EP3609633A1 - Installation de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du monofilament métallique - Google Patents

Installation de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du monofilament métallique

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EP3609633A1
EP3609633A1 EP18715729.2A EP18715729A EP3609633A1 EP 3609633 A1 EP3609633 A1 EP 3609633A1 EP 18715729 A EP18715729 A EP 18715729A EP 3609633 A1 EP3609633 A1 EP 3609633A1
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EP
European Patent Office
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winding
critical
tension
metal monofilament
control
Prior art date
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EP18715729.2A
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German (de)
English (en)
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EP3609633B1 (fr
Inventor
Pascal BERTHO
Gaëtan DAVAYAT
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Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Original Assignee
Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
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Publication date
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
    • B21C47/003—Regulation of tension or speed; Braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/02—Drawing metal wire or like flexible metallic material by drawing machines or apparatus in which the drawing action is effected by drums
    • B21C1/12—Regulating or controlling speed of drawing drums, e.g. to influence tension; Drives; Stop or relief mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
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    • B65H59/38—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension
    • B65H59/384—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by regulating speed of driving mechanism of unwinding, paying-out, forwarding, winding, or depositing devices, e.g. automatically in response to variations in tension using electronic means
    • B65H59/385—Regulating winding speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/36—Wires

Definitions

  • the invention relates to an installation for regulating the tension of a metal monofilament and winding of the metal monofilament.
  • the invention applies to all types of metal monofilaments and in particular carbon steel monofilaments forming a metal reinforcement for use in a tire.
  • metal monofilament manufacturing facilities comprising in this order in the direction of travel of the metal monofilament, a drawing device of the metal monofilament, a device for training the metal monofilament and a device for winding of the metal monofilament for storing the metal monofilament and comprising a storage coil around which the metal monofilament is wound.
  • the metal monofilament from a drawing device is a monofilament which has a hanger as low as possible to avoid any problem of flatness a ply resulting from the calendering of several of these metal monofilaments. Indeed, non-planar webs cause problems of cutting and butting webs together during the manufacture of tires.
  • the object of the invention is to provide a device and a method of winding and regulating the voltage to obtain a straight metal monofilament.
  • the subject of the present invention is an installation for regulating the tension of a metallic mono filament and for winding up the metallic single filament, comprising:
  • the regulating device comprising: a frame,
  • the winding device comprising:
  • a winding spool movable in rotation about a winding axis, means for rotating the winding spool around the winding axis,
  • the installation comprising means for regulating the drive means connected to the drive means and to the detection means so as to reduce the speed of rotation of the winding spool when the indicator reaches the critical threshold corresponding to the value higher winding tension value, the control means being arranged so that the critical upper winding tension value is less than or equal to 1000 g.
  • the installation according to the invention makes it possible to reduce or eliminate the introduction of additional hanger in the metal monofilament during the winding step.
  • the tension applied to the metal monofilament is solely a function of the weight of the pulley or pulleys, the number of pulleys, the speed of the winding as well as its piloting.
  • the skilled person will determine the number and nature of the pulley or pulleys, the mass of the elements of the regulating device applying a voltage on the metal monofilament but also the voltage value of critical upper winding.
  • the regulation means make it possible to reduce the rotational speed of the winding spool and therefore the winding tension. applied to the metallic monofilament. This limits the introduction of additional hanger in the metal monofilament. It is therefore by acting on the winding speed that the winding tension, and therefore the additional hanger, are controlled.
  • Metal monofilament means a monofilament made of a metallic material, this material may consist of a metal core and optionally one or more layers of metallic or non-metallic coating. Such coating layers may for example be a brass layer, a layer of an adhesive composition or a layer of an adhesion primer. Such a metal monofilament has a main axis describing a substantially straight path when held under low voltage. In other words, it is not preformed, has no helical or wave shape and is not assembled (in contact) with another metal monofilament.
  • the installation according to the invention may also comprise one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination:
  • the regulating means are arranged to reduce the rotational speed of the winding spool as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical upper winding tension value.
  • the decrease in the speed of rotation is continuous until the value of the winding voltage becomes sufficiently low, that is to say as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the voltage value. critical upper winding.
  • the regulating means are arranged so that the critical upper winding tension value is less than or equal to 800 g, preferably 600 g and more preferably 500 g.
  • the higher the critical upper winding tension value the larger the additional bend introduced into the metal monofilament.
  • the installation comprises means for detecting at least one critical threshold of an indicator of the winding tension of the metal monofilament corresponding to a critical lower winding tension value; and or
  • the control means of the drive means are connected to the drive means and to the detection means in such a way as to increase the rotation speed of the winding spool when the indicator reaches the critical threshold corresponding to the tension value of the winding spool. critical bottom winding.
  • the regulating means are arranged to increase the rotational speed of the winding spool as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical lower winding tension value.
  • the increase in the speed of rotation is continuous until the value of the winding voltage becomes sufficiently high, that is to say as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the voltage value. bottom winding critical.
  • control means are arranged such that the critical lower winding voltage value is greater than or equal to 150 g, preferably 200 g, more preferably 300 g.
  • the detection means comprise means for measuring the winding tension of the metal monofilament between the regulating device and the winding device. Such detection means make it possible to directly determine the winding tension of the metal monofilament.
  • the indicator of the winding tension is, in this embodiment, the winding tension of the metal monofilament itself.
  • the means for measuring the tension are arranged downstream of the regulating device and upstream of the winding arrangement; and or
  • the regulating means is arranged to reduce the rotational speed of the winding spool when the winding tension of the metal monofilament goes above the critical upper winding tension value;
  • the regulating means are arranged to increase the rotational speed of the winding spool when the winding tension of the metal monofilament falls below the critical lower winding tension value;
  • the regulating means is arranged to reduce the rotation speed of the winding spool as long as the winding tension of the metal monofilament is above the critical upper winding tension value; and or The regulating means is arranged to increase the rotational speed of the winding spool when the winding tension of the metal monofilament is below the critical lower winding tension value; and or
  • the regulating means are arranged to increase the rotational speed of the winding spool as long as the winding tension of the metal monofilament is below the critical lower winding tension value; and or
  • the detection means comprise means for detecting at least one critical position of the control pulley corresponding to the critical upper winding tension value.
  • Such detection means can indirectly determine the winding tension of the metal monofilament.
  • the indicator of the winding tension is, in this embodiment, the position of the control pulley.
  • the only detection of the critical position is sufficient to detect the attainment of the critical upper winding voltage value contrary to the embodiment in which the winding tension is measured directly and in which continuous measurement is necessary.
  • the critical position can be characterized by an angle value or a function of the angle value, a coast value or a function of the coast value, the triggering of a sensor, whatever the nature of this sensor (optical, pressure, proximity, contactor, sound, etc.); and or
  • the regulating means are arranged to reduce the rotational speed of the winding spool when the control pulley reaches the critical position corresponding to the critical upper winding tension value;
  • the regulating means is arranged to reduce the rotational speed of the winding spool as long as the control pulley exceeds the critical position corresponding to the critical upper winding tension value;
  • the detection means comprise means for detecting at least one critical position of the control pulley corresponding to the critical lower winding tension value.
  • the indicator of the winding tension is, in this embodiment, the position of the control pulley.
  • the only detection of the critical position is sufficient to detect the achievement of the critical lower winding voltage value unlike the embodiment in which the winding tension is measured directly and in which continuous measurement is necessary.
  • the critical position can also be characterized by an angle value or a function of the angle value, a coast value or a function of the coast value, the triggering of a sensor, whatever the nature of this sensor (optical, pressure, proximity, contactor, sound, etc.); and or
  • the detection means comprise means for detecting at least one critical position of the control pulley corresponding to a critical lower winding tension value; and or
  • the regulating means are arranged to increase the rotational speed of the winding spool when the control pulley reaches the critical position corresponding to a critical lower winding tension value;
  • the regulating means is arranged to increase the rotational speed of the winding spool as long as the control pulley exceeds the critical position corresponding to a critical lower winding tension value;
  • the regulating device comprises means for guiding in curvilinear translation of the control pulley with respect to the frame, preferably means for guiding in circular translation of the control pulley with respect to the frame; and or
  • the guiding means in curvilinear translation comprise a lever carrying the control pulley, the control pulley being rotatably mounted relative to the lever, the lever being rotatably mounted relative to the frame about an axis of rotation of the lever. ; and / or the regulating device comprises guiding means in rectilinear translation of the control pulley with respect to the frame; and or
  • the guide means in rectilinear translation comprise a guide rail of the control pulley, the axis of the control pulley being mounted movable in translation in the guide rail; and or
  • the regulating device comprises several pulleys for regulating the tension of the metal monofilament mounted to rotate with respect to the frame about a common axis of rotation of the control pulleys, each control pulley being mounted movable in translation relative to the frame according to a direction substantially perpendicular to the common axis of rotation of the control pulleys, the control pulleys being arranged to be freely movable in translation relative to the frame under the effects of the tension of the metal monofilament and the weight of the control pulleys ; and or
  • control pulleys are rotatable independently of one another; and / or the regulating device comprises at least one return pulley of the metal monofilament mounted to rotate with respect to the frame about an axis of rotation of the return pulley, the return pulley being fixed in translation relative to the built; and or
  • the control device comprises a plurality of metal monofilament return pulleys mounted to rotate relative to the frame about a common axis of rotation of the return pulleys, each return pulley being fixed in translation relative to the frame; and or
  • the return pulleys are rotatable independently of one another; and / or the mass of the control pulley or pulleys is less than or equal to 1500 g, preferably 800 g; and or
  • the or each control pulley comprises a monolithic pulley roll made of a material having a density of less than or equal to 7 gcm-3, preferably 2 gcm-3.
