[0001] La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'enroulements comportant
une pluralité de fils bobinés en parallèle dévidables sous forme d'une seule mèche
assemblée, ces fils étant à usage technique, notamment à base de verre ou de polymère
thermoplastique. Selon un autre aspect de l'invention, elle vise également le dispositif
permettant la mise en oeuvre de ce procédé.
[0002] Dans le cadre de la fabrication de fils de verre de renforcement, la fabrication
d'une mèche assemblée résulte d'un processus industriel complexe qui consiste à obtenir
des fils à partir de filets de verre fondu s'écoulant au travers des orifices de filières.
Ces filets sont étirés sous forme de filaments continus, puis ces filaments sont rassemblés
en fils de base, lesquels fils sont ensuite généralement collectés sous forme de gâteaux
destinés à un usage interne car difficiles à transporter. Les gâteaux sont ensuite
positionnés sur des cantres qui alimentent un bobinoir sur lequel est formé la pelote
cylindrique de roving (mèche) assemblé. Les produits obtenus ne sont pas exempts de
défauts tels que des ondulations ou des boucles provenant de différences de tension
des fils de base.
[0003] La fabrication de mèche multifilamentaire en une seule opération et directement sous
filière (roving direct) conduit à la réalisation de bobines cylindrique d'un seul
gros fil dont les brins (au sens de filaments continus) sont bien équitendus.
[0004] Au sens de l'invention, les bobines se présentent également sous forme d'enroulements
à flancs droits ou sous la forme d'enroulements cylindriques, et sont généralement
dénommées sous le nom de « roving » ou de « pelote » en fonction de leur destination
finale.
[0005] La mise sous forme de bobine est réalisée à l'aide de bobinoirs, qui comme leur nom
l'indique, sont chargés d'enrouler à très haute vitesse (environ 10 à 50 mètres par
seconde) les fils de verre qui ont été préalablement ensimés.
[0006] Ces bobinoirs assurent l'étirage et l'enroulement de ces filaments et les paramètres
de fonctionnement de ces bobinoirs conditionnent avec ceux de la filière les caractéristiques
dimensionnelles du fil, notamment le titre exprimé en tex (le tex étant le poids en
grammes de 1000 mètres de fibres ou fils).
[0007] Classiquement un bobinoir est placé à peu près sous une filière, de laquelle descend
une ou plusieurs mèches de fils rassemblée en un point ou plusieurs points, ces fils
sont ensuite bobinés en direct sur une broche rotative par l'intermédiaire d'un ou
plusieurs curseurs à une gorge assurant la répartition axiale des fils rassemblés
le long d'une ou de plusieurs bobines par un mouvement de va et vient synchronisé
avec la rotation de la broche , ce curseur ou ces curseurs font partie d'un sous-ensemble
que l'on appelle encroisure , qui est monté sur un support mobile permettant son repositionnement
permanent au cours du bobinage, parallèlement à l'axe de broche pour lui permettre
de conserver une certaine distance entre le ou les curseurs et la surface cylindrique
externe de la ou des bobines dont le diamètre évolue tout au long de sa ou de leur
construction.
[0008] Une première famille de bobinoir est dite à relance mancelle, c'est-à-dire qu'un
opérateur se charge de relancer manuellement les enroulements, et il est possible
d'enrouler sur un même enroulement plusieurs fils, jusqu'à huit, voire seize fils
(chacun des fils étant constitué d'une mèche de filaments).
[0009] Une seconde famille de bobinoir est dite à relance automatique. Dans ce cas, le bobinoir
est plus complexe que ceux décrits précédemment, et il comporte en plus un barillet
supportant une pluralité de broches (en général au moins au nombre de deux), chacune
des broches mobiles en rotation, étant adaptées pour étirer et bobiner aux moins un
empilement successivement sur chacune des broches, l'une des broches étant active
pendant que l'autre est au repos pour permettre le déchargement de l'empilement venant
d'être réalisé, un automatisme couplé aux différents actionneurs du bobinoir se chargeant
d'effectuer le passage d'au moins une mèche de filaments d'une broche à l'autre durant
la rotation du barillet.
[0010] Avec ce type de technologie, on peut obtenir plusieurs empilements sur une même broche,
chacun des empilements étant constitué que d'un seul brin de fils bobiné ayant ses
propres caractéristiques.
[0011] Par contre, il n'est pas possible d'obtenir, comme à partir des bobinoirs à relance
manuelle, sur un même empilement, un bobinage de plusieurs brins de qualité optimale,
qui consiste dans son aptitude à être facilement déroulée, sans présence de boucles,
de noeuds parasites, avec limitation des frottements.
[0012] La demande de brevet publiée EP 0 211 748 divulgue un procédé et un dispositif de bobinage pour la fabrication d'enroulements
à partir de plusieurs fils continus séparés, particulièrement des fils de verre. Selon
ce qui est décrit dans le document, une installation selon l'invention comprend une
filière ayant une quantité d'une matière thermoplastique fondue, une broche rotative
assurant l'étirage des filets de matière issus des orifices de la filière ainsi que
le bobinage des fils. Elle comprend aussi un dispositif d'assemblage et de guidage
et d'un dispositif d'encroisure comprenant un guide-fil. Ce guide-fil comporte une
ouverture face à la broche communiquant avec une zone interne de guidage pourvue à
sa périphérie d'au moins deux encoches.
