EP0286769B1

EP0286769B1 - Procédé et dispositif pour le changement automatique de pots destinés à recevoir des mèches de fibres provenant de machines textiles

Info

Publication number: EP0286769B1
Application number: EP87870050A
Authority: EP
Inventors: Pierre Lenaertz
Original assignee: N Schlumberger SAS
Current assignee: N Schlumberger SAS
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1992-09-09
Anticipated expiration: 2007-04-13
Also published as: EP0286769A1; ES2035107T3; DE3781676T2; DE3781676D1; US4852218A

Description

La présente invention se rapporte à un procédé et dispositif pour le changement automatique de pots destinés à recevoir des mèches de fibres provenant de machines textiles et plus particulièrement des cardes.
Les cardes sont des machines textiles connues depuis très longtemps et servant à réaliser, au départ de fibres désordonnées, un voile mince dont les fibres sont orientées dans le sens de leur avance dans la machine.
Ce voile est, dans certains procédés tels que ceux appelés peigné et semi-peigné, rassemblé dans une tôle en forme d'entonnoir pour former un ruban ou une mèche de largeur nettement moindre.
Cette mèche est alors généralement déposée dans des pots cylindriques de grande contenance par une tête d'empotage ou empoteur.
Cette procédure d'empotage de la mèche est classique et bien connue.
La mèche est déposée dans le pot presque plein par une tête d'empotage tournante, dont le diamètre est lègérement inférieur au rayon intérieur du pot. Le cercle décrit par la tête d'empotage est quasiment tangent intérieurement à la surface du pot, de sorte qu'une petite partie cylindrique au centre du pot reste libre de mèche.
Le pot est animé lui-même d'un lent mouvement de rotation.
La mèche se dépose donc dans le pot sous forme de boucles, ou spires successives, dont chacune est légèrement décalée par rapport à la précédente. Ces spires recouvrent progressivement toute la périphérie du pot, puis, lorsque ce dernier a effectué un tour complet, une seconde couche est déposée, et ainsi de suite.
Pendant le remplissage du pot, un autre pot vide se trouve en attente, disons à droite du pot au travail. Des moyens connus, tels que des galets de guidage sont également prévus pour pousser les pots de la droite vers la gauche.
Un des problèmes rencontrés au cours de ce processus consiste en ce que la carde est une machine de grande inertie, qui ne peut être ni démarée ni arrêtée dans un temps très court. Tout arrêt de la carde constitue donc une perte de temps, donc une perte de production importante.
Lorsque le pot dans lequel la mèche est déposée est rempli, il faut retirer ce pot et le remplacer par un autre. Pour la raison évoquée plus haut, ce changement de pot doit s'opérer pendant que la marche de la carde, qui continue donc à délivrer la mèche à la vitesse de travail.
Le changement de pot nécessite la présence de l'ouvrier au moment où le pot au travail arrive à être totalement rempli. D'autre part, ce changement de pot nécessite un certain temps, pendant lequel la mèche délivrée par la carde se dépose sur le sol, entre le pot plein et le nouveau pot vide.
Des systèmes ont donc été développés, dans lesquels le changement de pot s'effectue automatiquement, sans intervention de l'opérateur : le pot plein est éjecté de l'empoteur et, simultanément un pot vide est replacé à l'endroit d'où vient d'être chassé le pot plein.
Cette opération, aussi rapide qu'elle puisse être, ne peut se faire sans qu'une certaine longueur de mèche soit tombée entre le pot plein et le pot vide.
De plus, de par la rotation du nouveau pot, il peut arriver que la mèche venant du pot plein soit prise dans le processus de dépôt dans le nouveau pot, et il s'ensuit qu'une partie de la mèche contenue dans le pot plein se dévide de ce pot pour rentrer dans le pot vide.
Une intervention de l'opérateur est alors nécessaire pour rompre la mèche entre les deux pots et dissocier ainsi totalement ces derniers.
Cette opération de rupture de la mèche par l'opérateur empêche le système de changement automatique de pot d'être entièrement automatique, puisqu'une opération manuelle subsiste.
D'autre part, la partie de la mèche tombée entre les deux pots peut, si elle est trop longue, se faire prendre dans les mécanismes du changement de pot ou dans les roues des pots, ce qui occasionne d'autres pertes de temps pour l'opérateur.
Tous ces ennuis sont accrus par le fait que les cardes modernes délivrent la mèche à une vitesse linéaire de plus en plus grande. De ce fait les pots doivent être changés de plus en plus fréquemment, bien que leur capacité ait été accrue par une augmentation de leur diamètre.
L'opérateur est donc de plus en plus sollicité, alors qu'un système totalement automatique permettrait de l'affecter à d'autres tâches.
La présente invention vise à doter les empoteurs modernes d'un système évitant les inconvénients cités plus haut, en permettant la rupture automatique de la mèche entre le pot plein et le pot vide. Des systèmes ont déjà été imaginés, mais ces systèmes ne sont pas adaptés aux grandes vitesses d'empotage que l'on utilise aujourd'hui, par exemple dans le domaine du semi-peigné, à savoir de l'ordre de 400m/min.
Il faut remarquer qu'à ces vitesses de production élevées comme on en pratique actuellement, à savoir 400m/min, un changement de pot effectué en 3 secondes entraîne la chute sur le sol entre les deux pots d'environ un cinquième de la mèche délivrée pendant ce temps, soit de 4 mètres de mèche. De plus, si la mèche n'est pas sectionnée immédiatement, l'empotage dans le nouveau pot entraîne non seulement la mèche provenant de la tête d'empotage, mais également la mèche déjà déposée dans l'ancien pot, qui a alors tendance à se vider.
