse comprenant au moins une barre d'aiguilles, qui est animée cycliquement par un premier entraînement d'un mouvement de piqué dirigé perpendiculairement au support (déplacement vertical). Un second entraînement, associé à la barre d'aiguilles, l'anime cycliquement et de manière synchronisée avec le mouvement de piqué d'un mouvement oscillant parallèle au support (déplacement horizontal), qui s'étend dans et à l'encontre de la direction de transport d'une nappe de non-tissé située sur le support, à traiter dans l'aiguilleteuse, et se superpose de manière adaptée dans le temps au mouvement de piqué de la barre d'aiguilles de sorte que le déplacement de la barre d'aiguilles dans la direction horizontale suit la progression du non-tissé au travers de l'aiguilleteuse dans la période de son cycle de déplacement dans laquelle ses aiguilles sont enfoncées dans le non-tissé, tandis que, dans l'état de retrait des ai- quilles du non- tissé, le retour de la barre d'aiguilles s'effectue dans la position initiale dans la direction essentiellement horizontale, donc parallèlement à la nappe de non-tissé. Une aiguilleteuse dont la barre d'aiguilles est entraînée de cette manière réduit non seulement l'étirage du non-tissé par les aiguilles enfoncées, ce qui est particulière-ment important dans la fabrication de feutres pour pape-tiers, mais permet également une vitesse de transport accrue de la nappe de non-tissé au travers de l'aiguilleteuse, dont il résulte une hausse considérable de la productivité de la machine. Il est souvent souhaitable de modifier la course du dépla- cernent horizontal de la barre d'aiguilles dans une aiguil- leteuse de ce type, par exemple pour l'adapter à la vitesse de transport du non-tissé dans l'aiguilleteuse, définie par des cylindres d'alimentation et délivreurs de la machine. DE 196 15 687 Al indique une solution pour cet objectif, selon laquelle l'entraînement horizontal présente un tou- rillon d'excentrique disposé sur un vile-brequin, tourillon sur lequel est disposé un coussinet d'excentrique, la tête de la barre de jonction de l'entraînement horizontal étant montée tournante sur ce dernier. Pour régler la course de l'entraînement horizontal, le tourillon d'excentrique et le coussinet d'excentrique peuvent tourner l'un par rapport à l'autre et être accouplés entre eux de façon fixe en rotation dans différentes positions mutuelles. Le tourillon d'excentrique et le coussinet d'excentrique présentent à cet effet plusieurs trous transversaux qui peuvent être alignés les uns avec les autres pour recevoir chacun un axe d'accouplement commun. Cette solution n'autorise qu'un nombre limité de réglages de course. Elle a en outre l'inconvénient que le couple de l'entraînement horizontal doit être transmis par les axes d'accouplement, ce qui peut provoquer une déviation de ces derniers, une usure prématurée et une défaillance de la machine. EP 0 892 102 B1 décrit une aiguilleteuse dans laquelle un déplacement horizontal de la barre d'aiguilles est produit à l'aide de deux entraînements à excentrique raccordés à l'aiguilleteuse par l'intermédiaire d'un pont d'accouplement commun. Par réglage de la position de phase de rotation des deux entraînements à excentrique l'une par rapport à l'autre, effectué par voie électronique, la course horizontale de la barre d'aiguilles peut être modifiée en continu entre zéro et une valeur maximale en cours de fonctionnement de la machine. Cette solution est extrê- mement élégante, mais coûteuse, car elle nécessite deux entraînements à excentrique pour provoquer le déplacement horizontal de la barre d'aiguilles. Dans le fascicule cité, des solutions sont également décri- tes qui ne nécessitent qu'un entraînement à excentrique pour produire le déplacement horizontal de la barre d'aiguilles et autorisent cependant un réglage de course. Ces solutions utilisent des leviers à bascule montés dans le bâti de la machine et raccordés à la barre de jonction de cet entraînement à excentrique, le réglage de course du déplacement horizontal