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"Perfectionnements apportes aux mécanismes utilisés pour obtenir des variations de vitesse." L'invention est relative aux mécanismes titillées pour obtenir des variations de vitesse, méoanismes qu'on annexe très avantageusement à des machines à marche continue mais dont certains organes fonctionnent une vitesse uniforme mais devraient fonotionner à des vitesses variables, De plue dans certaines de ces maohines telles, par exemple, que les métiers à filer, les métiers de bonneterie, certains ensem- bles d'organes sont animés eux-mêmes de mouvements qui ne s'effectuent pas à vitesse uniforme mais à vitesse variable.
C'est pour cela que jasqn'ioi on a rencontre les plus grandes difficultés pour interposer entre les machines en question et leur moteur des "variateurs de vitesse". Les.
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applications réalisées jusqu'ici de variateurs de vitesse ne résolvaient qu'une partie du. problème et même pour cette partie de façon empirique et partant précaire. On avait en effet recours à des courroies patinant à de certains moments on à des rhéostats de ohamp quand les machines étaient mues par des moteurs électriques,
L'invention permet d'obtenir un mécanisme engendrant automatiquement des variations de vitesse variables, ce à l'aide d'un dispositif extrêment simple et partant d'un prix de revient peu élevé.
Elle consiste principalement, en même temns qu'à inter- caler entre la maohine à actionner et le moyen moteur utilisé pour actionner cette machine un variateur de vitesse, à placer ce variateur de vitesse sous le contrôle d'un dis- positif consitué : par une première came, dont le profil est déterminé par la grandeur de la variation de vitesse et le déplace- ment de cette variation dans l'échelle des vitesses auxquelles est susceptible de tourner la machine considérée, came ani- mée d'un double mouvement : un battement dont l'amplitude est fonction de la durée du passage d'une vitesse à une autre et un mouvement angulaire progressif permettant de faire progresser l'angle de battement; cette came agissant par tout moyen approprié sur la commande du variateur de vitesse;
et par une seconde came animée d'un mouvement progressif dont le profil est déterminé par le moment où doit se produire pendant la durée d'un cycle de fonctionnement un déplacement dans l'é- chelle des vitesses de la variation de vitesse et par la compensation de l'influence sur la commande du variateur de
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vitesse des déplacements de certaine organes mobiles de la machine considérée,,came agissant également sur la commande du variateur de vitesse et déplaçant 'écart de vitesse sans interrompre le fonctionnement de la première came; à avoir recours, comme moyen pour attaquer l'organe de com- mande du changement de vitesse, à un moyen tel qu'un câble en- roulé sur la première came;
à avoir recours à un "mouflage" dudit câble constitué par le passage de celui-ci au sortir de la première came t sur une poulie solidaire d'un point fixe, sur une poulie solidaire d'un point mobile, sur une poulie solidaire d'un point fixa; à faire varier la position de la poulie mobile par rapport aux poulies fixes en la tourilonnant sar un levier oscillant et dont les oscillations sont déterminées par la profil de la seconde came avec laquelle il est mis en contacta
L'invention pourra être bien comprise à l'aide du com- plément de description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin ne sont donnés qu'à simple titre d'indication.
Les fig. 1, 2 et 3 montrent respectivement trois schémas d'un mécanisme de variation de vitesse établi selon linven- tion.
La fig. 4 montre un schéma de la constitution alun fa- seau.
La fig. 5 dudit dessin montre très sohématiquement, va en élévation, un mécanisme de variation de vitesse établi d'après l'invention en vue de son application à un métier à filer.
La fig. 6 montre le marne mécanisme vu de côté mais à plus grande échelle,
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La fig. 7 montre à plus grande échelle encore que la précédente figure un détail dudit mécanisme.
A supposer qu'on veuille munir une machine d'un varia- teur de vitesse et que cette machine tourne à une vitesse minimum de 550 tours minute, voulant faire osciller automati- quement cette vitesse de rotation entre 550 et 600 tours mi- nute par exemple : on s'y prend comme suit :
On interoale entre cette machine et le moyen moteur utilisé pour l'actionner un variateur de vitesse approprié; on établit (fig. 1) un seoteur à gorge a qu'on cale sur un axe b de la susdite machine animé, par exemple, d'un mouvement angulaire de 90 .
