Dispositif d'enroulement confinu de fil sur des bobines réceptrices
La présente invention a pour objet un dispositif d'enroulement continu de fil sur des bobines réceptnces.
D'une façon générale, dans un dispositif d'enroulement en continu de fil ayant deux ou plusieurs postes de travail, quand une bobine réceptrice est remplie on fait passer le fil sur celle du poste voisin et l'on maintient ledit fil sur celle-ci.
Dans les dispositifs d'enroulement continu on utilise actuellement soit des bobines réceptrices spécialement conçues, soit des bobines du type ordinaire à joues lisses auxquelles sont associés, d'une manière amovible, des organes mécaniques délicats d'accrochage et de maintien du fil. Les bobines de fil obtenues dans ces dispositifs d'enroulement n'ont pas un prix de revient particulièrement intéressant.
Cela est dû soit au prix relativement élevé des bobines réceptrices spéciales utilisées, soit aux frais d'entretien des organes mécaniques délicats d'accrochage et de maintien associés aux bobines du type ordinaire utilisées et aux frais de main-d'ceuvre relative aux opérations de préparation préalable des bobines réceptrices, opérations consistant à monter lesdits organes mécaniques d'accrochage et de maintien du fil sur les bobines vides et à les démonter des bobines pleines, et enfin de main-d'oeuvre relative aux opérations de changement des bobines.
En effet, dans certains dispositifs d'enroulement de fil connu, les broches porte-bobine sont montées sur des supports pivotants et disposées l'une dans le prolongement de l'autre. Pour remplacer une bobine pleine par une bobine vide sur une broche porte-bobine on doit préalablement basculer ladite broche autour de l'axe de pivotement de son support pour la désaligner de l'autre broche porte-bobine, ce qui permet de retirer la bobine pleine et de la remplacer par une bobine de rechange vide. I1 en résulte qu'au temps consacré exclusivement au retrait et à la mise en place des bobines, s'ajoute le temps passé par l'opérateur dans le désalignement de la broche porte-bobine correspondante et dans la remise de celle-ci dans sa position initiale.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. Elle a en conséquence pour objet un dispositif d'enroulement continu de fil sur des bobines réceptrices comprenant des moyens de translation du fil d'une bobine réceptrice remplie à une bobine réceptrice vide, un organe de coupe du fil et de moyens de fixation du fil au noyau de la bobine, caractérisé en ce qu'au moins deux broches porte-bobine sont montées rotativement autour de deux axes fixes parallèles, que lesdits moyens de fixation du fil comprennent au moins un support monté rotativement et portant un jeu de poulies folles autour d'axes répartis selon un polygone au moins approximativement régulier dont le centre de gravité coincide avec l'axe de rotation de ce support, ce dernier étant placé coaxialement à l'axe d'au moins une des broches,
et en ce que les moyens de translation du fil sont déplaçables transversalement par rapport aux axes des broches, qu'un dispositif de guidage du fil est mobile selon un mouvement de va-et-vient dans une direction au moins approximativement parallèle aux axes des broches afin de déplacer le fil d'un bout à l'autre de la bobine et au moment voulu selon un déplacement par bond dans ladite direction pour réaliser un croisement des spires du fil et que l'organe coupe-fil est monté coaxialement à l'axe de l'une des poulies folles.
Le dispositif selon la présente invention permet non seulement d'utiliser, dans la mise en bobine du fil, de simples bobines réceptrices du type ordinaire à joues lisses, mais également, de simplifier, au maximum, les opérations permettant le remplacement des bobines pleines par des bobines vides sur les broches porte-bobine, par conséquent de réduire avantageusement la durée requise pour ce changement de bobines.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution et une variante d'un dispositif d'enroulement continu de fil, objet de la présente invenion.
La fig. 1 en est une vue en perspective;
la fig. 2 est une vue de face, partielle et schématique du dispositif d'enroulement de la fig. 1, montrant les positions successives occupées par le système de translation de fil dans l'opération de passage du fil d'une bobine à une autre;
les fig. 3 à 7 sont des vues de face schématiques représentant le passage du fil d'une première bobine réceptrice à une deuxième bobine réceptrice;
la fig. 8 est une vue de côté, partielle du dispositif d'enroulement de la fig. 1, montrant les premières spires de fil enroulées sur le noyau d'une bobine;
la fig. 9 est une vue de côté partielle du dispositif de la fig. 1, montrant le mode de croisement des premières spires du fil;
la fig. 10 est une vue, en coupe axiale, de l'organe coupe-fil du dispositif de la fig. 1 ;
la fig. 11 est une vue en perspective à plus grande échelle du galet coupeur de l'organe coupe-fil de la fig.
10;
la fig. 12 est une vue de côté partielle, représentant schématiquement une variante du dispositif d'enroulement de la fig. 1;
la fig. 13 représente une vue de face partielle à échelle réduite de la fig. 12.
Le dispositif d'enroulement continu de fil illustré dans les fig. 1 à 11, comprend principalement un châssis fermé 1. formant un coffret dans lequel sont abrités des organes d'entraînement et de commande du dispositif d'enroulement, deux broches porte-bobine rotatives parallèles et horizontales, latéralement espacées 2 et 3, montées à postes fixes, en saillie sur le devant du châssis 1 ; deux jeux de poulies folles 4 et 5, qui sont montés tournant respectivement autour des broches 2 et 3; un mécanisme de translation de fil 6, pouvant se déplacer dans un plan parallèle au plan formé par les broches 2 et 3, et dans des sens perpendiculaires aux axes de celles-ci; et un mécanisme de trancanage 7.
Les broches porte-bobine 2 et 3, montées à postes fixes sur le devant du châssis 1, sont identiques. Elles sont de préférence constituées par des pièces cylindriques maintenues mobiles en rotation, par une de leurs extrémités, à l'intérieur du châssis 1 par des paliers 8 représentés schématiquement en fig. 9.