Certains mécanismes éliminent ces défauts, rendent la coupure de la mèche automatique et empêchent la chute d'une partie de la mèche sur le sol.
Un tel mécanisme est décrit dans le document FR-A-2 204 562 et consiste en une partie supérieure fixe en-dessous de laquelle peut se déplacer un chariot comprenant un plateau destiné à recueillir le ruban délivré lors du changement de pot ou boîte.
Le ruban se dépose sur le plateau lorsque le chariot se déplace de droite à gauche, puis continue à se déposer sur le plateau lorsque le chariot repart vers la droite jusqu'au moment ou l'ensemble du ruban déposé est repoussé dans le nouveau pot.
Le plateau recouvre quasi toute la surface du pot et la quantité de ruban ou mèche déposée est très importante.
Dans le document FR-A-2 311 739 on décrit un dispositif de coupe de la mèche à l'aide d'une action simultanée d'un organe de pincement et de moyens d'entraînement de la mèche par des galets entraînés en rotation.
Ce dispositif assure en même temps l'alimentation normal et le guidage de la mèche à délivrer dans le pot. Il est en conséquence disposé de façon fixe au-dessus du pot en cours de remplissage et ne subit aucune translation. De plus, il occupe une place en hauteur très importante ce qui n'est plus admissible dans les machines modernes avec des quantités de mèches délivrées beaucoup plus élevées qu'auparavant.
Les problèmes à résoudre sont d'une part de réduire la quantité de mèche déposée sur la table et d'autre part de réduire l'encombrement en hauteur de cette table de manière à pouvoir rapprocher le plus possible le pot de la tête d'empotage.
De plus, les machines modernes peuvent délivrer la mèche jusqu'à 450m/min et la table doit donc rester le moins de temps possible sous la tête d'empotage afin d'éviter les bourrages.
La présente invention permet de résoudre ces problèmes par des moyens simples et efficaces tels que définis dans les revendications 1 à 6.
Entre les deux pots se trouve une table horizontale, arrivant au même niveau que le bord supérieur des pots. Cette table est articulée autour d'une charnière horizontale, du côté de la carde, de façon à pouvoir se rabattre vers le bas, et à pouvoir laisser passer un pot devant elle.
Cette table comporte en outre un bloc de serrage pour emprisonner la mèche au cours du changement de pot, un cylindre rotatif de façon libre et monté sur un ressort d'axe vertical le poussant vers le haut, et une petit tôle de chute dirigée vers le pot vide.
A gauche du pot au travail, se trouvent un cylindre rotatif entraîné par un moteur et un clapet butée qui, lorsqu'il est poussé vers le haut, enclenche par un moyen électro-mécanique le moteur du cylindre.
La table comprenant le bloc de serrage, le cylindre fou et la tôle de chute, ainsi que les galets de guidage, sont déplacables de droite à gauche et inversément au moyen de coulisses horizontales. Ce déplacement permet à la table de suivre l'avancement des pots lors du remplacement d'un pot plein par un pot vide.
Le fonctionnement est alors le suivant.
Lorsque le pot au travail est plein, un compteur de mètres à présélection donne un signal qui met en mouvement à la fois les galets de guidage et la table articulée.
Un des galets pousse le pot plein vers la gauche et l'éjecte de l'empoteur, tandis que l'autre galet pousse le pot vide également vers la gauche, de manière qu'il se substitue au pot plein. Ce pot vide se trouve alors sous la tête de l'empoteur et commence à se remplir.
Pendant la translation des pots, la partie de mèche qui a été délivrée par la carde s'est déposée le long de la table articulée qui a suivi cette translation, notamment elle est passée dans le bloc de serrage et est également passée sur le cylindre fou et sur la tôle de chute.
Le cylindre fou est venu se positionner en dessous du cylindre commandé par un moteur et s'est appliqué contre lui par la force du ressort le poussant vers le haut.
D'autre part, le bloc de serrage est venu pousser le clapet butée vers le haut, mettant ainsi le moteur en marche.
La rotation du cylindre commandé est telle que la mèche, pincée maintenant entre les deux cylindres, est entraînée vers le pot vide.
Les spires déposées sur la table articulée sont alors déroulées et envoyées progressivement sur la tôle de chute d'où elles tombent dans le nouveau pot en cours de remplissage.
D'autre part, la mèche est également pincée par le bloc de serrage, qui la retient. Lorsque la dernière spire déposée sur la table a été déroulée, la mèche se tend entre les deux cylindres et le bloc de serrage, puis elle se rompt.
La tension de la mèche avant cette rupture permet d'enclencher un système électro-mécanique qui arrête le moteur du cylindre supérieur.
De cette façon, la mèche a été rompue automatiquement, et aucune longueur de cette mèche n'a pu subsister entre les deux pots, l'excédent créé au cours du changement de pot ayant été renvoyé dans le nouveau pot.
Après l'arrêt du moteur, la table articulée et les galets de guidage sont rabattus autour de leur charnière et renvoyés le long des coulisses horizontales vers leur position d'origine. Un nouveau pot est alors placé en attente, et le système est prêt pour le changement suivant de pot.
Afin de mieux faire comprendre l'invention on en décrira ci-après un exemple de réalisation pratique en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

