La présente invention concerne le domaine des machines
textiles, en particulier les dispositifs de commande des moteurs, les capteurs
et les actionneurs de ces machines et a pour objet un dispositif de pilotage
et de consultation des paramètres de marche de telles machines textiles.
L'invention a également pour objet un procédé mis en oeuvre
par ce dispositif.
Actuellement les machines textiles, telles que les machines de
cardage, de peignage, de craquage, de convertissage, les têtes réductrice de
carde, les machines de préparation à la filature et de filature, les Gills à
chaínes, Gills à vis, frotteurs, bancs à broches, continus à filer et machines à
guiper comportent plusieurs moteurs électriques, dont les dispositifs de
commande sont reliés chacun individuellement à un automate
programmable de la machine par l'intermédiaire de câbles. Il en est de
même en ce qui concerne les capteurs de la machine ou les groupes de
capteurs, tels que, par exemple, les détecteurs de position, de vitesse et les
contacteurs de sécurité, ainsi que les actionneurs de la machine, tels que les
électrovannes des vérins, par exemple, qui sont chacun reliés
individuellement à l'automate programmable au moyen de câbles
individuels. Ce type de câblage est coûteux et la durée de montage, c'est à
dire la mise en place des câbles, de leurs connexions et la vérification du
câblage, est très longue et très chère.
Etant donné le nombre important de ces câbles et des
connexions, les risques de défaillance de la machine et les pannes pouvant
être la conséquence d'une mauvaise connexion ou d'un câble détérioré sont
également multipliés. Par ailleurs, le type de communication existant
aujourd'hui entre les dispositifs de commande des moteurs, tels que, par
exemple, les variateurs de fréquence et un automate programmable, ne
permet pas de consulter librement et entièrement leurs paramètres de
marche, ni de les modifier.
Parmi les machines textiles, il sera plus particulièrement pris en
considération, à titre d'exemple, les peigneuses rectilignes, qui sont des
machines textiles chargées de nettoyer les rubans de fibres textiles, de façon
à en retirer les impuretés telles que, par exemple, les pailles, chardons,
enchevêtrements de fibres, boutons et faisceaux, ainsi qu'une faible quantité
de fibres trop courtes, qui pourraient être néfastes à la bonne marche des
machines de filature et à la qualité des fils à produire.
A cet effet, il est bien connu que le cycle de peignage des
peigneuses rectilignes modernes, qui sont dérivées de modèles datant du
milieu du 19ème siècle, peut être décomposé en deux phases, dont la
première est dite de peignage des têtes de fibres et la seconde de peignage
des queues de fibres.
La phase de peignage des têtes de fibres intervient lorsque la
pince est fermée, alors que la phase de peignage des queues de fibres
intervient au moment de l'arrachage, lorsque la pince est ouverte. La phase
de peignage des têtes de fibres est réalisée par les aiguilles ou les dents
disposées à la périphérie d'un cylindre rotatif, couramment appelé peigne
circulaire, alors que la phase de peignage des queues de fibres est réalisée
par un peigne, couramment appelé peigne fixe ou rectiligne.
Un bon résultat textile, c'est-à-dire un ruban peigné de haute
qualité exempt de défauts, et une marche machine satisfaisante, c'est à dire
une très grande production et un taux de blousses et de duvets le plus faible
possible, exigent une optimisation des réglages de la peigneuse rectiligne.
Actuellement, la plupart des réglages des peigneuses rectilignes
sont du type discontinus et sont réalisés pendant l'arrêt de la machine. La
valeur d'alimentation, par exemple, qui conditionne directement la
production de la machine et la qualité du ruban peigné, s'exprime en
mm/cycle, et est définie par le nombre de dents du rochet d'alimentation qui
entraíne en rotation le groupe de cylindres alimentaires. Aussi, pour régler
une valeur d'alimentation différente, il convient d'arrêter la machine et au
moins, de changer de rochet. La vitesse de rotation des peignes circulaires
présentant un segment garni et un segment lisse non garni est actuellement
directement proportionnelle à la vitesse générale de la peigneuse, n'est pas
réglable et, généralement, la vitesse de rotation de ce type de peigne
circulaire est progressivement accélérée puis ralentie au moyen de couples
de pignons excentrés.
Les peignes circulaires, dont toute la périphérie est garnie
d'aiguilles ou de dents, présentent également une vitesse de rotation
directement proportionnelle à la vitesse générale de la peigneuse. Cette
vitesse de rotation, qui conditionne directement la propreté du ruban peigné,
l'usure des aiguilles ou des dents du peigne et également le degré de
salissure du peigne circulaire lui même, ne peut être modifiée actuellement
que par changement de pignons. Il en est de même pour ce qui concerne la
valeur du recouvrement sur le manchon d'arrachage, laquelle dépend d'un
rapport de pignons de change qu'il faut remplacer pour en modifier la
valeur, lorsque la machine est à l'arrêt. Cette valeur du recouvrement
conditionne le titre, la cohésion et la régularité du ruban peigné.
La tension du ruban peigné entre le manchon d'arrachage et
l'entrée de la boíte à friser est actuellement réglable par l'intermédiaire d'un
variateur de vitesse à poulies actionné à distance à l'aide d'une transmission
mécanique à cardan et à chaínes, ce réglage devant être effectué de façon
très précise pendant la marche de la machine, l'opérateur étant situé près de
la sortie, afin d'observer l'effet de son réglage sur le ruban peigné. Ce
dispositif mécanique est de construction complexe et coûteuse et la valeur
de la tension du ruban peigné est actuellement constante à l'intérieur d'un
cycle de peignage. L'ensemble de ces réglages doivent être effectués
systématiquement à chaque changement de lot de matière, de manière à
optimiser la production de la peigneuse et la qualité textile du ruban peigné.
Par ailleurs, les assortiments de peignage et de repeignage sont
composés de plusieurs passages de machines d'étirage, telles que les Gills,
et de plusieurs peigneuses travaillant en groupe de trois à douze machines,
qui doivent toutes être réglées individuellement à chaque changement de lot
de matière. Cette opération de réglage est longue et répétitive.