[0013] La présente invention s'intéresse spécifiquement aux bobinoirs dont la relance est
automatisée qui ne possèdent pas les inconvénients précédemment mentionnés, et qui
autorisent le bobinage sur une même bobine, le bobinage séparé selon une qualité optimale,
d'au moins deux brins de caractéristiques (notamment nombre de fils par brin, choix
de la matière formant le fil...) différentes ou identiques
[0014] Pour ce faire, il est nécessaire que la précision du dépôt résultant d'une répartition
axiale des fils bobinés en direct sur la broche rotative soit optimale.
[0015] A cette fin, le procédé de fabrication d'enroulements comportant une pluralité de
fils assemblés à l'aide d'un bobinoir comprenant un barillet muni d'au moins une première
et une seconde broche, chacune des première et seconde broches étant successivement
soit au repos c'est-à-dire durant une phase de déchargement ou soit mobile en rotation
c'est-à-dire durant une phase de bobinage d'un enroulement se
caractérise en ce que
- on sépare les fils venant d'une filière en au moins 2 nappes, chacune des nappes formant
une mèche de fils est enroulée sur un même enroulement à l'aide d'un curseur permettant
de déposer simultanément en surface dudit enroulement les fils ainsi séparés, ledit
enroulement étant supporté par l'une des broches,
- on procède à mise en mouvement du barillet de manière à faire passer l'une des broches
de sa phase de bobinage à sa position de reps, l'autre broche passant alors de sa
position repos à sa position de bobinage, durant cette mise en mouvement le curseur
est écarté de la surface de l'enroulement
- durant cette étape de transition entre les broches, on procède à une séparation des
mèches cheminant depuis la filière jusqu'à la surface dudit enroulement à l'aide d'un
dispositif de séparation, ce dernier pouvant occuper une première position dans laquelle
il permet d'une part d'écarter l'une de l'autre les mèches et d'autre part de les
maintenir en position écartée, et une seconde position dans laquelle il n'interfère
pas avec le trajet des mèches,
- on rapproche le curseur de la surface de l'enroulement, le mouvement alternatif intercepte
alors le trajet de chacune des mèches séparées de manière à emprisonner chacune des
mèches au sein dudit curseur et permettre le dépôt en surface de l'enroulement,
- on positionne le dispositif de séparation dans sa deuxième position.
[0016] Grâce à ces dispositions et notamment à la présence du dispositif de séparation,
les mèches sont constamment conservées et identifiées durant toute la phase de transition,
à savoir durant le passage d'une broche de bobinage à l'autre, permettant ainsi de
bobiner sur un même enroulement au moins deux mèches de façon séparée.
[0017] Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir
recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- on provoque l'accrochage de la mèche au sein du curseur par un mouvement de translation
du curseur par rapport à ladite mèche, celui-ci venant dans un premier temps guider
la mèche grâce à une zone de guidage puis dans un deuxième la verrouiller au sein
d'une zone de verrouillage,
- on provoque l'accrochage de la mèche au sein du curseur par un mouvement d'indexation
en position du curseur par rapport à celle de la mèche,
- le dispositif de séparation se positionne au voisinage du trajet des mèches de manière
à d'une part, intercepter leur trajet et d'autre part à repousser au moins une première
mèche d'au moins une seconde mèche de par et d'autre d'un plan médian,
[0018] Selon un autre aspect de l'invention celle-ci vise un bobinoir permettant la mise
en oeuvre du procédé précédemment décrit, le bobinoir comprenant essentiellement un
châssis, ce châssis comportant un barillet mobile en rotation par rapport au châssis,
ledit barillet étant d'au moins deux broches adaptées chacune pour supporter au moins
un enroulement, chacune des broches étant mobile en rotation autour d'un premier axe
sensiblement perpendiculaire au diamètre de l'enroulement de manière à étirer et enrouler
simultanément au moins deux mèches sous la forme d'un enroulement de mèches séparées,
et un dispositif d'encroisure au moins muni d'un curseur permettant de déposer en
surface de l'enroulement les mèches séparées l'une de l'autre,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de séparation pouvant occuper une première position
dans laquelle il permet d'une part d'écarter l'une de l'autre les mèches cheminant
depuis une filière jusqu'au curseur et d'autre part de les maintenir en position écartée,
et une seconde position dans laquelle il n'interfère pas avec le trajet des mèches.
