EP0803000B1 - Needling machine and associated feed control method - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une aiguilleteuse et un procédé de commande d'avance associé.The present invention relates to a needling machine and an associated advance control method.
Une aiguilleteuse a pour fonction de consolider mécaniquement une nappe de fibres issues d'un étaleur-nappeur ou de tout autre système et passant entre deux plaques d'acier perforées appelées respectivement table et débourreur. Cette nappe de fibres est traversée par des aiguilles disposées sur un support généralement désigné sous le terme de planches à aiguilles. Le débourreur se trouve en vis à vis de la planche à aiguilles qui est animée d'un mouvement alternatif. Les aiguilles pénètrent successivement dans le débourreur, dans la nappe de fibres et dans la table, puis effectuent un trajet inverse sur une période d'aiguilletage au cours de laquelle la nappe de fibres se déplace d'une distance appelée pas d'avance. Les nappes de fibres sont entraínées dans l'aiguilleteuse en amont par un dispositif d'introduction constitué d'une première paire de rouleaux et en aval de l'aiguilleteuse, par un dispositif extracteur comprenant une seconde paire de rouleaux.The purpose of a needling machine is to consolidate mechanically a sheet of fibers from a spreader-lapper or any other system and passing between two perforated steel plates called table respectively and stripper. This layer of fibers is crossed by needles generally placed on a support referred to as needle boards. The stripper stands opposite the plank hands which is driven in an alternating movement. The needles successively enter the stripper, in the fiber sheet and in the table, then perform a reverse route over a needling period during from which the fiber web moves a distance called not in advance. The fiber layers are driven in the needling machine upstream by a introducer consisting of a first pair rollers and downstream of the needling machine, by a extractor device comprising a second pair of rollers.
Dans les aiguilleteuses traditionnelles, le mouvement d'avance de la nappe de fibres est intermittent et n'a lieu que lorsque les aiguilles sont dégagées du produit.In traditional needling machines, the movement of the fiber web is intermittent and only takes place when the needles are released from the product.
Or, une évolution actuelle dans la conception des aiguilleteuses consiste à augmenter les cadences de frappe et les vitesses de défilement du produit à travers les machines, afin d'en augmenter la productivité. Mais le produit à aiguilleter est alors soumis à chaque arrêt et remise en marche à des accélérations excessives et difficilement contrôlables qui peuvent conduire à une dégradation du produit. However, a current development in the design of needling machines consists in increasing the rates of strikes and product scrolling speeds through machines to increase productivity. But the product to be needled is then subjected to each stop and restarting at excessive accelerations and difficult to control which can lead to degradation of the product.
On connaít par le DE-A-1 660 776 une aiguilleteuse comprenant des moyens d'introduction et des moyens d'extraction entraínés plus ou moins au rythme de l'aiguilletage au moyen d'une transmission différentielle couplée au dispositif de frappe. Ce mode d'entraínement des rouleaux d'extraction ne permet pas une modulation aisée et optimale de la vitesse d'extraction en fonction du type de produit aiguilleté et du rang de l'aiguilleteuse concernée dans une ligne de machines.We know from DE-A-1 660 776 a needle loom comprising introduction means and means of extraction driven more or less at the rate of needling using differential transmission coupled to the striking device. This mode of training extraction rollers do not allow modulation easy and optimal extraction speed depending the type of needled product and the rank of the needling machine concerned in a line of machines.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une aiguilleteuse qui soit conçue pour permettre une modulation de la vitesse angulaire des rouleaux d'extraction au cours de chaque période d'aiguilletage, cette modulation pouvant être d'amplitude variable jusqu'à l'obtention d'une accélération angulaire nulle.The object of the invention is to remedy these disadvantages of offering a needle loom that is designed to allow speed modulation angle of the extraction rollers during each needling period, this modulation can be of variable amplitude until a zero angular acceleration.
