WO2009019359A2 - Procede pour la production de fils cables a resistance elevee, notamment pour les structures de renfort pour matieres composites, et le dispositif de mise en œuvre - Google Patents

Procede pour la production de fils cables a resistance elevee, notamment pour les structures de renfort pour matieres composites, et le dispositif de mise en œuvre Download PDF

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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00—Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/26—Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre with characteristics dependent on the amount or direction of twist
    • D02G3/28—Doubled, plied, or cabled threads
    • D02G3/285—Doubled, plied, or cabled threads one yarn running over the feeding spool of another yarn
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/86—Multiple-twist arrangements, e.g. two-for-one twisting devices ; Threading of yarn; Devices in hollow spindles for imparting false twist
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    • D01H7/02—Spinning or twisting arrangements for imparting permanent twist
    • D01H7/86—Multiple-twist arrangements, e.g. two-for-one twisting devices ; Threading of yarn; Devices in hollow spindles for imparting false twist
    • D01H7/868—Yarn guiding means, e.g. guiding tubes

Definitions

  • PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HIGH RESISTANCE CABLE WIRES ESPECIALLY FOR THE REINFORCING STRUCTURES FOR COMPOSITE MATERIALS, AND THE DEVICE FOR IMPLEMENTING THE SAME
  • the invention relates to the technical field of the transformation of continuous elongate materials, in particular textile yarns, for the production of "cords", that is elongated elements resulting from the torsional assembly of at least two components. continuous or elementary sons.
  • An elementary wire will be used hereinafter as one of the two components that forms part of the cable.
  • An elementary wire may be an elongate material, such as a textile wire or a wire assembly, said assembly may have been made upstream or by parallel feeding of several food coils.
  • a first elementary wire (F1) is taken from a source, for example a coil (1), passes through a braking device (2), arrives at the lower end of a torsion pin (3), passes through an axial and radial channel (4) of said torsion pin and opens on the periphery of a plate (5) integral with the spindle (3) and rotating with it. Due to the rotation of the spindle, the elementary thread (F1) undergoes a false twist and forms a balloon (6) under the effect of the centrifugal force, this balloon surrounding a pot (7) disposed on the upper part of the spindle. pin (3). This pot (7) is immobilized in rotation.
  • This wire (F2) passes into a braking device (9) carried by the pot or its lid.
  • the wire (F2) joins the wire (Fl), above the pot at a point called "cabling point” (10).
  • the two wires due to the rotation of the wire (F1) with respect to the wire (F2), are twisted together to form a cabled wire (FC).
  • the invention relates more particularly to certain applications, for example for the tire industry, the transmission belts, etc. for which the cabled son must have a very high resistance, while the tensions and torsions involved During the wiring, must be strictly controlled and regular over the entire length of the cable. More generally, the invention relates to reinforcing cords for producing reinforcement structures for composite materials such as elastomers or rubbers.
  • the wiring head (11) is a rotary system disposed above the spindle (3) and therefore the pot (7), in the extension of the axis of the spindle (3) and rotatable about this axis either freely or possibly by auxiliary drive means.
  • the wiring head is equipped with at least one rotating assembly (12), having two tracks whose rotation is synchronized. Around the rotating assembly, the two elementary wires (Fl) and (F2) can be wound separately before reaching the wiring point (10).
  • the balloon-forming wire (F1) is subjected to the centrifugal force and the aerodynamic resistance which create a high tension, this tension increasing considerably as a function of the increase in the rotational speed of the spindle and the diameter of the balloon.
  • a similar voltage must be imparted to the wire (F2) from the pot by means of the braking device (9).
  • the path of the wires in the wiring head creates friction, in particular on the input guide eyelets, which causes an increase in the tension in the elementary wires (F1) and (F2), and contributes to a degradation of their structure.
  • these frictions can cause the breaking of elementary filaments which form the yarn. In all cases, this results in a decrease in the final resistance of the wired wire (FC).
  • the wired wire (FC) has, immediately downstream of the wiring point (10), a very high voltage, equal to the sum of the voltages of the two son (Fl, F2) immediately before said wiring point (10). This tension tends to tighten the wire wired on itself preventing its internal tensions from loosening, and causes significant friction on all organs with which it comes into contact.
  • EP 0211387 discloses a device and a method of direct wiring for the production of wired son which must have a very high resistance, especially for the tire industry, whose thread path is reversed in the spindle.
  • the first wire is brought over the spindle, around a pot containing a coil of the second wire.
  • the two son meet by means of a wiring head disposed in the hollow axis of the spindle, the wired wire being called by a system disposed under the spindle before being received on a winding system.
  • the first wire is rotated around the coil of the second wire, by means of a bell-shaped member surrounding the pot containing this second coil.
  • the object of the invention is to remedy these disadvantages in a simple and safe manner.
  • the problem to be solved by the invention is to produce a wired son having a very high resistance, and whose voltages and torsions involved during the wiring are strictly controlled and regular over the entire length of the cable, including the wired reinforcements for the manufacture of tires, removing the wiring head and the capstan-type call system.