Il est connu, par exemple, par DE-A-43 12 041 et WO-A-95/27817
de remplacer des cascades de pignons de change ou des variateurs
mécaniques de vitesse par des moteurs électriques pilotés par des dispositifs
de commande à variation de fréquence. Cependant, d'après l'enseignement
divulgué par ces documents, chaque dispositif de commande des moteurs
électriques est relié par au moins un câble individuel à un automate
programmable et le risque de pannes dues à un défaut de connexion ou à la
détérioration d'un câble reste élevé. De plus, avec ce type de câblage, le
type de communication existant entre les dispositifs de commande des
moteurs et l'automate programmable ne permet pas actuellement de
consulter librement et entièrement leurs paramètres de marche, ni de les
modifier. Ainsi, dans l'état actuel de la technique, il est impossible de
piloter à distance ou de consulter à distance l'ensemble des paramètres de
marche d'une peigneuse rectiligne.
La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en
proposant un dispositif et un procédé de pilotage et de consultation des
paramètres de marche de machines textiles.
A cet effet, le dispositif de pilotage et de consultation des
paramètres de marche des machine textiles, en particulier des machines de
cardage, de peignage, de craquage, de convertissage, de préparation à la
filature et de filature, comportant des moteurs électriques, des dispositifs de
commande des moteurs électriques, des capteurs, des actionneurs et au
moins une unité centrale programmable est caractérisé en ce qu'il est
essentiellement constitué par un circuit électronique formant un réseau local
interne à la machine tel qu'un "bus de terrain" et reliant les dispositifs de
commande des moteurs, les capteurs et les actionneurs à l'unité centrale
programmable et par au moins une interface de commande de la machine
reliée audit circuit électronique et formée par un dispositif informatique
comportant un écran d'affichage et un clavier de commande.
Ce dispositif met en oeuvre un procédé de pilotage et de
consultation des paramètres de marche des machines textiles caractérisé en
ce qu'il consiste essentiellement à relier les dispositifs de commande des
moteurs, les capteurs et les actionneurs à une unité centrale programmable
et à au moins une interface de commande de la machine formée par un
dispositif informatique au moyen d'un circuit électronique formant un
réseau local interne à la machine tel qu'un "bus de terrain", cette interface
de commande comportant un écran d'affichage et un clavier de commande,
à piloter la machine et à consulter les paramètres de marche de la machine
au moyen de l'interface de commande et à analyser les données au moyen
de ladite interface.
Parmi les avantages qui découlent directement de la présente
invention on citera la possibilité de consulter les paramètres de marche de la
machine textile et de la piloter à distance, soit par une liaison filaire, soit
par liaison radio, et éventuellement à l'aide de recettes préétablies, dans le
but, par exemple, de modifier à distance ses paramètres de marche ou dans
le but de déterminer les raisons d'une panne et d'intervenir, afin de la
supprimer. On peut également télécharger vers un ordinateur externe à la
machine, l'ensemble des paramètres de marche de la machine textile, de
façon à pouvoir les exploiter à l'aide d'un logiciel de traitement de données,
dans le but, par exemple, de créer de nouvelles recettes ou d'effectuer des
calculs statistiques.
Les paramètres de marche de la machine textile, comme par
exemple la valeur des réglages de la machine, peuvent en effet être
mémorisés dans une recette, qui est fonction du lot de matière à travailler.
Ainsi, lorsque la machine textile considérée est une peigneuse rectiligne et
lorsque le même lot, ou un lot similaire de matière doit être peigné à
plusieurs reprises et à des moments différents, on peut rappeler la recette de
réglage correspondant à ce lot de matière et, dans ce cas, la peigneuse
réglera automatiquement les paramètres correspondant à cette recette. Parmi
ces réglages, on citera et décrira plus particulièrement les réglages de
l'alimentation, des vitesses du peigne circulaire et de la brosse cylindrique,
de la valeur du recouvrement et de la tension de sortie entre le manchon
d'arrachage et les galets de la boíte à friser. D'autres paramètres de marche
supplémentaires peuvent évidemment être pris en compte, comme par
exemple la vitesse générale de la machine, le type de garnissage des
peignes, le nombre de doublage, la charge alimentaire, la valeur de
l'écartement etc.
Grâce à l'invention il devient également possible de télécharger
à distance des mises à jour d'algorithmes et de versions de logiciels.
L'intérêt de l'invention devient évident lorsque les machines
d'une ligne complète de machines textiles comprenant des cardes, têtes
réductrices de carde, Gills et plusieurs peigneuses sont à régler
individuellement, notamment lorsqu'elles sont en batterie de douze
machines, par exemple, et qu'il devient possible de les régler toutes
simultanément et à distance.
Lorsque plusieurs peigneuses sont placées en batterie, il devient
également possible de régler pour chacune d'entre elles des valeurs de
réglage différentes, afin d'optimiser la marche et la qualité textile des
rubans peignés.
L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après,
qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre
d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins
schématiques annexés, dans lesquels :
la figure 1 est un schéma par blocs représentant le dispositif
conforme à l'invention, et la figure 2 est une vue en élévation latérale d'une peigneuse
mettant en oeuvre le dispositif selon la figure 1.
La figure 1 des dessins annexés représente une machine textile
de cardage, de peignage, de craquage, de convertissage, de préparation à la
filature et de filature, notamment une carde, une tête réductrice de carde,
une peigneuse, une craqueuse, un converter, un Gills à chaínes, un Gills à
vis, un frotteur, un banc à broches, un continu à filer ou une machine à
guiper, comportant des moteurs électriques A, des dispositifs B de
commande des moteurs électriques, des capteurs C, des actionneurs D et au
moins une unité centrale programmable E, cette machine étant pourvue d'un
dispositif de pilotage et de consultation des paramètres de marche.
Conformément à l'invention, ce dispositif de pilotage et de
consultation des paramètres de marche est essentiellement constitué par un
circuit électronique G formant un réseau local interne à la machine tel qu'un
"bus de terrain" et reliant les dispositifs B de commande des moteurs A, les
capteurs C et les actionneurs D à l'unité centrale programmable E et par au
moins une interface de commande de la machine reliée audit circuit
électronique G et formée par un dispositif informatique F, F', J, N
comportant un écran d'affichage et un clavier de commande.