Cet objectif est atteint avec une aiguilleteuse comprenant des moyens pour aiguilleter selon une fréquence de frappe variable une nappe de fibres passant généralement entre deux plaques d'acier perforées une première paire de rouleaux pour introduire la nappe de fibres entre les deux plaques avec une vitesse d'introduction sensiblement constante, une seconde paire de rouleaux pour extraire la nappe de fibres en sortie des plaques, des moyens pour entraíner les moyens d'aiguilletage dans un mouvement périodique de frappe, des moyens de contrôle et de traitement reliés à ces moyens d'entraínement d'aiguilletage et des moyens électromécaniques pour entraíner à vitesse variable les rouleaux d'extraction.This objective is achieved with a needling machine comprising means for switching according to a variable strike frequency a passing sheet of fibers usually between two perforated steel plates one first pair of rollers to introduce the sheet of fibers between the two plates with a speed of substantially constant introduction, a second pair rollers to extract the sheet of fibers at the outlet plates, means for training the means needling in a periodic striking movement, control and processing means related to these needling drive means and means electromechanical to drive variable speed extraction rollers.
Suivant l'invention, les moyens électromécaniques d'entraínement et les moyens de contrôle et de traitement coopèrent pour fournir une modulation de la vitesse angulaire des rouleaux d'extraction autour d'une vitesse moyenne d'extraction, cette modulation étant d'amplitude variable, en synchronisme avec le mouvement périodique des moyens d'aiguilletage et à une fréquence égale à la fréquence de frappe.According to the invention, the electromechanical means training and means of control and treatment cooperate to provide speed modulation angle of the extraction rollers around a speed average extraction, this modulation being of amplitude variable, in synchronism with the periodic movement needling means and at a frequency equal to the strike frequency.
Ainsi, dans une aiguilleteuse selon l'invention, il devient possible de prévoir, grâce à la mise en oeuvre de moyens électromécaniques à vitesse variable, un ralentissement de la nappe de fibres au cours de l'aiguilletage, qui ne se réduise pas à un simple arrêt de l'avance. En effet, avec la présente invention, il ne s'agit plus alors de séquences arrêt-marche, ce qui limite la valeur d'accélération de la nappe, mais d'une réelle modulation de la vitesse d'extraction, ce qui va permettre d'augmenter les fréquences de frappe. De plus, les moyens d'introduction sont maintenus à vitesse constante alors que les moyens d'extraction sont modulés en vitesse, ce qui a pour effet de permettre un traitement continu de la nappe de fibres. Par ailleurs, le réglage de la vitesse d'extraction peut être commandé par logiciel, ce qui contribue à une souplesse d'utilisation qu'il serait difficile d'obtenir avec les dispositifs mécaniques de l'art antérieur. En outre, il devient possible de modifier aisément l'amplitude de modulation, par exemple en fonction de la vitesse moyenne d'extraction, notamment pour réduire l'amplitude lorsqu'on augmente la vitesse moyenne d'extraction.Thus, in a needling machine according to the invention, it becomes possible to predict, thanks to the implementation of electromechanical means with variable speed, one slowing of the sheet of fibers during needling, which cannot be reduced to a simple stop in advance. Indeed, with the present invention, it does not more then stop-start sequences, which limits the acceleration value of the water table, but by real modulation of the extraction speed, which goes allow to increase the striking frequencies. Moreover, the introduction means are kept at speed constant while the extraction means are modulated in speed, which has the effect of allowing a continuous treatment of the fiber web. Otherwise, the setting of the extraction speed can be controlled by software, which contributes to flexibility of use that would be difficult to obtain with mechanical devices of the prior art. Furthermore, it becomes possible to easily change the amplitude of modulation, for example as a function of average speed extraction, in particular to reduce the amplitude when the average extraction speed is increased.
Pour l'aiguilletage de produits présentant une forte raideur ou pour des aiguilleteuses situés au premier rang d'une ligne de machines, la présente invention permet de prévoir un arrêt ou au moins un ralentissement des moyens d'extraction pendant la phase d'aiguilletage. Ainsi, la vitesse d'extraction au cours d'une période d'aiguilletage peut être modulée, en fonction du type de produit aiguilleté et du rang de l'aiguilleteuse concernée dans une ligne de machines.For needling products with high stiffness or for needles located in the first row of a line of machines, the present invention makes it possible to provide for a stop or at least a slowdown in resources extraction during the needling phase. So the extraction speed during a period needling can be adjusted, depending on the type of needled product and needler row concerned in a line of machines.