  • the invention was designed and developed a method of direct wiring of two components or wire and by means of a torsion pin according to which, in known manner, the first wire element is unwound from a first coil through a braking member conferring a voltage (Tl), said wire penetrating through the end of the pin, emerging radially at the level thereof, rotating around one or coils from which the second wire is unwound, via a member conferring a voltage (T2), the one or more coil (s) being arranged in a pot, immobilized in rotation, placed above the spindle, the two son being assembled by winding above the pot at a point called the wiring point (due to the rotation of the spindle) .
  • Tl braking member conferring a voltage
  • T2 member conferring a voltage
  • the first wire is guided in its rotation around the pot containing the coil or coils of the second wire, by a member rotating integrally with the pin, the resulting friction forces of the guide contacts creating on this first wire an additional voltage (T '1 ).
  • the two wires are joined together and directly called by a winding system on a receiving coil, in combination with members set so that, on the one hand, the voltage (Tl) + (T '1) is equal to the voltage (T2) and, on the other hand, the sum of the voltages (Tl) + (T' 1) + (T2) is equal to the winding voltage.
  • the winding voltage is adjusted from 10 N to 30 N, by adjusting the braking system of the second wire to half of the winding voltage, ie from 5 to 15 N and adjusting the braking system of the first wire so that the voltage of the first wire is equal to the voltage of the second wire when it reaches the wiring point.
  • the winding voltage is set from 10 N to 30 N, by setting the braking system of the second wire to half the winding voltage of 5 to 15 N, adjusting the voltage of the first wire to a value of 0 to 10 N predetermined, and adjusting the speed of the spindle so that the voltage of the first wire is equal to the voltage of the second wire when it reaches the wiring point.
  • the voltage and or magnitude representative of the wire profile is measured between the wiring point and the winding system
  • an electronic signal processing system detects a voltage anomaly or profile resulting from the breakage one of the two son and / or a voltage imbalance between the two son, and controls a variation of the speed of the pin to correct this anomaly.
  • the voltage and or magnitude representative of the wire profile is measured between the wiring point and the winding system, an electronic signal processing system detects a voltage anomaly or profile resulting the breakage of one of the two son and / or a voltage imbalance between the two son, and controls a variation of the braking force of the first wire to correct this anomaly.
  • the invention also relates to the device for implementing the direct wiring method, said device comprising: a wire feed member of a first wire associated with a braking member; - a torsion pin consisting of a hollow shaft with a disk-shaped plate; a pot, immobilized in rotation, disposed above the spindle and receiving a system for unwinding a second wire associated with a braking member disposed inside said pot; a fixed member disposed coaxially above the pot so that the two son are joined and assembled with each other by a wiring method due to the rotation of the first wire relative to the second; a winding assembly on a spool of the cord thus formed; -
  • the plate is surmounted by a rotating member for example in the form of a bowl in which are arranged means for guiding said first wire so that the latter can penetrate through the lower hole of the spindle axis, walk radially in the disc-shaped tray and go up around the pot.
  • the device comprises a fixed wall secured to the frame of the machine surrounding the bell-shaped rotating member which guides the first wire in its rotation around the pot.
  • the braking device of the second wire is a coronel whose rotation is braked by a friction or pneumatic device.
  • the braking device of the second wire is a tensioning system or brake wire conventional friction, such as a brake cup, capsule or other, or a system in which the wire leads by contact with a rotating member itself braked by magnetic or friction forces.
  • a detection assembly is installed between the wiring point and the winding system, which assembly provides a signal representative of the wire voltage, and is associated with a signal processing means capable of detecting that this tension is not conform to a correct value associated with a tolerance.
  • This set makes it possible to detect the absence or the breakage of one of the threads and to provide a signal able to control the stopping of the spindle and the associated winding system.
  • the detection assembly is installed between the wiring point and the winding system, which device provides by optical or electromechanical means a signal representative of the outline or apparent diameter of the wire, and is associated with signal processing means capable of detecting that this contour does not conform to a correct value associated with a tolerance.
  • this device allows: to detect the absence or breakage of one of the son and to provide a signal able to control the stop of the spindle and the associated winding system. and / or to detect a voltage imbalance between the two wires inside the cord and to provide a spindle speed adjustment command to correct this imbalance, and / or to detect a voltage imbalance between the wires.
  • two wires inside the cable and provide an order of adjustment of the braking force of the first wire to correct this imbalance.
  • FIG. 1 is a front view of the direct wiring method according to the prior art
  • FIG. 2 is a view similar to Figure 1 showing the direct wiring method according to the invention.
  • the device comprises a feed member (1) of a first wire (Fl) associated with a braking member (2).
  • the braking member (2) gives the wire (Fl) a voltage (Tl).
  • the torsion spindle (3) emerging radially at the level thereof and rotates around at least one coil (8) from which is diverted the second wire (F2).
  • the torsion spindle (3) consists of a hollow shaft
  • a pot (7), immobilized in rotation, is disposed above the pin (3) and receives the coil (8).
