EP0295468A1 - Dévidoir - Google Patents

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EP0295468A1
EP0295468A1 EP88108396A EP88108396A EP0295468A1 EP 0295468 A1 EP0295468 A1 EP 0295468A1 EP 88108396 A EP88108396 A EP 88108396A EP 88108396 A EP88108396 A EP 88108396A EP 0295468 A1 EP0295468 A1 EP 0295468A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
pulley
wire
arm
braking
dynamometric
Prior art date
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Granted
Application number
EP88108396A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0295468B1 (fr
Inventor
Marcel Gerest
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Altic Sarl
Original Assignee
Altic Sarl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Altic Sarl filed Critical Altic Sarl
Priority to AT88108396T priority Critical patent/ATE70520T1/de
Publication of EP0295468A1 publication Critical patent/EP0295468A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0295468B1 publication Critical patent/EP0295468B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/16—Braked elements rotated by material

Definitions

  • the present invention relates to a reel comprising, in the direction of travel of a wire, at least one wire press, a return pulley, a braking pulley and a sliding pulley mounted on one end of a dynamometric arm , the other end of which comprises a graduated sector with means for positioning the point of attachment of one end of a dynamometric spring, the opposite end of which acts on a system for adjusting the braking torque of said braking pulley so as to to ensure automatic adjustment of the thread tension at the outlet of the reel, all of these elements being mounted on a support frame.
  • the invention relates more particularly to a wire reel applicable to winding machines, to unwind, to wire and, in general, to all devices in which it is necessary to ensure a constant tension and known value of the wire during its scrolling. So that the winding of a metal wire, eg the winding of an electric motor or transformer, is carried out under constant tension of the wire, it is necessary to exert a determined braking on the latter to ensure the tension necessary.
  • a metal wire eg the winding of an electric motor or transformer
  • the device must also be satisfactory for starting and stopping the winding. This braking regulation must remain satisfactory, even if the winding to be carried out imposes more or less important pulses, and this at the highest possible speed.
  • the tension of the thread has a continuous component (the only one in the case of the winding of cylindrical carcasses) which is modulated by pulses generated by the passage of the edges and which cause breaking when the speed increases.
  • a good yield it must be as high as possible.
  • the tension of the thread as a function of the rotation of the arm follows a sinusoidal law, and in the working position, the slope is still significant, and it would be desirable for it to be reduced, so that the adjusted tension of the thread changes as little as possible if the arm is moved slightly away from its working position due to the pulses due to the winding to be produced.
  • the object of the present invention is to provide an improved reel whose conditions of use are facilitated and whose technical performance is improved, in particular as regards the stability and the winding of rectangular carcasses.
  • the present invention provides a reel of the kind described in the preamble, which, in a preferred embodiment, is essentially characterized in that the torque arm is pivotally mounted on the support frame so as to occupy a working position substantially along an edge of the frame, while its part forming the slightly curved graduated sector substantially prolongs this same edge, or is parallel to it, in the working position and in that it is provided an output pulley, arranged in such a way with respect to the braking pulley and the arm that, in the latter's working position, the wire forms a substantially right angle between the braking pulley and the output pulley passing by the dynamometric arm pulley in the working position.
  • the working position of the arm, along the edge of the frame, is very easy to observe, and one can, therefore, always operate the reel in optimal conditions, without special attention.
  • the opening of the wire press is achievable by a pivoting snap-on control with two positions, accessible from the front face of the frame and comprising a knurled knob for adjusting the pressure of the wire clamp.
  • a pivoting handle in two positions with the assistance of a spring, this handle being mounted on the front face of the frame between the wire press and the output pulley.
  • This command is located in the plane of the frame and not perpendicularly. It is not necessary to have access to the rear face, which allows to couple a right and left reel in the minimum width. This same control also ensures the positioning against the output pulley of an element preventing the wire from coming off.
  • the layout is such that the hand placing the wire on the device can, after passing over the output pulley, ensure closing of the wire press and locking of the output wire, without letting go of the wire. It is a great convenience.
  • the reel proposed by the present invention is represented diagrammatically by a side view in FIG. 1. Its essential elements are mounted on a support frame 10 substantially rectangular provided with a lateral nut 12 allowing its fixing on a spindle not shown.
  • the reference 14 represents a wire press consisting of a fixed jaw 16 and a movable jaw 18, coated on their clamping surfaces with a layer of deformable material, eg felt.