[0019] Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir
recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- le dispositif de séparation comporte au moins une palette pourvue au niveau de l'un
de ses côtés d'au moins deux arêtes, ces arêtes étant sécantes de manière à définir
entre elles un plan de séparation du passage d'au moins de deux mèches, chacune des
mèches étant dirigée grâce à ces arêtes vers des zones d'immobilisation positionnées
respectivement au niveau des extrémités libres desdites arêtes,
- le dispositif de séparation est monté mobile en rotation par rapport au châssis, selon
un axe sensiblement parallèle à l'axe de rotation des broches,
- le curseur est monté dans le dispositif d'encroisure et comporte un guide fil d'au
moins deux gorges, chacune des gorges étant adaptée pour recevoir une mèche,
- le curseur comporte un guide fil globalement de forme trapézoïdale dont deux des côtés
forment des parois en courbe adaptées pour guider une mèche jusqu'à une paroi en saillie
par rapport à l'un des deux autres côtés du guide fil, cette paroi en saillie permettant
de contraindre le déplacement de la mèche dans une gorge située au pied de ladite
paroi en saillie, ladite gorge étant adaptée pour immobiliser ladite mèche,
- le curseur comporte un guide fil globalement de forme trapézoïdale, l'un des côtés
est pourvu d'une pluralité de gorges, chacune des gorges étant adaptée pour immobiliser
une mèche,
- Les gorges comportent une partie borgne à flan parallèle et une partie s'évasant vers
l'extérieur dudit guide fil,
[0020] Un enroulement obtenu par le procédé précédemment décrit, comporte une pluralité
de spires, préférentiellement au moins deux, chacune des spires étant constituée d'au
moins une mèche constituée d'un matériau et étant séparée l'une d'entre elle d'un
pas p.
[0021] On peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions
suivantes :
- les matériaux formant chacune des spires sont différents,
- les matériaux formant chacune des spires sont identiques,
- chacune des mèches comporte un nombre identique de filaments,
- chacune des mèches comporte un nombre différent de filaments,
- l'une au moins des mèches est à base de filaments de fils cornêlés de verre et de
polymère thermoplastique, par exemple une polyoléfine un polyamide, un polyester,
un polyuréthane thermoplastique
- l'une au moins des mèches est à base de filaments de verre,
- il comporte au moins 2 spires séparées, chacune des spires étant respectivement formée
d'une mèche de 400 à 4000 filaments de verre, préférentiellement de 800 à 1600 filaments
de verre et d'une mèche de 200 à 4000 filaments de polypropylène, préférentiellement
de 600 à 1600 filaments de polypropylène.
[0022] D'autres caractéristiques et avantages de invention apparaîtront au cours de la description
suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif,
en regard des dessins joints.
[0023] Sur les dessins :
- La figure 1 est une vue schématique de face d'un bobinoir selon l'invention,
- La figure 2 est une vue de face du dispositif de séparation destiné à utilisation
en 2 mèches,
- La figure 3 est une vue d'un curseur utilisable en combinaison avec le dispositif
de séparation de la figure 2,
[0024] Selon un mode préféré de réalisation d'un bobinoir 1 selon l'invention illustré en
figure 1, celui-ci comporte un châssis métallique obtenu par une technique de mécano
soudages d'éléments métalliques préalablement usinés ou disponibles en standard dans
le commerce. Ce châssis comporte essentiellement une embase sensiblement rectangulaire
reposant sur des pieds judicieusement placés de manière à correspondre au gabarit
ou à l'écartement des fourches d'un transpalette ou d'un dispositif de manutention
analogue afin de faciliter l'implantation de ce bobinoir dans une position de fibrage.
[0025] Sur cette embase est assemblée une structure fermée en partie capotée qui est destinée
à recevoir tous les composants nécessaires au fonctionnement du bobinoir 1. A ce titre,
et de manière non limitative, cette structure fermée conformée en armoire est pourvue
des dispositifs de contrôle et de commande nécessaires aux diverses régulations des
différents organes qui seront décrits plus loin dans la présente description, de réseaux,
hydrauliques, électriques, d'air comprimé, et d'autres fluides nécessaires au fonctionnement
desdits organes.
[0026] Sur la structure fermée coopère un barillet 2 qui fait saillie latéralement. Ce barillet
2 est monté mobile en rotation autour d'un axe de rotation et est maintenu au sein
d'une des parois de la structure fermée par l'intermédiaire d'une pluralité d'organes
de guidage (couronne à billes, glissière à billes par exemple).
[0027] En effet, ce barillet 2 constitue un ensemble support de broches 3, 4. Sur la figure
1, on remarque que le barillet 2 dispose de deux broches 3, 4, selon des positions
diamétralement opposées [s'il n'y a qu'une broche, il n'est pas possible de faire
le transfert automatique]. En variante, non représentée sur les figures, on pourrait
concevoir un barillet comportant au moins trois, quatre broches, voire plus, suivant
l'encombrement dont on dispose et les capacités de la filière positionnée en amont).
Au sein du bobinoir 1, le barillet 2 permet d'amener une broche 3 préalablement déchargée
et munie d'au moins une manchette vierge (au sens de l'invention, une manchette est
un support en matière plastique, carton ou autre qui est destinée à recevoir la bobine
de fil ou l'enroulement de fils) en position de bobinage et une autre broche 4 disposant
de ses manchettes pleines en position de déchargement par des rotations de 180°.
[0028] Chacune des broches 3, 4 solidaires du barillet 2 constitue un ensemble tournant
adapté pour étirer et bobiner le fil 5 sur une manchette préalablement introduite
sur la broche. Ce bobinage s'effectue selon un premier axe de rotation sensiblement
parallèle à l'axe de rotation du barillet par rapport à la structure du bâti.