  • the unwinding of the second wire (F2) is performed in combination with a braking member (9) conferring a voltage (T2).
  • the two son (Fl) and (F2) are assembled by winding above the pot (7) at a point called cabling point (10) due to the rotation of the spindle (3) and are directly called by a system of winding on a receiving reel (17).
  • the plate (5) is surmounted by a rotating member (18), for example in the form of a bowl, in which are arranged means for guiding the first wire (Fl) so that the latter can penetrate through the lower hole (4) of the spindle axis (3), move radially in the disk-shaped tray (5) and back up by turning around the pot via said rotating member (18). ).
  • a rotating member (18) for example in the form of a bowl, in which are arranged means for guiding the first wire (Fl) so that the latter can penetrate through the lower hole (4) of the spindle axis (3), move radially in the disk-shaped tray (5) and back up by turning around the pot via said rotating member (18).
  • the winding voltage is set from 10 to 30 N.
  • the braking system (9) of the second wire (F2) is set to half of this winding voltage, ie from 5 to 15 N, while the braking system (2) of the first wire (Fl) is set so that the voltage (Tl) is equal to the voltage (T2) of the second wire (F2), when it reaches the wiring point (10).
  • the tension of the first wire (F1) is adjusted to a value of 0 to 10 N predetermined and the speed of the spindle (3) is adjusted so that the tension (Tl) of the first thread (F1) is equal to the tension (T2) of the second thread (F2) when it reaches the point of cabling ( 10).
  • the voltage and magnitude representative of the wire profile (F2) is measured at any point of the wiring (10) and the winding system (17).
  • An electronic signal processing system detects a voltage anomaly of the profile resulting from the breakage of one of the two wires or a voltage imbalance between the two wires, which system controls, to correct this anomaly, a variation of the speed of the spindle (3), a variation of the braking force of the first thread (F1).
  • the device comprises a fixed wall integral with the frame of a machine surrounding the bell-shaped rotating member (18) for guiding the wire (Fl) in its rotation around the pot (7). .
  • the braking member (9) of the second wire (F2) may be a coronel whose rotation is braked by a friction device or a pneumatic device, or be a conventional tensioning system or friction brake acting friction.
  • the braking member (9) is determined so that the wire (F2) is driven by contact with a rotating member, itself braked by magnetic or friction forces.
  • a detection assembly is installed between the wiring point (10) and the winding system (17), which detection assembly can have different modes of execution.
  • the detection assembly provides, by electromechanical means, a signal representative of the tension of the wire
  • this assembly makes it possible to detect the absence of the breakage of one of the threads and to provide a signal able to control the stopping of the spindle (3) and the associated winding system (17).
  • the assembly provides, by optical or electromechanical means, a signal representative of the contour or the apparent diameter of the wire and is associated with a signal processing means. able to detect that this contour does not conform to a correct value associated with a tolerance.
  • this assembly makes it possible to detect the absence or the breakage of one of the wires, and to provide a signal able to control the stop of the spindle and the associated winding system and / or to detect an imbalance of tension between the two wires inside the cord and provide an order to adjust the spindle speed or the braking force of the first wire to correct this imbalance.

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Abstract

Procédé pour la production de fils câblés à résistance élevée, notamment pour les structures de renfort pour des matières composites, par câblage direct de deux composants ou fils (F1, F2) au moyen d'une broche de torsion (3), et selon lequel les deux fils (F1) et (F2) sont réunis et directement appelés par un système de renvidage sur une bobine de réception (17), en combinaison avec les organes de freinage des deux fils (2,9) réglés pour que, d'une part, la tension T1 + T.' 1 du premier fil (F1) soit égale à la tension T2 du deuxième fil (F2) et, d'autre part, la somme des tensions T1+ T' 1 + T2 soit égale à la tension de bobinage.

Description

PROCEDE POUR LA PRODUCTION DE FILS CABLES A RESISTANCE ELEVEE, NOTAMMENT POUR LES STRUCTURES DE RENFORT POUR MATIERES COMPOSITES, ET LE DISPOSITIF DE MISE EN ŒUVRE.
L'invention concerne le domaine technique de la transformation des matières allongées continues, notamment des fils textiles, pour la production de « câblés », c'est à dire d'éléments allongés résultant de l'assemblage par torsion d'au moins deux composants continus ou fils élémentaires.
Elle concerne plus particulièrement un perfectionnement apporté au procédé dit de « câblage direct » et au dispositif mis en œuvre pour réaliser ce procédé, qui consiste à réaliser l'assemblage de deux fils élémentaires au moyen d'une broche de torsion.
On désignera dans ce qui suit par « fil élémentaire », l'un des deux composants, qui entre dans la composition du câblé. Un fil élémentaire peut être une matière allongée, tel un fil textile ou un assemblage de fils, le dit assemblage pouvant avoir été réalisé en amont ou bien par dévidage en parallèle de plusieurs bobines alimentaires.
