Dispositif pneumatique de va-et-vient dans une machine à bobiner et à dévider
La présente invention a pour objet un dispositif pneumatique de va-et-vient dans une machine à bobiner et à dévider, tel que celui utilisé dans l'industrie textile pour déplacer un fil alternativement sur la face d'une bobine pendant ae bobinage ou le dévidage.
L'invention vise à fournir un tel dispositif qui soit rapide et utilise des éléments élastiques pour diminuer les à-coups et pour assurer un bobinage ou un dévidage uniforme du fil.
Les dispositifs de va-et-vient utilisés dans l'industrie textile et notamment pour le bobinage des fils de nylon sont constamment perfectionnés afin d'augmenteur leur vitesse pour les adapter aux procédés modernes de production, par exemple aux procédés de filage et d'étirage en continu.
L'un des dispositifs de va-et-vient utilisés dans l'industrie textile lest du type pneumatique. Ce dis- positif pneumatique classique utilise de l'air comprimé pour imprimer un mouvement de va-et-vient à un piston portant un guide-fil dans un tube. L'inversion du mouvement. du piston à la fin de chaque course est réalisée en soumettant celui-ci, au moyen de soupapes, à la force d'air comprimé. Ces dispositifs classiques présentent certains inconvénients.
L'un d'entre eux est que leur cadence de fonctionnement est de l'ordre de 1400 à 1600 va-et-vient par minute, oe qui est trop peu pour les procédés de production actuels Ide l'industrie textile. En effet, les procédés modernes courants nécessitent des dispositifs de croisement qui sont adaptés à fonctionner à la cadence de 3000 à 4000 va-et-vient, soit 6000 à 8000 courses par minute.
Un autre inconvénient des dispositifs connus est que la soupape et les pistons qui les constituent sont faits de matière non élastique ou rigide. Or, lorsqu'un contact s'établit entre ces éléments, ils sont soumis à des vibrations let à un indésirable effet de rebondis- sement . Pour amortir la tendance au rebondisse- ment, il est nécessaire d'incorporer des amortisseurs capables d'absorber les contraintes d'impact.
Un autre défaut Ides dispositifs de croisement pneumatiques classiques est que plus d'wn élément doit être actionné par un piston pour commander le courant d'air comprimé. Un tel agencement implique des retards à la bn de chaque course Idu piston.
Un autre défaut de ces dispositifs est la manière dont les sièges de soupape sont découverts. Dans les soupapes Ide construction classique, les sièges sont découverts progressivement, de sorte que toute la force de l'air comprimé n'agit pas immédiatement sur le piston. Le retard résultant se traduit par des bobines mal bobinées comportant des renflements aux extrémités.
La présente invention a pour but de fournir un dispositif pneumatique Ide va-et-vient ne comportant pas ces inconvénients.
Le dispositif faisant l'objet de l'invention, com- portant un ensemble à soupapes commandé par un guide-fil et un tube dans lequel se déplace le guidefil, l'ensemble à soupapes comportant une pièce de fermeture élastique disposée à chaque extrémité, du tube pour commander l'entrée du fluide et entraîner le guide-fil en un mouvement alternatif, est caractérisé en ce que le guide-fil est agencé de façon à heurter la pièce de fermeture élastique, celle-ci étant constituée par un diaphragme flexible disposé à chaque extrémité du tube et agencé pour couvrir un siège de soupape.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet, de l'ln- vention :
la fig. 1 est une coupe schématique de cette forme d'exécution;
la fig. 2 est une vue à plus petite échelle, avec arrachement, correspondant à la fig. 1 et montrant une utilisation Ide cette forme d'exécution, et
la fig. 3 est une vue en plan d'un organe représenté à la fig. 1.
Le dis, positif de va-et-vient représenté comprend un tube 1 à chaque extrémité duquel est monté un ensemble à soupapes. Chaque ensemble à soupapes comprend une enveloppe 2 en deux sections et dans laquelle est ménagée une cavité.
Le tube 1 présente un alésage allongé 3 et une fente d'évacuation longitudinale 4 'qui traverse sa paroi. La fente 4 fait communique l'alésage 3 avec l'atmosphère. Un piston 5, auquel est fixé un guidefil 6, est disposé dans l'alésage 3 de manière à pouvoir y glisser alternativement. Le guide-fil 6, qui fait saillie du tube 1 à travers sa fente longitudinale 4, comporte une encoche de guidage 7 pour un fil.