[0029] Sur la figure 1, il apparaît un autre élément qui est essentiel pour la réalisation
d'une bobine. Il s'agit du dispositif de positionnement et de guidage du fil sur la
broche 6. Dans cet exemple, il s'agit d'un curseur mobile au sein d'une gorge, le
curseur se déplaçant linéairement suivant un deuxième axe sensiblement parallèle au
premier axe ; l'ensemble étant monté au sein d'un ensemble qui peut se rapprocher
ou s'écarter de la surface périphérique externe de la bobine au cours du bobinage
de cette dernière. Cet ensemble est communément appelé « dispositif d'encroisure ».
[0030] Classiquement, et on pourra se reporter à la figure 3, un dispositif d'encroisure
6 comporte un organe conformé en un curseur mobile 7 linéairement au sein d'une gorge,
ce curseur mobile 7 permet de positionner au moins un fil 5 sur la broche 3 ou 4 en
rotation, le mouvement imprimé par le guide fil 7 consistant essentiellement en un
mouvement d'oscillations ou de battements uniquement sur une longueur de la bobine.
[0031] Pour obtenir un enroulement complet, le curseur 7 est monté mobile selon un mouvement
de va et vient en translation sur un arbre solidaire du châssis et parallèle à l'axe
de la broche, ce deuxième mouvement de translation permettant ainsi de couvrir la
longueur de la bobine.
[0032] Dans un mode préféré de réalisation, le curseur 7 représenté en figure 3 permet la
dépose simultanée en surface d'un même et unique enroulement d'au moins deux mèches,
chacune des mèches étant constituée d'une pluralité de fils 5, ces deux mèches étant
séparées d'un pas p sous la forme, dans ce cas, de deux spires quasiment jointives.
Ce type d'enroulement à spires séparées garantit toutefois un dévidage optimal, sans
risque de noeuds et de boucles parasites.
[0033] Ce curseur 7 est de forme globalement trapézoïdale dont la base 8 est sensiblement
parallèle à l'axe de rotation de l'enroulement.
[0034] Au niveau de ses côtés, le curseur 7 présente une surface courbe ou inclinée délimitant
en fait des surfaces de guidage 9, 10 qui permettent lors du déplacement du curseur
selon une direction sensiblement parallèle à l'axe de rotation de la broche d'intercepter
la trajectoire d'une première mèche dans un sens de déplacement et d'une seconde mèche
dans l'autre sens de déplacement alternatif, ces mèches étant issues d'une filière
11 (visible en figure 1) placée au dessus du bobinoir 1, ces mèches grâce à ces surfaces
de guidage inclinées étant ainsi dirigées vers une paroi en saillie 12 par rapport
à la base 8 du curseur 7.
[0035] Cette paroi en saillie contraint chacune des mèches dans une zone de rétention 13,
14 et d'immobilisation conformée en une gorge (sur la figure 3, il apparaît 2 gorges,
une pour chaque mèche).
[0036] Au sein de cette gorge 13, 14, la mèche est libre de coulisser avec le moins de frottement
possible, par ailleurs, la matière constituant les surfaces de guidage et les gorges
est choisie de manière à présenter localement une dureté élevé et un coefficient de
friction le plus petit possible de manière à ne pas détruire et abîmer la mèche de
filaments et notamment au niveau de son ensimage.
[0037] Le curseur 7, sensiblement trapézoïdal, présente des parois inclinées au niveau de
ses côtés 9, 10 ainsi qu'au niveau des parois d'entrée de chacune des gorges 13, 14
de manière à favoriser le guidage de la mèche vers le fond de gorge qui est à axe
parallèle. En variante, les inventeurs ont envisagé une interception de la trajectoire
des mèches non pas par un mouvement alternatif du curseur 7 et ont préféré privilégier
un mouvement d'indexation en position du curseur 7 par rapport au trajet des mèches,
ce mouvement d'indexation en position étant facilité par les différents asservissements
tant en position qu'en vitesse dont est pourvu un bobinoir de ce type, l'ensemble
des mouvements de(s) broches(s) 3, 4, du barillet 2, du dispositif d'encroisure 6
et de son curseur 7, du dispositif de séparation 15 dont il sera fait état ci-dessous,
est piloté par un automate programmable chargé de contrôler et piloter à chaque instant
cet ensemble en vue d'un bobinage optimal d'un enroulement.
[0038] Quel que soit le mode de réalisation du curseur 7, le fonctionnement de ce dernier
est combiné à celui du dispositif de séparation 15, représenté en figures 1 et 2.
[0039] Ce dispositif de séparation 15 est monté mobile en rotation par rapport au châssis
(point d'articulation repéré A) et chemine entre une position de repos dans laquelle
le trajet des mèches n'est pas dévié par la position du dispositif de séparation 15
et une position dite de travail durant laquelle le dispositif de séparation 15 intercepte
le trajet des mèches de manière à d'une part les écarter ou les séparer l'une de l'autre
et d'autre part à les maintenir séparer durant la phase de transition.
[0040] On définit la phase de transition comme la phase durant laquelle les mèches venant
d'être enroulées sur un enroulement jusqu'à obtenir une bobine pleine à partir du
bobinage et de l'étirage sur une première broche doivent passer d'une manière automatique
(c'est-à-dire sans intervention humaine de relance) sur une autre broche (en raison
de la rotation du barillet), cette deuxième broche devant permettre le bobinage l'étirage
de mèches de filaments en surface d'au moins un deuxième enroulement.