  • Monolithic means that the roller forms a molded piece consisting of a single element unlike a roller consisting of several elements made of materials of different natures and assembled together; and or
  • the roller of the or each control pulley is made of a polymeric material.
  • polymeric material are nylon, polyester or polytetrafluoroethylene; and or
  • the or each control pulley comprises a substantially cylindrical roller having a winding diameter Of the metal monofilament at least partly around the roller, the diameter De satisfies the relationship Dc> 200.d in which d is the diameter of the monofilament metallic.
  • the or each return pulley comprises a substantially cylindrical roller having a winding diameter Dr of the metal monofilament at least partly around the roller, the diameter Dr verifies the relation Dr> 200.d in which d is the diameter of the metallic monofilament. Thanks to such return pulleys, it further reduces the risk of introduction of additional hanger; and or
  • the winding spool comprises a substantially cylindrical spool hub having a winding diameter of the metal monofilament around the hub, the diameter of De>> 200 d. Again, this further reduces the risk of introducing additional clothes hanger.
  • the invention finally relates to a method for regulating the tension of a metal monofilament and for winding the metallic monofilament by means of the tension regulating device of a metal monofilament and of winding the metal monofilament according to the invention, wherein a critical threshold of an indicator of the winding tension of the metal monofilament corresponding to a critical upper winding tension value is detected,
  • the method may include one or more of the following features, considered individually or in any technically feasible combination:
  • the rotation speed of the winding spool is reduced as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical upper winding tension value;
  • the rotational speed of the winding spool is reduced when the winding tension of the metal monofilament goes above the critical upper winding tension value;
  • the rotational speed of the winding spool is reduced as long as the winding tension of the metal monofilament is above the critical upper winding tension value;
  • the rotational speed of the winding spool is increased when the winding tension of the metal monofilament falls below a critical lower winding tension value
  • the rotational speed of the winding spool is increased as long as the winding tension of the metal monofilament is below the critical lower winding tension value;
  • the rotational speed of the winding spool is reduced when the control pulley reaches the critical position corresponding to the critical upper winding tension value;
  • the rotational speed of the winding spool is reduced as long as the control pulley exceeds the critical position corresponding to the critical upper winding tension value;
  • the rotational speed of the winding spool is increased when the control pulley reaches the critical position corresponding to a critical lower winding tension value
  • the rotational speed of the winding spool is increased as long as the control pulley exceeds the critical position corresponding to a critical lower winding tension value;
  • the metal monofilament has a diameter d ranging from 0.05 m to 0.50 mm, preferably from 0.10 mm to 0.45 mm, more preferably from 0.25 mm to 0.45 mm and even more preferentially from 0 , 28 mm to 0.40 mm.
  • the value of critical upper winding tension is less than or equal to 1000 g, preferably 800 g, more preferably 600 g and even more preferably 500 g.
  • the critical lower winding tension value is greater than or equal to 150 g, preferably 200 g, more preferably 300 g.
  • such a metal monofilament comprises a metal core of steel.
  • the steel comprises a carbon content ranging from 0.2% to 1% by weight and more preferably from 0.4% to 0.9% by weight.
  • the steel comprises a manganese content ranging from 0.3% to 0.7% by weight, a silicon content ranging from 0.1% to 0.3% by weight, and a phosphorus level of at most up to 0.045% inclusive of the mass, with a maximum sulfur content of up to 0.045% inclusive and a maximum nitrogen content of up to 0.008% inclusive.
  • the steel comprises at most 0.1% inclusive, preferably 0.05% inclusive, and more preferably 0.02% including mass bound vanadium and / or molybdenum.
  • the steel used comprises less than 0.5%, preferably not more than 0.05% inclusive, and more preferably not more than 0.02% inclusive of chromium.
  • the steel comprises at least 0.5% inclusive, preferably at least 5% inclusive, and more preferably at least 15% inclusive, inclusive of chromium.
  • a stainless steel comprises at least 2% inclusive, preferably at least 4% inclusive and more preferably at least 6% by weight nickel.
  • FIG. 1 illustrates an installation for regulating the voltage and for winding up a metallic single filament according to a first embodiment
  • FIG. 2 illustrates this installation according to a second embodiment
  • FIG. 3 illustrates this installation according to a third embodiment
  • FIGS. 4a and 4b illustrate control pulleys and return pulleys of these installations
  • FIG. 5 illustrates a winding coil of these facilities.
  • FIG. 1 shows a plant 2 for regulating the voltage of a metal monofilament 4 and for winding the metal monofilament 4 according to a first embodiment.
  • This installation 2 comprises a device 6 for regulating the tension of the metal monofilament 4 and a winding device 8 of the metal monofilament 4.
  • the winding device 8 is arranged downstream of the regulating device 6 in the direction of travel of the metal monofilament 4.
  • the regulation device 6 of the voltage is intended to regulate the tension of the metal monofilament 4 before the winding step and to avoid the introduction of an intolerable additional hanger in the metal monofilament 4.
  • a tension winding too high can lead to the introduction of an intolerable additional hanger in the metal monofilament 4 during the winding of the metal monofilament 4.
  • a winding tension too low can cause a floating phenomenon , the metal monofilament 4 then risking out of the elements of the installation 2, including guide elements. It is therefore preferable to maintain a certain voltage without exceeding a higher critical winding voltage.
  • the regulator 6 of the voltage of the metal monofilament 4 comprises a frame 10 and at least one regulating pulley 12 of the tension of the metal monofilament 4.
  • the control pulley 12 comprises a roller 13 of pulley.
  • This roller 13 is monolithic and is here made of a material having a density of less than or equal to 7 gcm-3, preferably 2 gcm-3, in this case in a polymeric material, here nylon.
  • the pulley is an element which undergoes high mechanical stresses. The material of the roller which is in contact with the monofilament must therefore be strong enough to withstand the tensile stresses but also the frictional wear.
  • the roller 11 has a winding diameter of of metal monofilament 4 at least partly around the roller 11.
  • the diameter De satisfies the relationship Dc> 200.d wherein d is the diameter of the metal monofilament 4.
  • the regulation pulley 12 is mounted to rotate relative to the frame 10 about an axis of rotation 14, for example by means of a bearing interposed between the roller 11 and the axis 14 or by direct contact between the roller 11 and the axis 14.
  • control pulley 12 is mounted movable in translation relative to the frame 10 in a direction substantially perpendicular to its axis of rotation 14.
  • the control pulley 12 is arranged to be freely movable in translation relative to the frame 10 under the effect of its own weight and the tension of the metal monofilament 4 which is wound at least partially around the control pulley 12.
  • the control pulley 12 is not powered or actuated by any mechanical device capable of giving it a movement other than the metal monofilament 4 and its own weight.
  • the regulating device 6 may also comprise at least one return pulley 13 of the metal monofilament 4 mounted to rotate with respect to the frame 10 about an axis of rotation 15, the return pulley 13 being fixed in translation relative to the 10.
  • the pulley 13 comprises a roller pulley 17.
  • the roller 17 has a winding diameter Dr of the metal monofilament 4 at least partly around the roller 17.
  • the diameter Dr verifies the relationship Dr> 200.d.
  • the axis of rotation 15 and the axis of rotation 14 are parallel to each other.
  • the regulating device 6 also comprises means 16 for detecting at least one critical threshold of an indicator of the winding tension of the metal monofilament 4 corresponding to a critical upper winding tension value.
  • the regulating device 6 also comprises means 16 for detecting at least one critical threshold of an indicator of the winding tension of the metal monofilament 4 corresponding to a critical lower winding tension value.
  • the critical upper winding tension value corresponds to a maximum tension at which the metal monofilament 4 can be subjected without this posing a risk of introducing an intolerable hanger into the metal monofilament 4.
  • the winding tension value lower critical corresponds to a minimum voltage to which the metal monofilament 4 can be subjected without this represents a risk of floating the metal monofilament 4.
  • the regulating device 6 may comprise curvilinear translation guide means 28 of the regulation pulley 12 relative to the frame 10. These curvilinear translation guide means 28 are here circular translational guide means.
  • the rotational guide means 28 may comprise a lever 30 carrying the regulation pulley 12. Said control pulley is rotatably mounted relative to the lever 30. The lever is mounted to rotate relative to the frame 10 around a rotation axis 32 of the lever.
  • the axis of rotation 32, the axis of rotation 15 and the axis of rotation 14 are preferably parallel to each other.
  • the indicator of the winding tension of the metal monofilament corresponds to the position of the control pulley 12. It is therefore the position of the control pulley 12 which will be detected by the detection means. 16.
  • the detection means 16 comprise means for detecting at least one critical position of the regulation pulley 12 corresponding to the critical upper winding tension value and of at least one critical position of the regulation pulley 12 corresponding to a lower critical winding voltage value.
  • the detection means 16 may for example be optical detectors or magnetic detectors.
  • the detection means comprise a photoelectric cell.
  • optical detectors or magnetic detectors makes it possible to refine the detection of the critical threshold of an indicator of the monofilament winding voltage, and thus allows a more precise regulation of this voltage.
  • the winding device 8 comprises a winding spool 18 rotatable about a winding axis 20.
  • the winding spool 8 comprises a substantially cylindrical spool hub 19 having a winding diameter of the metal monofilament 4 around the hub 19.
  • the diameter De satisfies the relation De> 200.d.
  • the diameter De is here the diameter of the outer surface of the hub 19 and here is between 100 mm and 380 mm, and more preferably between 100 mm and 200 mm.