On peut également atteindre un régime d'avance discontinue dans lequel les moyens électromécaniques tournants et les moyens de contrôle et de traitement coopèrent pour procurer sur chaque période de frappe une séquence d'arrêt des rouleaux d'extraction correspondant à un régime d'avance discontinue de la nappe de fibres, cette séquence d'arrêt coïncidant sensiblement avec une séquence d'aiguilletage.One can also reach a scheme in advance discontinuous in which the electromechanical means and the means of control and treatment cooperate to provide each strike period corresponding extraction roller stop sequence at a discontinuous advance rate of the fiber web, this stopping sequence substantially coinciding with a needling sequence.
En outre, le synchronisme avec le mouvement périodique des moyens d'aiguilletage peut être anticipé ou retardé afin de tenir compte de l'élasticité et de l'amortissement de la nappe textile et des caractéristiques dynamiques du système d'entraínement.In addition, the synchronism with the movement needling can be anticipated or delayed to account for elasticity and amortization of the textile web and dynamic characteristics of the drive system.
Ce régime d'avance discontinue obtenu par modulation de la vitesse angulaire convient particulièrement pour les produits présentant une texture relativement raide ou pour être mis en oeuvre dans des premières machines de ligne.This discontinuous advance scheme obtained by modulation angular velocity is particularly suitable for products with a relatively stiff texture or to be used in the first machines of line.
Hors de ce régime d'avance discontinue, les moyens électromécaniques tournants et les moyens de contrôle et de traitement coopèrent pour procurer une modulation de la vitesse angulaire des rouleaux d'extraction, cette modulation comportant une séquence de ralentissement coïncidant sensiblement avec une séquence d'aiguilletage.Outside of this discontinuous advance scheme, the means electromechanical rotating and control means and co-operate to provide modulation of the angular speed of the extraction rollers, this modulation with a deceleration sequence substantially coinciding with a needling sequence.
Dans une autre version avantageuse d'une aiguilleteuse selon l'invention, les moyens électromécaniques tournants et les moyens de contrôle et de traitement coopèrent en outre pour procurer une modulation du pas d'avance de la nappe de fibres autour d'un pas moyen d'avance constant selon une amplitude faiblement variable.In another advantageous version of a needling machine according to the invention, the means electromechanical rotating and control means and further cooperate to provide a modulation of the advance step of the layer of fibers around of a constant average step of advance according to an amplitude slightly variable.
Ceci permet, en faisant varier le pas réel de l'avance du produit autour d'un pas moyen constant, d'uniformiser la répartition des impacts des aiguilles dans la nappe de fibres. On évite ainsi l'apparition de motifs intempestifs sur les produits aiguilletés pour des pas d'avance requis pour certains textiles mais particulièrement préjudiciables au regard de l'implantation des aiguilles.This allows, by varying the real step of product advance around a constant average pitch, standardize the distribution of needle impacts in the fiber sheet. This avoids the appearance of untimely patterns on needle punched products for no advance required for certain textiles but particularly detrimental with regard to implantation of needles.
Dans une forme préférée de réalisation d'une aiguilleteuse selon l'invention, les moyens électromécaniques tournants sont constitués par un ou plusieurs motoréducteurs asservis en position. Ces motoréducteurs peuvent inclure un moteur synchrone à aimants permanents autopiloté, ou bien un moteur asynchrone avec contrôle vectoriel du flux, ou encore toute autre technologie de moteur susceptible d'être mise en oeuvre au sein d'un motoréducteur. On peut également envisager pour l'entraínement des rouleaux d'extraction l'utilisation de moteurs en prise directe.In a preferred embodiment of a needling machine according to the invention, the means electromechanical revolving devices consist of one or several geared motors slaved in position. These gearmotors can include a synchronous motor to permanent autopilot magnets, or a motor asynchronous with vector flow control, or any other engine technology that may be used implemented within a geared motor. We can also consider for the drive of the extraction rollers the use of direct drive motors.