On- dispose en-des points appropriés des petites poulies
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de renvoi je", !.2.. '
On cale sur l'axe de l'organe de commande du variateur de vitesse une poulie d.
.On frappe par une de ses extrémités sur le secteur a un cible 0 qu'on fait passer sur les poulies de renvoi c1, c2.
On frappe l'autre extrémité de ce ogble sur la poulie d ou mieux sur un poids f qui tend constamment le câble e quton fait alors envelopper la poulie d.
On comprend que chaque "battement" ou oscillation du
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secteur a engen&8ra une rotation partielle de la poulie d et partant la machine placée sous le contrôle du variateur de vitesse passera de 550 à 600 tours puis de 600 à 550 tours.
Si à. un moment donné on veut que cet écart de vitesse de 50 tours soit situé entre 600 et 650 tours on dispose tout simplement un mouflage sur le câble e comme le montre
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la fig. 2, en faisant passer celui-ci sur une poulie suppl- mentaire g.
Et si l'on veut que cet écart de vitesse soit "variable" suivant une donnée déterminée on monte cette poulie supplémen- taire sur un levier h articulé en un point approprié i.
Et on a établi ce levier h de façon telle qu'il soit à deux branches et sur la branche opposée à celle qui porte la pou- lie on dispose un petit galet qui vient au contact du pro- fil d'une came k qui est établie de façon telle que pour une révolution complète, qui correspond par exemple à une fonc- tion déterminée de la machine considérée, la vitesse de rota- tion oscille entre 550 et 600 tours pendant le premier quart de la révolution de la came k, entre 575 et 625 tours pendant les deux autres quarts de cette révolution et entre 600 et 650 tours pendant le dernier quart de cette révolution, comme il va de soi cette came k est oalée sur un axe de la maohine en question ou sur un axe tournant aveo une vitesse appropriée au but à atteindre.
Dans le cas d'une machine déterminée, alun métier à filer, le problème à résoudre se présente de la façon sui- vante : le garnissage d'une broche comprend les trois phases suivantes : la constitution du talon du fuseau la constitution du corps du fuseau et la constitution de la pointe du fuseau.
La constitution du fuseau devrait se faire à des vites- ses différentes suivant les phases en cours et de plua diffé- rentes périodiquement dans chacune de ces phases avec dans certains cas progression ou dégression. Sur la fig. 4 du
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dessin on a schématisé cette constitution du fuseau telle qu'elle doit se faire.
Les broches doivent tourner à la vitesse limite impo- sée, suivant la grosseur des fils, par le diamètre des spires et l'amplitude du ballon, amplitude qui diminue au fur et à mesure que le chariot s'élève parallèlement à la confection du fuseau, et qui rend le fil de plus en plus cassant.
Le rendement du métier à filer est donc fonction de cet- te vitesse limite.
Pour augmenter le rendement du métier, il faut donc aug- menter la vitesse limite partout où les phases du travail le permettront sans risquer la rupture du fil.
Comme le montre la fig; 4 du dessin on peut diviser la constitution du fuseau entier en trois phases, talon, corps, pointe. Un quart de l'opération est nécessaire pour le ta- lon, les deux quarts suivants sont nécessaires pour le corps, et le dernier quart pour la pointe.
Pendant l'ensemble de l'opération il serait intéressant de faire varier périodiquement la vitesse de rotation de la broche d'environ 50 tours minute, et cola très exactement, parallèlement à la montée et à la descente du chariot qui correspondent elles-mêmes respectivement à la formation des spires coniques dont est constitué le fuseau.
La formation particulière du talon est habituellement influencée par l'intervention d'une came spéciale -(bec de canard) qui aide à donner audit talon la forme arrondie indis- pensable à la bonne tenue de la base du fuseau.