Les extrémités extérieures des broches 2 et 3 sont pourvues d'une ou plusieurs rainures longitudinales 9 débouchant dans leur surface cylindrique dans lesquelles sont montés des ressorts à lame 10 jouant le rôle d'éléments de rétention des bobines. Ces ressorts 10 en forme d'un large U ont l'extrémité d'une branche solidement fixée dans le fond d'une rainure 9 et l'extrémité de l'autre branche libre dans cette rainure, la partie centrale du U faisant saillie, au repos, de la surface cylinrique de la broche.
Quand on enfile les bobines réceptrices sur ces broches 2 et 3, les parties centrales en U des ressorts 10 sont comprimées radialement vers l'intérieur des rainures 9. Gràce à leur élasticité propre, ces ressorts 10 opposent aux parois latérales de l'alésage des bobines aux endroits de leur contact avec celles-ci, une force de rétention suffisante pour permettre de maintenir solidement ces bobines sur les broches en les empêchant de tourner autour de celles-ci sans qu'aucun organe de blocage supplémentaire soit nécessaire.
Pour obtenir des bobines dans lesquelles les spires de fil sont bien ran gees et disposées en couches successives, il ne suffit pas d'assurer une bonne fixation de bobines réceptrices sur les broches porte-bobine mais il faut également ajuster individuellement sur celles-ci la position de ces bobines réceptrices, par rapport au système de trancanage du dispositif d'enroulement. Pour rendre facile et quasi immédiat cet ajustement des bobines, la présente invention prévoit sur les broches porte-bobine 2 et 3 un épaulement 13, servant notamment t de butée de fin de course de montage des bobines réceptrices 1 1 et 12.
Pour ajuster ces bobines réceptrices il suffit de les glisser sur les broches 2 et 3 jusqu'à ce qu'elles butent contre les épaulements 13. Le décalage éventuellement existant entre la position de ces bobines ainsi mises en place et leur position exacte déterminée par rapport au mécanisme de trancanage en vue d'obtenir un bon bobinage, se réduit pratiquement aux faibles tolérances de fabrication admises pour l'épaisseur des joues de ces bobines réceptrices.
Les broches porte-bobine 2 et 3 sont entraînées en rotation en sens contraire l'une de l'autre comme indiqué par les flèches F2 et F3 (fig. 1), par des moteurs 14 et 15 et au moyen de courroies 16 et 17 et de poulies 18 et 19 (fig. 2 et 9), respectivement solidaires en rotation des broches 2 et 3.
Pour permettre au fil, même au cours de son passage d'une bobine réceptrice à une autre, d'être enroulé d'une manière continue et à une vitesse sensiblement constante, on associe aux broches 2 et 3, trois mécanismes à action conjuguée, permettant d'opérer le changement de poste d'enroulement pour le fil, constitués par les deux jeux de poulies folles 4 et 5, le mécanisme de translation de fil 6 et le mécanisme de trancanage 7.
Les jeux de poulies folles 4 et 5 sont identiques et comprennent, comme représenté aux fig. 1, 2 et 9, un plateau tournant 20, pourvu, sur sa face arrière, d'un moyeu 21 et sur sa face frontale, de trois axes perpendiculaires fixes 22, 23, 24 autour desquels tournent, respectivement, trois poulies folles 25, 26, 27, I'axe 22 étant creux et la poulie folle 25 ayant en particulier une large gorge plate (voir fig. 10) lui permettant de recevoir facilement le fil amené par le mécanisme de translation de fil 6, comme on le verra dans la suite.
Un organe coupe-fil comprenant un galet coupeur 28 et un couteau 29, est monté sur l'extrémité extérieure de l'axe creux 22. Le galet coupeur 28 (fig. 11) est rendu solidaire de l'axe 22, et est pourvu sur sa périphérie de deux plats de dégagement 30 et 31 et dans sa face interne, d'un évidement circulaire concentrique 32 pouvant recevoir librement dans son creux la joue extérieure de la poulie folle 25 (fig. 10).
L'évidement circulaire 32 est mis en communication avec la périphérie du galet 28 au moyen d'une rainure ouverte 33 dite a rainure de récep tion du fil > y dont l'axe longitudinal AA est, de préfé- rence, déterminé de manière qu'il soit situé dans un plan tangent commun intérieur défini entre le fond de gorge de la poulie 25 adjacente et le noyau de la bobine réceptrice vide montée sur la broche porte-bobine correspondante. Cette disposition particulière de la rainure 33 permet au fil 34 enroulé autour des bobine et poulie 25 (fig. 6), de pénétrer facilement dans cette rainure pour qu'il soit coupé par le couteau 29 au moment voulu.
Le couteau 29 associé au galet 28 a sensiblement un profil en forme de L (fig. 10), et est monté contre le galet 28 de manière que d'un côté sa lame tranchante périphérique 29a soit adjacente à la paroi du bord circulaire de ce galet et de l'autre côté, que son extrémité centrale soit solidaire d'un axe 35 pivotant dans l'alésage de l'axe creux 22. Dans sa position de repos, la lame 29a du couteau se trouve dans la zone circulaire du bord du galet 28 entre le plat de dégagement 31 et l'entrée de la rainure de réception du fil 33 (fig. 11).
Le déplacement angulaire du couteau 29 est commande sous l'action conjuguée d'un levier 36 solidaire de l'axe 35 et d'une butée escamotable 37 montée à poste fixe, dans le bâti 1 (fig. 1) sur le chemin de passage de l'extrémité libre du levier 36, le mouvement de rotation du levier 36 autour de la broche porte-bobine correspondante étant déterminé par celui du plateau tournant 20 auquel ce levier est mécaniquement lié.
