FR2621605A1 - Machine for texturing yarns by false twist and similar textile machines comprising lines of drive shafts - Google Patents
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Abstract
Description
MACHINE POUR LA TEXTURATION DE FILS PAR FAUSSE TORSION
ET MACHINES TEXTILES SIMILAIRES COMPORTANT DES LIGNES
D'ARBRES D' ENTRAîNEMENTS. MACHINE FOR TEXTURING YARNS BY FALSE TORSION
AND SIMILAR TEXTILE MACHINES HAVING LINES
DRIVE TREES.
La pressente invention concerne une machine perfec tionnée pour l'obtention de fils texturés par fausse torsion et plus particulièrement une machine permettant de traiter des fils partiellement ou non étirés, à grande vitesse, aussi bien selon la technique connue sous ltexpression "étirage-texturation séquentiel" que selon la technique connue sous l'expression "étirage-texturation simultané". The present invention relates to a machine perfected for obtaining textured yarns by false twist and more particularly a machine making it possible to treat partially or unstretched yarns, at high speed, both according to the technique known under the expression "sequential stretching-texturing "only according to the technique known as" simultaneous stretching-texturing ".
Les machines de texturation par fausse torsion sont bien connues dans le domaine du textile ainsi que cela ressort notamment du brevet US-A-4 051 650 ou du FR-A2 459 847. False twist texturing machines are well known in the textile industry, as is apparent in particular from US-A-4,051,650 or FR-A2,459,847.
D'une manière générale, ces machines sont constituées d'un nombre important de positions de travail, chaque position comportant dans l'ordre
- une alimentaticn du fil à traiter,
- un premier appel, éventuellement précédé d'un système d'appel préliminaire permettant, si on le souhaite, d'effectuer entre ces deux éléments l'étirage du fil
- un dispositif de chauffage
- une zone de refroidissement pour le fil chauffé
- une broche de fausse torsion
- éventuellement un second four de traitement thermique à la sortie duquel est disposé un troisième appel de fil
- un système de renvidage du fil texturé réalisé disposé après le troisième appel. In general, these machines consist of a large number of working positions, each position comprising in order
- a feed of the wire to be treated,
- a first call, possibly preceded by a preliminary call system allowing, if desired, to draw between these two elements the drawing of the wire
- a heating device
- a cooling zone for the heated wire
- a false twist pin
- possibly a second heat treatment oven at the outlet of which a third wire call is arranged
- a rewinding system for the textured yarn produced arranged after the third call.
Sur de tels métiers, ie principal problème qui se pose est celui du réglage et du contrôle des vitesses de rotation des lignes d'arbres des différents systèmes d'appel et de renvidage qui, non seulement doivent être réglées de manière très précise mais, par ailleurs, sont diffférentes d'une ligne d'arbre à la suivante. Par ailleurs, ces vitesses.doivent être adaptées en fonction de la nature des fil qui sont traités. A ce jour, la solution utilisée industriellement pour commander ces arbres réside dans l'utilisation d'une commande mcai- que, le réglage des vitesses étant obtenues au moyen de pignons.Si cette solution donne de très bons résultats en ce qui concerne la précision de vitesses cbtecue, en revar.che, lorsque l'on souhaite modifier les réglages, cela entraîne une immobilisation de la machine et une intervention relativement lonçe de l'utilisateur. De plus, il est évident que l'on doit posséder un stock important de pignons. In such trades, the main problem that arises is that of adjusting and controlling the speeds of rotation of the lines of shafts of the various calling and winding systems which, not only must be regulated very precisely but, by elsewhere, are different from one tree line to the next. Furthermore, these speeds must be adapted according to the nature of the threads which are treated. To date, the solution used industrially to control these shafts lies in the use of a mechanical control, the speed adjustment being obtained by means of pinions. If this solution gives very good results with regard to precision cbtecue speeds, in revar.che, when you want to change the settings, this results in an immobilization of the machine and a relatively long user intervention. In addition, it is obvious that one must have a large stock of pine nuts.