  • Figure 1 illustrates the open position of the wire press.
  • a knurled button 20 protruding from the base of the frame 10, and therefore easily accessible allows adjustment of the clamping force of the wire press 14. This button 20 also allows, using a mechanism mounted on the rear face of the frame 10 and not visible in the figure, to open the wire presser 14.
  • the button 20 is moved from the position of figure 2 corresponding to the closing of the wire presser 14 to the position of the figure 1 for moving the movable jaw 18.
  • the open position is, nevertheless, a snap-in position, ie i.e. a stable position.
  • the closing of the wire press 14 is carried out by pivoting the handle 22 of a wire stop from the position according to FIG. 1 to that of FIG. 2. This movement releases the movable jaw 18 which closes automatically under the action of its spring not visible. This same movement of the handle 22 returns the button 20 to the position of FIG. 2 corresponding to the closing of the wire press 14.
  • References 24 and 26 respectively designate a return pulley and a braking pulley. It is the latter which, by slowing the progression of the wire, generates the necessary tension of the latter at the outlet of the reel.
  • a knurled button 28 also accessible from the front face of the frame 10 is used to modify the braking force of the pulley 26.
  • the braking system of the pulley 26 and the thread tension control are located on the back of the frame 10 and are not visible. However, since these systems correspond to the known systems described in each of the aforementioned documents, they will no longer be described in detail in the context of the present request and the reader will be kind enough to refer to one of these documents for further information concerning the constitution and operation of these braking and voltage control systems.
  • Self-adjusting of the tension is carried out, in a manner known per se, using a dynamometric arm 34 which acts by means of a spring 36 on the braking system to automatically increase or decrease the braking torque. exerted on the pulley 26.
  • the dynamometric arm 34 carries at its free end a pulley 40 and is mounted, by its opposite end, pivotally on a spur 32 of the frame 10.
  • the arm 34 is extended, beyond its axis of pivoting 42, by a graduated sector 38 to which is attached the dynamometric spring 36 acting on the braking system.
  • Sector 38 has a graduation in voltage values corresponding to the working range of the reel. The identification of the voltage values is such that they gradually increase from the region of the pivot axis 42 towards the free end of the sector.
  • the point of attachment of the spring 36 to the graduated sector is movable along all the marks appearing on the sector 38, for example by means of a cursor or by a configuration of the sector 38 in sawtooth allowing the reception of 'a hook at the free end of the spring 36.
  • the graduated sector is preferably in the form of a circular arc, the radius of curvature corresponding to the length of the spring 36 in the rest position according to Figure 2.
  • the wire to be wound up leaves the reel by an output pulley 48.
  • the wire located between the reel and the winding machine can be caused to vibrate like a violin string, which can cause breakage. It is possible to provide on the reel the fixing of an articulated arm 43 making it possible to place an eyelet or a pigtail 44 on this path of the wire, damping these vibrations and thereby making it possible to work faster.
  • the installation of a wire 46 is extremely simple. After having opened the wire press 14 by means of the button 20, the wire is passed, using one hand, successively through the wire press 14, around the return pulley 24, around the pulley braking 26, around the dynamometric pulley 40 and finally around the output pulley 48. When passing around the latter, one can operate with the same hand and at the same time the handle 22 to close the wire press 14 and the wire stop, the reel and the wire 46 therefore appearing as shown in FIG. 2.
  • the working position of the dynamometric arm 34 is that shown in FIG. 3 where the arm 34 is parallel to the longitudinal edge of the frame 10 and where the wire 46 passes over the traveling pulley 40 so that the strand outgoing makes approximately a right angle with the incoming strand.
  • This working position of the arm 34 is very easy to locate and does not require much address on the part of the operator. It is enough simply to pull, at the exit of the pulley 48, on the wire 46 until the arm 34 pivots towards the position of the illustrated 3 against the action of the dynamometric spring 36 which is extended by the graduated sector 38 In the position of FIG. 3, the brake is then released using the button 28 until the pulley 26 begins to rotate to let the wire 46 pass.
  • the wire 46 can therefore be hooked to the machine to wind.
  • it may however be appropriate to correct the braking setting using the button 28 so that the arm 34 is returned to its working position according to FIG. 3 if it is moved from this by activating the winding or if it has not been exactly before.