[0041] Durant cette phase de transition, il est capital que les mèches initialement bobinées
sur l'enroulement d'une première broche d'une manière séparée (s'il y a deux mèches
de fils 5 de matériau identique ou différent, cela correspond à une bobine de deux
spires) ne soient pas mêlées ou perdues durant la rotation du barillet et que les
deux mèches puissent de nouveau être bobinées et étirées sous forme séparée sur un
deuxième enroulement supportée par la deuxième broche.
[0042] Pour ce faire, la décomposition des mouvements est la suivante :
Lors de la phase de transition, le dispositif de séparation 15 passe de sa position
de repos à sa position active, les mèches de filaments ou fils 5 issues d'une filière
11 située au dessus du bobinoir 1 vienent au contact d'une palette 16 solidaire du
dispositif de séparation 15.
[0043] Comme on peut le voir sur la figure 2, la palette 16 forme globalement un losange
dont l'un des axes de symétrie est positionné de telle façon qu'il sépare selon un
plan médian le trajet des mèches, chacune des mèches passant de par et d'autre de
ce plan médian.
[0044] Compte tenu des faces 17, 18 inclinées de la palette 16, chacune des mèches qui est
contact de cette face est dirigée vers les extrémités libres du losange vers une zone
de rétention 19, 20 ou de gorge adaptée pour recevoir avec le moins de frottement
possible chacune des mèches, les mèches ne pouvant pas s'échapper de ces zones durant
toute la phase de transition.
[0045] Lorsque chacune des mèches est maintenue dans sa zone de rétention 19, 20, le dispositif
d'encroisure s'écarte de la surface de l'enroulement ou de la bobine pleine, libérant
le curseur 7 de sa mèche considérée, le barillet 2 effectue un mouvement de rotation
de manière à disposer la deuxième broche 3 ou 4 prête à bobiner et étirer un deuxième
enroulement selon des conditions similaires au précédent enroulement.
[0046] Lorsque la deuxième broche 3 ou 4 est prête à bobiner, le dispositif d'encroisure
6 se rapproche de la surface de l'enroulement, les mèches (toujours maintenues dans
leur zone de rétention 19, 20 respective de la palette 16) viennent lécher la surface
de l'enroulement (elles demeurent tendues par la position de la première broche) le
dispositif de séparation 15 est positionné dans sa positon de repos, libérant les
mèches de leur zone de rétention 19, 20 respective.
[0047] Les mèches viennent alors intercepter le mouvement alternatif du curseur 7 comme
cela a été expliqué ci-dessus. Lorsque chacune des gorges 13, 14 du curseur 7 est
en prise avec sa mèche respective, le bobinage de l'enroulement peut être initialisé
et Les bobines obtenues à partir d'un bobinoir fonctionnant selon les modalités du
procédé précédemment décrit se distinguent de l'art antérieur de manière significative
:
En effet, il est possible de bobiner sur un même axe de broche et sur au moins un
même enroulement (voire notamment deux juxtaposés) plusieurs mèches (au moins deux
dans les exemples), chacune des mèches pouvant être constituée d'un nombre n et n'
de filaments identiques ou différents, à partir d'un même matériau ou de matériaux
différents, ces matériaux étant choisis parmi ceux à usage technique, comme par exemple
ceux à base de verre, de thermoplastiques (polypropylène notamment).
[0048] Ces enroulements ont la faculté de se dévider, bien que chacune des spires soient
séparées d'un pas p, sans risque de noeuds, ni de boucles parasites.
[0049] A titre d'exemple, on donne ci-après un exemple d'enroulement à base de « Twintex
» ® qui est une marque déposée d'un fil comêlé de verre et de thermoplastique
Cet enroulement comporte au moins 2 spires séparées, chacune des spires étant respectivement
formée d'une mèche de 400 à 4000 filaments de verre, préférentiellement de 800 à 1600
filaments de verre et d'une mèche de 200 à 4000 filaments de polypropylène, préférentiellement
de 600 à 1600 filaments de polypropylène.
[0050] En effet, il peut être intéressant d'obtenir sur un enroulement aux moins 2 spires
séparées en fonction des applications visées
- Verre et thermoplastique : pour réaliser des étoffes combinées résistantes à la déchirure
ou au poinçonnement
- Comêlé et verre : pour des applications de plaques thermoplastiques renforcées balistiques
à délaminage contrôlé, par des tissus ou des tissus unidirectionnels thermoformés
- Cornêlé et thermoplastique pour des mats à faibles taux de verre.
[0051] Pour ces applications, il n'y avait pas de solutions dans l'art antérieur qui ne
divulgue que des enroulements à spires séparées de nature identique et de titre éventuellement
différent.