  • Said winding device 8 also comprises driving means 22 for rotating the winding spool around the winding axis 20, for example a motor.
  • the winding axis 20, the axis 14, the axis 15 and the axis 32 may be parallel to each other.
  • the installation 2 comprises control means 24 of the drive means 22.
  • the control means 24 are connected to the drive means 22 and to the detection means 16.
  • the control means 24 receive a signal from the detection means 16 and adjust the rotational speed of the winding spool 18 by acting on the drive means 22.
  • the control means 24 are arranged to reduce the speed of rotation of the winding coil 18 when the indicator reaches the critical threshold corresponding to the critical upper winding voltage value, and here when the control pulley 12 reaches the critical position corresponding to the critical upper winding tension value. Reducing the rotational speed of the winding spool 18 makes it possible to reduce the winding tension.
  • the regulation means 24 are arranged to increase the speed of rotation of the winding coil 18 when the indicator reaches the critical threshold corresponding to the critical lower winding tension value, and here when the The control pulley 12 reaches the critical position corresponding to the critical lower winding tension value. Increasing the rotational speed of the winding spool 18 makes it possible to increase the winding tension.
  • the winding tension is thus controlled by acting on the winding speed of the metal monofilament 4.
  • control means 24 of the drive means 22 are arranged such that the critical upper winding tension value is less than or equal to 1000 g.
  • Said control means 24 of the drive means 22 may for example be arranged so that the critical upper winding tension value is less than or equal to 800 g, preferably 600 g and more preferably 500 g.
  • Said control means 24 of the drive means can be arranged so that the critical lower winding voltage value is greater than or equal to 150 g, preferably 200 g and more preferably 300 g.
  • the regulation means 24 are arranged to reduce the rotation speed of the coil as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical upper winding voltage value.
  • the control means 24 are arranged to reduce the rotational speed of the winding spool 18 as the control pulley 12 exceeds the critical position corresponding to the upper winding tension value. critical.
  • the regulating means 24 are arranged to increase the rotation speed of the winding coil as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical lower winding tension value.
  • the regulating means 24 are arranged to increase the rotational speed of the winding spool 18 as long as the regulation pulley 12 exceeds the critical position corresponding to a lower winding tension value. critical.
  • the regulation device 6 comprises rectilinear translation guide means 34 of the regulation pulley 12 with respect to the frame 10.
  • the guiding means in rectilinear translation 34 may comprise a guiding slide 36 of the regulating pulley 12, the axis 14 of the regulating pulley being mounted movable in translation in the guiding slideway 36.
  • the indicator of the winding tension of the metal monofilament corresponds to the position of the control pulley 12.
  • the movement of the regulation pulley 12 relative to the frame is plus a curvilinear translation but a rectilinear translation.
  • control pulley 12 the return pulley 13, the detection means 16, the winding spool 18, the driving means 22 and the regulating means 24 according to the first embodiment may be applied to this second embodiment.
  • the detection means 16 comprise means for measuring the winding voltage 26 of the metal monofilament 4 between the regulating device 6 and the winding device 8.
  • the means for measuring the voltage 26 may for example be a tensiometer. This embodiment makes it possible to directly measure the winding tension of the metal monofilament 4. The means for measuring the voltage 26 can complete the detection means 16 or replace them.
  • the regulating means 24 are arranged to reduce the speed of rotation of the winding spool 18 when the winding tension of the metal monofilament 4 passes above the critical upper winding tension value and arranged so to increase the speed of rotation of the winding coil 18 when the winding voltage of the metal monofilament 4 passes below the critical lower winding voltage value.
  • the regulation means 24 are arranged in such a way as to reduce the speed of rotation of the winding coil both the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical upper winding voltage value.
  • the regulating means 24 are arranged to reduce the speed of rotation of the winding coil 18 as long as the winding tension of the metal monofilament 4 is above the voltage value d critical upper winding.
  • the regulating means 24 are arranged to increase the rotation speed of the winding coil as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical lower winding tension value.
  • the regulation means 24 are arranged so as to increase the speed of rotation of the winding coil 18 as long as the winding tension of the metal monofilament 4 is below the voltage value d critical bottom winding.
  • the guide means of the control pulley 12 shown in FIG. 3 are curvilinear translation guide means 28.
  • this embodiment may alternatively comprise rectilinear translation guide means 34.
  • the regulation means 24 are integrated in the structure of the drive means 22 and are therefore not shown in FIG.
  • the installation 2 may comprise several regulating pulleys 12a, 12b, 12c of the tension of the metal monofilament 4 mounted to rotate with respect to the frame 10 around the a common axis 14 of rotation of the control pulleys 12a, 12b, 12c.
  • Each control pulley 12 is mounted in translation relative to the frame 10 in a direction substantially perpendicular to the common axis 14 of rotation of the control pulleys 12a, 12b, 12c.
  • Each control pulley 12a, 12b, 12c comprises a corresponding roller 11a, 11b, 11c.
  • the control pulleys are arranged to be freely movable in translation relative to the frame 10 under the effects of the tension of the metal monofilament 4 and the weight of the control pulleys 12a, 12b, 12c.
  • control pulleys 12a, 12b, 12c can be rotated independently of one another. Thus, a difference in speed of passage of the metal monofilament 4 from one pulley to the other will not cause additional mechanical stresses in contact with the control pulleys 12a, 12b, 12c, in particular no slip of the metal filament 4 to contact pulleys which could lead to premature wear of the rollers 13 and poor regulation of the tension of the metal monofilament 4.
  • the regulation device may also comprise several return pulleys 13a, 13b, 13c of the metal monofilament 4 mounted to rotate with respect to the frame 10 about a common axis of rotation of the return pulleys, each return pulley being fixed in translation relative to the frame.
  • Each return pulley 13a, 13b, 13c comprises a corresponding roller 17a, 17b, 17c.
  • the multiplication of the return pulleys makes it possible to increase the length of the path of the metallic monofilament and to reduce the winding tension applied to the metal monofilament 4.
  • the return pulleys 13a, 13b, 13c can be rotated independently of one another for the same reasons as for the control pulleys 12a, 12b, 12c.
  • the mass of the pulley or pulleys exerts a force opposite to that of the winding tension.
  • the mass of the pulley or pulleys will act on the winding tension. Too much mass can increase the tension too much.
  • the mass of the control pulley or pulleys 12 may therefore be less than or equal to 1500 g, preferably 800 g.
  • the invention also relates to a method for regulating the tension of a metal monofilament and of winding of the metal monofilament 4 by means of a system for regulating the tension of a metallic mono-filament and for winding the metal.
  • mono metallic filament comprising:
  • a winding device 8 of the metal monofilament arranged downstream of the regulating device in the direction of travel of the metal monofilament, the winding device comprising a winding coil 18 rotatable about an axis of winding 20,
  • a critical threshold of an indicator of the winding tension of the metal monofilament 4 corresponding to a critical lower winding voltage value is detected and when the indicator reaches the critical threshold corresponding to the value of lower critical winding tension, the speed of rotation of the winding spool 18 is increased.
  • the rotational speed of the take-up spool is reduced as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical upper take-up tension value and the rotational speed of the take-up spool is increased as long as the indicator exceeds the critical threshold corresponding to the critical lower winding voltage value.
  • At least one critical position of the control pulley 12 corresponding to the critical upper winding tension value is detected and at least one critical position of at least one critical position is detected.
  • the control pulley 12 corresponding to a critical lower winding tension value is detected.
  • the rotational speed of the take-up spool 18 is reduced when the control pulley 12 reaches the critical position corresponding to the critical upper take-up tension value and the rotational speed of the take-up spool 18 is increased when the The control pulley 12 reaches the critical position corresponding to a critical lower winding tension value.
  • the rotational speed of the winding spool 18 is reduced as long as the control pulley 12 exceeds the critical position corresponding to the critical upper winding tension value and the speed is increased. rotating the winding spool 18 as long as the control pulley 12 exceeds the critical position corresponding to a critical lower winding tension value.
  • the pulley moves between the two critical positions as a function of the tension variations of the metal monofilament 4.
  • the winding tension of the metal monofilament 4 is measured between the regulating device 6 and the winding device 8.
  • the rotational speed of the winding spool 18 is reduced when the winding tension of the metal monofilament 4 passes above the critical upper winding tension value and the rotational speed of the spool of the spool is increased. winding 18 when the winding tension of the metal monofilament 4 goes below a critical lower winding tension value.
  • the rotational speed of the winding spool 18 is reduced as long as the winding tension of the metal monofilament 4 is above the critical upper winding tension value and increases the rotational speed of the winding spool 18 as long as the winding tension of the metal monofilament 4 is below the critical lower winding tension value.
  • the critical upper winding tension value is less than or equal to 1000 g, preferably 800 g, more preferably 600 g and even more preferentially 500 g. and the critical lower winding tension value is greater than or equal to 150 g, preferably 200 g, more preferably 300 g.
  • a metal monofilament (4) is wound by means of a tension regulation and winding apparatus comprising:
  • a device for regulating (6) the tension of the metallic monofilament a device for winding (8) the metallic monofilament arranged downstream of the regulating device in the running direction of the metallic monofilament,
  • the regulating device (6) comprising:
  • At least one regulating pulley (12) of the tension of the metal monofilament (4) mounted to rotate with respect to the frame (10) about an axis of rotation (14) of the control pulley, the control pulley (12) being mounted movable in translation relative to the frame (10) in a direction substantially perpendicular to the axis of rotation (14) of the control pulley, the control pulley (12) being arranged to be freely movable in translation relative to the frame (10) under the effects of the tension of the metal monofilament (4) and the weight of the control pulley, means (16) for detecting at least one critical threshold of an indicator of the winding tension of the metal monofilament (4) corresponding to a critical upper winding tension value,
  • the winding device (8) comprising:
  • winding spool (18) rotatable about a winding axis (20), driving means (22) for rotating the winding spool (18) about the winding axis (20)
  • the plant (2) comprising regulating means (24) for driving means (22) connected to the driving means (22) and the detecting means (16) so as to reduce the rotational speed of the reel winding (18) when the indicator reaches the critical threshold corresponding to the critical upper winding voltage value.