Suivant un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé pour commander l'avance d'une nappe de fibres dans une aiguilleteuse selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend un asservissement de position des rouleaux d'extraction de l'aiguilleteuse et un réglage de leur vitesse angulaire.According to another aspect of the invention, it is proposed a method for controlling the advance of a sheet of fibers in a needling machine according to the invention, characterized in that it comprises a servo of position of the needle roller and an adjustment of their angular speed.
De préférence, le réglage de la vitesse angulaire comprend une modulation autour d'une vitesse angulaire moyenne, cette modulation ayant une fréquence de modulation égale à la fréquence de frappe et étant réalisée en synchronisme avec le mouvement périodique des moyens d'aiguilletage de sorte que l'aiguilletage de la nappe de fibres coïncide sensiblement avec une phase de ralentissement de l'avance de celle-ci.Preferably, the angular speed adjustment includes modulation around an angular speed medium, this modulation having a frequency of modulation equal to the strike frequency and being performed in synchronism with the periodic movement of needling means so that the needling of the fiber sheet substantially coincides with a phase of slowing down of the advance thereof.
Dans le cas d'un régime d'avance discontinue, la modulation de la vitesse angulaire présente une amplitude telle que la vitesse angulaire des rouleaux d'extraction s'annule pendant la séquence d'aiguilletage de la nappe de fibres. Ce procédé peut en outre comprendre un réglage du déphasage entre les cycles de modulation de la vitesse angulaire et les cycles de frappe.In the case of a discontinuous advance scheme, the angular velocity modulation has an amplitude such as the angular speed of the extraction rollers cancels during the tablecloth needling sequence fiber. The method may further include adjusting the phase difference between the speed modulation cycles angular and typing cycles.
Suivant encore un autre aspect de l'invention, il est proposé un procédé pour commander l'avance d'une aiguilleteuse selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une modulation du pas d'avance de la nappe de fibres autour d'un pas d'avance moyen, cette modulation étant effectuée à une fréquence sous-multiple de la fréquence de frappe de l'aiguilleteuse. Ce procédé peut être combiné au procédé précité et inclure ainsi une modulation de la vitesse angulaire.According to yet another aspect of the invention, it a method is proposed for ordering the advance of a needling machine according to the invention, characterized in that it further includes modulation of the advance step of the sheet of fibers around an average pitch, this modulation being performed at a submultiple frequency the frequency of the needling machine. This process can be combined with the above process and thus include a angular speed modulation.
Cette fonctionnalité permet que le résultat des impacts des aiguilles sur le produit soit la somme de plusieurs pas différents cumulés, ce qui permet de fonctionner à un pas d'avance moyen dont le résultat textile pourrait être mauvais en lui-même et qui se trouverait amélioré par ce cumul de pas autour de ce pas moyen.This feature allows the result of impacts of the needles on the product, i.e. the sum of several different steps combined, which allows operate at an average step ahead, the result textile could be bad in itself and that would would find improved by this accumulation of steps around this step way.
Ce procédé mettant en oeuvre une modulation du pas d'avance convient particulièrement pour l'aiguilletage de produits pour lesquels l'aspect visuel est important ou encore pour être utilisé dans des aiguilleteuses de finition.This method implementing a modulation of the pitch in advance is particularly suitable for needling products for which the visual aspect is important or still to be used in needle looms finish.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaítront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs:
- la figure 1 est une vue d'ensemble d'une aiguilleteuse selon l'invention;
- les figures 2A, 2B et 2C représentent respectivement l'évolution temporelle de la vitesse angulaire des rouleaux d'extraction en régime de modulation de vitesse, une première situation de déphasage avant des cycles de frappe par rapport aux cycles de ralentissement et une seconde situation de déphasage arrière des cycles de frappe par rapport aux cycles de ralentissement;
- les figures 3A et 3B illustrent respectivement une modulation du pas d'avance et des cycles de frappe correspondant à cette modulation; et
- la figure 4 illustre la combinaison d'une modulation du pas d'avance et d'une modulation de la vitesse angulaire avec avance discontinue qui permet d'améliorer l'aspect fini du produit par cumul de pas différents autour de la valeur moyenne.