Chaque enveloppe creuse 2 comporte un alésage 8. L'alésage 8 vient s'aligner avec l'extrémité de l'alésage 3 et débouche, à son extrémité opposée, dans la cavité de l'enveloppe 2 correspondante. Les. sections formant chaque enveloppe 2 sont assemblées au moyen de vis 9. Un siège de soupape annulaire 10, disposé coaxialement à l'alésage, est formé dans chaque enveloppe 2, à ladite extrémité opposée de chaque alésage 8.
Un diaphragme élastique circulaire 11, de préférence len néoprène renforcé Ide nylon, est bridé à son pourtour extérieur, entre les sections res pectives de chaque enveloppe 2, de façon à s'étendre en travers de celle-ci. Chaque diaphragme 11 est percé d'un certain nombre de perforations espacées 12 et délimite une chambre d'alimentation en air comprimé 13 d'un côté du diaphragme. Du côté opposé de chaque diaphragme 11 se trouve une chiam- bre de distribution d'air comprimé 14 délimitée par la section correspondante de l'enveloppe 2.
Chaque chambre de diettibution annulaire 14 entoure un siège de soupape annulaire 10.
Les chambres d'alimentation 13 reçoivent l'e fluide sous pression à travers un orifice taraudé 15 traversant la paroi de l'enveloppe creuse 2 corres pondant. Chaque orifice 15 peut être raccordé à une canalisation d'air comprimé 16. Une vanne 17, un régulat, eur Ide pression 18 et un manomètre 19 sont insérés dans la canalisation 16 afin de contrôler l'écoulement de l'air comprimé vers les chambres d'alimentation 13.
Normalement, chaque diaphragme 11 est sollicité à s'appliquer contre le siège de soupape 10 correspondant par la force de l'air comprimé de la chambre d'alimentation 13, qui agit contre l'une de ses faces, tandis que du côté opposé la surface de chaque diaphragme 11 qui couvre le siège de soupape 10 correspondant communique avec l'atmosphère ambiante par la fente d'évacuation longitudinale 4. Chaque diaphragme 11 est monté coaxialement au siège de soupape correspondant.
Les chambres d'alimentation 13 communiquent constamment avec les chambres ide distribution correspondantes à travers les perforations 12 des dia- phragmes 11. De préférence, les perforations 12 sont disposées de façon à entourer le siège de soupape 10 correspondant.
Le piston 5 est normalement graissé au moyen d'un lubrifiant introduit dans l'alésage 3 par une ouverture 20 ménagée dans la paroi du tube 1.
L'ouverture 20 est reliée à un conduit d'alimentation de lubrifiant 21.
Avant la mise en marche du dispositif, un fil 22 provenant d'une source d'alimentation en fil est placé dans la fente 7 du guideSfil 6 et est attaché à une bobine 23 Id'une machine 'à bobiner 24. Les chambres d'alimentation 13 reçoivent de l'air comprimé de la canalisation 16, afin ide plaquer leur diaphragme élastique 11 respectif contre son siège de soupape 10.
En fonctionnement, on déplace à la main le piston 5 du dispositif dans la direction de l'un des diaphragmes 11 (par exemple vers le diaphragme 11 situé vers l'extrémité de gauche du tube 1, selon la fig. 1) avec suffisamment de force pour soulever le diaphragme 11 de son siège 10. L'impact du piston 5 contre le diaphragme 1 1 déplace ce dernier au point de découvrir entièrement le siège de soupape 10.
Ainsi, une bouffée d'air comprimé provenant de la chambre de distribution annulaire 14 traverse le siège de soupape 10 pour gagner l'alésage 8 et venir au contact du piston 5. De ce fait, le piston 5 est propulsé à travers l'alésage 3, dans la direction du diaphragme 11 situé à l'extrémité de droite du tube 1. L'air comprimé de l'alésage 3 s'échappe rapidement à travers la fente longitudinale 4. Après que le piston 5 a été chassé, le diaphragne 11 qui avait été levé de son siège est immédiatement réappliqué contre celui-ci par la pression de l'air comprimé de la chambre d'alimentation 13.
La force exercée sur le piston 5 par l'air comprimé le fait traverser l'alésage 3 sur toute sa longueur et venir frapper le diaphragme 11 situé à l'extrémité de droite du tube 1, len levant ainsi ce dernier de son siège. A nouveau, une bouffée d'air comprimé traverse le siège de soupape 10 correspondant et vient agir contre le piston 5 en chassant oelui-ci vers la gauche, c'est-à-dire en sens opposé, ce qui achève un cycle de fonctionnement idu guide-fil 6.