Le levier 36 est constamment rappelé, par un ressort 38, dans sa position de repos suivant laquelle son extrémité libre est prête à être actionnée par la butée escamotable 37 laquelle, au repos est normalement maintenue dans sa position escamotée.
Pour actionner le couteau 29, on fait sortir la butée 37 de son logement. Celle-ci se dresse alors sur le chemin de l'extrémité libre du levier 36 et lors du passage de celle-ci, la butée 37 oblige le levier 36 à pivoter et de ce fait à faire tourner l'axe 35 qui déplace, à son tour, angulairement le couteau 29.
La sortie de la butée 37 dans sa position de travail peut être commandée par une bobine électrique 39.
Les jeux de poulies folles 4 et 5 peuvent tourner à une très faible vitesse, autour des broches porte-bobine 2 et 3 et dans les mêmes sens de rotation F1 et F2 que cellesci (fig. 1 et 2). Les jeux de poulies 4 et 5 peuvent être entraînés dans leur rotation par des moteurs, non représentés, par l'intermédiaire d'arbres 40 et d'engrenages 41 et 42, les engrenages 42 étant solidaires des moyeux 21 des plateaux 20. Les poulies folles peuvent être montées sur d'autres dispositifs rotatifs, que les plateaux tournant 20, par exemple sur des chaînes sans fin, non représentées.
Le mécanisme de translation de fil 6 (fig. 1 et 9) comprend deux cylindres lisses 43 et 44, parallèles, fous sur leur axe, montés perpendiculairement sur la face frontale d'un chariot 45 qui est pourvu de quatre galets fous 46 qui lui permettent de se déplacer latéralement sur deux barres-guides fixes 47 horizontales et espacées verticaAe- ment. Le mouvement de va-et-vient du chariot 45 est commandé, par exemple, par un moteur réversible 48 fixé sur la face arrière verticale du chariot 45 à travers une ouverture 49 aménagée dans la paroi frontale du bâti 1 et au moyen d'un pignon 50 rendu solidaire de l'arbre du moteur et d'une crémaillère 51 fixée sur l'une des barres-guides fixes 47.
Les cylindres lisses 43 et 44 peuvent être montés sur une chaîne sans fin (non représentée), remplaçant le chariot 45 et le mécanisme de translation de fil 6 peut comprendre un seul des cylindres lisses 43 ou 44.
Le système de trancanage 7 destiné à la fois à ranger le fil sur les bobines réceptrices et à réaliser le croisement des premières spires de ce fil sur le noyau des bobines réceptrices, comprend (fig. 1) une poulie guide-fil 52 qui sera décrite en détail par la suite, montée tournant folle sur le devant d'un cadre 53 qui est animé d'un mouvement uniforme de va-et-vient, d'avant en arrière et d'arrière en avant, pour effectuer le trancanage du fil (fig. 1 et 9). Ce mouvement de va-et-vient du cadre 53 est commandé par un moteur réversible 54 et une cré manière 55.
Pour réaliser le croisement des premières spires de
fil enroulé sur les bobines réceptrices, on modifie brus
quement et momentanément le mouvement de tranca
nage du fil.
A cet effet, on agit soit sur le mouvement du cadre
53 lui-même, soit sur la position de la poulie guide-fil
52 par rapport à ce cadre.
Dans l'exemple illustré dans les fig. 1 et 9, la poulie
guide-fil 52 est rendue solidaire d'un axe 56 qui peut
tourner librement et coulisser axialement dans un four
rendu 57 fixé sur le devant du cadre 53.
La poulie guide-fil 52 est constamment sollicitée
axialement vers l'extérieur par un ressort hélocoïdal 58,
dans sa position représentée aux fig. 1 et 8. Pour permettre un rappel de la poulie guide-fil 52 vers le cadre
53, on dispose par exemple autour du fourreau 57, une
bobine électrique 59 qui, durant sa mise sous tension attire, à la manière d'un électro-aimant, l'axe 56 et la poulie 52 vers le cadre 53 à l'encontre de la sollicitation du ressort 58.
Le fonctionnement du dispositif d'enroulement décrit est le suivant:
A la fig. 2, on voit que le fil 34 représenté en trait plein, guidé par la poulie 52 du mécanisme de trancanage 7, est en train d'être enroulé sur la bobine réceptrice 1 1 montée sur la broche porte-bobine 2 laquelle tourne dans le sens de la flèche F2. Les jeux des poulies folles 4 et 5, la broche porte-bobine 3 et sa bobine réceptrice vide
12 restent dans leurs positions de repos. Le mécanisme de translation du fil 6 se trouve également dans sa position de repos, à gauche de la fig. 2.
Quand la bobine réceptrice 1 1 est remplie à un degré déterminé de remplissage, un dispositif compte-tours, non représenté, associé au dispositif d'enroulement, commande alors la mise sous tension du moteur 15 qui entraîne en rotation la broche porte-bobine 3, et par conséquent sa bobine 12, dans le sens de la flèche F3.
Pendant que le moteur 15 accélère pour atteindre sa vitesse de régime, le moteur 48 du mécanisme de translation de fil 6 est mis sous tension pour déplacer le chariot 45 de sa position représentée en trait plein vers sa position représentée en traits discontinus à droite de la fig. 2, à une vitesse suffisamment faible (environ quelques mètresminute) pour que la vitesse de défilement du fil 34 (de l'ordre de plusieurs centaines de mètres-minutes), reste sensiblement constante au cours de son déplacement sous la poussée du cylindre lisse fou 44, de sa position représentée en trait plein vers sa position représentée en traits discontinus en 34a.