  • the dynamometric arm 34 In the position of FIG. 3, the dynamometric arm 34 is always in equilibrium between a resistant torque due to the elongation of the dynamometric spring 36 and a motor torque exerted by the tension of the wire 46 under the action of the machine. to wind. When the latter is equal to the braking torque adjustable by the button 28, the wire is released by the rotation of the pulley 26.
  • this equilibrium situation of the arm 34 does not only occur in the working position according to FIG. 3, but also in all the intermediate positions between it and the rest position according to FIG. 2 if the adjustment there is operated.
  • the working position according to FIG. 3 is, taking into account the force torques present, the optimal working position.
  • the operation of the reel described above is an analog servo. If, as a result of a momentary increase in the tensile force during winding, the tension of the wire at the outlet of the reel exceeds the tension displayed on the graduated sector 38 and to which the dynamometric spring 36 is attached, the arm 34 performs a rotation which causes an elongation of the dynamometric spring 36, therefore a signal on the element for adjusting the torque of the block which is reduced. Now, a reduction in the braking force of the pulley 26 reduces the tension of the wire until the balance is restored and allows the dynamometric arm 34 to return to its working position parallel to the edge of the panel 10.
  • the location of the braking and output pulleys in relation to the dynamometric arm determines by the distance Z the variation of the angle of the wire when the dynamometric pulley passes, i.e. the evolution of the engine torque.
  • the table shows that the variations of the torques generated by the extension of the spring 36 on the one hand, and the movement of the dynamometric pulley 40 on the other hand, are very close in the range of the angular positions of the arm 34 between 50 ° and 75 °.
  • This is an important characteristic, because this balance provides good stability to the reel, which therefore has a wide range of use, practically horizontal, compared to known reels, which have a narrower range of use and, moreover, slightly inclined.
  • FIG. 4 shows the characteristic curves resulting from the superimpositions of the resistant torques and the motor torques of the table above for a reel according to the present invention in comparison with a known reel.
  • Curve A represents the effective tension of the wire in a reel according to the present invention for an initial adjustment of the device to 200 g. and for different angular positions of the torque arm. Since the laws which both the motor torque and the resistive torque satisfy are practically identical beyond 40 °, their superposition ensures a constant output voltage, which is demonstrated by the fact that the curve A becomes substantially horizontal from 40 °. If the preferred working position of the arm is that shown in FIG. 3, it should be noted that the acceptable working range extends from 40 ° to 80 °.
  • Curve B results from corresponding measurements carried out on a reel according to the state of the art.
  • the working position of the dynamometric arm is 50 ° from its rest position.
  • the real tension of the thread decreases for smaller angular positions, while it increases beyond the working position.
  • the acceptable working range is not wider than 10 °.

Landscapes

  • Tension Adjustment In Filamentary Materials (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dévidoir comprenant, dans le sens de défilement d'un fil (46), au moins un presse-fil (14), éventuellement une poulie de renvoi (24), une poulie de freinage (26) et une poulie baladeuse (40) montée sur l'une des extrémités d'un bras dynamométrique (34), dont l'autre extrémité comporte un secteur gradué (38) avec des moyens de positionnement du point d'accrochage d'une extrémité d'un ressort dynamométrique (36) dont l'extré­mité opposée agit sur un système de réglage du couple de freinage. Le bras dynamométrique (34) est monté de façon à occuper une position de travail sensiblement le long d'une arête du bâti (10), tandis qu'une poulie de sortie (48) est disposée de telle manière par rapport à la poulie de frei­nage (26) et au bras (34) que, dans la position de travail de ce dernier, le fil forme sensiblement un angle droit entre la poulie de freinage (26) et la poulie de sortie (48) en passant par la poulie (40) du bras dynamométrique (34) en position de travail. Application au bobinage de fils métalliques, notamment sur des carcasses non circulaires.

Description

  • La présente invention concerne un dévidoir com­prenant, dans le sens de défilement d'un fil, au moins un presse-fil, une poulie de renvoi, une poulie de freinage et une poulie baladeuse montée sur l'une des extrémités d'un bras dynamométrique, dont l'autre extrémité comporte une secteur gradué avec des moyens de positionnement du point d'accrochage d'une extrémité d'un ressort dynamo­métrique dont l'extrémité opposée agit sur un système de réglage du couple de freinage de ladite poulie de frei­nage afin d'assurer un réglage automatique de la tension du fil à la sortie du dévidoir, tous ces éléments étant montés sur un bâti de support.