  • the winding spool has a winding diameter of 200 mm.
  • control pulley (12) is 80 mm. Different tests are carried out. For each test, 5 samples of 600 mm are taken from which the hanger is measured, that is to say, by laying the sample flat, the maximum distance between the sample and a straight line passing through both ends of the sample, the distance being measured on a perpendicular to this straight line. The average of the 5 measurements is calculated.
  • the results are expressed in base 100, 100 corresponding to the hanger obtained on average with a steel roller and a winding tension, typical of the prior art, of 2500 g. A value less than 100 corresponds to a lower hanger.
  • the results are recorded in the following table.

Landscapes

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Abstract

L'installation (2) de régulation de la tension et d'enroulage d'un monofilament métallique (4) comprend : - un dispositif de régulation (6) de la tension du monofilament, - un dispositif d'enroulement (8) du mono filament. Le dispositif de régulation (6) comprend : un bâti (10), une poulie de régulation (12) librement mobile sous les effets de la tension du monofilament (4) et du poids de la poulie de régulation, des moyens de détection (16) d'un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament (4). Le dispositif d'enroulement (8) comprend : une bobine d'enroulement (18), des moyens d'entraînement (22) en rotation de la bobine d'enroulement (18). L'installation (2) comprend des moyens de régulation (24) des moyens d'entraînement (22) de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque l'indicateur atteint le seuil critique.

Description

Installation de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du monofilament métallique
L'invention a pour objet une installation de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du mono filament métallique.
L'invention s'applique à tout type de monofilaments métalliques et notamment aux monofilaments en acier au carbone formant un renfort métallique destiné à être utilisé dans un pneumatique.
On connaît de l'état de la technique des installations de fabrication de mono filament métallique comprenant dans cet ordre dans le sens de défilement du monofilament métallique, un dispositif de tréfilage du monofilament métallique, un dispositif de dressage du monofilament métallique et un dispositif d'enroulage du mono filament métallique permettant de stocker le monofilament métallique et comprenant une bobine de stockage autour de laquelle le monofilament métallique est enroulé.
Ce monofilament métallique étant destiné à être utilisé directement dans des nappes puis en pneumatiques, il est préférable que le monofilament métallique issu d'un dispositif de tréfilage soit un mono filament qui présente un cintre aussi faible que possible afin d'éviter tout problème de planéité d'une nappe issue du calandrage de plusieurs de ces monofilaments métalliques. En effet, des nappes non planes engendrent des problèmes de coupe et d'aboutage des nappes entre elles lors de la fabrication des pneumatiques..
On connaît de l'état de la technique des dispositifs de régulation de la tension situés entre le dispositif de dressage et le dispositif d'enroulage. Cependant, les inventeurs ont remarqué que de tels dispositifs de régulation de la tension, de par la tension minimale qu'ils appliquaient sur le monofilament métallique, introduisent, lors de l'étape d'enroulage du monofilament métallique, un cintre additionnel dans le monofilament métallique au-delà du niveau acceptable pour permettre un calandrage correct des monofilaments métallique et l'obtention de nappes planes.
Il existe donc un besoin d'une installation et d'un procédé permettant de limiter voire de supprimer l'introduction de cintre additionnel dans le monofilament métallique lors de l'étape d'enroulage du monofilament métallique. L'invention a pour but de fournir un dispositif et un procédé d'enroulage et de régulation de la tension permettant d'obtenir un monofilament métallique droit.
A cet effet, la présente invention a pour objet une installation de régulation de la tension d'un mono filament métallique et d'enroulage du mono filament métallique comprenant :
- un dispositif de régulation de la tension du monofilament métallique,
- un dispositif d'enroulement du mono filament métallique agencé en aval du dispositif de régulation dans le sens de défilement du monofilament métallique,
le dispositif de régulation comprenant : un bâti,
au moins une poulie de régulation de la tension du monofilament métallique montée mobile en rotation par rapport au bâti autour d'un axe de rotation de la poulie de régulation, la poulie de régulation étant montée mobile en translation par rapport au bâti selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation de la poulie de régulation, la poulie de régulation étant agencée de façon à être librement mobile en translation par rapport au bâti sous les effets de la tension du monofilament métallique et du poids de la poulie de régulation,
des moyens de détection d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique,
le dispositif d'enroulement comprenant :
une bobine d'enroulement mobile en rotation autour d'un axe d'enroulement, des moyens d'entraînement en rotation de la bobine d'enroulement autour de l'axe d'enroulement,
l'installation comprenant des moyens de régulation des moyens d'entraînement reliés aux moyens d'entraînement et aux moyens de détection de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, les moyens de régulation étant agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage supérieure critique soit inférieure ou égale à 1000 g..
Avantageusement, l'installation selon l'invention permet de réduire voir de supprimer l'introduction de cintre additionnel dans le monofilament métallique lors de l'étape d'enroulage.
En effet, les inventeurs à l'origine de l'invention ont identifié que la raison principale de l'introduction de cintre additionnel lors de l'étape d'enroulage du monofilament métallique était une tension d'enroulage trop élevée du mono filament métallique.
Grâce à l'installation selon l'invention, et notamment grâce au libre déplacement de la ou des poulies de régulation, la tension appliquée au monofilament métallique est uniquement fonction du poids de la ou des poulies, du nombre de poulies, de la vitesse d'enroulage ainsi que de son pilotage. Ainsi, en fonction du cintre additionnel tolérable, l'homme du métier déterminera le nombre et la nature de la ou des poulies, la masse des éléments du dispositif de régulation appliquant une tension sur le mono filament métallique mais aussi la valeur de tension d'enroulage supérieur critique. Conformément à l'invention, lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, les moyens de régulation permettent de réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement et donc la tension d'enroulage appliquée au monofilament métallique. On limite ainsi l'introduction de cintre additionnel dans le mono filament métallique. C'est donc en agissant sur la vitesse d'enroulement que la tension d'enroulage, et donc le cintre additionnel, sont contrôlés.
Enfin, grâce à l'utilisation d'une tension d'enroulage relativement faible, on peut ainsi enrouler une grande longueur de mono filament métallique sur la bobine d'enroulement sans risquer d'écraser le moyeu de la bobine lorsqu'il est en acier, ou bien sans que cela ne nécessite un changement de moyeu de la bobine pour un moyeu plus résistant et plus coûteux. En effet, lors de l'enroulage, les couches enroulées successivement exercent une force de frettage. Cette force de frettage est d'autant plus élevée que le nombre de couches enroulées est élevé et que la tension d'enroulage est élevée. En utilisant une tension d'enroulage trop élevée, comme c'est le cas dans l'état de la technique, on écrase le moyeu de la bobine à l'atteinte d'un nombre de couches enroulées sur la bobine relativement faible. En utilisant le dispositif selon l'invention et donc une tension d'enroulage relativement faible, on augmente donc le nombre de couches enroulables autour du moyeu et donc la capacité de stockage des bobines.
Par monofilament métallique, on entend un monofilament réalisé dans une matière métallique, cette matière pouvant être constituée d'une âme métallique et éventuellement d'une ou plusieurs couches de revêtement métallique ou non-métallique. De telles couches de revêtement peuvent par exemple être une couche de laiton, une couche d'une composition adhésive ou encore une couche d'un primaire d'adhésion. Un tel monofilament métallique présente un axe principal décrivant une trajectoire sensiblement rectiligne lorsqu'il est tenu sous faible tension. En d'autres termes, il n'est pas préformé, ne présente aucune forme en hélice ou en vague et n'est pas assemblé (au contact) d'un autre monofilament métallique.