s'effectuant par une modification de la longueur de branche active du levier à bascule au moyen d'un guidage mobile réalisé sur ce dernier. Ces solutions sont sensibles à l'usure en raison du guidage mobile sur le levier à bascule. L'invention a pour objectif d'indiquer une aiguilleteuse du 5 type cité en introduction, qui soit d'une structure simple et autorise un réglage continu de la course horizontale de la barre d'aiguilles. L'aiguilleteuse conforme à l'invention se caractérise par 10 les caractéristiques suivantes: a) l'excentrique d'entrée comprend un corps de rotation monté tournant dans un bâti de machine, dans lequel est réalisé un alésage tronconique en déport parallèle par rapport à l'axe de rotation de ce corps, b) l'excentrique de sortie est composé d'un corps d'accouplement tronconique, sur lequel est réalisé un tourillon mené en déport parallèle par rapport à l'axe de ce dernier, c) le corps d'accouplement de l'excentrique de sortie se situe dans l'alésage tronconique du corps de rotation, d) un disque de pression est raccordé fixement au corps d'accouplement, entre le disque et le corps de rotation est tendu un agencement de ressorts de pression pres- sant le corps d'accouplement au contact de la paroi conique de l'alésage, e) un piston est associé au disque de pression, qui est logé dans un boîtier raccordé au corps de rotation, si-tué sur des côtés de la pointe conique de l'alésage, et limite sur son côté opposé à l'agencement de ressorts de pression dans le boîtier un compartiment de pression qui est muni d'un raccord pour l'arrivée d'un fluide sous pression dans le compartiment de pression. Dans des configurations avantageuses: - entre le disque de pression et l'agencement de ressorts, se situe un disque intermédiaire, sur lequel s'appuie l'agencement de ressorts et dont le côté opposé à l'agencement de ressort se situe en vis-à-vis du piston, qui présente un évidement côté frontal pour recevoir le disque de pression, - un alésage cylindrique, traversé par une barre raccordant le corps d'accouplement au piston, se situe entre l'alésage tronconique et le boîtier, - l'angle d'ouverture de l'alésage tronconique se situe 10 judi-cieusement dans la plage de moins d'environ 30 , - un dispositif de blocage, fixé dans le bâti de la ma-chine, soit prévu pour fixer sans possibilité de rotation l'excentrique de sortie dans une position axiale du corps d'accouplement, décollant les surfaces coniques de l'excentrique d'entrée et de l'ex- centrique de sortie l'une de l'autre. - le dispositif de blocage présente alors un dispositif 20 d'arrêt pouvant être amené en prise par coopération de forme avec l'excentrique de sortie. L'invention utilise le principe, décrit dans DE 196 15 697 Al, de l'utilisation de deux excentriques disposés l'un sur l'autre et pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, mais indique une solution mécaniquement stable et simple qui autorise un réglage continu de l'excentricité totale cumulée des deux excentriques, la course horizontale de la barre d'aiguilles étant en conséquence réglable en continu. L'invention renonce à une coopération de forme entre les excentriques et recourt à une force d'adhérence en obtenant alors, par suite de l'amplification des forces par l'emploi de surfaces coniques, les forces de friction requises qui empêchent une rotation mutuelle des excentriques en cours de fonctionnement. Si la force d'adhérence entre les surfa-ces coniques coopérantes est annulée par suppression de la pression d'accouplement ou voire par déplacement mutuel axial de ces dernières, les excentriques peuvent tourner l'un par rapport à l'autre. L'angle de cône des surfaces coniques est de préférence de moins de 30 , une force d'adhérence remarquable entre les éléments s'appliquant l'un sur l'autre, qui provoquent la transmission des forces, étant de ce fait obtenue avec des forces axiales relativement faibles. Pour régler la course de l'entraînement à excentrique destiné au déplacement horizontal de la barre d'aiguilles, il