Le fil 34 tout en continuant à être enroulé sur la bobine réceptrice 11, s'engage lentement et progressivement dans l'espace libre entre la bobine réceptrice 12 et la poulie folie 25 du jeu de poulies 5, à mesure que le système de trancanage 7, dans son trajet de retour, se déplace de l'avant vers l'arrière. Quand le fil se trouve dans l'alignement de la poulie 25, le moteur 48 est mis sous tension et le mécanisme de translation de fil 6, revient lentement à sa position initiale, représentée en trait plein à gauche de la fig. 2 et dépose le fil 34 dans la large gorge de la poulie 25. Le fil 34 prend alors la position 34b et continue à être enroulé sur la bobine 11.
Pendant ce temps la broche porte-bobine 3 et sa bobine 12 atteignent leur vitesse de rotation de régime et le jeu des poulies folles 5 commence à tourner dans le sens indiqué par la flèche F3 à une très faible vitesse de l'ordre de quelques mètres-minute autour de la broche 3 comme le montrent successivement les fig. 3 à 7.
Le fil 34, entraîné par la poulie folle 25, s'enroule successivement sur les poulies folles 26, 27 et plusieurs fois autour du noyau de la bobine en rotation 12 pour former des premières spires bien qu'il soit toujours enroulé sur la bobine réceptrice 11. Etant donné la faible vitesse de rotation du jeu de poulies folles 5 (environ quelques mètres-minute), la vitesse de défilement du fil 34 (de l'ordre de quelques centaines de mètres-minute) peut être considérée comme constante.
Les poulies folles 25, 26, 27 et le noyau de la bobine 12 tournent dans le même sens que le sens de déplacement du fil 34 et à la même vitesse que celui-ci, jouant alors pratiquement le rôle de poulies de renvoi.
Les premières spires de fil 34 formées sur le noyau de la bobine 12, comme le montre la fig. 8, sont nettement espacées. L'importance des espaces séparant ces spires dépend à la fois de la vitesse de rotation du jeu des poulies folles 5 autour de la broche 3 et de la vitesse de déplacement du système de trancanage 7. Autrement dit, ces espaces sont d'autant plus grands que la vitesse de rotation du jeu des poulies folles 5 est faible et que la vitesse de trancanage est élevée.
Pendant que la poulie 25 entraîne le fil 34 et l'enroule autour du noyau de la bobine 12, comme le montrent les fig. 3 à 7, le système de trancanage 7 promène le fil 34 de l'arrière vers l'avant. Le fil 34 glisse lentement le long du noyau de la bobine 12, de l'arrière vers l'avant et le brin de fil se trouvant entre la poulie folle 25 et la bobine 12, s'engage progressivement dans la rainure 33 du galet coupeur 28.
Le fil 34 continue à être enroulé sur la bobine 11.
Quand celle-ci est remplie et pendant que le jeu de poulies folles 5 continue sa rotation autour de la bobine 12. le dispositif compte-tours susmentionné, déclenche respectivement la mise sous tension des bobines électriques 59 et 39 (fig. 1 et 9). Sous l'effet d'attraction exercée par la bobine 59 la poulie guide-fil 52 est rappelée brusquement vers le cadre 53 et le fil 34 guidé par la poulie 52 est ramené brusquement de l'avant vers l'arrière, ce qui a pour effet de croiser le fil 34 sur ses spires initialement formées sur le noyau de la bobine 12 comme le montre la fig. 9. Ces premières spires de fil sont alors fermement maintenues sur le noyau de la bobine 12 et celle-ci cesse alors de jouer le rôle d'une poulie de renvoi.
A cet instant la butée escamotable 37, sous l'action exercée par la bobine électrique 39, est sortie de son logement pour actionner, au passage, le levier 36 qui fait pivoter le couteau 29 vers la rainure 33 du galet coupeur 28. La lame 29a du couteau coupe le fil 34 au niveau de la rainure 33 et libère le brin de fil reliant t le noyau de la bobine 12 à la bobine 11. Le fil 34 s'enroule maintenant sur la bobine 12.
L'alimentation en courant des bobines électriques 59 et 39 étant coupée, la poulie guide-fil est repoussée axialement vers l'extérieur par le ressort 58 tandis que la butée 37 s'efface en reprenant sa position escamotée. Le jeu des poulies folles 5 rejoint sa position de repos, représentée dans les fig. 1 et 2 et s'y immobilise.
Le mécanisme de trancanage 7 continue sa course d'arrière en avant et quand celui-ci atteint sa fin de course, le mécanisme de translation de fil 6 se déplace de sa position représentée en trait plein à gauche de la fig. 2 vers sa position représentée en traits discontinus à droite de cette figure et s'y immobilise jusqu'au prochain passage du fil 34 de la bobine 12 à une bobine réceptrice montée sur la broche 2.
Le moteur 14 est alors arrêté. On peut retirer la bobine pleine 1 1 et la remplacer par une autre bobine réceptrice vide conformément au mode de démontage et de montage de la bobine, décrit précédemment.
On remarque que les dispositifs utilisés pour effectuer la commande et la coordination des mouvements des différents mécanismes sont de types classiques et ne sont pas décrits en détail. On peut également associer à ces dispositifs, un bouton de commande qui permet de déclencher volontairement l'opération de passage du fil d'une bobine réceptrice à une autre et accessoirement de mettre à zéro le dispositif compte-tours.
Quand la bobine 12 est remplie, le fil 34 est dirigé sur une bobine réceptrice vide montée sur la broche 2, le processus de ce passage du fil 34 se déroule d'une manière analogue à celui décrit ci-dessus.
Aux fig. 12 et 13 les éléments identiques à ceux de la première forme d'exécution sont désignés par les mêmes références.