L'installation selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
Les moyens de régulation sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique. Ainsi, la baisse de la vitesse de rotation est continue jusqu'à ce que la valeur de la tension d'enroulage redevienne suffisamment faible, c'est-à-dire tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique. Par dépasser, on entend que, lorsque l'indicateur est une fonction croissante de la vitesse de rotation, dépasser signifie être supérieur au seuil critique et que, lorsque l'indicateur est une fonction décroissante de la vitesse de rotation, dépasser signifie être inférieur au seuil critique, et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage supérieure critique est inférieure ou égale à 800 g, de préférence à 600 g et plus préférentiellement 500 g. Plus la valeur de tension d'enroulage supérieure critique est élevée, plus le cintre additionnel introduit dans le monofilament métallique est important. Ainsi, il est préférable de réduire cette valeur de tension d'enroulage supérieure critique autant que possible en fonction du cintre additionnel tolérable et de la vitesse de rotation qui conditionne également la productivité de l'installation ; et/ou
L'installation comprend des moyens de détection d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du mono filament métallique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou Les moyens de régulation des moyens d'entraînement sont reliés aux moyens d'entraînement et aux moyens de détection de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Ainsi, cela permet d'éviter tout flottement du monofilament métallique dans l'installation et de supprimer tout risque de sortie du monofilament des différents éléments constitutifs de l'installation, notamment toute sortie des poulies ou des éléments de guidage ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Ainsi, la hausse de la vitesse de rotation est continue jusqu'à ce que la valeur de la tension d'enroulage redevienne suffisamment élevée, c'est-à-dire tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Par dépasser, on entend que, lorsque l'indicateur est une fonction croissante de la vitesse de rotation, dépasser signifie être supérieur au seuil critique et que, lorsque l'indicateur est une fonction décroissante de la vitesse de rotation, dépasser signifie être inférieur au seuil critique ; et/ou
les moyens de régulation sont agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage inférieure critique est supérieure ou égale à 150 g, de préférence à 200 g, plus préférentiellement à 300 g. Plus la valeur de tension d'enroulage inférieure critique est élevée, plus le risque de flottement est réduit ; et/ou
Les moyens de détection comprennent des moyens de mesure de la tension d'enroulage du mono filament métallique entre le dispositif de régulation et le dispositif d'enroulement. De tels moyens de détection permettent de déterminer directement la tension d'enroulage du monofilament métallique. Ainsi, l'indicateur de la tension d'enroulage est, dans ce mode de réalisation, la tension d'enroulage du monofilament métallique elle-même. De façon à avoir une tension aussi significative de la tension d'enroulage du monofilalement sur la bobine d'enroulement, les moyens de mesure de la tension sont agencés en aval du dispositif de régulation et en amont du disposition d'enroulament ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique passe au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique passe en-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique est au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou Les moyens de régulation sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique est en-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique est en-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique; et/ou
Les moyens de détection comprennent des moyens de détection d'au moins une position critique de la poulie de régulation correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique. De tels moyens de détection permettent de déterminer indirectement la tension d'enroulage du monofilament métallique. Ainsi, l'indicateur de la tension d'enroulage est, dans ce mode de réalisation, la position de la poulie de régulation. De plus, dans ce mode de réalisation, la seule détection de la position critique est suffisante pour détecter l'atteinte de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique contrairement au mode de réalisation dans lequel on mesure directement la tension d'enroulage et dans lequel une mesure continue est nécessaire. La position critique peut être caractérisée par une valeur d'angle ou une fonction de la valeur d'angle, une valeur de côte ou une fonction de la valeur de côte, le déclenchement d'un capteur, quel que soit la nature de ce capteur (optique, de pression, de proximité, contacteur, sonore, etc ..) ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la poulie de régulation atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la poulie de régulation dépasse la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
les moyens de détection comprennent des moyens de détection d'au moins une position critique de la poulie de régulation correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. De façon analogue à ce qui précède, l'indicateur de la tension d'enroulage est, dans ce mode de réalisation, la position de la poulie de régulation. De plus, dans ce mode de réalisation, le seule détection de la position critique est suffisante pour détecter l'atteinte de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique contrairement au mode de réalisation dans lequel on mesure directement la tension d'enroulage et dans lequel une mesure continue est nécessaire. La position critique peut également être caractérisée par une valeur d'angle ou une fonction de la valeur d'angle, une valeur de côte ou une fonction de la valeur de côte, le déclenchement d'un capteur, quel que soit la nature de ce capteur (optique, de pression, de proximité, contacteur, sonore, etc ..) ; et/ou Les moyens de détection comprennent des moyens de détection d'au moins une position critique de la poulie de régulation correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la poulie de régulation atteint la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
Les moyens de régulation sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la poulie de régulation dépasse la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
Le dispositif de régulation comprend des moyens de guidage en translation curviligne de la poulie de régulation par rapport au bâti, de préférence des moyens de guidage en translation circulaire de la poulie de régulation par rapport au bâti ; et/ou
Les moyens de guidage en translation curviligne comprennent un levier portant la poulie de régulation, la poulie de régulation étant montée mobile en rotation par rapport au levier, le levier étant monté mobile en rotation par rapport au bâti autour d'un axe de rotation du levier ; et/ou Le dispositif de régulation comprend des moyens de guidage en translation rectiligne de la poulie de régulation par rapport au bâti ; et/ou
Les moyens de guidage en translation rectiligne comprennent une glissière de guidage de la poulie de régulation, l'axe de la poulie de régulation étant monté mobile en translation dans la glissière de guidage ; et/ou
Le dispositif de régulation comprend plusieurs poulies de régulation de la tension du monofilament métallique montées mobiles en rotation par rapport au bâti autour d'un axe commun de rotation des poulies de régulation, chaque poulie de régulation étant montée mobile en translation par rapport au bâti selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe commun de rotation des poulies de régulation, les poulies de régulation étant agencées de façon à être librement mobiles en translation par rapport au bâti sous les effets de la tension du monofilament métallique et du poids des poulies de régulation; et/ou
Les poulies de régulation sont mobiles en rotation indépendamment les unes des autres ; et/ou Le dispositif de régulation comprend au moins une poulie de renvoi du mono filament métallique montée mobile en rotation par rapport au bâti autour d'un axe de rotation de la poulie de renvoi, la poulie de renvoi étant fixe en translation par rapport au bâti ; et/ou
Le dispositif de régulation comprend plusieurs poulies de renvoi du monofilament métallique montées mobiles en rotation par rapport au bâti autour d'un axe commun de rotation des poulies de renvoi, chaque poulie de renvoi étant fixe en translation par rapport au bâti ; et/ou
Les poulies de renvoi sont mobiles en rotation indépendamment les unes des autres ; et/ou La masse de la ou des poulies de régulation est inférieure ou égale à 1 500 g, de préférence à 800 g ; et/ou La ou chaque poulie de régulation comprend un galet de poulie monolithique réalisé dans un matériau présentant une masse volumique inférieure ou égale à 7 g.cm-3, de préférence à 2 g.cm-3. Par monolithique, on entend que le galet forme une pièce venue de moulage constitué d'un unique élément contrairement à un galet constitué de plusieurs éléments réalisés dans des matériaux de natures différentes et assemblés ensembles ; et/ou
Le galet de la ou de chaque poulie de régulation est réalisé dans un matériau polymérique. De tels exemples de matériau polymérique sont le nylon, le polyester ou encore le polytétrafluoroéthylène ; et/ou
La ou chaque poulie de régulation comprend un galet de forme sensiblement cylindrique présentant un diamètre d'enroulement De du monofilament métallique au moins en partie autour du galet, le diamètre De vérifie la relation Dc>200.d dans laquelle d est le diamètre du monofilament métallique. Grâce à de telles poulies de régulation, on réduit encore davantage le risque d'introduction de cintre additionnel ; et/ou
La ou chaque poulie de renvoi comprend un galet de forme sensiblement cylindrique présentant un diamètre d'enroulement Dr du mono filament métallique au moins en partie autour du galet, le diamètre Dr vérifie la relation Dr>200.d dans laquelle d est le diamètre du monofilament métallique. Grâce à de telles poulies de renvoi, on réduit encore davantage le risque d'introduction de cintre additionnel ; et/ou
La bobine d'enroulement comprend un moyeu de bobine de forme sensiblement cylindrique présentant un diamètre d'enroulement De du monofilament métallique autour du moyeu, le diamètre De vérifie De>200.d. Là encore, cela permet de réduire encore davantage le risque d'introduction de cintre additionnel.
L'invention se rapporte enfin à un procédé de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du monofilament métallique au moyen de l'installation de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du monofilament métallique selon l'invention, procédé dans lequel on détecte un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du mono filament métallique correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique,
et dans lequel, lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement.
Le procédé peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
On détecte un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou Lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique, on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement ; et/ou On augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou On mesure la tension d'enroulage du mono filament métallique entre le dispositif de régulation et le dispositif d'enroulement ; et/ou
- On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la tension d'enroulage du mono filament métallique passe au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique est au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
On augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique passe en-dessous d'une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
On augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique est en-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
On détecte au moins une position critique de la poulie de régulation correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la poulie de régulation atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la poulie de régulation dépasse la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique ; et/ou
On détecte au moins une position critique de la poulie de régulation correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
On augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque la poulie de régulation atteint la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
On augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que la poulie de régulation dépasse la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique ; et/ou
Le monofilament métallique présente un diamètre d allant de 0,05 m à 0,50 mm, de préférence de 0,10 mm à 0,45 mm, plus préférentiellement de 0,25 mm à 0,45 mm et encore plus préférentiellement de 0,28 mm à 0,40 mm.
- La valeur de tension d'enroulage supérieure critique est inférieure ou égale à 1000 g, de préférence à 800 g, plus préférentiellement à 600 g et encore plus préférentiellement 500 g. La valeur de tension d'enroulage inférieure critique est supérieure ou égale à 150 g, de préférence à 200 g, plus préférentiellement à 300 g.
De préférence, un tel monofilament métallique comprend une âme métallique en acier. De préférence, l'acier comprend un taux de carbone allant de 0,2 % à 1 % en masse et plus préférentiellement de 0,4 % à 0,9 % en masse. De préférence, l'acier comprend un taux de manganèse allant de 0,3 % à 0,7 % en masse, un taux de silicium allant de 0,1 % à 0,3 % en masse, un taux de phosphore allant au plus jusqu'à 0,045 % borne incluse en masse, un taux de soufre allant au plus jusqu'à 0,045 % borne incluse en masse et un taux d'azote allant au plus jusqu'à 0,008 % borne incluse en masse. De façon optionnelle, l'acier comprend au plus 0,1 % borne incluse, de préférence 0,05 % borne incluse, et plus préférentiellement 0,02 % borne incluse en masse de vanadium et/ou de molybdène. Dans un mode de réalisation, l'acier utilisé comprend moins de 0,5 %, de préférence au plus 0,05 % borne incluse, et plus préférentiellement au plus 0,02 % borne incluse en masse de chrome. Dans un autre mode de réalisation utilisant de l'acier dit inoxydable, l'acier comprend au moins 0,5 % borne incluse, de préférence au moins 5 % borne incluse et plus préférentiellement au moins 15 % borne incluse en masse de chrome. De préférence, un acier inoxydable comprend au moins 2% borne incluse, de préférence au moins 4% borne incluse et plus préférentiellement au moins 6% en masse de nickel. La présente invention sera mieux comprise à la lumière de la description suivante qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de limiter ladite invention, accompagnée des figures suivantes :
- la figure 1 illustre une installation de régulation de la tension et d'enroulage d'un mono filament métallique selon un premier mode de réalisation,
- la figure 2 illustre cette installation selon un second mode de réalisation,
- la figure 3 illustre cette installation selon un troisième mode de réalisation,
- les figures 4a et 4b illustrent des poulies de régulation et des poulies de renvoi de ces installations, et
- la figure 5 illustre une bobine d'enroulement de ces installations.