suffit, après la suppression de la force d'adhérence entre les deux excentriques accouplés par cette dernière, de fixer l'excentrique côté sortie ou mené à l'aide d'un dispositif de blocage contre une rotation ultérieure, à la suite de quoi l'excentrique côté entraînement ou entrée est tourné par rapport à l'excentrique côté sortie à l'aide de l'entraînement de la machine, en fonctionnement très lent de cette dernière. Un tel dispositif de blocage peut être par exemple un dispositif d'arrêt pouvant être amené en prise par coopération de forme avec l'excentrique côté sortie. L'invention est expliquée ci-dessous en faisant référence à un exemple de réalisation représenté sur le dessin. Ce dernier montre: Figure 1: une vue latérale des éléments essentiels d'une aiguilleteuse avec un entraînement à excentrique pour provoquer le déplacement horizontal de la barre d'aiguilles, avec les caractéristiques conformes à l'invention, et Figure 2: sous forme de découpe d'une aiguilleteuse conforme à l'invention et en coupe axiale, les éléments essentiels d'une forme de réalisation de l'entraînement à excentrique pour provoquer un déplacement horizontal de la barre d'aiguilles. Deux commandes à excentrique verticales 2, nommées ainsi car elles provoquent le mouvement de piqué vertical, sont disposées conformément à la figure 1 dans un bâti de ma-chine 1. Les barres de jonction 3 des entraînements à excentrique verticales 2 s'articulent avec deux barres d'aiguilles 4 couplées rigidement entre elles, sur lesquel- les sont fixées des planches à aiguilles 6 garnies chacune d'aiguilles 5. Des supports de piqué 7 munis de fentes de passage d'aiguilles se situent audessous des planches à aiguilles 6 pour supporter un non-tissé (non représenté), qui peut être transporté au travers de l'aiguilleteuse au moyen de cylindres d'alimentation 8 et de cylindres délivreurs 9. Un peigne détacheur 10, qui présente des fentes de passage pour les aiguilles 5, comme les supports de piquée 7, se situe au-dessus de ces derniers. L'aiguilleteuse comporte par ailleurs un entraînement horizontal, nommé ainsi car il est capable de conférer aux barres d'aiguilles 4 un mouvement de va-et-vient s'étendant parallèlement aux supports de piqué 7. La commande horizon-tale est composée d'un entraînement à excentrique 11 de course réglable, d'un arbre à excentrique de transmission 12 sur lequel est monté de façon solidaire un bras jumelé 13, s'étendant dans la direction radiale, d'une barre de jonction 14 de l'entraînement à excentrique 11, dont l'extrémité menée s'articule sur le bras jumelé 13, et de plusieurs barres de jonction 15 dont les têtes d'entraînement sont montées tournantes sur des excentriques de l'arbre de transmission 12 et dont les extrémités menées s'articulent sur les barres d'aiguilles 4. Seule l'une des barres de jonction 15 dernièrement citées est visible sur le dessin. La figure 1 fait en outre apparaître un mécanisme de blocage, uniquement schématisé, qui est référencé dans l'ensemble par 16 et sert à maintenir le côté mené de l'entraînement à excentrique 11 pendant le réglage de course. Comme le fait apparaître la figure 1, un mouvement de montée et de descente de la barre de jonction 14 de l'entraînement à excentrique 11, par suite de son articulation avec le bras jumelé 13, peut animer l'arbre à excen- trique de transmission 12 d'un mouvement de rotation limité en va-et-vient qui fait que les barres d'aiguilles 4 sont tirées et/ou poussées en va-et-vient dans la direction horizontale, transversalement à leur extension longitudi- nale, par l'intermédiaire des barres jonction 15, dont les têtes d'entraînement sont montées sur des excentriques de l'arbre de transmission 12. La course de ce mouvement de va-et-vient des barres d'aiguilles 4 dans la direction horizontale dépend de la valeur de l'excentricité sur l'entraînement à excentrique 11, avec laquelle la barre de jonction 14 est mise en mouvement. Il est fait référence à la figure 2 pour l'explication ultérieure de l'invention. On