Selon une caractéristique de l'invention, l'unité centrale
programmable E est avantageusement munie d'au moins un moyen de
connexion à au moins une unité centrale programmable d'au moins une
autre machine textile par l'intermédiaire d'au moins un réseau local inter-machines
H et à au moins un dispositif informatique F, F', J, N. Ainsi, il est
possible de consulter et de modifier les paramètres de marche d'une ou de
plusieurs machines, notamment au moyen d'un ordinateur central J. Il est
également possible de réaliser l'unité centrale programmable E sous forme
d'un automate programmable ou d'un ordinateur.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, et
comme le montre la figure 1 des dessins annexés, l'unité centrale
programmable E peut également être reliée, directement ou par
l'intermédiaire du réseau local inter-machines H, à un réseau de
communication externe K, tel que INTERNET, pour une connexion à un
ordinateur distant N. Une telle connexion à un ordinateur distant N permet
de consulter et de modifier à distance les paramètres de marche de la
machine.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif
informatique formant l'interface de commande est constitué par un
émetteur-récepteur radio L relié à l'unité centrale programmable E de la
machine ou au réseau local inter-machines H et par un émetteur-récepteur
radio M relié à un terminal portable F'. Un tel mode de réalisation permet
une communication avec une ou plusieurs machines distantes sans liaison
filaire. En outre, dans un tel cas, l'interface de commande est
avantageusement portative et peut donc être déplacée librement autour des
machines. Ainsi l'opérateur sur machine est libre de se placer à l'endroit le
plus adéquat autour de la machine, sans être encombré par une liaison
filaire, afin de constater de visu l'effet des réglages qu'il commande à la
machine textile.
La figure 1 des dessins annexés représente un exemple de
réalisation d'un circuit électronique G formant un réseau local interne à une
machine, dans lequel les moteurs électriques A1, A2, ...Au d'une première
machine textile sont pilotés par des dispositifs de commande des moteurs
B1, B2, ...Bu. Ces dispositifs de commande des moteurs sont eux-mêmes
reliés entre eux par le réseau local interne G. Ce réseau local interne G est
constitué par un câble de liaison, tel qu'un bus de terrain qui permet le
déplacement de données informatiques le long dudit câble, de telle manière
que chaque dispositif de commande des moteurs B1, B2, ...Bu, reçoive
chaque transmission de données en même temps. Les capteurs C ou les
groupes de capteurs qui sont, par exemple, des détecteurs de position ou de
vitesse et des contacteurs de sécurité, ainsi que les actionneurs de la
machine, tels que les électrovannes des vérins, par exemple, sont, chacun,
reliés à ce réseau local G interne à la machine.
L'unité centrale programmable E, qui peut être soit un automate
programmable, soit un ordinateur, est également reliée au réseau local G
interne à la machine. Ainsi, grâce au réseau local interne G, l'unité centrale
programmable E est capable de consulter et de modifier les paramètres de
marche des dispositifs de commande des moteurs B, des capteurs C et des
actionneurs D et de commander la machine. Les dispositifs informatiques F,
F', J, N formant les interfaces de commande de la machine sont des
terminaux de liaison homme-machine, constitués par un écran d'affichage,
par des boutons de manoeuvre et par un processeur et permettent à
l'opérateur sur machine, au régleur, à un agent de maítrise ou à un
dépanneur de consulter et de modifier les paramètres de marche de la
machine.
Selon une caractéristique de l'invention, non représentée aux
dessins annexés, les paramètres de marche de la machine, pour l'insertion
des données dans l'unité centrale programmable E au moyen des dispositifs
informatiques F, F', J, N formant les interfaces de commande, sont
avantageusement portés sur des tableaux ou abaques spécifiques aux lots de
matière à traiter et rassemblés dans un compartiment correspondant de la
machine textile et/ou dans un moyen d'archivage à distance consultable par
les opérateurs.
Les paramètres de marche de la machine peuvent être consultés
par un ordinateur J, N et analysés par un logiciel de traitement de données,
aux fins d'exploitation statistique. En outre, les dispositifs informatiques F,
F', J, N formant les interfaces de commande permettent de diagnostiquer
l'état de fonctionnement de la machine textile. En effet, l'ensemble des
paramètres machine peut être consulté et modifié par l'un quelconque des
dispositifs informatiques, que ce soit un panneau de commande F situé sur
la machine, ou un ordinateur J placé, par exemple, dans le bureau de la
maítrise. Dans ce dernier cas, il est possible de télécharger à distance les
paramètres de marche d'une machine simultanément sur plusieurs machines
textiles. De même, avec un ordinateur distant N situé, par exemple, dans le
bureau du service après-vente du fabricant de la machine, ce dernier peut
diagnostiquer à distance un type de panne rencontré, voire même,
éventuellement, télécharger à distance de nouveaux paramètres de marche,
afin de mettre à jour le programme de la machine textile. Enfin, un terminal
portable F' sans liaison filaire peut permettre de faciliter le travail du régleur
de la machine textile.
Pour une bonne compréhension de l'invention, la description
qui suit se référera uniquement, mais non limitativement, à des peigneuses
rectilignes, sachant qu'une exploitation du même type peut être faite pour
chacune des machines textiles objet de l'invention. Ainsi, par exemple, dans
un peignage de laine, l'ensemble des machines textiles, c'est à dire les
cardes, têtes réductrices de carde, les trois Gills à chaínes ou à vis, qui
précèdent une batterie de plusieurs peigneuses rectilignes, elles-mêmes
suivies par les passages vide-pot et finisseurs, qui sont généralement aussi
des Gills à chaínes ou à vis, peuvent faire l'objet de la présente invention.
La figure 2 des dessins annexés représente une machine textile
conforme à l'invention. Cette machine textile, couramment dénommée
peigneuse rectiligne et schématisée en phase d'arrachage, comprend un
dispositif d'alimentation, un dispositif d'arrachage, un dispositif de
nettoyage des têtes de fibres et un dispositif de nettoyage des queues de
fibres.