Outre ce problème de réglage et de contrôle de la vitesse des arbres moteurs des systèmes d'appel à fil, se pose également le problème du réglage et du contrôle de la vitesse de rotation de l'ensemble de récepticn qui, d'une manière générale, comporte un ensemble anti-bourrelets/boite à came qui nécessite des modifications de vitesse en cours de fonctionnement. In addition to this problem of adjusting and controlling the speed of the drive shafts of the wire call systems, there is also the problem of adjusting and controlling the speed of rotation of the receiver assembly which, in general , includes an anti-bead / cam box assembly which requires speed changes during operation.
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invent.i.cn, un perfectionnement apporté, à de telles machines de texturation par fausse torsion qui non seulement permet de résoudre ce problème de réglage de la vitesse de rotation des différentes lignes d'arbres que compcrte une telle machine, mais également permet de contrôler en permanence les variations de vitesses en -ours d nctionnement. Par ailleurs, la solution conforme à l'invention permet également de réaliser automatiquement le contrôle et si nécessaire le règlage de la vitesse des broches, par exemple de texturation que comporte la machine. Now we have found, and this is what is the subject of the present invent.i.cn, an improvement made to such texturing machines by false twist which not only makes it possible to solve this problem of adjusting the speed. of rotation of the different lines of shafts that such a machine comprises, but also makes it possible to constantly control the variations in speed during operation. Furthermore, the solution according to the invention also makes it possible to automatically carry out the control and if necessary the adjustment of the speed of the spindles, for example of texturing that the machine comprises.
Bien que l'invention soit plus particulièrement décrite dans le cas d'une mac-hi-r e de texturation par fausse torsion, il est évident qu'elle n'est pas limitée à un tel type de machine textile, mais qu'elle couvre également le cas de toute machine comportant une pluralité de. lignes d'arbres devant être réglées de manière Drécise. Although the invention is more particularly described in the case of a mac-hi-re of texturing by false twist, it is obvious that it is not limited to such a type of textile machine, but that it also covers the case of any machine comprising a plurality of. lines of trees to be set in a Drécise manner.
D'une manière générale, l'invention concerne donc une machine de texturation par fausse torsion se composant essentiellement d'une pluralité de positions de travail montées côte à côte sur un bâti supFort commun, chaque position comportant dans l'ordre
- une alimentation du fil à traiter,
- un premier système d'appel de fil, éventuellement
précédé d' un système d'appel préliminaire
permettant de réaliser l'étirage du fil si on le
désire
- un dispositif de chauffage,
- une zone de refroidissement,
- une broche de fausse torsion,
- un deuxième appel,
- une réception,
- et le cas échéant, un dispositif de refixation
thermique avec un troisième appel immédiatement
avant la réception, caractérisée en ce que
- les arbres de commande des délivreurs de fil et du système de renvidage sont entraînés individuellement sar des moteurs i courant alternatif triphasé qui sont commandés par un automate programmable pilotant, en commande analogique ou numérique, un convertisseur de fréquence alimentant chacun des moteurs d'entraînement ;
- un détecteur contrôle la vitesse de rotation de chaque arbre moteur et dorure en letcLr un signal de fréquence qui est comparé à la consigne prédéterminée de l'automate, de manière à corriger la vitesse réelle desdits arbres.In general, the invention therefore relates to a false twist texturing machine essentially consisting of a plurality of working positions mounted side by side on a common supFort frame, each position comprising in order
- a supply of the wire to be treated,
- a first wire call system, possibly
preceded by a preliminary appeal system
making it possible to draw the wire if it is
longed for
- a heating device,
- a cooling zone,
- a false twist pin,
- a second call,
- a reception,
- and if necessary, a re-fixing device
thermal with a third call immediately
before reception, characterized in that
- the control shafts of the wire feeders and the winding system are individually driven by three-phase AC motors which are controlled by a programmable controller controlling, in analog or digital control, a frequency converter supplying each of the drive motors ;
- A detector controls the speed of rotation of each motor shaft and gilding in letcLr a frequency signal which is compared to the predetermined setpoint of the automaton, so as to correct the real speed of said shafts.