Les figures 1 à 9 montrent un exemple de réalisation de l'invention. Néanmoins d'autres réalisations sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.
Les figures 1 à 4 montrent en élévation les différentes phases du processus de changement de pot.
La figure 5 montre en plan la situation des spires entre l'ancien et le nouveau pot.
La figure 6 montre le renvoi de ces spires dans le nouveau pot.
Les figures 7 et 8 montrent des détails du système. et la figure 9 est une vue latérale du dispositif conforme à l'invention.

Le fonctionnement du système sera mieux compris en se référant à ces figures pour l'explication suivante.
La figure 1 montre la tête d'empotage tournante 1, dont le principe est bien connu. Sous cette tête se trouve le pot 3 qui reçoit la mèche. A gauche de ce pot se trouve un pot 2, qui est rempli de mèche et vient d'être éjecté par le système. A droite du pot 3 se trouve un pot vide 4, prêt à remplacer le pot 3 lorsque celui-ci sera rempli.
On y voit également la table horizontale 5 comportant un système de bloc de serrage 6 pour retenir la mèche et un cylindre 7 pour entraîner la mèche. Cette table horizontale est articulée autour d'une charnière horizontale non représentée, mais dont l'axe de pivotement est figuré en 51.
Un deuxième système pivotant est figuré en 8 et comporte des bras horizontaux portant des galets de guidage 81 et 82 appuyant respectivement sur le pot en service 3 et sur le pot de réserve 4. Le système 8 est articulé autour d'une charnière horizontale non représentée, dont l'axe de pivotement est figuré en 83.
A gauche de la tête d'empotage, se trouve, fixé au bâti 100 de la machine, un cylindre 9 entraîné par un moteur 91. Ce cylindre est normalement à l'arrêt.
La table 5 et les bras 8 peuvent également se déplacer de gauche à droite et de droite à gauche sur des rails horizontaux non représentés, mais dont les axes sont figurés respectivement en 51 et en 83.
Le fonctionnement peut alors être décrit comme suit.
Lorsque le pot 3 est plein, un compteur à présélection fournit un signal électrique qui démarre la séquence.
La table 5 et les bras 8 se déplacent de la droite vers la gauche sur leur rail respectif d'axe 51 et 83. Les galets 81 et 82 poussent respectivement les pots 3 et 4 vers la gauche.
Comme la tête d'empotage continue à déposer la mèche, celle-ci se dépose, pendant la translation des pots, en spires décalées, sur la table 5, ainsi que figuré sur la figure 5. On voit également sur cette figure 5 que la mèche, dans son circuit en spirales, passe sur le bloc de serrage 6 et sur le cylindre 7.
Ensuite le pot 4 arrive sous la tête d'empotage dont le centre est figuré en 12. La mèche commence alors à se déposer dans le pot vide 4.
Sur la figure 2, on voit que, dans le mouvement de translation de la table 5, le bloc de serrage 6 est entré en contact avec un clapet 10 fixé au bâti 100 de la machine, mais oscillant autour d'un axe 101. Ce clapet s'est soulevé pour laisser passer le bloc der serrage 6, puis est retombé sur la face arrière, par rapport au mouvement, de celui-ci.