Le dispositif d'alimentation est constitué par un râtelier 1
équipé de cylindres d'appel 2, par un groupe de cylindres alimentaires 3a et
3b, par un peigne alimentaire 4, qui est associé à une grille alimentaire 5,
par une pince 6 formée par une mâchoire supérieure 7 coopérant avec une
mâchoire inférieure 8 et par une tôle entre pince 9. La matière textile sous
forme de rubans est déroulée de bobines 10a, 10b, 10c ... ou dévidée de
pots ( non représentés ) par les cylindres d'appel 2, puis entraínée par les
cylindres alimentaires 3a et 3b. La matière textile passe ensuite entre le
peigne alimentaire 4 et la grille alimentaire 5, qui sont mobiles, de telle
façon qu'ils puissent être écartés l'un de l'autre et qu'ils puissent être
déplacés ensemble, soit dans le sens de déplacement de la matière textile,
soit dans le sens inverse du déplacement de la matière textile. En
l'occurrence, pendant un cycle de machine, les cylindres alimentaires 3a et
3b et les cylindres d'appel 2 du râtelier sont en rotation, afin de déplacer la
matière textile en direction du peigne alimentaire 4 et, simultanément, le
peigne 4 s'écarte de la grille 5, puis le peigne 4 et la grille 5 reculent
ensemble, le peigne 4 est alors rapproché de la grille 5 et les aiguilles du
peigne 4 traversent la matière textile. Ensuite, le peigne alimentaire étant
entièrement abaissé, cet ensemble ainsi constitué avance en entraínant avec
lui la matière textile, de façon à présenter les têtes de fibres 11 (non
représentées) au dispositif de nettoyage des têtes de fibres et à procéder à
l'alimentation d'une nouvelle frange de fibres.
La pince 6 se ferme alors et la mâchoire inférieure 8, qui est
articulée au bâti 12 de la machine, est abaissée de manière à se rapprocher
du dispositif de nettoyage des têtes de fibres. La mâchoire supérieure 7, qui
est également articulée au bâti de la machine, est abaissée, afin de se
rapprocher de la mâchoire inférieure 8, jusqu'à entrer en contact avec elle
pour pincer les fibres situées entre les deux mâchoires 7 et 8 et pour les
retenir, puis la mâchoire supérieure 7 poursuit son mouvement en direction
du dispositif de nettoyage des têtes de fibres et entraíne avec elle la
mâchoire inférieure 8. Ce déplacement de la mâchoire inférieure vers le
peigne circulaire 13 s'effectue progressivement.
La distance parcourue par le peigne alimentaire 4 et la grille
alimentaire 5, lorsqu'ils entraínent avec eux la matière textile, est appelée
l'alimentation. La valeur de l'alimentation s'exprime en mm/cycle de
machine. Ainsi par exemple, lorsque l'alimentation est réglée à 5,8
mm/cycle, cela signifie qu'à chaque cycle de la machine la matière à
peigner avance de 5,8 mm. Actuellement, pour modifier cette valeur
d'alimentation, il convient d'arrêter la machine, afin de changer le rochet
situé sur le bout d'arbre de commande des cylindres alimentaires. Plusieurs
rochets, dont le nombre de dents diffère de 11 à 21 dents, sont actuellement
disponibles. Un tel dispositif de réglage ne permet, cependant, de choisir
que des valeurs discrètes d'alimentation et est donc discontinu.
Ainsi, conformément à l'invention, les dispositifs informatiques
F, F', J, N formant les interfaces de commande permettent de consulter et de
modifier la valeur d'alimentation, qui s'exprime en mm/cycle de peignage,
au moyen du réseau local G interne à la machine. Ces consultation et
modification de la valeur d'alimentation peuvent être effectuées de façon
continue, sans avoir nécessairement à arrêter la machine. A cet effet, un
moteur électrique A2, éventuellement équipé d'un réducteur mécanique de
vitesse, dont la vitesse est librement réglable indépendamment de la vitesse
de marche de la machine, mais est asservie à la vitesse du moteur principal
A1 de la machine, entraíne en rotation les cylindres alimentaires 3a et 3b de
la peigneuse et les cylindres d'appel 2 du râtelier 1. Le moteur électrique A2
est piloté par le dispositif de commande B2, qui peut être, par exemple, un
variateur de fréquence, lui-même relié à l'aide du réseau local G interne à la
machine à l'unité centrale programmable E, qui peut être un automate ou un
ordinateur.
Ainsi, il devient possible de régler très précisément et pendant
la marche de la machine, à l'aide d'un dispositif informatique F, F', J, N
formant une interface de commande, une valeur d'alimentation exacte, de
façon à ajuster au mieux les paramètres de production et de qualité de la
peigneuse. Le réglage de la valeur d'alimentation, qui s'exprime en
mm/cycle, s'obtient en manipulant le panneau de commande (F, F', J, N),
soit en affichant directement la valeur d'alimentation souhaitée, soit en
actionnant des boutons + ou - destinés respectivement à augmenter et à
diminuer cette valeur d'alimentation.
Selon une caractéristique de l'invention, l'unité centrale
programmable E est avantageusement pourvue d'une connexion pour un
bouton de commande additionnel P d'actionnement direct d'un moteur
électrique A2 d'entraínement en rotation des cylindres alimentaires 3a et 3b
de la peigneuse et des cylindres d'appel 2 du râtelier 1. Ainsi, il est possible
d'intervenir directement sur l'alimentation, par exemple pour réduire
temporairement la valeur d'alimentation. Il en résulte que les conditions de
travail lors de l'enfilage de la peigneuse peuvent être améliorées. En effet,
en actionnant le bouton de commande additionnel P situé sur la machine, on
peut diminuer volontairement et temporairement la valeur d'alimentation,
voire même arrêter l'alimentation, de manière à réduire la charge alimentée
et à effiler la frange de fibres à peigner. Cette opération d'effilage de la
frange est actuellement réalisée de façon manuelle par l'opérateur, qui
bloque à la main la rotation du cylindre alimentaire supérieur le temps
nécessaire à l'effilage de la frange.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, le
dispositif peut être complété par un capteur d'irrégularité de masse entrante
(non représenté), situé en amont des cylindres alimentaires 3a et 3b. Un tel
capteur permet de réduire temporairement la valeur d'alimentation. Ainsi
grâce à l'invention, lors du passage de rattache de rubans, le capteur détecte
la présence d'une irrégularité ponctuelle de la masse entrante, qui peut, par
exemple, se présenter sous la forme d'une surcharge de la charge
alimentaire, et réduit automatiquement et temporairement la valeur
d'alimentation de manière à faciliter le passage de la matière et à éviter tout
incident de marche.