Dans cette variante on utilise un seul jeu de poulies folles 25-26-27, monté avec un mécanisme de translation de fil constitué par deux longs cylindres lisses fous 43 et 44, sur un même levier de commande de position 60 pivotant en 61. Ce levier 60 peut être déplacé de sa position représentée en trait plein à gauche de la fig. 13 et sa position représentée en traits discontinus en 60a à gauche de cette figure à l'aide d'une poignée 62. Dans ces deux positions, le levier 60 est respectivement verrouillé par exemple dans des dispositifs élastiques 63 et 64 et le jeu de poulies 25-26-27 est respectivement centré par rapport aux bobines réceptrices 1 1 et 12.
Le plateau 20 du jeu de poulies 25-26-27 est entraîné en rotation à une faible vitesse, autour des bobines 1 1 et 12 et respectivement dans le sens de rotation de celles-ci, par un moteur réversible 65 fixé sur la face extérieure du levier 60. Au repos, le plateau est verrouillé par un dispositif escamotable 66.
La poulie guide-fil 52 est montée sur la face arrière du cadre 53 du mécanisme de trancanage 7 (fig. 12) pour pouvoir guider le fil sur toute la longueur de la bobine réceptrice, du fait que celle-ci est montée plus rapprochée de la paroi frontale du bâti 1. D'autre part, le galet coupeur 28 comprend quatre plats de dégagement 30, 31 et 30a, 31a et deux rainures symétriques de réception de fil 33 et 33a.
Quand on veut passer le fil 34 de la bobine 12 à la bobine 11, on pivote le levier 60 de sa position 60a à sa position représentée en trait plein à gauche de la fig.
13. Le dispositif de blocage 66 est déverrouillé et le moteur 65 est alimenté. Le jeu de poulies 25-26-27 tourne alors lentement dans le sens de rotation F2 de la bobine 1 1 et réalise en coopération avec le mécanisme de trancanage 7, à la fois un enroulement des premières spires de ce fil sur le noyau de la bobine 11, un croisement du fil sur ces spires pour maintenir ce fil sur ce noyau et une coupe du fil dans son brin de liaison avec la bobine 12, conformément au processus décrit précédemment.
On peut associer au levier 60 tout organe d'entraînement approprié tel qu'un moteur réversible non représenté pour opérer le changement de sa position.
Le fil 34 peut être enroulé d'une manière continue, à une vitesse sensiblement constante et à spires bien rangées sur de simples bobines réceptrices du type ordinaire à joues lisses successivement présentées sur le dispositif d'enroulement. Celui-ci, grâce aux dispositifs de compte-tours et de commande et notamment au jeu de poulies folles 4 et 5, au mécanisme de translation de fil 6 et au mécanisme de trancanage 7, opère automatiquement le passage du fil 34 d'une bobine réceptrice à une autre. Le travail de l'opérateur de bobinage consiste seulement à effectuer le retrait de la bobine pleine et l'enfilement d'une bobine vide sur la broche portebobine, à la place de la bobine pleine retirée sans qu'aucune autre opération manuelle soit nécessaire.
Il est évident qu'il est possible à l'homme de métier de concevoir un système relativement simple qui assure automatiquement le retrait des bobines réceptrices pleines et le remplacement de celles-ci par des bobines réceptrices vides.
Confined wire winding device on take-up spools
The present invention relates to a device for continuous winding of wire on receiving spools.
In general, in a continuous wire winding device having two or more workstations, when a receiving spool is filled, the wire is passed over that of the neighboring station and said wire is held thereon. this.
In continuous winding devices, either specially designed receiving spools or spools of the ordinary type with smooth cheeks are currently used, to which are associated, in a removable manner, delicate mechanical members for hooking and retaining the thread. The coils of wire obtained in these winding devices do not have a particularly attractive cost price.
This is due either to the relatively high price of the special take-up reels used, or to the maintenance costs of the delicate mechanical hooking and holding members associated with the ordinary type reels used and the labor costs relating to the handling operations. preliminary preparation of the receiving spools, operations consisting in mounting said mechanical elements for hooking and holding the wire on the empty spools and in removing them from the full spools, and finally of labor relating to the operations of changing the spools.
Indeed, in certain known wire winding devices, the spool pins are mounted on pivoting supports and arranged one in the extension of the other. To replace a full spool with an empty spool on a spool pin, said spindle must first be tilted around the pivot axis of its support to misalign it with the other spool pin, which makes it possible to remove the spool. full and replace it with an empty spare spool. It follows that the time devoted exclusively to the withdrawal and the installation of the reels, is added the time spent by the operator in the misalignment of the corresponding reel holder pin and in the return of the latter in its initial position.
The present invention aims to remedy these drawbacks. It therefore relates to a device for continuous winding of thread on receiving spools comprising means for translating the thread from a filled receiving spool to an empty receiving spool, a thread cutting member and means for fixing the thread. to the core of the spool, characterized in that at least two spool holder pins are rotatably mounted around two parallel fixed axes, that said wire fixing means comprise at least one support mounted rotatably and carrying a set of idler pulleys around axes distributed along an at least approximately regular polygon, the center of gravity of which coincides with the axis of rotation of this support, the latter being placed coaxially with the axis of at least one of the pins,
and in that the wire translation means are movable transversely with respect to the axes of the pins, that a device for guiding the wire is movable in a reciprocating movement in a direction at least approximately parallel to the axes of the pins in order to move the thread from one end of the spool to the other and at the desired time in a stepwise movement in said direction to achieve a crossing of the turns of the thread and that the thread cutter member is mounted coaxially with the axis of one of the idle pulleys.
The device according to the present invention not only makes it possible to use, in rewinding the wire, simple receiving spools of the ordinary type with smooth cheeks, but also, to simplify, as much as possible, the operations allowing the replacement of the full spools by empty reels on the reel holder pins, consequently advantageously reducing the time required for this reel change.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment and a variant of a device for continuous winding of wire, object of the present invention.