  • L'invention concerne plus particulièrement un dévidoir pour fils métalliques applicable aux machines à bobiner, à dévider, à câbler et, en général, à tous les appareils dans lesquels il est nécessaire d'assurer une tension constante et de valeur connue du fil pendant son défilement. Pour que le bobinage d'un fil métallique, p.ex. le bobinage d'un moteur ou d'un transformateur électrique, soit réalisé sous tension constante du fil, il faut exercer sur celui-ci un freinage déterminé pour lui assurer la tension nécessaire.
  • De plus, le dispositif doit être satisfaisant également pour le démarrage et l'arrêt du bobinage. Cette régulation du freinage doit demeurer satisfaisante, même si le bobinage à effectuer impose des impulsions plus ou moins importantes, et ce à la vitesse la plus élevée possible.
  • Ainsi, par exemple, lorsqu'on bobine une carcasse rectangulaire ou polygonale, la tension du fil présente une composante continue (la seule dans le cas du bobinage de carcasses cylindriques) qui est modulée par des im­pulsions engendrées par le passage des arêtes et qui entraînent la rupture lorsque croît la vitesse. D'un autre côté, pour avoir un bon rendement, il faut que celle-ci soit la plus élevée possible.
  • On approche de ce but avec les dispositifs connus d'après le brevet français N° 76 577, et sa première addition No 76 577, ainsi que par le brevet britannique N° 1 317 042. Ces documents concernent, en effet, un dévidoir du genre décrit dans le préambule. Dans ce dispositif, la tension du fil est fournie par la poulie de freinage, alors que les impulsions de tension engendrées par le bobinage sont absorbées au mieux par une oscillation du bras dynamométrique, s'il est dans sa position de travail. La tension du fil correspondant à la composante continue, dépend du point d'accrochage du ressort dont la tension est transmise au dispositif de régulation du couple de freinage du bloc.
  • Quoique ce type connu de dévidoir fonctionne de manière satisfaisante, il présente une servitude de posi­tionnement qui peut être gênante. De plus, le contrôle de la position de travail du bras n'est pas toujours confortable.
  • Dans les réalisations susmentionnées, la tension du fil en fonction de la rotation du bras suit une loi sinusoïdale, et en position de travail, la pente est encore importante, et il serait souhaitable qu'elle soit réduite, afin que la tension réglée du fil change le moins possible si le bras est écarté légèrement de sa position de travail par suite des impulsions dues au bobinage à réaliser.
  • Le but de la présente invention est de prévoir un dévidoir perfectionné dont les conditions d'utilisation sont facilitées et dont les performance techniques sont améliorées, en particulier en ce qui concerne la stabi­lité et le bobinage des carcasses rectangulaires.
  • Pour atteindre cet objectif, la présente inven­tion propose un dévidoir du genre décrit dans le préam­bule, qui, dans un mode de réalisation préféré, est essentiellement caractérisé en ce que le bras dynamo­métrique est monté de façon pivotante sur le bâti support de manière à occuper une position de travail sensiblement le long d'une arête du bâti, tandis que sa partie formant le secteur gradué légèrement courbé prolonge sensiblement cette même arête, ou lui est parallèle, en position de travail et en ce qu'il est prévu une poulie de sortie, disposée de telle manière par rapport à la poulie de freinage et au bras que, dans la position de travail de ce dernier, le fil forme sensiblement un angle droit entre la poulie de freinage et la poulie de sortie en passant par la poulie du bras dynamométrique en position de travail.
  • La position de travail du bras, le long de l'a­rête du bâti, est très facile à observer, et on peut, par conséquent, toujours faire fonctionner le dévidoir dans des conditions optimales, sans attention particu­lière.
  • Etant donné que le fil quitte le dévidoir parune poulie de sortie montée sur le bâti, il n'y a plus de contraintes pour le positionnement du dévidoir, par rap­port à la machine à bobiner, le fil pouvant quitter le dévidoir dans n'importe quelle direction.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, l'ouverture du presse-fil est réalisable par une commande pivotante à encliquetage à deux positions, accessible depuis la face avant du bâti et comprenant un bouton moleté de réglage de la pression du serre-fil. Quant à la fermeture du presse-fil, celle-ci est réalisable par une manette pivotante à deux positions avec l'assistance d'un ressort, cette manette étant montée sur la face avant du bâti entre le presse-fil et la poulie de sortie.