- Figure 1 is an overall view of a needling machine according to the invention;
- FIGS. 2A, 2B and 2C respectively represent the time evolution of the angular speed of the extraction rollers in speed modulation mode, a first phase shift situation before the striking cycles with respect to the deceleration cycles and a second situation of rear phase shift of the striking cycles with respect to the deceleration cycles;
- FIGS. 3A and 3B respectively illustrate a modulation of the advance step and of the striking cycles corresponding to this modulation; and
- FIG. 4 illustrates the combination of a modulation of the advance step and a modulation of the angular speed with discontinuous advance which makes it possible to improve the finished appearance of the product by cumulation of different steps around the average value.
On va maintenant décrire un exemple de réalisation d'une aiguilleteuse selon l'invention en même temps que le procédé de commande d'avance mis en oeuvre dans cette aiguilleteuse.We will now describe an example of an embodiment of a needling machine according to the invention at the same time as the advance control method implemented in this needling machine.
Une aiguilleteuse 1 selon l'invention comprend deux
plaques parallèles perforées 3, 7 désignées
respectivement sous le terme de table (plaque inférieure)
et de débourreur (plaque supérieure), entre lesquelles se
déplace une nappe de fibres 2 issue d'une autre machine
(non représentée) située en amont de l'aiguilleteuse 1,
par exemple un étaleur-nappeur. Cette nappe de fibres 2
est entraínée au sein de l'aiguilleteuse 1 grâce, d'une
part, à des moyens introducteurs 17 comprenant
généralement une paire de rouleaux 18, 19 entraínés à
vitesse constante et situés en tête de l'aiguilleteuse 1,
et, d'autre part, à des moyens extracteurs 10 réalisés
généralement sous la forme de deux rouleaux 15, 16 qui
sont entraínés par un dispositif d'entraínement à vitesse
variable 12. L'aiguilleteuse 1 comprend en outre un
ensemble de planches à aiguilles 5, 6, par exemple au
nombre de deux, qui sont soumises à un mouvement
alternatif perpendiculaire au plan de la table et du
débourreur au moyen d'un dispositif d'entraínement
alternatif 4 situé sur la partie supérieure de
l'aiguilleteuse 1 et comprenant par exemple des ensembles
bielle-manivelle. Au cours d'un cycle de frappe, chaque
planche 5, 6 est entraínée dans un mouvement vertical
descendant jusqu'à ce que les aiguilles 8 pénètrent dans
les perforations du débourreur 7, dans les fibres de la
nappe 2 qui est alors ralentie ou même immobilisée et
dans les perforations de la table 8. Le mouvement des
aiguilles se poursuit par une remontée hors de la nappe
de fibres 2. Cette nappe est soumise à un déplacement
séquentiel défini par un pas d'avance qui est la distance
parcourue entre deux séquences d'aiguilletage. Les
rouleaux d'extraction 15, 16 sont entraínés par un
dispositif électromécanique à vitesse variable 12
comprenant un ensemble motoréducteur 124, et un variateur
électronique de puissance 120. Le dispositif
électromécanique 12 est piloté par une unité de contrôle
et de traitement 11, associée à des moyens d'interface
usuels 13 tel qu'un moniteur de visualisation et un
clavier, cette unité 11 pilotant également le dispositif
d'entraínement alternatif 4. L'ensemble motoréducteur
comporte un moteur électrique 121 et un réducteur
mécanique 124 destiné à adapter les vitesses nominales
usuelles d'un moteur électrique aux basses vitesses
requises pour l'entraínement des rouleaux d'extraction
15, 16. Ces rouleaux d'extraction doivent être asservis à
la fois en vitesse et en position, ce qui requiert en
pratique l'utilisation de moyens de codage de position 14
qui sont reliés au variateur électronique pour fournir à
ce variateur des informations sur la position instantanée
des rouleaux. Lorsqu'un moteur synchrone à aimants
permanents ou un moteur asynchrone à contrôle de flux
vectoriel sont utilisés, on met alors en oeuvre des
techniques désormais classiques et largement divulguées
d'autopilotage.A
On va maintenant décrire un premier mode de commande