Par ailleurs, conformément à l'invention
- les broches de fausse torsion sont entraînées par un ou de préférence deux moteurs à courart alternatif triphasé qui sont également commandés par l'automate qui pilote également un convertisseur de fréquence commandant lesdits moteurs, un détecteur étant également prévu pour contrôler la vitesse desdits moteurs et transwettre l'information de contrôle à l'automate oU elle est comparée à la consigne de départ de vitesse de broche
- les moyens de renvidage qui comportent essentiellement une boite à came et un ensemble anti-hourrelets, sont également commErldiés par l'automate général par l'intermédiaire d'un convertisseur de fréquence commandant le moteur d'entraînement de ces éléments des détecteLrs sont également prévus pour assurer le coôle
des vitesses rebelles de ces éléments. Furthermore, in accordance with the invention
the false twist pins are driven by one or preferably two three-phase alternating current motors which are also controlled by the automaton which also controls a frequency converter controlling said motors, a detector being also provided for monitoring the speed of said motors and transfer control information to the PLC where it is compared to the spindle speed start setpoint
- the winding means which essentially comprise a cam box and an anti-gusset assembly, are also commErldied by the general automaton by means of a frequency converter controlling the motor driving these elements of the detectors are also planned to ensure coole
rebellious speeds of these elements.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels
- la figure 1 illustre,vu de côté, l'ensemble d'une position de travail d'une machine conforme à l'invention
- la figure la est une vue simplifiée de la figure 1 montrant, en perspective, la manière dont est réalisée la commande et le contrôle des différents arbres d'une telle machine, certains organes ayant été supprimés afin de rendre ce schéma plus clair
- la figure 2 est un schéma de principe montrant la manière dont est effectuée la commande des arbres moteurs des délivreurs que comporte une telle machine, la figure 2a étant un diagramme illustrant la manière dont s'effectue la correction éventuelle entre la vitesse réelle et la vitesse programmée
- les figures 3,4 et 5 sont également des schémas de principe montrant la manière dont sont effectués la commande et le contrôle : des arbres moteurs (fig. 3), des broches (fig.4), des systèmes anti-bourrelets et de la boite à came (fig.5).The invention and the advantages which it brings will however be better understood thanks to the example of embodiment given below for information but not limitation and which is illustrated by the appended diagrams in which
- Figure 1 illustrates, seen from the side, all of a working position of a machine according to the invention
- Figure la is a simplified view of Figure 1 showing, in perspective, how the command and control of the different shafts of such a machine is carried out, certain members having been removed in order to make this diagram clearer
- Figure 2 is a block diagram showing the manner in which the control of the drive shafts of the deliverers is carried out that includes such a machine, Figure 2a being a diagram illustrating the manner in which the possible correction between the actual speed and the programmed speed
- Figures 3,4 and 5 are also block diagrams showing the way in which command and control are carried out: motor shafts (fig. 3), pins (fig.4), anti-bead systems and the cam box (fig. 5).
Dans la suite de la description, la machine selon l'invention sera décrite pour une position de travail mais il est évident qu'elle s'applique aussi bien pour des machines dans lesquelles les positions de travail sont montées côté à côte sur une seule face de la machine que sur des machines dans lesquelles une série de positions sont montées symétriquement de part et d'autre d'un bâti commun. Dans ce dernier cas, l'invention est particulièrement avantageuse par le fait qu'elle permet, si on le souhaite, d'intervenir sur l'une des faces de la machine sans avoir à arrêter l'autre face. In the following description, the machine according to the invention will be described for a working position, but it is obvious that it applies equally well to machines in which the working positions are mounted side by side on one side. of the machine only on machines in which a series of positions are mounted symmetrically on either side of a common frame. In the latter case, the invention is particularly advantageous in that it allows, if desired, to intervene on one side of the machine without having to stop the other side.