  • Cette commande se situe dans le plan du bâti et non perpendiculairement. Il n'est pas nécessaire d'avoir accès à la face arrière, ce qui permet d'accoupler un dévidoir droit et un gauche dans le minimum de largeur. Cette même commande assure également le positionnement contre la poulie de sortie d'un élément empêchant le fil de se dégager. L'implantation est telle que la main qui place le fil sur l'appareil peut, après le passage sur la poulie de sortie, assurer la fermeture du presse-fil et le verrouillage du fil de sortie, et ce sans lâcher le fil. C'est une grande commodité.
  • D'autres particularités et caractéristiques res­sortiront de la description d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux figures annexées dans lesquelles:
    • la figure 1 montre une vue latérale schématique d'un dévidoir avant la mise en place d'un fil;
    • la figure 2 montre le dévidoir de la figure 1 après la mise en place du fil;
    • la figure 3 montre le dévidoir de la figure 2 après le réglage, prêt au fonctionnement, et
    • la figure 4 montre une courbe illustrant le fonc­tionnement du dévidoir proposé par la présente invention en comparaison avec celle d'un dévidoir connu.
  • Le dévidoir proposé par la présente invention est représenté schématiquement par une vue latérale sur la figure 1. Ses éléments essentiels sont montés sur un bâti support 10 sensiblement rectangulaire pourvu d'une noix latérale 12 permettant sa fixation sur une broche non représentée. La référence 14 représente un presse-­fil constitué d'une mâchoire fixe 16 et d'une mâchoire mobile 18, revêtues sur leurs surfaces de serrage d'une couche en matière déformable, p.ex. du feutre. La figure 1 illustre la position ouverte du presse-fil. Un bouton moleté 20 dépassant la base du bâti 10, et de ce fait facilement accessible permet le réglage de la force de serrage du presse-fil 14. Ce bouton 20 permet également, à l'aide d'un mécanisme monté sur la face arrière du bâti 10 et non visible sur la figure, d'ouvrir le presse-­fil 14. A cet effet, le bouton 20 est déplacé de la position de la figure 2 correspondant à la fermeture du presse-fil 14 vers la position de la figure 1 pour dépla­cer la mâchoire mobile 18. Quoique l'ouverture du presse-fil 14 par déplacement du bouton 20 se fasse contre l'action d'un ressort, la position d'ouverture est, néanmoins, une position à encliquetage, c.-à-d. une position stable. La fermeture du presse-fil 14 est réa­lisée en pivotant la manette 22 d'un arrêt de fil de la position selon la figure 1 vers celle de la figure 2. Ce mouvement libère la mâchoire mobile 18 qui se ferme automatiquement sous l'action de son ressort non visible. Ce même mouvement de la manette 22 remet le bouton 20 dans la position de la figure 2 correspondant à la ferme­ture du presse-fil 14.
  • Les références 24 et 26 désignent respectivement une poulie de renvoi et une poulie de freinage. C'est cette dernière qui, en freinant la progression du fil, engendre la tension nécessaire de celui-ci à la sortie du dévidoir. Un bouton moleté 28 également accessible de­puis la face avant du bâti 10 sert à modifier la force de freinage de la poulie 26. Le système de freinage de la poulie 26 et l'asservissement de la tension du fil se trouvent sur le verso du bâti 10 et ne sont pas visibles. Toutefois, étant donné que ces systèmes correspondent aux systèmes connus décrits dans chacun des documents pré­cités, ils ne seront plus décrits en détail dans le contexte de la présente demande et le lecteur voudra bien se référer à un de ces documents pour de plus amples renseignements concernant la constitution et le fonction­nement de ces systèmes de freinage et d'asservissement de la tension.