D'une manière générale, le procédé de « câblage direct » est bien connu par l'homme de métier. Un premier fil élémentaire (Fl) est prélevé d'une source, par exemple une bobine (1), passe par un dispositif de freinage (2), arrive à l'extrémité inférieure d'une broche de torsion (3), passe dans un canal axial puis radial (4) de ladite broche de torsion et débouche sur la périphérie d'un plateau (5) solidaire de la broche (3) et tournant avec celle ci. Compte tenu de la rotation de la broche, le fil élémentaire (Fl) subit une fausse torsion et forme un ballon (6) sous l'effet de la force centrifuge, ce ballon entourant un pot (7) disposé sur la partie haute de la broche (3). Ce pot (7) est immobilisé en rotation. A l'intérieur de ce pot, est disposée une bobine (8) d'un deuxième fil élémentaire (F2). Ce fil (F2) passe dans un dispositif de freinage (9) porté par le pot ou son couvercle. Le fil (F2) rejoint le fil (Fl), au-dessus du pot en un point dit « point de câblage » (10). Les deux fils, du fait de la rotation du fil (Fl) par rapport au fil (F2), sont assemblés par torsion pour former un fil câblé (FC).
L'invention concerne plus particulièrement certaines applications, par exemple pour l'industrie des bandages pneumatiques, les courroies de transmissions, etc .. pour lesquelles les fils câblés doivent présenter une résistance très élevée, tandis que les tensions et les torsions mises en jeu au cours du câblage, doivent être strictement contrôlées et régulières sur toute la longueur du câblé. Plus généralement, l'invention concerne les câblés de renfort pour la réalisation de structures de renfort pour des matières composites telles que des élastomères ou des caoutchoucs.
Comme cela ressort de l'enseignement du brevet français FR 2565261, pour atteindre ce résultat, on a proposé des dispositifs, que l'on désigne usuellement par « tête de câblage » (11) qui, en association avec un parcours du fil optimisé, ont permis d'obtenir une constitution du fil câblé très régulière et dans lequel les tensions entre les fils élémentaires sont réparties régulièrement. La tête de câblage (11) est un système rotatif disposé, au- dessus de la broche (3) et donc du pot (7), dans le prolongement de l'axe de la broche (3) et pouvant tourner autour de cet axe, soit librement, soit éventuellement par un moyen d'entraînement annexe. La tête de câblage est équipée d'au moins un ensemble tournant (12), présentant deux pistes dont la rotation est synchronisée. Autour de l'ensemble tournant, les deux fils élémentaires (Fl) et (F2) peuvent s'enrouler séparément avant d'atteindre le point de câblage (10).
Ces dispositions présentent certains inconvénients parmi lesquels on peut noter :
- le fil (Fl) formant ballon est soumis à la force centrifuge et à la résistance aérodynamique qui créent une tension élevée, cette tension augmentant considérablement en fonction de l'accroissement de la vitesse de rotation de la broche, et du diamètre du ballon. Afin de produire un assemblage équilibré, une tension similaire doit être conférée au fil (F2) en provenance du pot au moyen du dispositif de freinage (9).
- le parcours des fils dans la tête de câblage crée des frictions, notamment sur les œillets de guidage d'entrée, qui provoquent une augmentation de la tension dans les fils élémentaires (Fl) et (F2), et contribuent à une dégradation de leur structure. Pour certains types de fils, tel par exemple la rayonne, ces frictions peuvent engendrer la rupture de filaments élémentaires qui forment le fil. Dans tous les cas, cela se traduit par une diminution de la résistance finale du fil câblé (FC).
- le fil câblé (FC) présente, immédiatement en aval du point de câblage (10), une tension très élevée, égale à la somme des tensions des deux fils (Fl, F2) immédiatement avant ledit point de câblage (10). Cette tension tend à resserrer le fil câblé sur lui-même empêchant ses tensions interne de se relâcher, et provoque des frictions importantes sur tous les organes avec lequel il entre en contact.
- de plus, il est impossible de bobiner le fil câblé sous une telle tension, ce qui impose de disposer entre le point de câblage (10) et le dispositif de bobinage, un système d'appel (16), par exemple un cabestan, destiné à abaisser cette tension à la tension de bobinage. Cet organe supplémentaire crée des contacts et des frictions supplémentaires contribuant à la dégradation des caractéristiques du fil.
II résulte de ces inconvénients une limitation de la vitesse de production des fils câblés selon ce procédé, une limitation du poids des bobines d'alimentation placées dans le pot, et une plus grande complexité de la machine qui doit intégrer des moyens sophistiqués d'abaisser les tensions entre la broche et le système de bobinage
Comme il ressort de nombreux documents tels le brevet US 2609652, DE 1840338, US 2127921, il est par ailleurs connu par l'homme de métier, pour abaisser les tensions résultant du ballon dans les procédés de torsion de ne pas laisser le fil tourner en formant un ballon libre autour du pot (7), mais au contraire de le guider dans un organe en forme de cloche entourant le pot (7), cet organe en forme de cloche tournant à la vitesse de la broche. Ainsi le fil n'est plus soumis aux forces aérodynamiques et centrifuges.