d'avance mis en oeuvre dans une aiguilleteuse selon
l'invention telle que l'aiguilleteuse 1 précitée, en
référence aux figures 2A à 2C. Dans ce premier mode, on
suppose que le pas d'avance et la fréquence de frappe
sont maintenus constants pendant le fonctionnement de
l'aiguilleteuse. La vitesse angulaire instantanée ω des
rouleaux d'extraction 15, 16 est modulée sur chaque cycle
de frappe selon une forme d'onde de modulation 20, 21,
par exemple une forme d'onde sinusoïdale, autour d'une
vitesse angulaire moyenne ωm. Cette vitesse angulaire
moyenne doit être choisie par rapport à la vitesse
d'introduction de telle sorte qu'elle corresponde à un
flux moyen de produit extrait égal au flux moyen de
produit introduit.We will now describe a first advance control mode implemented in a needling machine according to the invention such as the above-mentioned
Pour une fréquence de frappe inférieure à une
fréquence limite, on peut régler la forme d'onde de
vitesse variable 20 de telle sorte que la vitesse
angulaire s'annule, ce qui correspond à un arrêt des
rouleaux d'extraction et donc une avance discontinue.
Lorsque la fréquence de frappe est supérieure à cette
fréquence limite, il n'est plus alors possible
d'atteindre l'annulation de la vitesse angulaire ω et on
se trouve alors en régime de ralentissement périodique
21. La partie inférieure de la forme d'onde de modulation
20, 21 correspond à une zone d'aiguilletage 22 au cours
de laquelle les aiguilles 8 pénètrent dans la nappe de
fibres 2. La fréquence de frappe limite entre le régime
d'avance discontinue et le régime de ralentissement
dépend de l'accélération maximale que peut procurer le
motoréducteur 124, qui dépend elle-même de l'inertie de
l'ensemble des pièces mécaniques entraínées, du rapport
de réduction et du couple maximal du moteur. Par
ailleurs, on peut également définir une vitesse d'avance
moyenne limite au-delà de laquelle, pour une fréquence de
frappe donnée, il n'est plus possible d'obtenir un régime
d'avance discontinue.For a strike frequency lower than one
frequency limit, you can adjust the waveform of
Grâce à la souplesse de commande offerte par
l'utilisation d'un variateur électronique et d'un moteur
à vitesse variable, il devient possible de commander avec
précision le déphasage entre le cycle de frappe ou
d'aiguilletage et le cycle de modulation de la vitesse
d'avance. En effet, on peut programmer l'unité de
contrôle et de traitement 11 pour synchroniser les deux
cycles et prédéterminer soit une avance (figure 2B),
soit un retard (figure 2C) du cycle de modulation par
rapport au cycle de frappe.Thanks to the flexibility of control offered by
the use of an electronic variator and a motor
with variable speed, it becomes possible to order with
precision the phase difference between the striking cycle or
and the speed modulation cycle
in advance. Indeed, one can program the unit of
control and
Dans le premier cas (2B), les aiguilles 8 pénètrent
dans le débourreur et dans la nappe de fibres avec un
temps de retard τb alors que les rouleaux d'extraction
sont déjà à l'arrêt ou ont dépassé leur point de
ralentissement maximum. Pendant le retrait des aiguilles,
les rouleaux d'extraction sont de nouveau entraínés. Ce
type de commande est adapté pour des produits à texture
relativement raide impliquant une pénétration des
aiguilles à vitesse d'avance nulle ou très faible.In the first case (2B), the
Dans le second cas (2C), les aiguilles 8 pénètrent
dans le débourreur et dans la nappe de fibres avec un
temps d'avance τc par rapport à l'instant d'arrêt ou de
ralentissement maximum des rouleaux d'extraction. Cette
avance permet un retrait des aiguilles à très faible
vitesse de déplacement de la nappe de fibres.In the second case (2C), the
On va maintenant décrire un second mode de commande
d'avance pouvant être mis en oeuvre dans une
aiguilleteuse selon l'invention, en référence aux figures
3A et 3B. Dans ce second mode, l'unité de contrôle et de
traitement 11 pilote le dispositif d'entraínement
électromécanique 12 de façon à obtenir une modulation 30