  • L' autoréglage de la tension est effectué, de manière connue en soi, à l'aide d'un bras dynamométrique 34 qui agit par l'intermédiaire d'un ressort 36 sur le système de freinage pour augmenter ou diminuer automati­quement le couple de freinage exercée sur la poulie 26. Le bras dynamométrique 34 porte à son extrémité libre une poulie 40 et est monté, par son extrémité opposée, de façon pivotante sur un éperon 32 du bâti 10. Le bras 34 est prolongé, au delà de son axe de pivotement 42, par un secteur gradué 38 auquel est accroché le ressort dynamo­métrique 36 agissant sur le système de freinage. Le secteur 38 comporte une graduation en valeurs de tension correspondant à la plage de travail du dévidoir. Le repérage des valeurs de tension est tel que celles-ci augmentent progressivement depuis la région de l'axe de pivotement 42 vers l'extrémité libre du secteur. Le point d'accrochage du ressort 36 au secteur gradué est déplaçable le long de tous les repères figurant sur le secteur 38, p.ex. au moyen d'un curseur ou par une confi­guration du secteur 38 en dents de scie permettant la réception d'un crochet à l'extrémité libre du ressort 36. Le secteur gradué est, de préférence, en forme d'arc de cercle, le rayon de courbure correspondant à la longueur du ressort 36 en position de repos selon la figure 2. Le fil à bobiner quitte le dévidoir par une poulie de sortie 48.
  • Dans le cas de bobinages impulsionnels, le fil situé entre le dévidoir et la machine à bobiner peut être amené à vibrer comme une corde de violon, ce qui peut provoquer la rupture. On peut prévoir sur le dévidoir la fixation d'un bras articulé 43 permettant de placer sur ce trajet du fil un oeillet ou une queue de cochon 44, amortissant ces vibrations et permettant de ce fait de travailler plus vite.
  • La mise en place d'un fil 46 est extrêmement simple. Après avoir ouvert le presse-fil 14 au moyen du bouton 20, on passe le fil, à l'aide d'une seule main, successivement à travers le presse-fil 14, autour de la poulie de renvoi 24, autour de la poulie de freinage 26, autour de la poulie dynamométrique 40 et finalement au­tour de la poulie de sortie 48. Lors du passage autour de cette dernière, on peut actionner avec la même main et en même temps la manette 22 pour fermer le presse-fil 14 et l'arrêt de fil, le dévidoir et le fil 46 se présen­tant dés lors comme représentés sur la figure 2.
  • On va maintenant expliquer le réglage du dévidoir en référence aux figures 2 et 3. Après la mise en place du fil 46 , on accroche le ressort 36 sur le secteur 38 à l'endroit correspondant à la tension de bobinage sou­haitée. On serre ensuite le système de freinage de la poulie 26 suffisamment, à l'aide du bouton 28 pour que cette poulie ne tourne pas lorsqu'on tire sur le fil à la sortie de la poulie 48. Le fil ne doit pas non plus glisser sur la poulie de freinage 26, autrement il faut serrer davantage le presse-fil 14 à l'aide du bouton 20. La prochaine opération consiste à mettre le bras dynamo­métrique 34 dans sa position opérative. Il faut remarquer ici que dans les dévidoirs connus, la position opérative du bras dynamométrique correspond approximativement à la position de repos du dévidoir de la présente invention et représentée sur la figure 2 après la mise en place du fil. Par contre, la position de travail du bras dynamo­métrique 34 est celle représentée à la figure 3 où le bras 34 est parallèle à l'arête longitudinale du bâti 10 et où le fil 46 passe sur la poulie baladeuse 40 de manière à ce que le brin sortant fasse approximativement un angle droit avec le brin entrant. Cette position de travail du bras 34 est très facile à repérer et ne deman­de pas beaucoup d'adresse de la part de l'opérateur. Il suffit simplement de tirer, à la sortie de la poulie 48, sur le fil 46 jusqu'à ce que le bras 34 pivote vers la position de la figuré 3 contre l'action du ressort dyna­mométrique 36 qui est allongé par le secteur gradué 38. Dans la position de la figure 3, on desserre ensuite le frein à l'aide du bouton 28 jusqu'à ce que la poulie 26 commence à tourner pour laisser passer le fil 46. On peut dès lors accrocher le fil 46 à la machine à bobiner. Lorsque celle-ci atteint sa vitesse de travail, il peut toutefois être opportun de corriger le réglage du frei­nage à l'aide du bouton 28 pour que le bras 34 soit ramené dans sa position de travail selon la figure 3 s'il est déplacé de celle-ci par la mise en action du bobinage ou s'il ne l'a pas été exactement auparavant.
  • Dans la position de la figure 3, le bras dynamo­métrique 34 est toujours en équilibre entre un couple résistant dû à l'élongation du ressort dynamo-métrique 36 et un couple-moteur exercé par la tension du fil 46 sous l'action de la machine à bobiner. Lorsque cette dernière est égale au couple de freinage réglable par le bouton 28, le fil est libéré par la rotation de la poulie 26.