reconnaît dans la section supérieure du dessin la commande à excentrique 11 avec course réglable et dans la section inférieure l'arbre à excentrique de transmission 12 raccordé à l'entraînement à excentrique 11 par l'intermédiaire de la barre de jonction 14. L'entraînement à excentrique 11 comprend un excentrique d'entraînement ou d'entrée 17 en forme d'un corps rotatif, monté tournant autour d'un axe de rotation I dans le bâti 1 de la machine. Par l'intermédiaire d'une courroie dentée 18, l'excentrique d'entrée 17 peut être mis en rotation par un moteur 19 (voir la figure 1), fixé dans le bâti 1 de la machine. L'excentrique d'entrée 17 présente un trou de passage 20, en déport radial par rapport à l'axe de rotation I, qui s'élargit sur une extrémité en un alésage tronconique 21. L'excentricité de cet alésage 20/21 est définie par la distance radiale entre son axe II et l'axe de rotation I. Un corps d'accouplement tronconique 22, nommé ci-dessous cône d'accouplement, se situe dans l'alésage tronconique 21, corps à partir duquel s'étend une barre 23 au travers de l'alésage cylindrique 20. Un disque de pression 23b est fixé sur l'extrémité libre de la barre 23 au moyen d'une vis 23a. Un disque intermédiaire 24, sur lequel agit un piston 25 sur le côté opposé au corps d'accouplement 22, se situe sur le côté du disque de pression 23b tourné vers le cône d'accouplement 22. Le piston 25 comporte un creux côté frontal, qui loge avec un faible espace intermédiaire axial le disque de pression 23b et la tête de la vis 23a citée. Au moyen de bagues d'étanchéité 25a, le piston est étanchéifié sur les parois d'un boîtier 26 raccordé fixement à l'excentrique d'entrée 17. Un agencement de ressorts de pression 27, tendu entre le piston 25 et le fond du boîtier 26, presse le cône d'accouplement 22 par l'intermédiaire du disque 24, du disque de pression 23b et de la vis 23a au contact de la paroi de l'alésage tronconique 21. Le boîtier 26 est fermé sur son côté frontal opposé au fond du piston 25 et y limite avec le piston 25 un compartiment de pression 28. Le compartiment de pression 28 est raccordé pour l'arrivée d'un fluide sous pression à un raccord 29 situé dans l'axe de rotation I, fluide à l'aide duquel le piston 25 peut être déplacé vers la droite sur le dessin contre la force de l'agencement de ressorts de pression 27 pour décoller le disque intermédiaire 24 du disque de pression 23b et annuler ainsi la pression de ressort agissant sur le cône d'accouplement 22, de sorte que le cône d'accouplement 22 peut tourner par rapport à l'excentrique d'entrée 17, voire se séparer de la paroi de l'alésage tronconique 21. S'il ne doit pas le faire spontanément après la suppression de la pression de ressort, il est désolidarisé du contact sur la paroi de l'alésage tronconique 21 par l'arrivée du fond du piston 25 sur le disque de pression 23b par l'intermédiaire de la barre 23. Un excentrique de sortie 30 est réalisé sur le côté frontal libre du cône d'accouplement 22, de façon excentrée par rapport à l'axe II de ce dernier. La tête d'entraînement de la barre de jonction 14 est montée tournante sur l'excentrique de sortie 30. L'excentricité de l'excentrique de sortie 30 par rapport au cône d'accouplement 22 est définie par la distance radiale entre l'axe III de l'excentrique de sortie 30 et l'axe II du cône d'accouplement 22. Un tourillon de blocage 31, muni sur son côté frontal d'une fente radiale 32, s'étend de l'excentrique de sortie 30 dans le prolongement axial. Le tourillon de blocage 31 avec sa fente 32 fait partie du dispositif de blocage 16, dont fait par ailleurs partie un cliquet d'arrêt 33, monté pivotant dans le bâti 1 de la machine et qui peut être tiré par un ressort de traction 34 dans une position de repos, dessinée en pointillés sur la figure 2. Un vérin hydraulique 35, par ailleurs raccordé au cliquet d'arrêt 33, est supporté dans le bâti 1 de la machine et est capable de pousser le cliquet d'arrêt 33 dans une position dans la-quelle le cliquet 33 vient en prise avec