1. Procédé de fabrication d'enroulements comportant une pluralité de fils (5) assemblés
à l'aide d'un bobinoir (1) comprenant un barillet (2) muni d'au moins une première
(3) et une seconde broche (4), chacune des première et seconde broches (3, 4) étant
successivement soit au repos c'est-à-dire durant une phase de déchargement ou soit
mobile en rotation c'est-à-dire durant une phase de bobinage d'un enroulement,
caractérisé en ce que
- on sépare les fils (5) venant d'une filière (11) en au moins 2 nappes, chacune des
nappes formant une mèche de fils (5) est enroulée sur un même enroulement à l'aide
d'un dispositif d'encroisure (6) muni d'un curseur (7) permettant de déposer simultanément
en surface dudit enroulement les fils (5) ainsi séparés, ledit enroulement étant supporté
par l'une des broches (3, 4),
- on procède à une mise en mouvement du barillet (2) de manière à faire passer l'une
des broches (3, 4) de sa phase de bobinage à sa position de repos, l'autre broche
passant alors de sa position repos à sa position de bobinage, durant cette mise en
mouvement, le curseur (7) est écarté de la surface de l'enroulement
- durant cette étape de transition entre les broches (3, 4), on procède à une séparation
des mèches cheminant depuis la filière (11) jusqu'à la surface dudit enroulement à
l'aide d'un dispositif de séparation (15), ce dernier pouvant occuper une première
position dans laquelle il permet d'une part d'écarter l'une de l'autre les mèches
et d'autre part de les maintenir en position écartée, et une seconde position dans
laquelle il n'interfère pas avec le trajet des mèches,
- on rapproche le curseur (7) de la surface de enroulement.
- on positionne le dispositif de séparation (15) dans sa deuxième position,
- le curseur (7) intercepte alors le trajet de chacune des mèches séparées de manière
à emprisonner chacune des mèches au sein dudit curseur (7) et permettre le dépôt en
surface de l'enroulement,
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on provoque l'accrochage de la mèche au sein du curseur (7) par un mouvement de
translation du curseur (7) par rapport à ladite mèche, celui-ci venant dans un premier
temps guider la mèche grâce à une zone de guidage (9, 10) puis dans un deuxième la
verrouiller au sein d'une zone de verrouillage (13, 14).
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on provoque l'accrochage de la mèche au sein du curseur (7) par un mouvement d'indexation
en position du guide fil par rapport à celle de la mèche.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de séparation (15) se positionne au voisinage du trajet des mèches
de manière à d'une part, intercepter leur trajet et d'autre part à repousser au moins
une première mèche d'au moins une seconde mèche de par et d'autre d'un plan médian.
5. Bobinoir (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes
comprenant essentiellement un châssis, ce châssis comportant un barillet , (2) mobile
en rotation par rapport au châssis, ledit barillet (2) étant muni d'au moins deux
broches (3, 4) adaptées chacune pour supporter au moins un enroulement, chacune des
broches (3, 4) étant mobile en rotation autour d'un premier axe sensiblement perpendiculaire
au diamètre de l'enroulement de manière à étirer et enrouler simultanément au moins
deux mèches sous la forme d'un enroulement de mèches séparées, et au moins un dispositif
d'encroisure (6) muni d'un curseur (7) permettant de déposer en surface de l'enroulement
les mèches séparées l'une de l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif de séparation (15) pouvant occuper une première
position dans laquelle il permet d'une part d'écarter l'une de l'autre les mèches
cheminant depuis une filière (11) jusqu'au curseur (7) et d'autre part de les maintenir
en position écartée, et une seconde position dans laquelle il n'interfère pas avec
le trajet des mèches.
6. Bobinoir selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de séparation (15) comporte au moins une palette (16) pourvue au niveau
de l'un de ses côtés d'au moins deux arêtes (17, 18), ces arêtes étant sécantes de
manière à définir entre elles un plan de séparation du passage d'au moins de deux
mèches, chacune des mèches étant dirigée grâce à ces arêtes (17, 18) vers des zones
d'immobilisation (19, 20) positionnées respectivement au niveau des extrémités libres
desdites arêtes.
7. Bobinoir selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif de séparation (15) est monté mobile en rotation par rapport au châssis,
selon un axe sensiblement parallèle à l'axe de rotation des broches.
8. Bobinoir selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le curseur (7) est monté dans le dispositif d'encroisure (6) et comporte au moins
deux gorges (13, 14), chacune des gorges étant adaptée pour recevoir une mèche.
9. Bobinoir selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le curseur (7) comporte un guide fil globalement de forme trapézoïdale dont deux
des côtés forment des parois en courbe (9, 10) adaptées pour guider une mèche jusqu'à
une paroi en saillie (12) par rapport à l'un des deux autres côtés du guide fil, cette
paroi (12) en saillie permettant de contraindre le déplacement de la mèche dans une
gorge (13, 14) située au pied de ladite paroi en saillie (12), ladite gorge étant
adaptée pour immobiliser ladite mèche.
10. Bobinoir selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les gorges (13, 14) comportent une partie borgne à flancs parallèles et une partie
s'évasant vers l'extérieur dudit guide fil.