du pas d'avance P de l'aiguilleteuse 1 autour d'un pas
d'avance moyen constant Pm. La période de modulation est
en pratique choisie égale à un nombre élevé k de périodes
de frappe ou d'aiguilletage Ta, dans le but d'uniformiser
la répartition des impacts des aiguilles sur la nappe de
fibres. La séquence de frappe F comprend des cycles
élémentaires de frappe correspondant à une alternance de
positions hautes H des planches à aiguilles et de
positions basses d'aiguilletage A. Pour une fréquence de
frappe donnée, le pas d'avance P est directement
proportionnel à la vitesse moyenne d'avance et donc à la
vitesse moyenne de rotation des rouleaux d'extraction qui
peut être réglée sans difficulté dans une aiguilleteuse
selon l'invention.We will now describe a second control mode
in advance can be implemented in a
needling machine according to the invention, with reference to the figures
3A and 3B. In this second mode, the control and
On peut également prévoir de combiner les modes de
commande qui viennent d'être décrits, comme l'illustre la
figure 4. La vitesse angulaire ω présente alors une
double modulation: une première modulation 40 est
effectuée à une première fréquence de modulation égale à
la fréquence de frappe (période Ta) et correspond à un
ralentissement ou arrêt cyclique synchrone avec
l'aiguilletage, tandis qu'une seconde modulation 31
affecte la vitesse angulaire moyenne et correspond à une
seconde fréquence de modulation généralement très faible
devant la fréquence de frappe et égale à la fréquence de
modulation du pas d'avance P autour du pas moyen Pm.We can also plan to combine the modes of
command just described, as illustrated in the
figure 4. The angular speed ω then presents a
double modulation: a
Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, les rouleaux d'extraction peuvent être entraínés par tout type de moteur ou de motoréducteur sans aucune limitation conceptuelle autre que la nécessité de disposer de performances suffisantes en termes de rapport couple/inertie. On peut ainsi envisager un entraínement par des moteurs à réluctance variable ou encore des moteurs hybrides. Par ailleurs, on peut également prévoir des dispositifs mécaniques d'entraínement indirect des rouleaux d'extraction à partir d'un motoréducteur unique. Les profils de modulation peuvent être adaptés aux produits à aiguilleter, aux cadences recherchées et au type d'aiguilletage sélectionné.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and numerous arrangements can be brought to these examples without departing from the framework of the invention. Thus, the extraction rollers can be driven by any type of engine or geared motor without any other conceptual limitation that the need for sufficient performance in terms of torque / inertia ratio. We can thus consider driving by reluctance motors variable or hybrid motors. We also may also provide mechanical devices indirect drive of the extraction rollers from a single geared motor. The profiles of modulation can be adapted to the products to switch, at the required rates and type needling machine selected.
Claims (18)
- Needling machine (1) comprising means (6, 5) for needling, according to a variable striking frequency, a fibre fleece (2) generally passing between two perforated steel plates (7, 3), a first pair of rollers (18, 19) for inserting the fibre fleece (2) between the two plates (7, 3) with an approximately constant insertion speed, a second pair of rollers (15, 16) for extracting the fibre fleece (2) emerging from the plates (7, 3), means (4) for driving the needling means (5, 6) with a periodic striking motion, means for driving the extraction rollers (15, 16) at a speed modulated about an average extraction speed, this modulation being of variable amplitude, in synchronism with the periodic motion of the needling means (5, 6) and at a frequency equal to the striking frequency, characterised in that the means for driving the extraction rollers comprise electromechanical means (12) controlled by control and processing means (11) also controlling the means (4) for driving the needling means (5, 6).