Fig. 1 is a perspective view;
fig. 2 is a front view, partial and schematic of the winding device of FIG. 1, showing the successive positions occupied by the yarn translation system in the operation of passing the yarn from one spool to another;
figs. 3 to 7 are schematic front views showing the passage of the yarn from a first take-up spool to a second take-up spool;
fig. 8 is a side view, partial of the winding device of FIG. 1, showing the first turns of wire wound on the core of a spool;
fig. 9 is a partial side view of the device of FIG. 1, showing the method of crossing the first turns of the wire;
fig. 10 is a view, in axial section, of the thread cutting member of the device of FIG. 1;
fig. 11 is a perspective view on a larger scale of the cutting roller of the thread cutting member of FIG.
10;
fig. 12 is a partial side view, schematically showing a variant of the winding device of FIG. 1;
fig. 13 shows a partial front view on a reduced scale of FIG. 12.
The continuous wire winding device illustrated in fig. 1 to 11, mainly comprises a closed frame 1. forming a box in which are housed drive and control members of the winding device, two rotating parallel and horizontal spool-holder pins, laterally spaced 2 and 3, mounted at fixed posts, projecting from the front of the frame 1; two sets of idle pulleys 4 and 5, which are mounted to rotate around pins 2 and 3 respectively; a wire translation mechanism 6, able to move in a plane parallel to the plane formed by pins 2 and 3, and in directions perpendicular to the axes thereof; and a slicing mechanism 7.
The spool pins 2 and 3, mounted at fixed positions on the front of the frame 1, are identical. They are preferably formed by cylindrical parts kept movable in rotation, by one of their ends, inside the frame 1 by bearings 8 shown schematically in FIG. 9.
The outer ends of pins 2 and 3 are provided with one or more longitudinal grooves 9 opening into their cylindrical surface in which are mounted leaf springs 10 acting as coil retention elements. These springs 10 in the shape of a wide U have the end of a branch firmly fixed in the bottom of a groove 9 and the end of the other free branch in this groove, the central part of the U projecting, at rest, of the cylindrical surface of the spindle.
When the receiver coils are threaded on these pins 2 and 3, the central U-shaped parts of the springs 10 are compressed radially towards the inside of the grooves 9. Thanks to their inherent elasticity, these springs 10 oppose the side walls of the bore of the coils at the places of their contact with them, a sufficient retention force to allow these coils to be held firmly on the pins by preventing them from rotating around them without any additional locking member being necessary.
To obtain spools in which the turns of wire are properly arranged and arranged in successive layers, it is not enough to ensure a good fixing of the receiving spools on the spool-holder pins, but it is also necessary to adjust individually on them the position of these receiving coils, relative to the trancanage system of the winding device. To make this adjustment of the reels easy and almost immediate, the present invention provides on the reel holder pins 2 and 3 a shoulder 13, serving in particular t as end stop for mounting the receiving reels 1 1 and 12.
To adjust these receiving coils, it suffices to slide them on pins 2 and 3 until they abut against the shoulders 13. Any offset that may exist between the position of these coils thus placed and their exact position determined with respect to to the slicing mechanism in order to obtain a good winding, is reduced practically to the low manufacturing tolerances accepted for the thickness of the cheeks of these receiving coils.
The spool pins 2 and 3 are driven in rotation in the opposite direction to each other as indicated by arrows F2 and F3 (fig. 1), by motors 14 and 15 and by means of belts 16 and 17 and pulleys 18 and 19 (fig. 2 and 9), respectively integral in rotation with pins 2 and 3.
To allow the wire, even during its passage from one receiving reel to another, to be wound up in a continuous manner and at a substantially constant speed, three conjugate-action mechanisms are associated with pins 2 and 3, making it possible to change the winding station for the wire, formed by the two sets of idle pulleys 4 and 5, the wire translation mechanism 6 and the trancanage mechanism 7.
The sets of idle pulleys 4 and 5 are identical and include, as shown in FIGS. 1, 2 and 9, a turntable 20, provided on its rear face with a hub 21 and on its front face with three fixed perpendicular axes 22, 23, 24 around which revolve, respectively, three idler pulleys 25, 26, 27, the axis 22 being hollow and the idler pulley 25 having in particular a wide flat groove (see fig. 10) allowing it to easily receive the wire brought by the wire translation mechanism 6, as will be seen in the following.
A thread cutting member comprising a cutting roller 28 and a knife 29, is mounted on the outer end of the hollow shaft 22. The cutting roller 28 (FIG. 11) is made integral with the shaft 22, and is provided with on its periphery of two clearance plates 30 and 31 and in its internal face, a concentric circular recess 32 which can freely receive in its hollow the external cheek of the idler pulley 25 (FIG. 10).
The circular recess 32 is placed in communication with the periphery of the roller 28 by means of an open groove 33 called a yarn receiving groove> y, the longitudinal axis AA of which is preferably determined so that it is located in an internal common tangent plane defined between the groove bottom of the adjacent pulley and the core of the empty take-up reel mounted on the corresponding reel holder pin. This particular arrangement of the groove 33 allows the wire 34 wound around the spool and pulley 25 (FIG. 6) to easily enter this groove so that it is cut by the knife 29 at the desired time.
The knife 29 associated with the roller 28 has substantially an L-shaped profile (fig. 10), and is mounted against the roller 28 so that on one side its peripheral cutting blade 29a is adjacent to the wall of the circular edge of this. roller and on the other side, that its central end is integral with a pivoting pin 35 in the bore of the hollow pin 22. In its rest position, the blade 29a of the knife is in the circular area of the edge of the roller 28 between the clearance plate 31 and the entrance to the wire receiving groove 33 (fig. 11).