Sur les différentes figures, les éléments analogues sont désignés par des références identiques.
En outre, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l'échelle afin de présenter une vue permettant de faciliter la compréhension de l'invention.
On a représenté sur la figure 1 , une installation 2 de régulation de la tension d'un mono filament métallique 4 et d'enroulage du mono filament métallique 4 selon un premier mode de réalisation. Cette installation 2 comprend un dispositif de régulation 6 de la tension du monofilament métallique 4 et un dispositif d'enroulement 8 du monofilament métallique 4. Le dispositif d'enroulement 8 est agencé en aval du dispositif de régulation 6 dans le sens de défilement du monofilament métallique 4.
Le dispositif de régulation 6 de la tension a pour but de réguler la tension du monofilament métallique 4 avant l'étape d'enroulage et d'éviter l'introduction d'un cintre additionnel intolérable dans le monofilament métallique 4. En effet, une tension d'enroulage trop élevée peut entraîner l'introduction d'un cintre additionnel intolérable dans le mono filament métallique 4 lors de l'enroulage du monofilament métallique 4. A l'inverse, une tension d'enroulage trop basse peut entraîner un phénomène de flottement, le monofilament métallique 4 risquant alors de sortir des éléments de l'installation 2, notamment des éléments de guidage. Il est donc préférable de conserver une certaine tension sans toutefois dépasser une tension d'enroulage supérieure critique.
Le dispositif de régulation 6 de la tension du mono filament métallique 4 comprend un bâti 10 et au moins une poulie de régulation 12 de la tension du mono filament métallique 4. La poulie de régulation 12 comprend un galet 13 de poulie. Ce galet 13 est monolithique et est ici réalisé dans un matériau présentant une masse volumique inférieure ou égale à 7 g.cm-3, de préférence à 2 g.cm-3, en l'espèce dans un matériau polymérique, ici le nylon. La poulie est un élément qui subit des contraintes mécaniques élevées. Le matériau du galet qui est au contact du monofilament doit donc être suffisamment résistant pour endurer les contraintes de tension mais également l'usure par frottement. De plus, le matériau polymérique permet d'obtenir une poulie suffisamment légère pour ne pas augmenter la tension d'enroulage de manière trop importante tout en assurant néanmoins la fonction de régulation de la poulie 12. Le galet 11 présente un diamètre d'enroulement De du monofilament métallique 4 au moins en partie autour du galet 11. Le diamètre De vérifie la relation Dc>200.d dans laquelle d est le diamètre du monofilament métallique 4. En l'espèce, le diamètre De est ici le diamètre de la surface externe d'une gorge de passage du monofilament métallique 4 et ici Dc=100 mm. La poulie de régulation 12 est montée mobile en rotation par rapport au bâti 10 autour d'un axe de rotation 14, par exemple par l'intermédiaire d'un roulement interposé entre le galet 11 et l'axe 14 ou bien par contact direct entre le galet 11 et l'axe 14. De plus, la poulie de régulation 12 est montée mobile en translation par rapport au bâti 10 selon une direction sensiblement perpendiculaire à son axe de rotation 14. La poulie de régulation 12 est agencée de façon à être librement mobile en translation par rapport au bâti 10 sous l'effet de son propre poids et de la tension du mono filament métallique 4 qui est enroulé au moins partiellement autour de la poulie de régulation 12. Ainsi, la poulie de régulation 12 n'est pas motorisée, ni actionnée par aucun dispositif mécanique susceptible de lui conférer un mouvement autre que le monofilament métallique 4 et son propre poids.
Le dispositif de régulation 6 peut également comprendre au moins une poulie de renvoi 13 du mono filament métallique 4 montée mobile en rotation par rapport au bâti 10 autour d'un axe de rotation 15, la poulie de renvoi 13 étant fixe en translation par rapport au bâti 10. La poulie de renvoi 13 comprend un galet 17 de poulie. Le galet 17 présente un diamètre d'enroulement Dr du monofilament métallique 4 au moins en partie autour du galet 17. Le diamètre Dr vérifie la relation Dr>200.d. En l'espèce, le diamètre Dr est ici le diamètre de la surface externe d'une gorge de passage du mono filament métallique 4 et ici Dr=100 mm.
L'axe de rotation 15 et l'axe de rotation 14 sont parallèles entre eux.
Le dispositif de régulation 6 comprend également des moyens de détection 16 d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du mono filament métallique 4 correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique. Le dispositif de régulation 6 comprend également des moyens de détection 16 d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
La valeur de tension d'enroulage supérieure critique correspond à une tension maximale auquel le monofilament métallique 4 peut être soumis sans que cela ne représente un risque d'introduction d'un cintre intolérable dans le monofilament métallique 4. La valeur de tension d'enroulage inférieure critique correspond à une tension minimale auquel le monofilament métallique 4 peut être soumis sans que cela ne représente un risque de flottement du monofilament métallique 4.
Le dispositif de régulation 6 peut comprendre des moyens de guidage en translation curviligne 28 de la poulie de régulation 12 par rapport au bâti 10. Ces moyens de guidage en translation curviligne 28 sont ici des moyens de guidage en translation circulaire. Les moyens de guidage en rotation 28 peuvent comprendre un levier 30 portant la poulie de régulation 12. Ladite poulie de régulation est montée mobile en rotation par rapport au levier 30. Le levier est monté mobile en rotation par rapport au bâti 10 autour d'un axe de rotation 32 du levier.
L'axe de rotation 32, l'axe de rotation 15 et l'axe de rotation 14 sont de préférence parallèles entre eux.
L'indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique selon ce premier mode de réalisation correspond à la position de la poulie de régulation 12. C'est donc la position de la poulie de régulation 12 qui va être détectée par les moyens de détection 16.
Les moyens de détection 16 comprennent des moyens de détection d'au moins une position critique de la poulie de régulation 12 correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et d'au moins une position critique de la poulie de régulation 12 correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Les moyens de détection 16 peuvent par exemple être des détecteurs optiques ou des détecteurs magnétiques. De préférence, les moyens de détection comprennent une cellule photoélectrique. L'utilisation de détecteurs optiques ou de détecteurs magnétiques permet d'affiner la détection du seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du mono filament, et permet ainsi une régulation plus précise de cette tension.
Le dispositif d'enroulement 8 comprend une bobine d'enroulement 18 mobile en rotation autour d'un axe d'enroulement 20. Comme illustré sur la figure 5, la bobine d'enroulement 8 comprend un moyeu de bobine 19 de forme sensiblement cylindrique présentant un diamètre d'enroulement De du mono filament métallique 4 autour du moyeu 19. Le diamètre De vérifie la relation De>200.d. En l'espèce, le diamètre De est ici le diamètre de la surface externe du moyeu 19 et ici est compris entre 100 mm et 380 mm, et plus préférentiellement compris entre 100 mm et 200 mm.
Ledit dispositif d'enroulement 8 comprend également des moyens d'entraînement 22 en rotation de la bobine d'enroulement autour de l'axe d'enroulement 20, par exemple un moteur.
Comme illustré sur la figure 1, l'axe d'enroulement 20, l'axe 14, l'axe 15 et l'axe 32 peuvent être parallèles entre eux.
L'installation 2 comprend des moyens de régulation 24 des moyens d'entraînement 22. Les moyens de régulation 24 sont reliés aux moyens d'entraînement 22 et aux moyens de détection 16. Les moyens de régulation 24 reçoivent un signal des moyens de détection 16 et ajustent la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 en agissant sur les moyens d'entraînement 22.
Les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, et ici lorsque la poulie de régulation 12 atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique. La réduction de la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 permet de diminuer la tension d'enroulage.
De façon analogue, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique, et ici lorsque la poulie de régulation 12 atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. L'augmentation de la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 permet d'augmenter la tension d'enroulage.
La tension d'enroulage est donc contrôlée en agissant sur la vitesse d'enroulement du monofilament métallique 4.
Les moyens de régulation 24 des moyens d'entraînement 22 sont agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage supérieure critique soit inférieure ou égale à 1 000 g. Lesdits moyens de régulation 24 des moyens d'entraînement 22 peuvent par exemple être agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage supérieure critique soit inférieure ou égale à 800 g, de préférence à 600 g et plus préférentiellement à 500 g.
Lesdits moyens de régulation 24 des moyens d'entraînement peuvent être agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage inférieure critique soit supérieure ou égale à 150 g, de préférence à 200 g et plus préférentiellement à 300 g.
L'ajustement des valeurs de tension d'enroulage supérieure critique et inférieure critique permet de limiter voire de supprimer l'introduction de cintre dans le monofilament métallique lors de l'étape d'enroulage et de limiter voire de supprimer tout risque de flottement du monofilament métallique dans l'installation.