La figure 8 montre le fonctionnement du clapet 10. Lorsque la partie supérieure du bloc de serrage 6 est passée sous le clapet, celui-ci a été repoussé jusqu'à la position en trait pointillé 102, puis, dès que le mouvement du bloc de serrage 6 de la droite vers la gauche s'est poursuivi, le clapet 10 est retombé en position 103. La chute du clapet 10 s'arrête en un point où la distance 104 entre le clapet 10 et le bloc de serrage 6 est égale à l'épaisseur de la mèche (non représentée sur cette figure). La mèche est alors pincée entre le clapet 10 et le bloc de serrage 6. Ce pinçage de la mèche est représenté sur la figure 6.
Il faut remarquer sur les figures 6 et 8 que tout effort de traction sur la mèche, de la gauche vers la droite, entraîne une augmentation du serrage de la mèche, par la tendance de cette mèche à entraîner le clapet 10 plus fort vers le bas, donc plus près du bloc de serrage 6. Cet effet provoque, si la traction dépasse une certaine valeur, la cassure ou déchirure de la mèche.
Sur la figure 2, on voit que le cylindre 7 solidaire de la table 5 est venu se positionner sous le cylindre 9 et contre celui-ci.
La table 5, dans son mouvement vers la gauche, a également fermé une fin de course électrique (non représentée), qui a provoqué le démarrage du moteur 91. La rotation du moteur 91 se fait dans le sens de la flèche 92. Cette rotation entraîne mécaniquement celle du cylindre 9, et, par le contact entre les cylindres 9 et 7, également la rotation du cylindre 7.
Comme on a vu à la figure 5 que la mèche s'était déposée en partie sur le cylindre 7, cette mèche est pincée entre les cylindres 7 et 9. La rotation de ces derniers entraîne donc la mèche.
Sur la figure 6, on voit que la mèche est entraînée par les cylindres 7 et 9, glisse sur une tôle de chute 11, puis tombe dans le pot vide 4.
Sur la figure 7, on voit que le cylindre 7 est appliqué sur le cylindre 9 par l'intermédiaire de ressorts 71 et que la tôle de chute 11 s'étend jusqu'au dessus du bord 41 du pot 4, ce qui oblige la mèche à tomber à l'intérieur de ce pot.
Toutes les spires déposées sur la table 5 se déroulent et sont ainsi envoyées dans le pot vide 4. A la fin de ce processus, la mèche, qui, comme on l'a vu sur la figure 8, est pincée entre le clapet 10 et le bloc de serrage 6, se tend, puis sous la traction des cylindres 7 et 9, se déchire. L'extrémité côté cylindres de la mèche est également envoyée dans le pot 4, l'autre extrémité restant pincée entre le clapet 10 et le bloc de serrage 6.
Lorsque toutes les spires de mèche ont été envoyées dans le pot 4, la table 5, avec le bloc de serrage 6 et le cylindre 7, pivote vers le bas autour de son axe 51, et les bras 8, avec les galets 81 et 82, pivotent vers le haut autour de leur axe 83.
La figure 3 montre alors la position de ces divers organes.
La table 5 et les bras 8, avec leurs accessoires respectifs cités ci-dessus, subissent alors une translation de la gauche vers la droite et vont reprendre la position qu'ils avaient au début de la séquence.
La figure 4 montre ces positions.
Ensuite la table 5 pivote vers le haut autour de son axe 51, et les bras 8 pivotent vers le bas autour de leur axe 83, pour reprendre leur position de la figure 1.
La séquence est ainsi terminée, et le changement de pot a pu être réalisé sans qu'une partie de la mèche ne tombe sur le sol, entre l'ancien pot et le nouveau pot.