- Needling machine (1) according to Claim 1, characterised in that the electromechanical means (12) and the control and processing means (11) cooperate in order to produce in each striking period a stopping sequence of the extraction rollers (15, 16) corresponding to discontinuous feed conditions of the fibre fleece (2), this stopping sequence substantially coinciding with a needling sequence.
- Needling machine (1) according to Claim 2, characterised in that the discontinuous feed conditions correspond either to a striking frequency lower than a limit striking frequency for a given average feed speed, or to an average feed speed lower than a limit feed speed for a given striking frequency.
- Needling machine (1) according to Claim 3, characterised in that for an average striking frequency and feed frequency not corresponding to discontinuous feed conditions, the rotating electromechanical means (12) and the control and processing means (11) cooperate in order to procure a modulation of the angular velocity of the extraction rollers (15, 16), this modulation comprising a slowing down sequence substantially coinciding with a needling sequence.
- Needling machine (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the modulation of the angular velocity is substantially sinusoidal.
- Needling machine (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the rotating electromechanical means (12) and the control and processing means (11) cooperate in order to procure a modulation of the feed step (P) of the fibre fleece (2) about an average feed step (Pm) according to a modulation frequency which is a sub-multiple of the striking frequency.
- Needling machine (1) according to Claim 6, characterised in that the modulation of the feed step (P) is substantially sinusoidal.
- Needling machine (1) according to one of the preceding claims, characterised in that the electromechanical means (12) comprise electronic converter means (120) and motor-reduction means (121, 123) which are servo-controlled in position.
- Needling machine (1) according to Claim 8, characterised in that the motor-reduction means (12) comprise a self-controlled synchronous motor with permanent magnets (121).
- Needling machine (1) according to Claim 8, characterised in that the motor-reduction means (12) comprise an asynchronous squirrel-cage motor (121).
- Needling machine (1) according to Claim 10, characterised in that the electromechanical means (12) are arranged to procure a vector control mode of the asynchronous motor (121).
- Needling machine (1) according to one of Claims 1 to 7, characterised in that the electromechanical means (12) comprise direct drive motors for driving the extraction rollers (15, 16).
- Method for controlling the feed of a fibre fleece (2) in a needling machine (1) according to one of the preceding claims, characterised in that it comprises a servo-control of the position of the extraction rollers (15, 16) of the needling machine (1) and an adjustment of their angular velocity by the electromechanical drive means (12) and the control and processing means (11).
- Method according to Claim 13, characterised in that the adjustment of the angular velocity comprises a modulation about an average angular velocity, this modulation having a modulation frequency equal to the striking frequency and being carried out in synchronism with the periodic motion of the needling means (5, 6) such that the needling of the fibre fleece (2) substantially coincides with a slowing down phase of the feed of the latter.
- Method according to Claim 14, characterised in that the modulation of the angular velocity has an amplitude such that the angular velocity of the extraction rollers (15, 16) is eliminated during the needling sequence of the fibre fleece (2).
- Method according to one of Claims 14 or 15, characterised in that it furthermore comprises an adjustment of the phase shift between the angular velocity modulation cycles and the striking cycles.
- Method according to one of Claims 13 to 16, characterised in that it furthermore comprises a modulation of the feed step (P) of the fibre fleece (2) about an average feed step (Pm), this modulation being carried out at a step modulation frequency which is a sub-multiple of the striking frequency of the needling machine.
- Method according to Claim 17, characterised in that it furthermore comprises a double modulation of the angular velocity of the extraction rollers comprising a first modulation at the striking frequency about an average angular velocity and a second modulation, at the step modulation frequency, of this average angular velocity.
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