La valeur d'alimentation peut être mémorisée comme paramètre
de marche de la machine sur des tableaux ou abaques spécifiques aux lots
de matière à traiter ou dans un moyen d'archivage à distance consultable par
les opérateurs. Ainsi, lorsque le même lot, ou un lot similaire de matière
doit être peigné à plusieurs reprises et à des moments différents, on peut
rappeler les paramètres de marche correspondant à ce lot de matière et, dans
ce cas, la peigneuse réglera automatiquement la valeur d'alimentation
correspondant à ces paramètres. L'intérêt d'un tel dispositif de réglage
devient évident lorsque plusieurs peigneuses sont à régler individuellement,
notamment lorsqu'elles sont en batterie de douze machines, par exemple, et
qu'il devient possible de les régler toutes simultanément et à distance.
En variante, la vitesse de rotation des cylindres alimentaires 3a
et 3b peut être périodiquement accélérée puis ralentie. Ainsi les cylindres
alimentaires 3a et 3b sont mis en rotation pendant que le peigne alimentaire
4 et la grille alimentaire 5 déplacent la matière textile en direction de la
pince 6, puis ils sont arrêtés pendant la phase de peignage des têtes de
fibres. La vitesse de rotation des cylindres alimentaires 3a et 3b est
librement programmable.
Après la phase d'alimentation commence la phase de peignage
des têtes de fibres. Elle est réalisée par le dispositif de nettoyage des têtes
de fibres, qui est constituée par un peigne circulaire 13, monté sur un arbre
de support 14, dont la disposition est fixe par rapport au bâti 12 de la
machine. Ce dispositif de nettoyage comporte, en outre, une brosse
cylindrique 15 garnie de poils, un doffer 16 garni de pointes métalliques et
un peigne battant 17. Lors de leur rotation, les aiguilles ou les dents 18 du
peigne circulaire 13 pénètrent dans les têtes de fibres 11 présentées par la
pince 6 et en retirent les fibres courtes et les impuretés. La brosse
cylindrique 15, dont les poils pénètrent entre les aiguilles ou les dents 18 du
peigne circulaire 13, tourne plus vite que ledit peigne circulaire 13, mais en
sens inverse, de manière à retirer les fibres courtes et les impuretés
transportées par les aiguilles ou les dents 18 du peigne circulaire 13 et de
façon à le maintenir propre.
Le doffer 16 tourne moins vite que la brosse cylindrique 15 et
en sens inverse de ladite brosse cylindrique 15 et ses pointes affleurent les
poils de cette dernière et déchargent lesdits poils de ladite brosse
cylindrique 15 des fibres courtes et des impuretés transportées par la brosse.
Le peigne battant 17 du dispositif de nettoyage des têtes de fibres est une
lame qui est mise en oscillation à proximité des pointes du doffer 16, cette
lame étant chargée de débarrasser les pointes du doffer 16 des fibres courtes
et des impuretés qu'elles transportent. Les fibres courtes et les impuretés
constituent la blousse, qui est récupérée par gravité et/ou par aspiration en
vue de son évacuation.
Actuellement, étant donné la chaíne cinématique
d'entraínement, les vitesses de rotation du peigne circulaire 13 et de la
brosse cylindrique 15 sont directement proportionnelles à celle de la
machine et ne sont pas réglables.
Conformément à la présente invention, l'interface de commande
de la machine formée par un dispositif informatique F, F', J, N permet de
consulter et de modifier la vitesse de rotation du peigne circulaire 13, au
moyen du circuit électronique G formant un réseau local interne à la
machine. Cette interface permet de consulter et de modifier la vitesse de
rotation du peigne circulaire 13 de façon continue sans avoir nécessairement
à arrêter la machine. A cet effet, un moteur électrique A3, dont la vitesse est
librement réglable indépendamment de la vitesse de marche de la machine,
mais est asservie à la vitesse du moteur principal A1 de la machine, entraíne
en rotation l'arbre 14 de support du peigne circulaire 13. Le moteur
électrique A3 est piloté par le dispositif de commande B3, qui peut être, par
exemple, un variateur de fréquence, lui-même relié, à l'aide du circuit
électronique G, à l'unité centrale programmable E, qui peut être un
automate ou un ordinateur. Ainsi il devient possible de régler très
précisément, et pendant la marche de la machine, à l'aide d'un dispositif
informatique F, F', J, N, une vitesse de rotation du peigne circulaire 13, de
façon à ajuster au mieux les paramètres de production et de qualité de la
peigneuse et, notamment lorsque le peigne circulaire 13 est garni sur toute
sa périphérie d'aiguilles ou de dents, de choisir la valeur de décalage de
l'origine du peignage des têtes de fibres la mieux appropriée.
Le réglage de la vitesse de rotation du peigne circulaire 13
s'obtient en manipulant le dispositif informatique F, F', J, N, soit en
affichant directement la valeur souhaitée, soit en actionnant des boutons +
ou - destinés respectivement à augmenter et à diminuer cette vitesse. Grâce
à l'invention, la vitesse de rotation du peigne circulaire 13 est facilement
modifiable ce qui permet d'optimiser sa capacité de nettoyage des têtes de
fibre 11 et à réduire son usure.
De plus, comme la vitesse de rotation du peigne circulaire peut
être mémorisée dans un moyen d'archivage à distance consultable par les
opérateurs, en fonction du lot de matière à travailler, lorsque le même lot,
ou un lot similaire de matière doit être peigné à plusieurs reprises et à des
moments différents, on peut rappeler les paramètres de réglage
correspondant à ce lot de matière et dans ce cas, la peigneuse réglera
automatiquement la vitesse de rotation du peigne circulaire correspondant à
ces paramètres. L'intérêt d'un tel dispositif de réglage devient évident
lorsque plusieurs peigneuses sont à régler individuellement, notamment
lorsqu'elles sont en batterie de douze machines, par exemple, et qu'il
devient possible de les régler toutes simultanément et à distance.