Le brevet EP 0211387 divulgue un dispositif et un procédé de câblage direct destiné à la production de fils câblés qui doivent présenter une résistance très élevée, notamment pour l'industrie des bandages pneumatiques, dont le parcours de fil est inversé dans la broche. Le premier fil étant amené au-dessus de la broche, tourne autour d'un pot contenant une bobine du deuxième fil. Les deux fils se réunissent au moyen d'une tête de câblage disposée dans l'axe creux de la broche, le fil câblé étant appelé par un système disposé sous de la broche avant d'être réceptionné sur un système de bobinage. Afin de réduire les tensions résultant des forces centrifuges et aérodynamiques, selon les enseignements de ce brevet, on fait tourner le premier fil autour de la bobine du deuxième fil, au moyen d'un organe en forme de cloche entourant le pot contenant cette deuxième bobine et animé d'une rotation selon l'axe de la broche. Toutefois, selon cette disposition, l'utilisation d'une tête de câblage reste indispensable pour obtenir les caractéristiques du fil, tandis qu'un système d'appel de type cabestan est nécessaire pour abaisser la tension du fil à la tension de bobinage. Il en résulte un équipement dont l'exploitation est difficile du fait de la complexité du passage des fils dans la broche.
L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, d'une manière simple sure et efficace.
Le problème que se propose de résoudre l'invention est de produire un fils câblé présentant une résistance très élevée, et dont les tensions et les torsions mises en jeu au cours du câblage sont strictement contrôlées et régulières sur toute la longueur du câblé, notamment les câblés de renforts pour la fabrication des pneumatiques, en supprimant la tête de câblage et le système d'appel du type cabestan.
Pour résoudre un tel problème, selon l'invention, il a été conçu et mis au point un procédé de câblage direct de deux composants ou fil et au moyen d'une broche de torsion selon lequel, d'une manière connue, le premier fil élémentaire est dévidé d'une première bobine en passant par un organe de freinage lui conférant une tension (Tl), ledit fil pénétrant par l'extrémité de la broche, ressortant radialement au niveau de celle-ci, tournant autour d'une ou de bobines à partir de laquelle ou desquelles est dévidé le deuxième fil, en passant par un organe lui conférant une tension (T2), la ou les dites bobine(s) étant disposé(es) dans un pot, immobilisé en rotation, placé au-dessus de la broche, les deux fils étant assemblés par enroulement au-dessus du pot en un point dit point de câblage (du fait de la rotation de la broche).
Le premier fil est guidé dans sa rotation autour du pot contenant la ou les bobines du deuxième fil, par un élément tournant solidairement avec la broche, les forces de frottement résultantes des contacts de guidage créant sur ce premier fil une tension supplémentaire (T' 1).
Ces différentes caractéristiques ressortent de l'enseignement du brevet
DE 20011146.
Selon l'invention, compte tenu du problème posé de réaliser un bobinage directement en sortie de broche, sans organe d'appel, les deux fils sont réunis et directement appelés par un système de renvidage sur une bobine de réception, en combinaison avec des organes de freinage réglés pour que, d'une part, la tension (Tl) + (T' 1) soit égale à la tension (T2) et, d'autre part, la somme des tensions (Tl) + (T' 1) + (T2) soit égale à la tension de bobinage.
Selon un premier mode de réalisation du procédé de câblage selon l'invention, la tension de bobinage est réglée de 10 N à 30 N, en réglant le système de freinage du deuxième fil à la moitié de la tension de bobinage, soit de 5 à 15 N et en ajustant le système de freinage du premier fil pour que la tension du premier fil soit égale à la tension du deuxième fil lorsqu'il arrive au point de câblage.
Selon une variante de ce premier mode de réalisation du procédé de câblage selon l'invention, la tension de bobinage est réglée de 10 N à 30 N, en réglant le système de freinage du deuxième fil à la moitié de la tension de bobinage, soit de 5 à 15 N, en ajustant la tension du premier fil à une valeur de 0 à 10 N prédéterminée, et en ajustant la vitesse de la broche pour que la tension du premier fil soit égale à la tension du deuxième fil lorsqu'il arrive au point de câblage.
Selon un perfectionnement de l'invention, la tension et ou grandeur représentative du profil du fil est mesurée entre le point de câblage et le système de renvidage, un système de traitement du signal électronique détecte une anomalie de tension ou de profil résultant de la casse de l'un des deux fils et/ou d'un déséquilibre de tension entre les deux fils, et commande une variation de la vitesse de la broche pour corriger cette anomalie.
Selon une variante de ce perfectionnement de l'invention, la tension et ou grandeur représentative du profil du fil est mesurée entre le point de câblage et le système de renvidage, un système de traitement du signal électronique détecte une anomalie de tension ou de profil résultant de la casse de l'un des deux fils et/ou d'un déséquilibre de tension entre les deux fils, et commande une variation de la force de freinage du premier fil pour corriger cette anomalie.