L'air comprimé s'échappe par la fente longitudina' e 4, tout comme pendant t la première course du piston 5, et le diaphragme 11 situé à l'extrémité de droite du tube 1, qui avait été levé de son siège, vient se réappliquer contre celui-ci sous l'action de l'air comprimé de la chambre 13. On voit que le piston se déplace ainsi à la manière d'une navette dans le tube 1. Le fil 22, qui est placé dans l'encoche 7, est ainsi promené alternativement let de façon pratiquement uniforme au-dessus de la bobine en rotation 23 de la machine 24. Le dispositif de va-et-vient qui vient d'être décrit peut fonctionner à des vitesses d'environ 3000 à 6000 courses par minute.
Les contraintes d'impact, ainsi que les effets de rebondissement que l'on rencontre couramment lors que les éléments sont formés de matières non élastiques, sont considérablement atténués par les diaphragmes élastiques 11. La disposition des chambres de distribution 14 autour du siège de soupape 10 correspondant produit une source d'air comprimé immédiatement prêt, dès que le piston 5 a frappé le diaphragme 11, du fait que la soupape spécifique utilisée permet de découvrir entièrment et instantané- ment son siège de soupape 10.
La fig. 3 illustre une forme préférée de diaphragme élastique 11, qui comporte un certain nombre de perforations espacées 12, disposées circonférentiellement, ainsi qu'un certain nombre de trous de montage 25.
On voit que le dispositif de va-et-vient décrit est d'une construction simple et d'un prix de revient peu élevé. I1 permet de croiser un fil a' une cadence d'envirion 3000 à 6000 courses par minute au moyen d'un piston libre et deux diaphragmes élastiques.
Pneumatic reciprocating device in a winding and unwinding machine
The present invention relates to a pneumatic reciprocating device in a winding and unwinding machine, such as that used in the textile industry for moving a yarn alternately on the face of a spool during ae winding or winding. unwinding.
The invention aims to provide such a device which is rapid and uses elastic elements to reduce jerks and to ensure uniform winding or unwinding of the wire.
The reciprocating devices used in the textile industry and in particular for winding nylon threads are constantly being improved in order to increase their speed in order to adapt them to modern production processes, for example to spinning and spinning processes. continuous stretching.
One of the reciprocating devices used in the textile industry is pneumatic type ballast. This conventional pneumatic device uses compressed air to reciprocate a piston carrying a wire guide in a tube. The reversal of movement. piston at the end of each stroke is achieved by subjecting it, by means of valves, to the force of compressed air. These conventional devices have certain drawbacks.
One of them is that their operating rate is of the order of 1400 to 1600 back and forth movements per minute, which is too little for current production processes in the textile industry. In fact, current modern processes require crossing devices which are suitable for operating at a rate of 3000 to 4000 back and forth, or 6000 to 8000 strokes per minute.
Another drawback of known devices is that the valve and the pistons which constitute them are made of non-elastic or rigid material. Now, when contact is established between these elements, they are subjected to vibrations and an undesirable rebound effect. To dampen the tendency to rebound, it is necessary to incorporate shock absorbers capable of absorbing impact stresses.
Another shortcoming of conventional pneumatic crossover devices is that more than one element must be actuated by a piston to control the flow of compressed air. Such an arrangement involves delays at the end of each stroke Idu piston.
Another shortcoming of these devices is the way in which the valve seats are exposed. In valves of conventional construction, the seats are gradually uncovered, so that the full force of the compressed air does not immediately act on the piston. The resulting delay results in poorly wound coils with bulges at the ends.
The object of the present invention is to provide a pneumatic reciprocating device which does not have these drawbacks.
The device forming the subject of the invention, comprising a valve assembly controlled by a thread guide and a tube in which the thread guide moves, the valve assembly comprising a resilient closure part arranged at each end, of the tube to control the entry of the fluid and drive the thread guide in a reciprocating motion, is characterized in that the thread guide is arranged so as to strike the elastic closure piece, the latter being constituted by a flexible diaphragm disposed at each end of the tube and arranged to cover a valve seat.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment of the device that is the subject of the invention:
fig. 1 is a schematic section of this embodiment;
fig. 2 is a view on a smaller scale, with cutaway, corresponding to FIG. 1 and showing an I use of this embodiment, and
fig. 3 is a plan view of a member shown in FIG. 1.
The positive reciprocating shown comprises a tube 1 at each end of which is mounted a valve assembly. Each valve assembly comprises a casing 2 in two sections and in which a cavity is formed.
The tube 1 has an elongated bore 3 and a longitudinal discharge slot 4 'which passes through its wall. The slot 4 communicates the bore 3 with the atmosphere. A piston 5, to which a thread guide 6 is attached, is arranged in the bore 3 so as to be able to slide therein alternately. The thread guide 6, which projects from the tube 1 through its longitudinal slot 4, comprises a guide notch 7 for a thread.