Si l'on se reporte aux figures 1 et la annexées, la machine de texturation par fausse torsion conforme à l'invention comporte, de manière connue, et comme cela est notamment décrit dans le brevet US-A-4 051 650 ou le brevet français 2 459 147, une pluralité de positions de travail disposées symétriquement de part et d'autre d'un bâti commun schématisé par l'axe AA à la figure 1 uniquement par quelques poutrelles P. If reference is made to FIGS. 1 and the appended hereto, the false-twist texturing machine according to the invention comprises, in a known manner, and as is notably described in patent US-A-4,051,650 or the patent French 2,459,147, a plurality of working positions arranged symmetrically on either side of a common frame shown diagrammatically by the axis AA in FIG. 1 only by a few beams P.
Chaque positon comprend dans l'ordre de passage du fil
- un cantre (1) pour l'alimentation du fil (2) à traiter
- un appel préliminaire dénommé "appel 0" (3) et un premier appel (4) ; l'appel préliminaire (3) est utilisé lorsque l'on souhaite réaliser un étirage préalable du fil (2) à traiter mais n'est pas indispensable
- un dispositif de chauffage (5) du fil
- une broche de fausse torsion (5), de préférence à friction externe
- un deuxième appel (7)
- un second four de fixation (8) (ce second four (8) pourrait éventuellement être supprimé dans le cas d'une machine de texturation où l'pn ne souhaite pas refixer le fil)
- un troisième appel (9),
- une réception (10) du fil traité ; aux figures 1 et la deux systèmes de réception (10) superposés sont visibles et correspondent à deux positions de traitement.Each position includes in the order of thread passage
- a creel (1) for feeding the wire (2) to be treated
- a preliminary call called "0 call" (3) and a first call (4); the preliminary call (3) is used when it is desired to draw the wire (2) to be treated beforehand but is not essential
- a wire heating device (5)
- a false twist spindle (5), preferably with external friction
- a second call (7)
- a second fixing oven (8) (this second oven (8) could possibly be omitted in the case of a texturing machine where the NP does not wish to reattach the wire)
- a third call (9),
- a reception (10) of the treated wire; in Figures 1 and the two superimposed receiving systems (10) are visible and correspond to two processing positions.
Conformément à l'invention, les délivreurs d'amenée de fil (3,4, 7,9) sont des délivreurs du type à entraînement positif, chaque délivreur étant monté sur une ligne d'arbres indépendant (3a,4a,7a,9a), commande indi viduellement par des moteurs électriques à courant alternatif triphasé (13,14,17,19). De même, le système de renvidage comporte un arbre unique de commande (10a) également entraîné par un moteur électrique (20).Le contrôle de la vitesse de rotation de ces arbres moteurs ainsi qu ecelui de leur règlage est réalisé au moyen d'un ensemble électronique dont le schéma de fonctionnement est illustré par les figures 2 et 2a et qui se compose essentiellement d'un automate programmable central (30) pilotant, en commande analogique ou numérique, un convertisseur de fréquence (13a,14a,17a, 19a,20a) alimentant lesdits moteurs d'entraînement (13, 14,17,19,20).Les circuits intermédiaires de puissance des convertisseurs ainsi que l'alimentation de l'automate sont de préférence reliés à une alimentation unique en courant continu à partir du réseau altenratif et comportent dans le circuit une batterie de sauvegarde fournissant l'énergie nécessaire au pilotage de la machine lors d'une absence temporaire en alimentation du réseau alternatif ; les consignes de vitesse sont de préférence appliquées directement en commande analogique ou numérique à chaque convertisseur. According to the invention, the wire feeders (3,4,7,9) are deliverers of the positive drive type, each deliverer being mounted on an independent line of shafts (3a, 4a, 7a, 9a ), individually controlled by three-phase alternating current electric motors (13,14,17,19). Similarly, the winding system comprises a single control shaft (10a) also driven by an electric motor (20). The control of the speed of rotation of these drive shafts as well as that of their adjustment is carried out by means of a electronic assembly, the operating diagram of which is illustrated in FIGS. 2 and 2a and which essentially consists of a central programmable controller (30) controlling, with analog or digital control, a frequency converter (13a, 14a, 17a, 19a, 20a) supplying said drive motors (13, 14,17,19,20). The intermediate power circuits of the converters as well as the supply of the automaton are preferably connected to a single supply of direct current from the altenrative network and include in the circuit a backup battery supplying the energy necessary to control the machine during a temporary absence from the AC supply; the speed setpoints are preferably applied directly in analog or digital control to each converter.