L'invention concerne également le dispositif destiné à la mise en œuvre du procédé de câblage direct, ledit dispositif comprenant : un organe de dévidage d'un premier fil associé à un organe de freinage ; - une broche de torsion constituée d'un axe creux avec un plateau en forme de disque ; un pot, immobilisé en rotation, disposé au dessus de la broche et recevant un système de dévidage d'un deuxième fil associé à un organe de freinage disposé à l'intérieur dudit pot ; un organe fixe disposé coaxialement au dessus du pot de sorte que les deux fils soient réunis et assemblés l'un avec l'autre selon un procédé de câblage du fait de la rotation du premier fil par rapport au deuxième ; un ensemble de renvidage sur une bobine du câblé ainsi formé ; - le plateau est surmonté d'un organe tournant par exemple en forme de bol dans lequel sont aménagés des moyens de guidage dudit premier fil de sorte que ce dernier puisse pénétrer par l'orifice inférieur de l'axe de broche, cheminer radialement dans le plateau en forme de disque et remonter en tournant autour du pot.
Selon un aspect important de l'invention le dispositif comporte une paroi fixe solidaire du bâti de la machine entourant l'organe tournant en forme de cloche qui guide le premier fil dans sa rotation autour du pot.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, le dispositif de freinage du deuxième fil est une coronelle dont la rotation est freinée par un dispositif à friction ou pneumatique.
Selon une variante d'exécution, quel que soit le mode de réalisation, le dispositif de freinage du deuxième fil est un système tendeur ou frein de fil conventionnel agissant par friction, comme par exemple un frein à coupelle, à capsule ou autre, ou encore un système selon lequel le fil entraîne par contact avec un organe tournant lui-même freiné par des forces magnétiques ou de friction.
Selon un perfectionnement de l'invention, un ensemble de détection est installé entre le point de câblage et le système de renvidage, lequel ensemble fournit un signal représentatif de la tension du fil, et est associé à un moyen de traitement du signal capable de détecter que cette tension n'est pas conforme à une valeur correcte associée à une tolérance. Cet ensemble permet de détecter l'absence ou la casse de l'un des fils et de fournir un signal apte à commander l'arrêt de la broche et du système de renvidage associé.
Dans une autre forme de réalisation, l'ensemble de détection est installé entre le point de câblage et le système de renvidage, lequel dispositif fournit par des moyens optiques ou électromécaniques un signal représentatif du contour ou du diamètre apparent du fil, et est associé à un moyen de traitement du signal capable de détecter que ce contour n'est pas conforme à une valeur correcte associée à une tolérance.
Selon l'invention ce dispositif permet : de détecter l'absence ou la casse de l'un des fils et de fournir un signal apte à commander l'arrêt de la broche et du système de renvidage associé. et/ou de détecter un déséquilibre de tension entre les deux fils à l'intérieur du câblé et de fournir un ordre d'ajustement de la vitesse de la broche pour corriger ce déséquilibre, - et/ou de détecter un déséquilibre de tension entre les deux fils à l'intérieur du câblé et de fournir un ordre d'ajustement de la force de freinage du premier fil pour corriger ce déséquilibre.
L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de face du procédé de câblage direct selon l'état antérieur de la technique ; - la figure 2 est une vue semblable à la figure 1 montrant le procédé de câblage direct selon l'invention.
D'une manière connue, le dispositif comprend un organe de dévidage (1) d'un premier fil (Fl) associé à un organe de freinage (2). L'organe de freinage (2) confère au fil (Fl) une tension (Tl). Ce premier fil élémentaire
(Fl) est dévidé de la bobine (1), pénètre à l'extrémité d'une broche de torsion
(3) en ressortant radialement au niveau de celle-ci et tourne autour d'au moins une bobine (8) à partir de laquelle est dévidé le deuxième fil (F2). D'une manière connue, la broche de torsion (3) est constituée d'un axe creux
(4) avec un plateau (5) en forme de disque. Un pot (7), immobilisé en rotation, est disposé au-dessus de la broche (3) et reçoit la bobine (8).
Le dévidage du deuxième fil (F2) s'effectue en combinaison avec un organe de freinage (9) lui conférant une tension (T2). Les deux fils (Fl) et (F2) sont assemblés par enroulement au dessus du pot (7) en un point dit point de câblage (10) du fait de la rotation de la broche (3) et sont directement appelés par un système de renvidage sur une bobine de réception (17).
Selon une caractéristique de l'invention, le plateau (5) est surmonté d'un organe tournant (18), par exemple en forme de bol, dans lequel sont aménagés des moyens de guidage du premier fil (Fl) afin que ce dernier puisse pénétrer par l'orifice inférieur (4) de l'axe de la broche (3), s'acheminer radialement dans le plateau (5) en forme de disque et remonter en tournant autour du pot par l'intermédiaire dudit organe tournant (18).