The angular displacement of the knife 29 is controlled under the combined action of a lever 36 integral with the axis 35 and a retractable stop 37 mounted in a fixed position, in the frame 1 (fig. 1) on the passageway. of the free end of the lever 36, the rotational movement of the lever 36 around the corresponding spool pin being determined by that of the turntable 20 to which this lever is mechanically linked.
The lever 36 is constantly returned, by a spring 38, to its rest position whereby its free end is ready to be actuated by the retractable stopper 37 which, at rest, is normally maintained in its retracted position.
To actuate the knife 29, the stop 37 is brought out of its housing. The latter then stands in the way of the free end of the lever 36 and during the passage of the latter, the stop 37 forces the lever 36 to pivot and therefore to rotate the axis 35 which moves, to in turn, angularly the knife 29.
The exit of the stop 37 in its working position can be controlled by an electric coil 39.
Idle pulley sets 4 and 5 can rotate at very low speed, around spool pins 2 and 3 and in the same direction of rotation F1 and F2 as these (fig. 1 and 2). The sets of pulleys 4 and 5 can be driven in their rotation by motors, not shown, via shafts 40 and gears 41 and 42, the gears 42 being integral with the hubs 21 of the plates 20. The pulleys idlers can be mounted on other rotary devices, than the turntables 20, for example on endless chains, not shown.
The wire translation mechanism 6 (fig. 1 and 9) comprises two smooth cylinders 43 and 44, parallel, idle on their axis, mounted perpendicularly on the front face of a carriage 45 which is provided with four idle rollers 46 which are attached to it. allow you to move sideways on two fixed horizontal guide bars 47 spaced vertically. The reciprocating movement of the carriage 45 is controlled, for example, by a reversible motor 48 fixed to the vertical rear face of the carriage 45 through an opening 49 made in the front wall of the frame 1 and by means of a pinion 50 made integral with the motor shaft and a rack 51 fixed to one of the fixed guide bars 47.
The smooth rollers 43 and 44 can be mounted on an endless chain (not shown), replacing the carriage 45 and the wire translation mechanism 6 can include only one of the smooth rollers 43 or 44.
The trancanage system 7 intended both to store the wire on the receiving spools and to carry out the crossing of the first turns of this wire on the core of the receiving spools, comprises (fig. 1) a wire guide pulley 52 which will be described. in detail thereafter, crazy revolving rise on the front of a frame 53 which is animated by a uniform back and forth movement, back and forth and back to front, to effect the cutting of the wire (fig. 1 and 9). This back and forth movement of the frame 53 is controlled by a reversible motor 54 and a crank 55.
To achieve the crossing of the first turns of
wire wound on the receiving spools, we modify brus
cally and momentarily the tranca movement
wire swimming.
To this end, we act either on the movement of the frame
53 itself, or on the position of the thread guide pulley
52 in relation to this framework.
In the example illustrated in fig. 1 and 9, the pulley
wire guide 52 is made integral with a pin 56 which can
rotate freely and slide axially in an oven
render 57 attached to the front of the frame 53.
The wire guide pulley 52 is constantly stressed
axially outwards by a coil spring 58,
in its position shown in FIGS. 1 and 8. To allow a return of the thread guide pulley 52 towards the frame
53, for example around the sheath 57, a
electric coil 59 which, during its energization attracts, in the manner of an electromagnet, the axis 56 and the pulley 52 towards the frame 53 against the bias of the spring 58.
The operation of the described winding device is as follows:
In fig. 2, we see that the wire 34 shown in solid lines, guided by the pulley 52 of the trancanage mechanism 7, is being wound on the receiving spool 1 1 mounted on the spool pin 2 which rotates in the direction of arrow F2. The sets of idle pulleys 4 and 5, the spool pin 3 and its empty take-up spool
12 remain in their resting positions. The wire translation mechanism 6 is also in its rest position, to the left of FIG. 2.
When the receiving reel 1 1 is filled to a determined degree of filling, a tachometer device, not shown, associated with the winding device, then controls the energization of the motor 15 which drives the spool pin 3 in rotation. , and therefore its coil 12, in the direction of arrow F3.
As the motor 15 accelerates to its top speed, the motor 48 of the wire translation mechanism 6 is energized to move the carriage 45 from its position shown in solid lines to its position shown in broken lines to the right of the line. fig. 2, at a sufficiently low speed (about a few meters per minute) for the running speed of the wire 34 (of the order of several hundred meters per minute) to remain substantially constant during its movement under the thrust of the crazy smooth cylinder 44, from its position shown in solid lines to its position shown in broken lines at 34a.
The wire 34 while continuing to be wound on the take-up spool 11, engages slowly and progressively in the free space between the take-up spool 12 and the madness pulley 25 of the set of pulleys 5, as the trancanage system 7 , in its return journey, moves from front to back. When the wire is in alignment with the pulley 25, the motor 48 is energized and the wire translation mechanism 6, slowly returns to its initial position, shown in solid lines to the left of FIG. 2 and deposits the wire 34 in the wide groove of the pulley 25. The wire 34 then takes position 34b and continues to be wound on the spool 11.
During this time the spool pin 3 and its spool 12 reach their speed of rotation and the idle pulleys 5 play begins to rotate in the direction indicated by the arrow F3 at a very low speed of the order of a few meters -minute around pin 3 as shown in succession in fig. 3 to 7.
The wire 34, driven by the idler pulley 25, is wound successively on the idler pulleys 26, 27 and several times around the core of the rotating reel 12 to form the first turns although it is still wound on the receiving reel 11. Given the low speed of rotation of the set of idler pulleys 5 (approximately a few meters per minute), the running speed of the wire 34 (of the order of a few hundred meters per minute) can be considered constant.