1. A method of fabricating windings comprising a plurality of filaments (5) assembled
using a winder (1) comprising a drum (2) provided with at least first and second spindles
(3, 4), each of the first and second spindles (3, 4) being successively either at
rest, i.e. during a stage of unloading, or else moving in rotation, i.e. during a
stage of winding a winding, the method being
characterized by the following steps:
· separating the filaments (5) coming from a spinneret (11) in at least two sheets,
winding each of the sheets forming a roving of filaments (5) on a given winding with
the help of a crossing device (6) provided with a traveler (7) suitable for depositing
the filaments (5) as separated in this way simultaneously onto the surface of said
winding, said winding being supported by one of the spindles (3, 4);
· setting the drum (2) into movement so as to cause one of the spindles (3, 4) to
go from its winding stage to its rest position and the other spindle to go from its
rest position to its winding position, with the traveler (7) being spaced apart from
the surface of the winding during this movement;
· during this transition step between the spindles (3, 4), separating rovings coming
from the spinneret (11) to the surface of said winding with the help of a separator
device (15), the operator device being capable of occupying a first position in which
it both enables the rovings to be separated from each other and also enables them
to be held in a spaced-apart position, and a second position in which it does not
interfere with the paths of the rovings;
· moving the traveler (7) to the winding surface;
· positioning the separator device (15) in its second position; and
· the traveler (7) then intercepting the paths of each of the separated rovings so
as to cause each of said rovings to be held captive within said traveler (7) and enable
it to be deposited on the surface of the winding.
2. A method according to claim 1, characterized in that the roving is caused to catch within the traveler (7) by moving the traveler (7)
in translation relative to said roving, the traveler initially guiding the roving
by means of a guide zone (9, 10) and then locking it within a locking zone (13, 14).
3. A method according to claim 1, characterized in that the roving is caused to catch within the traveler (7) by a movement of indexing the
position of the filament guide relative to the position of the roving.
4. A method according to any preceding claim, characterized in that the separator device (15) takes up a position in the vicinity of the paths of the
rovings so that firstly it intercepts their paths, and secondly it pushes back at
least the first roving from at least a second roving on either side of a midplane.
5. A winder (1) for implementing a method according to any preceding claim, the winder
essentially comprising a frame, the frame including a drum (2) movable in rotation
relative to the frame, said drum (2) having at least two spindles (3,4), each adapted
to support at least one winding, each spindle (3, 4) being movable in rotation about
a first axis substantially perpendicular to the winding diameter so as to stretch
and wind simultaneously at least two rovings in the form of a separate-roving winding,
and at least one crossing device (6) provided with a traveler (7) enabling the rovings
separated from each other to be deposited on the surface of the winding, the winder
being characterized in that it further includes a separator device (15) capable of occupying a first position
in which it enables the rovings coming from a spinneret (11) to a traveler (7) firstly
to be separated from each other and secondly to be maintained in a separated position,
and a second position in which it does not interfere with the paths of the rovings.
6. A winder according to claim 5, characterized in that the separator device (15) includes at least one blade (16) provided at one of its
sides with at least two edges (17, 18), these edges intersecting in such a manner
as to define between them a separation plane for passing at least one of the two rovings,
each of the rovings being directed by these edges (17, 18) towards holding zones (19,
20) positioned respectively at the free ends of said edges.
7. A winder according to claim 5 or claim 6, characterized in that the separator device (15) is mounted to move in rotation relative to the frame, about
an axis that is substantially parallel to the axis of rotation of the spindles.
8. A winder according to any one of claims 5 to 7, characterized in that the traveler (7) is mounted in the crossing device (6) and includes at least two
grooves (13, 14), each of the grooves being adapted to receive one roving.
9. A winder according to any one of claims 5 to 8, characterized in that the traveler (7) includes a filament guide of generally trapezoidal shape, having
two sides that form curved walls (9, 10) suitable for guiding a roving towards a wall
(12) projecting relative to one of the other two sides of the filament guide, said
projecting wall (12) enabling the movement of the roving to be constrained in a groove
(13, 14) situated at the foot of said projecting wall (12), said groove being adapted
to prevent said roving from moving.
10. A winder according to claim 8 or claim 9, characterized in that the grooves (13, 14) include respective blind portions with parallel flanks and portions
that flare outwards from said filament guide.