Les forces de frottement résultantes du contact de guidage de l'organe tournant (18) créent sur ce premier fil (Fl), une tension supplémentaire (T' 1). Compte tenu de ces dispositions, lesdits fils (Fl) et (F2) sont réunis et directement appelés par le système de renvidage sur la bobine de réception (17) en combinaison avec les organes de freinage (2) et (9) qui sont réglés pour que, d'une part, la tension (Tl) + (T' 1) soit égale à la tension (T2) et, d'autre part, que la somme des tensions (Tl) + (T' 1) + (T2) soit égale à la tension de bobinage.
D'une manière avantageuse, la tension de bobinage est réglée de 10 à 30 N. Dans ce but, le système de freinage (9) du deuxième fil (F2) est réglé à la moitié de cette tension de bobinage, soit de 5 à 15 N, tandis que le système de freinage (2) du premier fil (Fl) est réglé pour que la tension (Tl) soit égale à la tension (T2) du deuxième fil (F2), lorsqu'il arrive au point de câblage (10).
Selon une variante de cette forme de réalisation, après avoir réglé le système de freinage (9) du deuxième fil (F2) à la moitié de la tension de bobinage, on ajuste la tension du premier fil (Fl) à une valeur de 0 à 10 N prédéterminée et on ajuste la vitesse de la broche (3) pour que la tension (Tl) du premier fil (Fl) soit égal à la tension (T2) du deuxième fil (F2) lorsqu'il arrive au point de câblage (10).
La tension et la grandeur représentative du profil du fil (F2) est mesurée en tout point du câblage (10) et le système de renvidage (17). Un système de traitement du signal électronique détecte une anomalie de tension du profil résultant de la casse de l'un des deux fils ou d'un déséquilibre de tension entre les deux fils, lequel système commande, pour corriger cette anomalie, soit une variation de la vitesse de la broche (3), soit une variation de la force de freinage du premier fil (Fl). Dans une forme de réalisation, le dispositif comprend une paroi fixe solidaire du bâti d'une machine entourant l'organe tournant (18), en forme de cloche, afin de guider le fil (Fl) dans sa rotation autour du pot (7).
L'organe de freinage (9) du deuxième fil (F2) peut être une coronelle dont la rotation est freinée par un dispositif à friction ou un dispositif pneumatique, ou bien être un système tendeur ou frein de fil conventionnel agissant par friction.
Dans une forme de réalisation, l'organe de freinage (9) est déterminé pour que le fil (F2) soit entraîné par contact avec un organe tournant, lui- même freiné par des forces magnétiques ou de friction.
Dans une forme de réalisation préférée, un ensemble de détection est installé entre le point de câblage (10) et le système de renvidage (17), lequel ensemble de détection peut présenter différents modes d'exécution.
Selon un premier mode d'exécution, l'ensemble de détection fournit par des moyens électro-mécaniques un signal représentatif de la tension du fil
(F2) et est associé à un moyen de traitement du signal apte à détecter que cette tension n'est pas conforme à une valeur correcte associée à une tolérance. Ainsi, cet ensemble permet de détecter l'absence de la casse de l'un des fils et de fournir un signal apte à commander l'arrêt de la broche (3) et du système de renvidage associé (17).
Dans un autre mode d'exécution, l'ensemble fournit, par des moyens optiques ou électromécaniques, un signal représentatif du contour ou du diamètre apparent du fil et est associé à un moyen de traitement du signal apte à détecter que ce contour n'est pas conforme à une valeur correcte associée à une tolérance.
Dans ce cas, cet ensemble permet de détecter l'absence ou la casse de l'un des fils, et de fournir un signal apte à commander l'arrêt de la broche et du système de renvidage associé et/ou de détecter un déséquilibre de tension entre les deux fils à l'intérieur du câblé et de fournir un ordre d'ajustement de la vitesse de la broche ou de la force de freinage du premier fil pour corriger ce déséquilibre.
Les avantages ressortent bien de la description. En particulier, on souligne et on rappelle l'égalité de tension de différentes phases de câblage sans être obligé d'utiliser un cabestan et sans l'utilisation d'une tête de câblage.

Claims

REVENDICATIONS
-1- Procédé pour la production de fils câblés à résistance élevée, notamment pour les structures de renfort pour des matières composites, par câblage direct de deux composants ou fil (Fl) et (F2) au moyen d'une broche de torsion (3), et selon lequel :
- le premier fil élémentaire (Fl) est dévidé d'une première bobine (1) en passant par un organe de freinage (2) lui conférant une tension Tl ; ledit fil (Fl) pénétrant par l'extrémité de la broche (3), ressortant radialement au niveau de celle-ci, tournant autour d'une ou de bobines (8) à partir de laquelle ou desquelles est dévidé le deuxième fil (F2), en passant par un organe (9) lui conférant une tension T2 ;
- la ou les dites bobine(s) (8) étant disposé(es) dans un pot (7), immobilisé en rotation, placé au-dessus de la broche (3) ; les deux fils (Fl) et (F2) sont assemblés par enroulement au-dessus du pot (7) en un point dit point de câblage (10) du fait de la rotation de la broche ;
- le premier fil (Fl) est guidé dans sa rotation autour du pot (7) contenant la ou les bobines (8) du deuxième fil (F2), par un élément (18) tournant solidairement avec la broche (3), les forces de frottement résultantes des contacts de guidage créant sur ce premier fil une tension supplémentaire T' 1, caractérisé en ce que : les deux fils (Fl) et (F2) sont réunis et directement appelés par un système de renvidage sur une bobine de réception (17), en combinaison avec les organes de freinage (2-9) réglés pour que, d'une part, la tension Tl + T' 1 soit égale à la tension T2 et, d'autre part, la somme des tensions Tl + T' 1 + T2 soit égale à la tension de bobinage.