  • Bien entendu, cette situation d'équilibre du bras 34 ne se produit pas seulement dans la position de travail selon la figure 3, mais également dans toutes les positions intermédiaires entre celle-ci et la posi­tion de repos selon la figure 2 si le réglage y est opéré. Toutefois,comme on va le démontrer par la suite, la position de travail selon la figure 3 est, compte tenu des couples de force en présence, la position optimale de travail.
  • Le fonctionnement du dévidoir décrit ci-dessus est un asservissement analogique. Si, par suite d'une augmentation momentanée de la force de traction lors du bobinage, la tension du fil à la sortie du dévidoir dépasse la tension affichée sur le secteur gradué 38 et à laquelle est accroché le ressort dynamométrique 36, le bras 34 effectue une rotation qui entraîne une élongation du ressort dynamométrique 36, donc un signal sur l'élé­ment de réglage du couple du bloc qui est réduit. Or, une diminution de la force de freinage de la poulie 26 réduit la tension du fil jusqu'à rétablissement de l'équilibre et permet au bras dynamométrique 34 de revenir dans sa position de travail parallèle à l'arête du panneau 10.
  • De même, un relâchement de la tension du fil lors du bobinage permet au bras 34 de pivoter, dans le sens des aiguilles d'une montre, sous l'action du ressort dynamométrique 36. La contraction de celui-ci réduit sa force agissant sur le système de réglage du couple de freinage, ce qui fait augmenter la friction du frein et accroît la tension engendrée par la poulie 26 sur le fil 46 jusqu'à rétablissement de l'équilibre et pivotement du bras 34 vers sa position de travail. Ce système règle, par conséquent, automatiquement le couple de freinage de la poulie 26 pour assurer une tension constante du fil 46 à la sortie du dévidoir, malgré les modifications du couple moteur exercées lors du bobinage sur ce fil.
  • En outre, les écartements du bras 34 de sa position de travail n'ont pratiquement pas d'influence sur les caractéristiques de fonctionnement du dévidoir. Pour s'en rendre compte, il suffit d'analyser les couples de force en présence.
  • On va d'abord analyser le couple résistant exercé par l'action du ressort dynamométrique 36 pour différen­tes positions angulaires du bras 34. On choisit une position arbitraire du ressort dynamo-métrique 36 sur le secteur gradué 38, p.ex. 200 g. Le tableau ci-dessous indique, dans la colonne I, les couples résistants exer­cés par le ressort 36 sur le bras 34 pour les positions angulaires augmentant à partir de la position de repos par tranches de 5° jusqu'à 75°. Ces mesures ont été effectués à l'aide d'un couple- mètre relié à la poulie dynamométrique 40. Ce couple résistant augmente, bien entendu, avec l'extension du ressort dynamométrique 36. Toutefois, au fur et à mesure du pivotement du secteur 38, cette augmentation est compensée de plus en plus par le fait que la force exercée par le ressort 36 diminue suivant une fonction sinusoïdale de l'angle α compris entre le secteur gradué 38 et le ressort 36, si bien que le couple maximal de 6 cm daN à 50° passe à 4, 85 cmdaN à 75° qui est la position de travail.
  • La colonne II du même tableau ci-dessous montre les variations du couple moteur sur le bras dynamo­métrique 34 pour une tension constante de 200 g. au voisinage de la position de travail du balancier. Pour effectuer cette mesure, on a appliqué, à l'aide d'un poids de 200 g., une tension constante sur le fil 46 en dessous de la poulie de sortie 48, le fil 46 étant bloqué à l'entrée du dévidoir, p.ex. dans le presse-fil 14. Ce couple moteur est maximal lorsque la direction du fil entre les poulies 40 et 48 est perpendiculaire au bras 34, ce qui se produit approximativement dans une position angulaire à 50° du bras 34 . Au delà de cette posi tion angulaire du bras 34, l'angle entre celui-ci et le fil 46 augmente et la résultante du couple moteur sur le balancier diminue progressivement pour tomber à 4,85 cmdaN dans la position de travail à 75°, ce qui corres­ pond exactement au couple résistant dans cette position de travail.
  • En modifiant les grandeurs X, Y et Z (figure 3), on peut influencer aussi bien l'allure de la courbe du couple résistant que celle du couple moteur. L'angle α qui est le paramètre déterminant du couple résistant peut notamment être modifié par le rapport Y/X. Une valeur expérimentale voisine de 2 de ce rapport s'est avérée satisfaisante.