1. Verfahren zur Herstellung von Spulen, die eine Vielzahl von Fäden (5) umfassen, welche
mit Hilfe einer Spulmaschine (1) verbunden werden, die eine mit wenigstens einer ersten
Spindel (3) und einer zweiten Spindel (4) ausgestattete Spulentrommel (2) umfaßt,
wobei jede der ersten und zweiten Spindeln (3, 4) nacheinander entweder in der Ruhestellung
ist, das heißt während einer Abgabephase, oder drehbeweglich ist, das heißt während
einer Phase zum Aufwickeln einer Spule,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die von einer Spinndüse (11) kommenden Fäden (5) in wenigstens zwei Lagen getrennt
werden, jede der ein Vorgarn aus Fäden (5) bildenden Lagen mit Hilfe einer Kreuzungsvorrichtung
(6), die mit einem Läufer (7) versehen ist, der ermöglicht, die so getrennten Fäden
(5) gleichzeitig auf der Oberfläche der Spule abzulegen, auf eine gleiche Spule gewickelt
wird, wobei die Spule von einer der Spindeln (3, 4) getragen wird,
- die Spulentrommel (2) in Bewegung versetzt wird, so daß eine der Spindeln (3, 4)
von ihrer Spulphase in ihre Ruheposition gebracht wird, wobei die andere Spindel während
dieses Ingangsetzens dann von ihrer Ruheposition in ihre Spulposition übergeht, der
Läufer (7) von der Oberfläche der Spule entfernt ist,
- während dieses Übergangsschrittes zwischen den Spindeln (3, 4) eine Trennung der
sich von der Spinndüse (11) bis zur Oberfläche der Spule bewegenden Vorgarne mit Hilfe
einer Trennvorrichtung (15) vollzogen wird, wobei letztere eine erste Position, in
der sie einerseits ermöglicht, die Vorgarne voneinander zu trennen, und andererseits
ermöglicht, sie in beabstandeter Position zu halten, sowie eine zweite Position einnehmen
kann, in der sie sich nicht mit dem Weg der Vorgarne überschneidet,
- der Läufer (7) der Oberfläche der Spule genähert wird,
- die Trennvorrichtung (15) in ihrer zweiten Position angeordnet wird,
- der Läufer (7) nun den Weg von jedem der getrennten Vorgarne unterbricht, so daß
jedes der Vorgarne innerhalb des Läufers (7) eingeschlossen und das Ablegen auf der
Oberfläche der Spule ermöglicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einhängen des Vorgarns innerhalb des Läufers (7) durch eine Verschiebebewegung
des Läufers (7) gegenüber dem Vorgarn bewirkt wird, wobei dieser zunächst das Vorgarn
mittels eines Führungsbereichs (9, 10) führt und es dann innerhalb eines Blockierbereichs
(13, 14) festgelegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einhängen des Vorgarns innerhalb des Läufers (7) durch eine Bewegung zum Verriegeln
der Position des Fadenführers gegenüber der des Vorgarns bewirkt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (15) sich in der Nähe des Weges der Vorgarne positioniert, so
daß sie einerseits deren Weg unterbricht und andererseits wenigstens ein erstes Vorgarn
von wenigstens einem zweiten Vorgarn auf beiden Seiten einer Mittelebene wegdrückt.
5. Spulmaschine (1) für die Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, im wesentlichen umfassend ein Gehäuse, wobei dieses Gehäuse eine gegenüber
dem Gehäuse drehbewegliche Spulentrommel (2) umfaßt, wobei die Spulentrommel (2) mit
wenigstens zwei Spindeln (3, 4) ausgestattet ist, die jeweils zum Tragen wenigstens
einer Spule ausgelegt sind, wobei eine jede der Spindeln (3, 4) um eine zum Durchmesser
der Spule im wesentlichen senkrechte erste Achse drehbeweglich ist, um wenigstens
zwei Vorgarne in Form einer Spule von getrennten Vorgarnen gleichzeitig zu strecken
und aufzuwickeln, sowie wenigstens eine Kreuzungsvorrichtung (6), die mit einem Läufer
(7) versehen ist, der ermöglicht, die voneinander getrennten Vorgarne auf der Oberfläche
der Spule abzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Trennvorrichtung (15) umfaßt, die eine erste Position, in der sie
einerseits ermöglicht, die sich von einer Spinndüse (11) bis zu dem Läufer (7) bewegenden
Vorgarne voneinander zu trennen, und andererseits ermöglicht, sie in beabstandeter
Position zu halten, sowie eine zweite Position einnehmen kann, in der sie sich nicht
mit dem Weg der Vorgarne überschneidet.
6. Spulmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (15) wenigstens ein Blatt (16) aufweist, das im Bereich einer
seiner Seiten mit wenigstens zwei Kanten (17, 18) versehen ist, wobei diese Kanten
sich schneiden, so daß sie zwischen sich eine Ebene zur Trennung des Durchgangs von
wenigstens zwei Vorgarnen definieren, wobei jedes der Vorgarne mittels dieser Kanten
(17, 18) zu jeweils im Bereich der freien Enden der Kanten befindlichen Festlegungsbereichen
(19, 20) geleitet werden.
7. Spulmaschine nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennvorrichtung (15) gegenüber dem Gehäuse um eine zur Rotationsachse der Spindeln
im wesentlichen parallele Achse drehbeweglich angebracht ist
8. Spulmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (7) in der Kreuzungsvorrichtung (6) angebracht ist und wenigstens zwei
Nuten (13, 14) aufweist, wobei eine jede der Nuten für die Aufnahme eines Vorgarns
ausgelegt ist.
9. Spulmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (7) einen insgesamt trapezförmigen Fadenführer umfaßt, von dem zwei der
Seiten gekrümmte Wände (9, 10) bilden, die zum Führen eines Vorgarns bis zu einer
gegenüber einer der beiden anderen Seiten des Fadenführers vorspringenden Wand (12)
ausgelegt sind, wobei diese vorspringende Wand (12) ermöglicht, die Bewegung des Vorgarns
in eine am unteren Ende der vorspringenden Wand (12) befindliche Nut (13, 14) zu erzwingen,
wobei die Nut ausgelegt ist, um das Vorgarn festzulegen.
10. Spulmaschine nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (13, 14) einen Blindteil mit parallelen Flanken und einen sich zur Außenseite
des Fadenführers erweiternden Teil umfassen.