Par ailleurs, à chaque arbre moteur (3a,4a,7a,9a, 10a), est également associé un ensemble de contrôle de vitesse constitué essentiellement d'un détecteur (13b,14b,17b,19b,20b) qui donne en retour un signal de fréquence qui est comparé à la consigne prédéterminée de l'automate (30) permettant ainsi de corriger éventuellement la vitesse réelle des arbres. Une telle correction de vitesse est illustrée par la figure 2a. In addition, each drive shaft (3a, 4a, 7a, 9a, 10a) is also associated with a speed control assembly essentially consisting of a detector (13b, 14b, 17b, 19b, 20b) which in return gives a frequency signal which is compared with the predetermined setpoint of the automatic device (30) thus possibly correcting the actual speed of the shafts. Such speed correction is illustrated in Figure 2a.
Par un programme de calcul spécifique, l'automate choisit des rapports de vitesse extrêmement précis. Bien entendu, un cran (?1) associn a un clavier (32) permet à l'opérateur de dialoguer avec la machine. Ainsi que cela ressort des figures 1 et la sur une machine double face, les arbres symétriques sont commandés par un seul et même système. By means of a specific calculation program, the automaton chooses extremely precise gear ratios. Of course, a notch (? 1) associated with a keyboard (32) allows the operator to interact with the machine. As is apparent from Figures 1 and 1a on a double-sided machine, the symmetrical shafts are controlled by a single system.
Par ailleurs, conformément à l'invention, concernant le contrôle et.le réglage des autres organes que comporte la machine, à savoir la commande de l'entraînement des broches ainsi que celui des systèmes associés au moyen de renvidage (vitesse des cames et commande de l'ensemble anti-bourrelets), les moyens de commande sont également constitués par des moteurs électriques à courant alternatif triphasé également commandés par l'automate qui pilote également un convertisseur de fréquence commandant lesdits moteurs. L'ensemble des broches (6), ainsi que cela ressort de la figure la et de la figure 3, est entraînée en rotation par l'intermédiaire d'une courroie tangentielle (26) commandée par au moins un moteur (40). Un deuxième moteur représenté en pointillés aux figures 1 et 3 peut également être utilisé.La vitesse de rotation est contrôlée par l'intermédiaire d'un détecteur (40b) et le moteur (40) est commandé par le convertisseur de fréquence (40a) piloté par un automate (30). Des moyens de renvidage constitués essentiellement par l'ensemble anti-bourrelets et les cames de va-et-vient sont également entraînés par des moteurs (50) et (60) par l'intermédiaire de convertisseurs respectifs (50a,60a) pilotés par l'automate (30),des détecteurs (50b,60b) contrôlant en permanence les arbres moteurs. Les figures 4 et 5 illustrent le schéma de principe de tels ensembles. Furthermore, in accordance with the invention, concerning the control and adjustment of the other components of the machine, namely the control of the drive of the spindles as well as that of the associated systems by means of winding (speed of the cams and control of the anti-bead assembly), the control means are also constituted by three-phase alternating current electric motors also controlled by the automaton which also controls a frequency converter controlling said motors. The set of pins (6), as shown in Figure la and Figure 3, is rotated by means of a tangential belt (26) controlled by at least one motor (40). A second motor shown in dotted lines in FIGS. 1 and 3 can also be used. The speed of rotation is controlled by a detector (40b) and the motor (40) is controlled by the controlled frequency converter (40a) by an automaton (30). Winding means constituted essentially by the anti-bead assembly and the reciprocating cams are also driven by motors (50) and (60) by means of respective converters (50a, 60a) controlled by the 'automaton (30), detectors (50b, 60b) permanently monitoring the drive shafts. Figures 4 and 5 illustrate the block diagram of such assemblies.