The idle pulleys 25, 26, 27 and the core of the reel 12 rotate in the same direction as the direction of movement of the wire 34 and at the same speed as the latter, then practically playing the role of deflection pulleys.
The first turns of wire 34 formed on the core of the coil 12, as shown in FIG. 8, are clearly spaced. The importance of the spaces separating these turns depends both on the speed of rotation of the clearance of the idler pulleys 5 around the spindle 3 and on the speed of movement of the cutting system 7. In other words, these spaces are all the more large that the speed of rotation of the set of idler pulleys 5 is low and that the cutting speed is high.
While pulley 25 drives wire 34 and winds it around the core of spool 12, as shown in Figs. 3 to 7, the trancanage system 7 drives the wire 34 from the rear to the front. The wire 34 slides slowly along the core of the spool 12, from the back to the front and the wire strand located between the idler pulley 25 and the spool 12, gradually engages in the groove 33 of the cutting roller 28.
The wire 34 continues to be wound on the spool 11.
When the latter is filled and while the set of idler pulleys 5 continues its rotation around the coil 12. the aforementioned tachometer device, respectively activates the energization of the electric coils 59 and 39 (fig. 1 and 9). . Under the effect of attraction exerted by the spool 59, the wire guide pulley 52 is abruptly returned to the frame 53 and the wire 34 guided by the pulley 52 is brought abruptly from the front to the rear, which has for effect of crossing the wire 34 on its turns initially formed on the core of the coil 12 as shown in FIG. 9. These first turns of wire are then firmly held on the core of the coil 12 and the latter then ceases to play the role of a return pulley.
At this moment, the retractable stop 37, under the action exerted by the electric coil 39, has come out of its housing to actuate, in passing, the lever 36 which causes the knife 29 to pivot towards the groove 33 of the cutting roller 28. The blade 29a of the knife cuts the wire 34 at the level of the groove 33 and releases the strand of wire connecting the core of the spool 12 to the spool 11. The wire 34 now winds on the spool 12.
The current supply to the electric coils 59 and 39 being cut, the wire guide pulley is pushed axially outwards by the spring 58 while the stop 37 is erased by resuming its retracted position. The play of idle pulleys 5 returns to its rest position, shown in FIGS. 1 and 2 and becomes immobilized there.
The cutting mechanism 7 continues its travel from rear to front and when the latter reaches its end of travel, the wire translation mechanism 6 moves from its position shown in solid lines on the left of FIG. 2 towards its position shown in broken lines to the right of this figure and is immobilized there until the next passage of the wire 34 from the spool 12 to a receiving spool mounted on the spindle 2.
The engine 14 is then stopped. The full reel 1 1 can be removed and replaced with another empty receiving reel in accordance with the method of dismantling and assembling the reel, described above.
It should be noted that the devices used to control and coordinate the movements of the various mechanisms are of conventional types and are not described in detail. These devices can also be associated with a control button which makes it possible to voluntarily trigger the operation of passing the wire from one receiving spool to another and, secondarily, to reset the tachometer device.
When the spool 12 is full, the wire 34 is directed to an empty take-up spool mounted on the spindle 2, the process of this passage of the wire 34 proceeds in a manner analogous to that described above.
In fig. 12 and 13 the elements identical to those of the first embodiment are designated by the same references.
In this variant, a single set of idler pulleys 25-26-27 is used, mounted with a wire translation mechanism consisting of two long idle smooth cylinders 43 and 44, on the same position control lever 60 pivoting at 61. This lever 60 can be moved from its position shown in solid lines to the left of FIG. 13 and its position shown in broken lines at 60a to the left of this figure using a handle 62. In these two positions, the lever 60 is respectively locked for example in elastic devices 63 and 64 and the set of pulleys 25-26-27 is respectively centered with respect to the receiver coils 1 1 and 12.
The plate 20 of the set of pulleys 25-26-27 is rotated at a low speed, around the coils 1 1 and 12 and respectively in the direction of rotation thereof, by a reversible motor 65 fixed on the outer face lever 60. At rest, the plate is locked by a retractable device 66.
The thread guide pulley 52 is mounted on the rear face of the frame 53 of the trancanage mechanism 7 (fig. 12) in order to be able to guide the thread along the entire length of the take-up spool, because the latter is mounted closer to the front wall of the frame 1. On the other hand, the cutting roller 28 comprises four clearance plates 30, 31 and 30a, 31a and two symmetrical thread receiving grooves 33 and 33a.
When you want to pass the wire 34 from the spool 12 to the spool 11, the lever 60 is pivoted from its position 60a to its position shown in solid lines on the left of FIG.
13. The locking device 66 is unlocked and the motor 65 is supplied with power. The set of pulleys 25-26-27 then turns slowly in the direction of rotation F2 of the coil 11 and performs in cooperation with the trancanage mechanism 7, at the same time a winding of the first turns of this wire on the core of the spool 11, a crossing of the wire on these turns to maintain this wire on this core and a cut of the wire in its connecting strand with the spool 12, in accordance with the process described above.
Any suitable drive member such as a reversible motor, not shown, can be associated with the lever 60 to effect the change of its position.
The wire 34 can be wound in a continuous manner, at a substantially constant speed and in well-arranged turns on simple take-up spools of the ordinary type with smooth cheeks successively presented on the winding device. The latter, thanks to the rev counter and control devices and in particular to the set of idler pulleys 4 and 5, to the wire translation mechanism 6 and to the cutting mechanism 7, automatically operates the passage of the wire 34 from a spool receiver to another. The job of the reel operator is only to remove the full spool and thread an empty spool onto the spool spindle, in place of the withdrawn full spool without any other manual operation being required.
It is evident that it is possible for those skilled in the art to design a relatively simple system which automatically ensures the removal of full take-up coils and the replacement of these with empty take-up coils.