Afin de maintenir une tension adaptée tout au long du procédé d'enroulage du mono filament 4, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique. Dans ce premier mode de réalisation, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la poulie de régulation 12 dépasse la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
De façon analogue, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Dans ce premier mode de réalisation, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la poulie de régulation 12 dépasse la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré en figure 2, le dispositif de régulation 6 comprend des moyens de guidage en translation rectiligne 34 de la poulie de régulation 12 par rapport au bâti 10.
Les moyens de guidage en translation rectiligne 34 peuvent comprendre une glissière de guidage 36 de la poulie de régulation 12, l'axe 14 de la poulie de régulation étant montée mobile en translation dans la glissière de guidage 36.
Comme dans le premier mode de réalisation, l'indicateur de la tension d'enroulage du mono filament métallique correspond à la position de la poulie de régulation 12. En revanche, le mouvement de la poulie de régulation 12 par rapport au bâti n'est plus une translation curviligne mais une translation rectiligne.
Les autres caractéristiques de la poulie de régulation 12, de la poulie de renvoi 13, des moyens de détection 16, de la bobine d'enroulement 18, des moyens d'entraînement 22 et des moyens de régulation 24 selon le premier mode de réalisation peuvent être appliquées à ce deuxième mode de réalisation.
Selon un troisième mode de réalisation illustré en figure 3, les moyens de détection 16 comprennent des moyens de mesure de la tension 26 d'enroulage du mono filament métallique 4 entre le dispositif de régulation 6 et le dispositif d'enroulement 8.
Les moyens de mesure de la tension 26 peuvent par exemple être un tensiomètre. Ce mode de réalisation permet de mesurer directement la tension d'enroulage du monofilament métallique 4. Les moyens de mesure de la tension 26 peuvent compléter les moyens de détection 16 ou bien les remplacer.
Les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 passe au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque la tension d'enroulage du mono filament métallique 4 passe en- dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Tout comme dans les modes de réalisation précédents, afin de maintenir une tension adaptée tout au long du procédé d'enroulage du mono filament 4, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique. Dans ce troisième mode de réalisation, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 est au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
De façon analogue, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Dans ce troisième mode de réalisation, les moyens de régulation 24 sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 est au-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Les moyens de guidage de la poulie de régulation 12 représentés sur la figure 3 sont des moyens de guidage en translation curviligne 28. Cependant, ce mode de réalisation peut alternativement comprendre des moyens de guidage en translation rectiligne 34.
Les moyens de régulation 24 sont intégrés à la structure des moyens d'entraînement 22 et ne sont donc pas représentés sur la figure 3.
Les autres caractéristiques de la poulie de régulation 12, de la poulie de renvoi 13, de la bobine d'enroulement 18, des moyens d'entraînement 22 et des moyens de régulation 24 selon les premier et deuxième modes de réalisation 1 et 2 sont applicables à ce troisième mode de réalisation. Comme illustré sur la figure 4a, l'installation 2 selon l'un quelconque des modes de réalisation précédents peut comprendre plusieurs poulies de régulation 12a, 12b, 12c de la tension du monofilament métallique 4 montées mobiles en rotation par rapport au bâti 10 autour d'un axe 14 commun de rotation des poulies de régulation 12a, 12b, 12c.
Chaque poulie de régulation 12 est montée mobile en translation par rapport au bâti 10 selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe 14 commun de rotation des poulies de régulation 12a, 12b, 12c. Chaque poulie de régulation 12a, 12b, 12c comprend un galet correspondant l ia, 11b, 11c. Les poulies de régulation sont agencées de façon à être librement mobiles en translation par rapport au bâti 10 sous les effets de la tension du mono filament métallique 4 et du poids des poulies de régulation 12a, 12b, 12c.
La multiplication des poulies de régulation permet d'augmenter la longueur du trajet du mono filament métallique et de diminuer la tension d'enroulage appliquée au mono filament métallique 4. Les poulies de régulation 12a, 12b, 12c peuvent être mobiles en rotation indépendamment les unes des autres. Ainsi, une différence de vitesse de passage du monofilament métallique 4 d'une poulie à l'autre n'entraînera pas de contraintes mécaniques supplémentaires au contact des poulies de régulation 12a, 12b, 12c, notamment pas de glissement du mono filament métallique 4 au contact des poulies ce qui pourrait entraîner une usure prématurée des galets 13 et une mauvaise régulation de la tension du monofilament métallique 4.
Comme illustré sur la figure 4b, le dispositif de régulation peut également comprendre plusieurs poulies de renvoi 13a, 13b, 13c du monofilament métallique 4 montées mobiles en rotation par rapport au bâti 10 autour d'un axe 15 commun de rotation des poulies de renvoi, chaque poulie de renvoi étant fixe en translation par rapport au bâti. Chaque poulie de renvoi 13a, 13b, 13c comprend un galet correspondant 17a, 17b, 17c.
La multiplication des poulies de renvoi permet d'augmenter la longueur du trajet du mono filament métallique et de diminuer la tension d'enroulage appliquée au monofilament métallique 4.
Les poulies de renvoi 13a, 13b, 13c peuvent être mobiles en rotation indépendamment les unes des autres pour les mêmes raisons que pour les poulies de régulation 12a, 12b, 12c.
Dans les modes de réalisations précédents, la masse de la ou des poulies exerce une force opposée à celle de la tension d'enroulage. Ainsi, la masse de la ou des poulies va agir sur la tension d'enroulement. Une masse trop élevée risque d'augmenter la tension de manière trop importante.
La masse de la ou des poulies de régulation 12 peut donc être inférieure ou égale à 1 500 g, de préférence à 800 g.
L'invention se rapporte également à un procédé de régulation de la tension d'un monofilament métallique et d'enroulage du mono filament métallique 4 au moyen d'une installation de régulation de la tension d'un mono filament métallique et d'enroulage du mono filament métallique comprenant :
- un dispositif de régulation de la tension 6 du monofilament métallique,
- un dispositif d'enroulement 8 du mono filament métallique agencé en aval du dispositif de régulation dans le sens de défilement du mono filament métallique, le dispositif d'enroulement comprenant une bobine d'enroulement 18 mobile en rotation autour d'un axe d'enroulement 20,
procédé dans lequel on détecte un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique,
et dans lequel, lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement.
Au cours de ce procédé, on détecte un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique et lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique, on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18. On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement tant que l'indicateur dépasse le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Dans un procédé utilisant l'installation 2 selon les premier et deuxième modes de réalisation, on détecte au moins une position critique de la poulie de régulation 12 correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et on détecte au moins une position critique de la poulie de régulation 12 correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
On réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque la poulie de régulation 12 atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque la poulie de régulation 12 atteint la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Afin de maintenir une tension d'enroulage adaptée, on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la poulie de régulation 12 dépasse la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la poulie de régulation 12 dépasse la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Ainsi, la poulie se déplace entre les deux positions critiques en fonction des variations de tension du monofilament métallique 4.
Dans un procédé utilisant l'installation 2 selon le troisième mode de réalisation, on mesure la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 entre le dispositif de régulation 6 et le dispositif d'enroulement 8.
Ainsi, on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 passe au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 passe en-dessous d'une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
Afin de maintenir une tension d'enroulage adaptée, on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 est au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique et on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement 18 tant que la tension d'enroulage du monofilament métallique 4 est en-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique. Le monofilament métallique 4 utilisé dans les différents modes de réalisation décrits ci-dessus présentent un diamètre allant de 0,05 m à 0,50 mm, de préférence de 0,10 mm à 0,45 mm, plus préférentiellement de 0,25 mm à 0,45 mm et encore plus préférentiellement de 0,28 mm à 0,40 mm. Ici, d=0,32 mm. Afin d'éviter d'introduire un cintre intolérable dans un tel monofilament métallique, la valeur de tension d'enroulage supérieure critique est inférieure ou égale à 1000 g, de préférence à 800 g, plus préférentiellement à 600 g et encore plus préférentiellement 500 g et la valeur de tension d'enroulage inférieure critique est supérieure ou égale à 150 g, de préférence à 200 g, plus préférentiellement à 300 g.
Exemple
L'exemple suivant n'est donné qu'à titre indicatif et n'a pas pour but de limiter la présente invention.
On enroule un monofilament métallique (4) à l'aide d'une installation de régulation de la tension et d'enroulage comprenant :
un dispositif de régulation (6) de la tension du monofilament métallique, un dispositif d'enroulement (8) du monofilament métallique agencé en aval du dispositif de régulation dans le sens de défilement du monofilament métallique,
le dispositif de régulation (6) comprenant :
un bâti (10),
au moins une poulie de régulation (12) de la tension du mono filament métallique (4) montée mobile en rotation par rapport au bâti (10) autour d'un axe de rotation (14) de la poulie de régulation, la poulie de régulation (12) étant montée mobile en translation par rapport au bâti (10) selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (14) de la poulie de régulation, la poulie de régulation (12) étant agencée de façon à être librement mobile en translation par rapport au bâti (10) sous les effets de la tension du monofilament métallique (4) et du poids de la poulie de régulation, des moyens de détection (16) d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique (4) correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique,
le dispositif d'enroulement (8) comprenant :
une bobine d'enroulement (18) mobile en rotation autour d'un axe d'enroulement (20), des moyens d'entraînement (22) en rotation de la bobine d'enroulement (18) autour de l'axe d'enroulement (20),
l'installation (2) comprenant des moyens de régulation (24) des moyens d'entraînement (22) reliés aux moyens d'entraînement (22) et aux moyens de détection (16) de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
La bobine d'enroulement présente un diamètre d'enroulement de 200 mm. Le diamètre du galet
(13) de la poulie de régulation (12) est de 80 mm. Différents essais sont réalisés. Pour chaque essai, on prélève 5 échantillons de 600 mm dont on mesure le cintre, c'est-à-dire, en posant l'échantillon à plat, la distance maximale entre l'échantillon et une ligne droite passant par les deux extrémités de l'échantillon, la distance étant mesurée sur une perpendiculaire à cette ligne droite. On calcule la moyenne des 5 mesures.