De même, l'invention permet de consulter et de modifier de
façon continue la vitesse de rotation de la brosse cylindrique 15. Dans un tel
cas, la machine ne doit pas nécessairement être arrêtée. A cet effet, un
moteur électrique A4, dont la vitesse est librement réglable
indépendamment de la vitesse de marche de la machine, mais est asservie à
la vitesse du moteur principal A1 de ladite machine, entraíne en rotation la
brosse cylindrique 15. Le moteur électrique A4 est piloté par le dispositif de
commande B4, qui peut être, par exemple, un variateur de fréquence, lui
même relié, à l'aide du réseau local interne à la machine G à l'unité centrale
programmable E, qui peut être un automate ou un ordinateur. Ainsi il
devient possible de régler très précisément, et pendant la marche de la
machine, à l'aide d'un dispositif informatique F, F', J, N, une vitesse de
rotation de la brosse cylindrique 15, de façon à optimiser sa capacité de
nettoyage du peigne circulaire 13 et à réduire son usure.
Le réglage de la vitesse de rotation de la brosse cylindrique 15,
est réalisé, par l'intermédiaire du dispositif informatique F, F', J, N, soit en
affichant directement la valeur souhaitée, soit en actionnant des boutons +
ou - destinés respectivement à augmenter et à diminuer cette vitesse. Ainsi,
la vitesse de rotation de la brosse cylindrique 15 est facilement modifiable.
Cette vitesse de rotation de la brosse cylindrique 15 peut
également être mémorisée dans un moyen d'archivage à distance
consultable par les opérateurs, en fonction du lot de matière à travailler.
Ainsi, il est possible de rappeler des paramètres spécifiques à des lots de
matière à traiter.
Selon une autre caractéristique de l'invention, non représentée
aux dessins annexés, le dispositif peut être complété par un dispositif de
détection du degré d'encrassement du peigne circulaire 13 coopérant à
l'asservissement de la vitesse de rotation de la brosse cylindrique 15 et
associé à un dispositif d'avance automatique de la brosse cylindrique 15,
destiné à rattraper l'usure de la brosse cylindrique. Ainsi, lorsque le
dispositif de détection du degré d'encrassement du peigne circulaire 13
constate que ce dernier est encrassé, une consigne est transmise au moteur
électrique de la brosse cylindrique 15, afin d'accélérer sa vitesse de rotation
jusqu'à ce que le dispositif de détection du degré d'encrassement du peigne
circulaire 13 constate que le peigne circulaire 13 est à nouveau propre. A
défaut c'est un automate qui gère les consignes de vitesse du moteur de la
brosse cylindrique 15 et qui augmente et réduit périodiquement sa vitesse
pour garantir le maintien de la propreté du peigne circulaire 13.
De préférence, le dispositif d'avance automatique de la brosse
cylindrique 15, associé à ce nouveau dispositif de commande de la brosse
cylindrique 15, est tel que décrit dans FR-A-2 651 512 au nom de la
demanderesse. Périodiquement et pendant une faible durée, ce dispositif
automatique augmente la valeur d'interpénétration des poils de la brosse
cylindrique 15 avec les dents du peigne circulaire 13, de telle façon que les
aiguilles ou les dents du peigne circulaire 13 soient nettoyées à fond. A
l'issue de cette période de nettoyage en profondeur, le dispositif
automatique réduit la valeur d'interpénétration, afin que la brosse
cylindrique 15 retrouve la position qu'elle avait avant ladite période de
nettoyage en profondeur. Ainsi, l'usure des poils de la brosse cylindrique 15
est réduite et sa durée de vie est allongée.
La matière textile est ensuite déplacée par le dispositif
d'alimentation pour être mise en contact avec le dispositif d'arrachage et
avec le dispositif de nettoyage des queues de fibres, ce dispositif réalisant
les phases d'arrachage et de nettoyage des queues de fibres.
Le dispositif d'arrachage est constitué par une paire de
cylindres arracheurs 19 et 20, par un manchon d'arrachage 21 et par un
cylindre de tension 22, et est complétée par un chariot 23, par une biellette
24, et par un équipage mobile 25, ainsi que par un dispositif différentiel 37
(figure 2). Le chariot 23 est un levier, dont l'extrémité inférieure est
articulée par un palier 26 sur le bâti 12 de la machine et dont l'extrémité
supérieure est articulée, par l'intermédiaire d'un palier 27, à l'équipage
mobile 25. La biellette 24 est un levier, dont l'extrémité inférieure est
articulée par l'intermédiaire d'un palier 28 au bâti 12 de la machine et dont
l'extrémité supérieure est articulée, par l'intermédiaire d'un palier 29, à
l'équipage mobile 25. L'équipage mobile 25 est constitué par deux parties
solidaires et coulissantes l'une sur l'autre, non représentées dans le dessin
annexé, dont l'une supporte le palier 27 de l'articulation haute du chariot 23
et dont l'autre supporte l'articulation haute 29 de la bielle 24.
Le chariot 23 est animé d'un mouvement d'oscillation autour de
son articulation basse 26 par l'intermédiaire d'un levier 30 relié à un
dispositif d'actionnement en va-et-vient (non représenté). Ainsi, le chariot
23 peut se déplacer entre deux positions angulaires extrêmes séparées l'une
de l'autre d'une distance appelée couramment la course du chariot. Dans
l'une de ces deux positions extrêmes, l'extrémité supérieure du chariot 23 se
situe à proximité du dispositif d'alimentation et, dans l'autre position
extrême, l'équipage mobile 25 est à proximité d'une boíte à friser 31. Dans
sa partie supérieure, le chariot 23 supporte le cylindre arracheur inférieur
19, qui est commandé positivement en rotation selon une loi de mouvement
dite du pas de pèlerin et qui est surmonté par le cylindre arracheur supérieur
20, le manchon d'arrachage 21 étant pincé entre les cylindres arracheurs 19
et 20. L'équipage mobile 25 supporte, dans sa partie proche de la boíte à
friser 31, le cylindre de tension 22 du manchon d'arrachage 21, qui est
maintenu sous tension par écartement l'une de l'autre des deux parties
coulissantes de l'équipage mobile 25. En outre, l'équipage mobile 25
supporte, entre le cylindre de tension 22 et un entonnoir de sortie 32, une
paire de cylindres détacheur 33a et 33b et, au-dessus du manchon
d'arrachage 21, une tôle sur manchon 34 et un cylindre anti-barbe 35.