Grâce à une telle conception des moyens de commande des arbres moteurs que comporte une machine de texturation, il est possible non seulement d'obtenir un réglage précis et fiable des vitesses de rotation desdits arbres, mais également de contrôler et d'ajuster en permanence ces vitesses en cours de fonctionnement. Thanks to such a design of the drive shaft control means that a texturing machine comprises, it is possible not only to obtain a precise and reliable adjustment of the rotational speeds of said shafts, but also to permanently control and adjust these speeds during operation.
De plus, lorsque l'on souhaite modifier les réglages de la machine, une telle opération peut être réalisée rapidement en modifiant simplement le programme pré-établi de l'automate. Outre ces possibilités de programmation donnant une très grande flexibilité d'emploi, il est possible d'obtenir des réglages très précis, notamment au niveau de la tension communiquée au fil. Enfin, il est possible de visualiser sur l'écran les anomalies qui peuvent se produire en cours de production.In addition, when it is desired to modify the machine settings, such an operation can be carried out quickly by simply modifying the preset program of the automaton. In addition to these programming possibilities giving great flexibility of use, it is possible to obtain very precise adjustments, in particular at the level of the tension communicated to the wire. Finally, it is possible to view on the screen the anomalies that may occur during production.
Bien entendu, grâce à la présence de l'automate (30) sur la machine conforme à l'invention, il est également possible d'assurer le contrôle et le réglage des autres organes non tournants qu'elle peut comporter tel que par exemple d'assurer une régulation de la température des fours (5) et (8). I1 est également possible d'assureur le contrôle de la température des moteurs ainsi que celle des convertisseurs de fréquence et des autres éléments additionnels que comporte une telle machine tels que les détecteurs de casse et coupe-fils. Of course, thanks to the presence of the automaton (30) on the machine according to the invention, it is also possible to ensure the control and adjustment of the other non-rotating members which it may include such as for example d '' regulate the temperature of the ovens (5) and (8). It is also possible to ensure the control of the temperature of the motors as well as that of the frequency converters and of the other additional elements which such a machine comprises such as breakage detectors and wire cutters.
Par ailleurs, comme dit précédemment bien que l'invention soit décrite plus spécifiquement pour une machine de texturation de fils par fausse torsion , il est évident qu'elle peut également s'appliquer à d'autres types de machines textiles comportant une pluralité de lignes d'arbres. Furthermore, as said previously although the invention is described more specifically for a machine for texturing threads by false twist, it is obvious that it can also be applied to other types of textile machines comprising a plurality of lines. of trees.
Par ailleurs, pour la mise en oeuvre de l'invention, on peut utiliser des moteurs électriques aussi bien synchrones qu'asynchrones. Enfin, comme détecteurs permettant de détecter la vitesse de rotation de chaque arbre moteur, on peut utiliser tout type de détecteur connu, tel qu'un détecteur optique, des détecteurs capacitif ou inductif. Furthermore, for the implementation of the invention, it is possible to use both synchronous and asynchronous electric motors. Finally, as detectors making it possible to detect the speed of rotation of each motor shaft, any known type of detector can be used, such as an optical detector, capacitive or inductive detectors.
Claims (5)
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