Pour chaque diamètre de mono filament métallique, les résultats sont exprimés en base 100, 100 correspondant au cintre obtenu en moyenne avec un galet acier et une tension d'enroulage, typique de l'art antérieur, de 2500 g. Une valeur inférieure à 100 correspond à un cintre plus faible. Les résultats sont consignés dans le tableau suivant.
L'invention a été décrite ci-dessus avec l'aide de modes de réalisation sans limitation du concept inventif général.
Bien d'autres modifications et variations se suggèrent d'elles même à l'homme du métier, après réflexion sur les différents modes de réalisation illustrés dans cette demande. Ces modes de réalisation sont donnés à titre d'exemple et ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention, qui est déterminée exclusivement par les revendications ci-dessous.
Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclut pas d'autres éléments ou étapes, et l'utilisation de l'article indéfini « un » ou « une » n'exclut pas une pluralité. Le simple fait que différentes caractéristiques sont énumérées en revendications mutuellement dépendantes n'indique pas qu'une combinaison de ces caractéristiques ne puisse être avantageusement utilisée. Enfin, toute référence numérique utilisée dans les revendications ne doit pas être interprétée comme une limitation de la portée de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation (2) de régulation de la tension d'un mono filament métallique (4) et d'enroulage du monofilament métallique (4) comprenant :
- un dispositif de régulation (6) de la tension du monofilament métallique,
- un dispositif d'enroulement (8) du mono filament métallique agencé en aval du dispositif de régulation dans le sens de défilement du monofilament métallique,
le dispositif de régulation (6) comprenant :
un bâti (10),
- au moins une poulie de régulation (12) de la tension du monofilament métallique (4) montée mobile en rotation par rapport au bâti (10) autour d'un axe de rotation (14) de la poulie de régulation, la poulie de régulation (12) étant montée mobile en translation par rapport au bâti (10) selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (14) de la poulie de régulation, la poulie de régulation (12) étant agencée de façon à être librement mobile en translation par rapport au bâti (10) sous les effets de la tension du monofilament métallique (4) et du poids de la poulie de régulation, des moyens de détection (16) d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique (4) correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique,
le dispositif d'enroulement (8) comprenant :
- une bobine d'enroulement (18) mobile en rotation autour d'un axe d'enroulement (20), des moyens d'entraînement (22) en rotation de la bobine d'enroulement (18) autour de l'axe d'enroulement (20),
l'installation (2) comprenant des moyens de régulation (24) des moyens d'entraînement (22) reliés aux moyens d'entraînement (22) et aux moyens de détection (16) de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, les moyens de régulation (24) étant agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage supérieure critique soit inférieure ou égale à 1000 g.
2. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de régulation (24) sont agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage supérieure critique est inférieure ou égale à 800 g, préférentiellement à 600 g et plus préférentiellement à 500 g.
3. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant des moyens de détection (16) d'au moins un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du monofilament métallique (4) correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
4. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de régulation (24) des moyens d'entraînement (22) sont reliés aux moyens d'entraînement et aux moyens de détection (16) de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
5. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de régulation (24) sont agencés de sorte que la valeur de tension d'enroulage inférieure critique est supérieure ou égale à 150 g, de préférence à 200 g, plus préférentiellement à 300 g.
6. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de détection (16) comprennent des moyens de mesure de la tension (26) d'enroulage du mono filament métallique (4) entre le dispositif de régulation (6) et le dispositif d'enroulement (8).
7. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de régulation (24) sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la tension d'enroulage du monofilament métallique (4) passe au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
8. Installation (2) selon les revendications 6 ou 7, dans laquelle les moyens de régulation (24) sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la tension d'enroulage du mono filament métallique (4) passe en-dessous de la valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
9. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de détection (16) comprennent des moyens de détection d'au moins une position critique de la poulie de régulation (12) correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
10. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de régulation (24) sont agencés de façon à réduire la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la poulie de régulation (12) atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
11. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les moyens de détection (16) comprennent des moyens de détection d'au moins une position critique de la poulie de régulation (12) correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
12. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de régulation (24) sont agencés de façon à augmenter la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la poulie de régulation (12) atteint la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
13. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle le dispositif de régulation (6) comprend des moyens de guidage en translation curviligne (28) de la poulie de régulation (12) par rapport au bâti (10), de préférence des moyens de guidage en translation circulaire (28) de la poulie de régulation par rapport au bâti (10).
14. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de guidage en translation curviligne (28) comprennent un levier (30) portant la poulie de régulation (12), la poulie de régulation (12) étant montée mobile en rotation par rapport au levier (30), le levier (30) étant monté mobile en rotation par rapport au bâti (10) autour d'un axe de rotation (32) du levier (30).
15. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans laquelle le dispositif de régulation (6) comprend des moyens de guidage en translation rectiligne (34) de la poulie de régulation (12) par rapport au bâti (10).
16. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les moyens de guidage en translation rectiligne (34) comprennent une glissière de guidage (36) de la poulie de régulation (12), l'axe de la poulie de régulation étant monté mobile en translation dans la glissière de guidage (36).
17. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de régulation (6) comprend plusieurs poulies de régulation (12a, 12b, 12c) de la tension du mono filament métallique (4) montées mobiles en rotation par rapport au bâti (10) autour d'un axe commun de rotation (14) des poulies de régulation, chaque poulie de régulation (12) étant montée mobile en translation par rapport au bâti (10) selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe commun de rotation (14) des poulies de régulation (12a, 12b, 12c), les poulies de régulation étant agencées de façon à être librement mobiles en translation par rapport au bâti (10) sous les effets de la tension du monofilament métallique (4) et du poids des poulies de régulation (12a, 12b, 12c).
18. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les poulies de régulation (12a, 12b, 12c) sont mobiles en rotation indépendamment les unes des autres.
19. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le dispositif de régulation (6) comprend au moins une poulie de renvoi (13) du monofilament métallique (4) montée mobile en rotation par rapport au bâti (10) autour d'un axe de rotation (15) de la poulie de renvoi, la poulie de renvoi (13) étant fixe en translation par rapport au bâti (10).
20. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle le dispositif de régulation (6) comprend plusieurs poulies de renvoi (13a, 13b, 13c), du monofilament métallique (4) montées mobiles en rotation par rapport au bâti 10 autour d'un axe commun de rotation (15) des poulies de renvoi, chaque poulie de renvoi (13) étant fixe en translation par rapport au bâti (10).
21. Installation (2) selon la revendication précédente, dans laquelle les poulies de renvoi (13a, 13b, 13c), sont mobiles en rotation indépendamment les unes des autres.
22. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la masse de la ou des poulies de régulation (12) est inférieure ou égale à 1 500 g, de préférence à 800 g.
23. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la ou chaque poulie de régulation (12) comprend un galet de poulie (17) monolithique réalisé dans un matériau présentant une masse volumique inférieure ou égale à 7 g.cm-3, de préférence à 2 g.cm-3.
24. Installation (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le galet (17) de la ou de chaque poulie de régulation (12) est réalisée dans un matériau polymérique.
25. Procédé de régulation de la tension d'un mono filament métallique (4) et d'enroulage du monofilament métallique (4) au moyen d'une installation (2) de régulation de la tension d'un monofilament métallique (4) et d'enroulage du monofilament métallique (4) selon l'une des revendications précédente,
procédé dans lequel on détecte un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du mono filament métallique (4) correspondant à une valeur de tension d'enroulage supérieure critique, et dans lequel, lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique, on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18).
26. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on détecte un seuil critique d'un indicateur de la tension d'enroulage du mono filament métallique (4) correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
27. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel lorsque l'indicateur atteint le seuil critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage inférieure critique, on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18).
28. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, dans lequel on mesure la tension d'enroulage du mono filament métallique (4) entre le dispositif de régulation (6) et le dispositif d'enroulement (8).
29. Procédé selon la revendication précédente, dans laquelle on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la tension d'enroulage du mono filament métallique (4) passe au-dessus de la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
30. Procédé selon la revendication 28 ou 29, dans lequel on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la tension d'enroulage du mono filament métallique (4) passe en-dessous d'une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 à 30, dans lequel on détecte au moins une position critique de la poulie de régulation (12) correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
32. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on réduit la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la poulie de régulation (12) atteint la position critique correspondant à la valeur de tension d'enroulage supérieure critique.
33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 à 32, dans lequel on détecte au moins une position critique de la poulie de régulation (12) correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
34. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on augmente la vitesse de rotation de la bobine d'enroulement (18) lorsque la poulie de régulation (12) atteint la position critique correspondant à une valeur de tension d'enroulage inférieure critique.
35. Procédé selon l'une quelconque des revendications 25 à 34, dans lequel le monofilament métallique (4) présente un diamètre allant de 0,05 m à 0,50 mm, de préférence de 0,10 mm à 0,45 mm, plus préférentiellement de 0,25 mm à 0,45 mm et encore plus préférentiellement de 0,28 mm à 0,40 mm.
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