Afin d'être animé d'un mouvement dit du pas de pèlerin, le
cylindre arracheur 19 présente à l'une de ses extrémités, un pignon cranté 36
(non représenté) ou une roue à chaíne, qui est reliée à un dispositif
différentiel 37. Celui-ci se compose essentiellement d'un pignon cranté ou
d'une roue à chaíne 38 monté sur l'axe de l'articulation basse 26 du chariot
23 et entraínée positivement en rotation par une cascade de pignons (non
représenté), par exemple. Un fléau 39, également monté sur l'axe de
l'articulation basse 26 du chariot 23, mais libre en rotation, supporte à
chaque extrémité de ses deux bras 40a et 40b des pignons 41a et 41b, libres
en rotation. Ce fléau 39 est animé d'un mouvement d'oscillation par
l'intermédiaire d'un levier 42, qui est mû par tout moyen connu, comme, par
exemple, un dispositif à bielle manivelle (non représenté). Une courroie
crantée 43 ou une chaíne, engrène avec les pignons ou roues 36, 38 et 41a et
41b, de sorte que la face intérieure de la courroie 43 engrène avec les
pignons 36, 41a et 41b, alors que la face extérieure de la courroie 43
engrène avec le pignon 38.
Lors de la phase d'arrachage des fibres (figure 2), l'extrémité
supérieure du chariot 23 se situe à proximité du dispositif d'alimentation et
les cylindres arracheurs 19 et 20, associés au manchon d'arrachage 21,
pincent l'extrémité des têtes de fibres 11 (non représentée), présentée par le
dispositif d'alimentation. A cet effet, la pince 6 est ouverte et la tôle entre
pince 9 est avancée dans le sens de déplacement des fibres, de manière à
contraindre l'extrémité des têtes de fibres à se présenter entre les cylindres
arracheurs 19 et 20. Ces derniers sont mis en rotation de façon à extraire les
têtes de fibres du peigne alimentaire 4 et le chariot 23 est déplacé, afin de
s'écarter de la pince 6.
Le peignage des queues de fibres à l'aide du dispositif de
nettoyage des queues de fibres sera effectué simultanément à ce
déplacement desdites fibres. A cet effet, le dispositif de nettoyage des
queues de fibres présente un peigne fixe 44 solidaire d'un levier articulé 45.
Le peigne fixe 44 est approché des têtes de fibres 11, de telle manière que
les aiguilles du peigne fixe 44, en traversant la matière, en retirent les
impuretés pendant le déplacement de la matière par le dispositif
d'arrachage. Les impuretés ainsi retenues sont récupérées par gravité et/ou
par aspiration par le peigne circulaire 13 et un capteur pneumatique (non
représenté). La frange des fibres extraites du peigne alimentaire, après avoir
été peignées par le peigne circulaire 13 et le peigne fixe 44, est déposée sur
le manchon d'arrachage, de manière à être superposée à la frange de fibres
extraite au cycle précédent mais décalée par rapport à celle ci. La valeur de
ce décalage est couramment appelé la valeur de recouvrement. Cette
dernière conditionne le titre en gramme par mètre du ruban peigné, sa
cohésion et sa régularité. Afin de réaliser ce recouvrement, le mouvement
du manchon d'arrachage et des cylindres arracheurs est dit du pas de pèlerin
car, après avoir effectué un mouvement d'avance, ils exécuteront un
mouvement de recul, dont l'amplitude est inférieure à celle du mouvement
d'avance. Ce mouvement leur est conféré par le dispositif différentiel 37
décrit ci dessus. La valeur du décalage ou du recouvrement dépend
directement de la vitesse de rotation du pignon cranté ou de la roue à chaíne
38, qui est monté sur l'axe de l'articulation basse 26 du chariot 23 et qui est
actuellement entraíné positivement en rotation par une cascade de pignons
(non représentés), dont le rapport de transmission peut être modifié par
changement de pignons. Le réglage de la valeur de recouvrement est
actuellement discontinu et ne peut prendre que des valeurs discrètes. De
plus, le changement de la valeur de recouvrement doit être réalisé à l'arrêt,
successivement sur chacune des machines qui composent la batterie de
peigneuses.
Selon l'invention, le dispositif informatique F, F', J, N formant
l'interface de commande permet de consulter et de modifier la valeur du
recouvrement au moyen du circuit électronique G formant un réseau local
interne à la machine, ce de façon continue et sans devoir nécessairement
arrêter la machine. A cet effet, un moteur électrique A5, dont la vitesse est
librement réglable indépendamment de la vitesse de marche de la machine,
mais dont la vitesse est asservie à la vitesse du moteur principal A1 de la
machine, entraíne en rotation le différentiel 37 par l'intermédiaire du pignon
cranté ou de la roue à chaíne 38, qui est monté sur l'axe de l'articulation
basse 26 du chariot 23. Le moteur électrique A5 est piloté par le dispositif
de commande B5, qui peut être, par exemple, un variateur de fréquence, lui-même
relié, à l'aide du circuit électronique G, à l'unité centrale
programmable E, qui peut être un automate ou un ordinateur. Ainsi il
devient possible de régler très précisément et pendant la marche de la
machine, à l'aide d'un dispositif informatique F, F', J, N, la valeur du
recouvrement, de façon à régler la cohésion et la régularité du ruban peigné
et à régler avec précision son titre.
Cette valeur du recouvrement peut également être mémorisée
en fonction du lot de matière à travailler et, ainsi, être rappelée pour le
peignage d'un même lot ou d'un lot similaire de matière à plusieurs reprises
et à des moments différents, la peigneuse réglant alors automatiquement la
valeur du recouvrement correspondant. L'intérêt d'un tel dispositif de
réglage devient particulièrement évident lorsque plusieurs peigneuses sont à
régler individuellement et qu'elle peuvent l'être toutes simultanément et à
distance. Lorsque plusieurs peigneuses sont placées en batterie, il est
également possible de régler pour chacune d'entre elles des valeurs de
recouvrements différentes, de préférence très légèrement différentes, de
façon à améliorer davantage la régularité des rubans sortants des passages
vide pot et finisseurs. Le procédé mis en oeuvre par le dispositif conforme à
l'invention consiste également à programmer une valeur de recouvrement
différente d'un cycle de peignage à l'autre au moyen du circuit électronique
G formant un réseau local interne à la machine.