Claims

Procédé de remplacement automatique d'un pot (3) rempli de spires de mèche de fibres par un pot vide (4) à la sortie d'une machine textile telle qu'une carde munie d'une tête d'empotage (1) délivrant la mèche de fibres de manière continue pendant la translation des pots, la mèche de fibres délivrée par la machine étant déposée sur une table mobile (5), située au niveau du bord supérieur des deux pots (3,4) et qui suit le mouvement de translation de ceux-ci, puis saisie et pincée par des moyens de serrage (6,10) disposés sur cette table et à proximité du pot rempli, caractérisé en ce que la mèche est déposée sur une table (5) située dans l'espace réduit entre les deux pots (3,4) et en ce que en fin de mouvement de translation la mèche est entraînée dans le sens inverse au mouvement de translation des pots par des moyens d'entraînement et d'évacuation (7,9,91) de la mèche de manière à renvoyer la quantité de mèche déposée sur la table dans le pot vide et à rompre la mèche à l'endroit des moyens de serrage (6,10) par traction, exercée par les moyens d'entraînement et d'évacuation sur la mèche en fin d'entraînement de la mèche déposée sur la table.
Dispositif pour le remplacement automatique d'un pot (3) rempli de spires de mèche de fibres par un pot vide (4) à la sortie d'une machine textile telle qu'une carde munie d'une tête d'empotage (1) délivrant la mèche de fibres de manière continue pendant la translation des pots comportant des moyens (8,81,82,83) pour effectuer la translation d'un pot rempli (3) de spires de mèche de fibres et d'un pot vide (4), et une table mobile (5), située au niveau du bord supérieur des pots (3,4) qui suit le mouvement de translation des pots de manière à recevoir les spires de mèche déposées par la tête d'empotage (1) pendant cette translation, cette table étant munie de moyens de serrage (6,10), destinés à saisir et à obtenir le pinçage de la mèche à proximité du pot rempli (3) caractérisé en ce que la table mobile (5) présente une surface limitée couvrant l'espace réduit entre deux pots successifs et comprend des moyens d'entraînement et d'évacuation (7,9,91) de la mèche déposée sur la table (5) lors de la translation des pots (3,4), ces moyens d'entraînement et d'évacuation entrant en action en fin de course de ce mouvement de translation entraînant la mèche dans le sens inverse au mouvement de translation des pots (3,4).
Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement et d'évacuation (7,9,91) des spires de mèche déposées sur la table (5) lors de la translation des pots comprennent un cylindre fou (7) solidaire de la table mobile (5) coopérant avec un cylindre (9) entraîné positivement solidaire du bâti (100).
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre fou (7) est poussé contre le cylindre entraîné (9) sous l'action de ressorts (71) lorsqu'ils sont superposés en fin de mouvement de translation des pots (3,4) et de la table mobile (5).
Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cylindre (9) est entraîné par un moteur (91) dont la rotation est actionné par la fermeture d'un circuit électrique en fin de course de translation de la table mobile (5) et en ce que le cylindre (9) est entraîné selon un sens de rotation provoquant l'évacuation de la mèche serrée entre les deux cylindres (7,9) dans une direction opposée au sens de translation des deux pots (3,4).
Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la table mobile (5) pouvant suivre la translation des deux pots (3,4) peut pivoter autour d'un axe de charnière latéral (51) de manière à pouvoir se rabattre vers le bas et de revenir vers l'arrière en position d'attente entre le pot (4) qui est en train de se remplir et un nouveau pot vide.