  • L'implantation des poulies de freinage et de sortie en relation avec le bras dynamométrique détermine par la distance Z la variation de l'angle du fil au passage de la poulie dynamométrique, c.-à-d. l'évolution du couple-moteur.
    Figure imgb0001
  • Le tableau prouve que les variations des couples engendrées par l'extension du ressort 36 d'une part, et le mouvement de la poulie dynamométrique 40 d'autre part, sont très voisines dans la plage des positions angulaires du bras 34 comprises entre 50° et 75°. Ceci est une caractéristique importante, car cet équilibre assure une bonne stabilité au dévidoir, qui, de ce fait, présente une large plage d'utilisation, pratiquement horizon­tale, comparé aux dévidoirs connus, qui présentent une plage d'utilisation plus étroite et, de surcroît, légère­ment inclinée. Ceci ressort, en effet, du graphique il­lustré par la figure 4 qui montre les courbes caractéris­tiques résultant des superpositions des couples résis­tants et des couples moteurs du tableau ci-dessus pour un dévidoir selon la présente invention en comparaison avec un dévidoir connu.
  • La courbe A représente la tension effective du fil dans un dévidoir selon la présente invention pour un réglage initial de l'appareil à 200 g. et pour différen­tes positions angulaires du bras dynamométrique. Etant donné que les lois auxquelles satisfont tant le couple moteur que le couple résistant sont pratiquement identi­ques au delà de 40°, leur superposition assure une ten­sion de sortie constante, ce qui est démontré par le fait que la courbe A devient sensiblement horizontale à partir de 40°. Si la position de travail préférentielle du bras est celle représentée sur la figure 3, il faut remarquer que la plage de travail acceptable s'étend de 40° à 80°.
  • La courbe B résulte de mesures correspondantes effectuées sur un dévidoir selon l'état de la technique. Pour ce dévidoir, la position de travail du bras dynamo­métrique se trouve à 50° par rapport à sa position de repos. Par contre, comme le montre la courbe B, la ten­sion réelle du fil diminue pour des positions angulaires plus petites, alors qu'elle augmente au delà de la posi­tion de travail. La plage de travail acceptable n'est pas plus large que 10°.
  • Le rapprochement des lois régissant le couple-­moteur et le couple résistant ainsi que les possibilités de modifications faciles de ces lois par un changement des distances X, Y et Z permettent par conséquent d'ob­tenir une loi-tension du fil/rotation du bras, présen­tant un large palier très favorable à la stabilité du fonctionnement, à la commodité du réglage, à la réali­sation de bobinages impulsionnels, et ce tout en gardant un asservissement mécanique analogique.

Claims (2)

1. Dévidoir comprenant, dans le sens de défile­ment d'un fil (46), au moins un presse-fil (14), éven­tuellement une poulie de renvoi (24), une poulie de freinage (26) et une poulie baladeuse (40) montée sur l'une des extrémités d'un bras dynamométrique (34), dont l'autre extrémité comporte une secteur gradué (38) avec des moyens de positionnement du point d'accrochage d'une extrémité d'un ressort dynamométrique (36) dont l'extré­mité opposée agit sur un système de réglage du couple de freinage de ladite poulie de freinage (26) afin d'assurer un réglage automatique de la tension du fil (46) à la sortie du dévidoir, tous ces éléments étant montés sur un panneau de support (10), caractérisé en ce que le bras dynamométrique (34) est monté de façon pivotante sur le bâti support (10) de manière à occuper une position de travail sensiblement le long d'une arête du bâti (10), tandis que sa partie formant le secteur gradué (38) légèrement courbé prolonge sensiblement cette même arête ou lui est parallèle en position de travail, et en ce qu'il est prévu une poulie de sortie (48), disposée de telle manière par rapport à la poulie de freinage (26) et au bras (34) que, dans la position de travail de ce dernier, le fil forme sensiblement un angle droit entre la poulie de freinage (26) et la poulie de sortie (48) en passant par la poulie (40) du bras dynamométrique (34) en position de travail.
2. Dévidoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture du presse-fil (14) et la commande de l'arrêt de fil (22) est réalisable avec une commande pivotante (20) à encliquetage à deux positions, située dans le plan du bâti (10) et comprenant un bouton moleté de réglage de la pression du presse-fil (14).
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