Ainsi, le défaut périodique dû au recouvrement et dont la
longueur d'onde mesurée sur le ruban peigné à la sortie de la peigneuse se
situe approximativement à la valeur de la barbe de la matière textile, se
retrouve camouflé à l'intérieur d'une onde d'étirage, dont les conséquences
sur la qualité textile du produit fini sont moindres.
Les franges de matière textile peignées, superposées les unes
aux autres et décalées l'une par rapport à l'autre, sont déplacées par le
manchon d'arrachage 21, qui effectue un mouvement dit du pas de pèlerin
en direction de la boíte à friser 31. En effet, après avoir quitté les cylindres
arracheurs 19 et 20, la matière textile passe successivement entre le
manchon d'arrachage 21 et le cylindre anti-barbe 35, puis entre le manchon
d'arrachage 21 et la tôle sur manchon 34, ensuite entre les cylindres
détacheurs 33a et 33b, avant de s'engager dans l'entonnoir de sortie 32 et
enfin entre les galets 46a et 46b de la boíte à friser 31. Le manchon
d'arrachage 21, le cylindre anti-barbe 35, la tôle sur manchon 34 et les
cylindres détacheurs 33a et 33b sont solidaires de l'équipage mobile 25, qui
est animé d'un mouvement d'oscillation par rapport au bâti de la machine,
autour des paliers 26, 27, 28 et 29, cependant que la position des axes de
rotation des galets 46a et 46b de la boíte à friser 31 est fixe par rapport au
bâti de la machine et que la vitesse de rotation des galets 46a et 46b est
constante. Il en résulte que la matière textile située entre le manchon
d'arrachage et les galets de la boíte à friser est périodiquement déplacée
entre deux positions extrêmes. Dans une de ces positions extrême, la
matière textile suit une trajectoire courte située entre le manchon
d'arrachage et les galets de la boíte à friser et dans l'autre de ces positions
extrêmes, la matière textile suit une trajectoire longue. Il convient de régler
avec précision la tension de la matière textile entre le manchon d'arrachage
21 et les galets 46a et 46b de la boíte à friser 31, de telle manière que,
lorsque l'équipage mobile 25 est éloigné de la boíte à friser31, la matière
textile ne soit pas trop tendue, afin d'éviter de faux étirages et des coupures,
et de telle manière que, lorsque l'équipage mobile 25 est à proximité de la
boíte à friser31, elle ne soit pas trop détendue, car dans ce cas elle viendrait
buter contre les pièces mécaniques environnantes, ce qui conduirait à une
destruction de la qualité de la matière textile.
Actuellement, la tension de sortie du ruban peigné, entre le
manchon d'arrachage et l'entrée de la boíte à friser est réglable par
l'intermédiaire d'un variateur de vitesse à poulies actionné à distance à l'aide
d'une transmission mécanique à cardan et à chaínes, ce réglage devant être
effectué de façon très précise pendant la marche de la machine, l'opérateur
étant situé près de la sortie, afin d'observer l'effet de son réglage sur le
ruban peigné. Ce dispositif mécanique est de construction complexe et
coûteuse et la valeur de la tension de sortie du ruban peigné est constante à
l'intérieur d'un cycle de peignage.
Selon l'invention, il est possible de vérifier et de modifier la
tension de sortie du ruban peigné entre le manchon d'arrachage 21 et les
galets 46a et 46b de la boíte à friser 31, de façon continue, au moyen du
dispositif informatique F, F', J, N et du circuit électronique G formant le
réseau local interne à la machine, ce sans avoir nécessairement à arrêter la
machine. La tension de sortie du ruban peigné est conditionnée par le
rapport de vitesse entre les galets de la boíte à friser et le manchon
d'arrachage. A cet effet, un moteur électrique A6, dont la vitesse est
librement réglable indépendamment de la vitesse de marche de la machine,
mais dont la vitesse est asservie à la vitesse du moteur A5 lui-même asservi
à la vitesse du moteur principal A1 de la machine, entraíne en rotation les
galets 46a et 46b de la boíte à friser 31. Le moteur électrique A6 est piloté
par le dispositif de commande B6, qui peut être, par exemple, un variateur
de fréquence, lui-même relié, à l'aide du circuit électronique G formant le
réseau local interne à la machine à l'unité centrale programmable E, qui
peut être un automate ou un ordinateur. Le réglage de la tension de sortie du
ruban peigné est obtenu, soit par manipulation du dispositif informatique F,
F', J, N, soit en affichant directement la valeur souhaitée, soit en actionnant
des boutons + ou - destinés respectivement à augmenter et à diminuer cette
tension .
La valeur de cette tension de sortie du ruban peigné peut
également être mémorisée en fonction du lot de matière à travailler et, ainsi,
être rappelée pour le peignage d'un même lot ou d'un lot similaire de
matière à plusieurs reprises et à des moments différents, la peigneuse
réglant alors automatiquement la valeur de la tension de sortie du ruban
peigné correspondant. L'intérêt d'un tel dispositif de réglage est évident
lorsque plusieurs peigneuses sont à régler individuellement, simultanément
et à distance ou, lorsque plusieurs peigneuses sont placées en batterie de
régler pour chacune d'entre elles des valeurs de tension de sortie du ruban
peigné différentes afin de tenir compte par exemple de manchons
d'arrachage de qualité ou d'état différents.
Conformément à l'invention la tension de sortie du ruban
peigné entre le manchon d'arrachage 21 et les galets 46a et 46b de la boíte à
friser 31 peut être variable à l'intérieur d'un même cycle de peignage et peut
être réduite lorsque l'équipage mobile 25 est éloigné de la boíte à friser 31
et augmentée lorsque l'équipage mobile sera à proximité de la boíte à friser.
Entre ces deux valeurs extrêmes de tension, on modifiera
progressivement la tension, afin de ménager au maximum la cohésion du
ruban. De cette façon, tout risque de coupure du ruban peigné est évité et la
qualité textile est optimisée.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de
réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications
restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers
éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour
autant du domaine de protection de l'invention.