-2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de bobinage est réglée de 10 N à 30 N, en réglant le système de freinage du deuxième fil à la moitié de la tension de bobinage, soit de 5 à 15 N et en ajustant le système de freinage du premier fil pour que la tension du premier fil soit égale à la tension du deuxième fil lorsqu'il arrive au point de câblage.
-3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tension de bobinage est réglée de 10 N à 30 N, en réglant le système de freinage du deuxième fil à la moitié de la tension de bobinage, soit de 5 à 15 N, en ajustant la tension du premier fil à une valeur de 0 à 10 N prédéterminée, et en ajustant la vitesse de la broche pour que la tension du premier fil soit égale à la tension du deuxième fil lorsqu'il arrive au point de câblage.
-4- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la tension et ou grandeur représentative du profil du fil est mesurée entre le point de câblage et le système de renvidage, un système de traitement du signal électronique détecte une anomalie de tension ou de profil résultant de la casse de l'un des deux fils et/ou d'un déséquilibre de tension entre les deux fils, et commande une variation de la vitesse de la broche pour corriger cette anomalie.
-5- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la tension et ou grandeur représentative du profil du fil est mesurée entre le point de câblage et le système de renvidage, un système de traitement du signal électronique détecte une anomalie de tension ou de profil résultant de la casse de l'un des deux fils et/ou d'un déséquilibre de tension entre les deux fils, et commande une variation de la force de freinage du premier fil pour corriger cette anomalie.
-6- Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 comprenant : - un organe de dévidage (1) d'un premier fil (Fl) associé à un organe de freinage (2),
- une broche de torsion (3) constituée d'un axe creux (4) avec un plateau (5) en forme de disque, - un pot (7), immobilisé en rotation, disposé au dessus de la broche (3) et recevant un système de dévidage (8) d'un deuxième fil associé à un organe de freinage (9) disposé à l'intérieur dudit pot,
- un organe fixe (10) disposé coaxialement au dessus du pot de sorte que les deux fils soient réunis et assemblés l'un avec l'autre selon un procédé de câblage du fait de la rotation du premier fil par rapport au deuxième,
- un ensemble de renvidage sur une bobine (17) du câblé ainsi formé, caractérisé en ce que le plateau (5) est surmonté d'un organe tournant (18) par exemple en forme de bol dans lequel sont aménagés des moyens de guidage dudit premier fil de sorte que ce dernier puisse pénétrer par l'orifice inférieur de l'axe de broche, cheminer radialement dans le plateau en forme de disque et remonter en tournant autour du pot.
-7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi fixe solidaire du bâti d'une machine entourant l'organe tournant en forme de cloche qui guide le premier fil dans sa rotation autour du pot.
-8- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de freinage du deuxième fil est une coronelle dont la rotation est freinée par un dispositif à friction ou pneumatique.
-9- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de freinage du deuxième fil est un système tendeur ou frein de fil conventionnel agissant par friction. -10- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe de freinage du deuxième fil est déterminé pour que ledit fil soit entraîné par contact avec un organe tournant lui-même freiné par des forces magnétiques ou de friction.
-11- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'un ensemble de détection est installé entre le point de câblage et le système de renvidage, lequel ensemble fournit par des moyens électromécaniques un signal représentatif de la tension du fil, et est associé à un moyen de traitement du signal capable de détecter que cette tension n'est pas conforme à une valeur correcte associée à une tolérance, ledit ensemble permet de détecter l'absence ou la casse de l'un des fils et de fournir un signal apte à commander l'arrêt de la broche et du système de renvidage associé.
-12- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, caractérisé en ce qu'un ensemble de détection est installé entre le point de câblage et le système de renvidage, lequel ensemble fournit par des moyens optiques ou électromécaniques un signal représentatif du contour ou du diamètre apparent du fil, et est associé à un moyen de traitement du signal capable de détecter que ce contour n'est pas conforme à une valeur correcte associée à une tolérance, ledit ensemble permet : de détecter l'absence ou la casse de l'un des fils et de fournir un signal apte à commander l'arrêt de la broche et du système de renvidage associé. et/ou de détecter un déséquilibre de tension entre les deux fils à l'intérieur du câblé et de fournir un ordre d'ajustement de la vitesse de la broche pour corriger ce déséquilibre, et/ou de détecter un déséquilibre de tension entre les deux fils à l'intérieur du câblé et de fournir un ordre d'ajustement de la force de freinage du premier fil pour corriger ce déséquilibre.
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