la fente 32 du tourillon de blocage 31, ce qui est dessiné par des lignes continues sur le dessin. L'arbre à excentrique de transmission 12 comporte le bras jumelé 13 déjà explicité sur la figure 1, entre les éléments duquel est disposée l'extrémité de sortie de la barre de jonction 14 qui s'articule au moyen d'un pivot transversal 36 avec le bras jumelé 13. L'arbre à excentrique de transmission 12 est composé de plusieurs éléments disposés les uns derrière les autres dans la direction axiale, vissés entre eux et montés tournants dans le bâti 1 de la machine. La longueur de l'arbre à excentrique de transmission 12 peut être de cette manière adaptée à la largeur de travail de l'aiguilleteuse respective. Quelques-uns des éléments comportent des excentriques (voir axe d'excentrique IV), sur lesquels sont montés tournantes les têtes d'entraînement des barres de jonction 15 qui servent à animer les barres d'aiguilles 4 d'un mouvement oscillant horizontal (voir la figure 1). Étant donné que les barres d'aiguilles 4 ont une extension en longueur considérable (jusqu'à 16 m dans le cas extrême D, , il est indispensable que l'entraînement horizontal agisse sur les barres d'aiguilles 4 en plusieurs points répartis le long de ces dernières. L'arbre à excentrique de transmission 12 sert à cet effet, lequel nécessite pour sa part une liaison d'entraînement unique par l'intermédiaire de la barre de jonction 14 et transmet la force d'entraînement aux barres d'aiguilles 4, par l'intermédiaire des barres jonction 15, en plusieurs points répartis le long de ce dernier. La figure 2 montre l'entraînement à excentrique 11 dans l'état d'accouplement de l'excentrique d'entraînement 17 et du cône d'accouplement 22 dans une position préparatoire au réglage de la course de la barre de jonction 14, dans laquelle le cliquet d'arrêt 33 est en prise avec la fente 32 du tourillon de blocage 31. Dans l'état représenté, l'excentricité de l'excentrique de sortie 30 est maximale, car l'axe III de ce dernier est déplacé dans la même direc- tion que l'axe II du cône d'accouplement 22 par rapport à l'axe de rotation I de l'excentrique d'entraînement 17. Afin de régler l'excentricité de l'axe III de l'excentrique de sortie 30 par rapport à l'axe de rotation I, le compar- timent 28 du boîtier 26 est mis sous pression au moyen d'un fluide envoyé au travers du raccord tournant 29, le piston se déplaçant de ce fait vers la droite contre la force de l'agencement de ressorts de pression 27 et le cône d'accouplement 22 se décollant de la paroi de l'alésage tronconique 21. Une course minime est déjà suffisante. Lorsque l'excentrique d'entraînement 17 est alors pivoté à l'aide du moteur 19 (figure 1) par l'intermédiaire de la courroie dentée 18, l'excentricité de l'axe III du cône d'accouplement 22 se déplace par rapport à l'axe de rota- tion I. Si l'excentricité de l'axe III de l'excentrique de sortie 30 par rapport à l'axe II du cône d'accouplement 22 est égale à l'excentricité de l'axe II dernièrement cité par rapport à l'axe de rotation I, l'excentricité de l'axe III de l'excentrique de sortie 30 par rapport à l'axe de rotation 1 peut être réduite à zéro par rotation de l'excentrique d'entraînement 17 de 180 à partir de la position représentée. Il suffit ensuite d'évacuer la pres- sion du compartiment 28, à la suite de quoi le cône d'accouplement 22 est ramené au contact de la paroi de l'alésage tronconique 21 sous l'effet des ressorts de pression 27. La pression est ensuite éliminée du vérin hydraulique 35, le ressort de traction 34 tirant alors le cliquet d'arrêt 33 dans la position de repos représentée en pointillés sur la figure 2. Dans l'exemple de réalisation représenté, un moteur propre 19, qui dépend du moteur d'entraînement non représenté ici des excentriques verticaux, mais tourne de manière synchronisée avec ce dernier, est prévu pour l'entraînement hori- zontal de la barre d'aiguilles. La synchronisation peut être garantie par des dispositifs électroniques qui permettent en même temps de régler un certain déphasage entre les deux entraînements, lequel déphasage peut être avantageux dans des conditions de fonctionnement données. De plus amples détails à cet égard sont à tirer des fascicules cités en introduction. Revendications. 