Each hollow casing 2 has a bore 8. The bore 8 aligns with the end of the bore 3 and opens, at its opposite end, into the cavity of the corresponding casing 2. The. Sections forming each shell 2 are assembled by means of screws 9. An annular valve seat 10, disposed coaxially with the bore, is formed in each shell 2, at said opposite end of each bore 8.
A circular elastic diaphragm 11, preferably nylon reinforced neoprene, is clamped at its outer periphery, between the respective sections of each casing 2, so as to extend across it. Each diaphragm 11 is pierced with a number of spaced perforations 12 and delimits a compressed air supply chamber 13 on one side of the diaphragm. On the opposite side of each diaphragm 11 is a compressed air distribution chamber 14 delimited by the corresponding section of the casing 2.
Each annular dilution chamber 14 surrounds an annular valve seat 10.
The supply chambers 13 receive the fluid under pressure through a threaded orifice 15 passing through the wall of the corresponding hollow casing 2. Each port 15 can be connected to a compressed air line 16. A valve 17, a pressure regulator 18 and a manometer 19 are inserted into the line 16 in order to control the flow of compressed air to the chambers. power supply 13.
Normally, each diaphragm 11 is urged to rest against the corresponding valve seat 10 by the force of the compressed air from the supply chamber 13, which acts against one of its faces, while on the opposite side of the diaphragm. The surface of each diaphragm 11 which covers the corresponding valve seat 10 communicates with the ambient atmosphere through the longitudinal discharge slot 4. Each diaphragm 11 is mounted coaxially with the corresponding valve seat.
The supply chambers 13 are in constant communication with the corresponding distribution chambers through the perforations 12 of the diaphragms 11. Preferably, the perforations 12 are arranged to surround the corresponding valve seat 10.
The piston 5 is normally lubricated by means of a lubricant introduced into the bore 3 through an opening 20 made in the wall of the tube 1.
The opening 20 is connected to a lubricant supply duct 21.
Before switching on the device, a wire 22 from a wire feed source is placed in the slot 7 of the wire guide 6 and is attached to a spool 23 of a winding machine 24. The chambers of feed 13 receive compressed air from line 16, in order to press their respective elastic diaphragm 11 against its valve seat 10.
In operation, the piston 5 of the device is moved by hand in the direction of one of the diaphragms 11 (for example towards the diaphragm 11 located towards the left end of the tube 1, according to FIG. 1) with sufficient force to lift the diaphragm 11 from its seat 10. The impact of the piston 5 against the diaphragm 1 1 moves the latter to the point of fully uncovering the valve seat 10.
Thus, a puff of compressed air from the annular distribution chamber 14 passes through the valve seat 10 to gain the bore 8 and come into contact with the piston 5. As a result, the piston 5 is propelled through the bore. 3, in the direction of diaphragm 11 located at the right end of tube 1. Compressed air from bore 3 escapes rapidly through longitudinal slot 4. After piston 5 has been forced out, diaphragm 11 which had been lifted from its seat is immediately reapplied against it by the pressure of the compressed air from the supply chamber 13.
The force exerted on the piston 5 by the compressed air causes it to pass through the bore 3 over its entire length and strike the diaphragm 11 located at the right-hand end of the tube 1, thus lifting the latter from its seat. Again, a puff of compressed air passes through the corresponding valve seat 10 and acts against the piston 5, forcing the latter to the left, that is to say in the opposite direction, which completes an operating cycle. idu thread guide 6.
The compressed air escapes through the longitudinal slot 4, just as during the first stroke of the piston 5, and the diaphragm 11 located at the right end of the tube 1, which had been lifted from its seat, comes reapply against it under the action of the compressed air from the chamber 13. It can be seen that the piston thus moves like a shuttle in the tube 1. The wire 22, which is placed in the notch 7, is thus alternately moved let in a practically uniform manner above the rotating spool 23 of the machine 24. The reciprocating device which has just been described can operate at speeds of about 3000 to 6000 strokes per minute.
Impact stresses, as well as the bouncing effects commonly encountered when members are formed of non-elastic materials, are considerably mitigated by the elastic diaphragms 11. The arrangement of the distribution chambers 14 around the valve seat The corresponding 10 produces a source of compressed air immediately ready, as soon as the piston 5 strikes the diaphragm 11, since the specific valve used allows its valve seat 10 to be fully and instantly uncovered.
Fig. 3 illustrates a preferred form of resilient diaphragm 11, which has a number of spaced perforations 12, disposed circumferentially, as well as a number of mounting holes 25.
It can be seen that the reciprocating device described is of a simple construction and of a low cost price. I1 allows a wire to be crossed at a rate of about 3000 to 6000 strokes per minute by means of a free piston and two elastic diaphragms.