1. Aiguilleteuse pour l'aiguilletage de nappes de non-tissés, comprenant au moins un support pour soutenir une nappe de non-tissé à aiguilleter, au moins une barre d'aiguilles animée d'un mouvement oscillant, et un entraînement pour la barre d'aiguilles comportant un premier dispositif d'entraînement avec au moins un arbre à excentrique et une barre de jonction correspondante, qui est raccordé à la barre d'aiguilles pour lui conférer une composante de mouvement s'étendant perpendiculaire-ment au support (composante verticale), et un second dispositif d'entraînement avec arbre à excentrique et barre de jonction, qui est raccordé à la barre d'aiguilles pour lui conférer une composante de mouvement s'étendant parallèlement au support (composante horizontale), l'arbre à excentrique du second dispositif d'entraînement présentant un excentrique de sortie, qui est raccordé de façon amovible avec un excentrique d'entrée fixé sur l'arbre à excentrique et peut être fixé sur l'excentrique d'entrée dans différentes positions de rotation pour régler la course, caractérisée par les caractéristiques suivantes: a) l'excentrique d'entrée comprend un corps de rotation (17) monté tournant dans un bâti de machine (1), dans lequel est réalisé un alésage tronconique (21) en déport parallèle par rapport à l'axe de rotation (I) de ce corps, b) l'excentrique de sortie est comp osé d'un corps d'accouplement tronconique (22), sur lequel est réalisé un tourillon de sortie (30) en déport parallèle par rapport à l'axe (II) de ce dernier, c) le corps d'accouplement (22) de l'excentrique de sortie se situe dans l'alésage tronconique (21) du corps de ro- tation (17), d) un disque de pression (23b) est raccordé fixement au corps d'accouplement (22), entre le disque et le corps de rotation (17) est tendu un agencement de ressorts de pression (27) pressant le corps d'accouplement (22) au contact de la paroi conique de l'alésage (21), e) un piston (25) est associé au disque de pression (23b), qui est logé dans un boîtier (26) raccordé au corps de rotation (17), situé sur des côtés de la pointe conique de l'alésage (21), et limite sur son côté opposé à l'agencement de ressorts de pression (27) dans le boîtier (26) un compartiment de pression (28) qui est muni d'un raccord (29) pour l'arrivée d'un fluide sous pression dans le compartiment de pression (28). 2. Aiguilleteuse suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'entre le disque de pression (23b) et l'agencement de ressorts (27 se situe un disque intermé- diaire (24), sur lequel s'appuie l'agencement de ressorts (27) et dont le côté opposé à l'agencement de ressort (27) se situe en vis-à-vis du piston (25), qui pré-sente un évidemment du côté frontal pour recevoir le disque de pression (23b). 3. Aiguilleteuse suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'un alésage cylindrique (20), traversé par une barre (23) raccordant le corps d'accouplement (22) au piston (25), se situe entre l'alésage tronconique (21) et le boîtier (26). 4. Aiguilleteuse suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'angle d'ouverture de l'alésage tronconique (21) se situe dans la plage de moins d'environ 30 . 5. Aiguilleteuse suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un dispositif de blocage (16) fixé dans le bâti de la machine est prévu pour fixer sans possibilité de rotation l'excentrique de sortie (30) dans une position axiale du corps d'accouplement (22) décollant les surfaces coniques de l'excentrique d'entrée et de l'excentrique de sortie (17, 30) l'une de l'autre. 6. Aiguilleteuse suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le dispositif de blocage (16) présente un dis- positif d'arrêt (33) pouvant être amené en prise par 5 coopération de forme avec l'excentrique de sortie (30).