L'expérience a démontré que pendant la première phase, celle relative à la formation du talon, on pouvait porter dans les oscillations périodiques, sans risque de cassure,
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la vitesse de 550 tours minute à 600 tours minute et que pendant la deuxième phase, celle relative à la formation du corps$ on pouvait (toujours sans risque de cassure) passer rapidement à une vitesse plus grande encore, qu'on pouvait maintenir pendant toute la durée de cette phase pendant la- quelle le ohariot continue à monter et descendre réguliè- rement pour la formation des spires ou des cônes de spires, cette vitesse pouvant pendant qu'on est aux petites spires être d'environ 600 tours minute, et monter progressivement jusque 670 tours minute quand on est aux grandes spires ;
pendant la troisième phase, celle correspondant à la formation de la pointe, on diminue l'amplitude des variations, pour re- venir au point de départ 550-600 tours minute.
Se proposant donc de munir le métier à filer en ques- tion d'un variateur de vitesse et de munir ce variateur de vitesse lui-même d'une commande permettant de réaliser auto- matiquement les variations de vitesse variables susindiquées, on s'y prend comme suit ou de façon analogue :
On établit une première came a qu'on cale sur l'axe b de la commande du chariot dudit métier à filer provoquant les oscillations et la montée progressive des broches dudit chariot.
On creuse la périphérie de cette came d'une rai- nure propre à permettre d'y loger le câble e qu'on relie à l'organe d modifiant par ses déplacements la position relative des éléments du variateur de vitesse interposé entre le mé- tier et le moteur utilisé pour actionner celui-ci, et partant engendrent des modifications de vitesse dudit métier pendant les oscillations du chariot.
Le profil de cette came est déterminée par le déplace- ment de la fourchette de vitesse et la grandeur de la varia- /
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tion de cette vitesse*
On établit une seconde carnet qu'on monte folle snr l'axe b.
Le profil de cette came k est déterminé : 1 - par le moment où doit se produire pendant la confection dos fuseaux, le déplacement de la fourchette des limites de vitesse, et 2 - par la compensation de l'influence sur la commande du variateur de vitesse de la progression du chariot*
On établit un roohet à denture multiple 1. qu'on rend solidaire de la came k par tout moyen approprié.
On établit an cliquet m qu'on monte sur une pièce a qu'on cale sur l'axe b ou qu'on rend par tout autre moyen solidaire de la came a.
On établit un levier h à deux branches n1, n2 qu'on articule sur un axe !. Sur la branche n1 de ce levier on tourillonne un galet 1 et sur la branche h2 de ce levier on tourillonne une poulie à gorge
On fait passer comme le montre le dessin le brin du câble e qui est entre les poulies o ' et a 2 sur la poulie ± réalisant ainsi un mouflage.
Sous la traction du poids f, le oâble e est constamment tendu et le galet 1 est constamment appliqué contre le profil de la came k.
On munit la came k comme le montrent les fig. 4 et 6 d'une sorte de doigt o, articulé dans une fente pratiquée dans ladite came, faisant une certaine saillie sur la face de cette came contre laquelle se trouve la came a grâce à un ressort c1. La came a porte un nez a1 propre à venir renaon- trer à un moment donné ce doigt c.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant
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La came a en oscillant de droite à gauche fait tourner l'organe d d'un certain angle vers la droite, et la variateur de vitesse fait passer progressivement la vitesse de rotation des broches de h tours à n @ 50 tours minute par exemple, pais la came oscillant de gauche à droite ramène la vitesse de n- 50 tours à n tours minute. La constitution du fuseau se faisant alternativement de l'axe vers la périphérie et de la périphérie vers l'axe pour la constitution des spires.
Comme on l'a vu plus haut cet écart de vitesse s'est pas fixe dans ltéohelle des vitesses, il se déplace, si n tours correspondent par exemple à 550 tours pendant la confeetion du talon du fuseau, pendant la confection du corps, n tours correspondront à 600 tours et on pourra faire porter l'écart jusqutà 670 tours. La modification de grandeur de cet écart de vitesse ainsi que la modification de vitesse pendant l'oscillation est obtenue par la came a.
Le déplacement de cet écart de vitesse est obtenu par l'entrée en jeu de la came k,- qui est entraînée progressivement par le cliquet agissant sur le rochet n établis tous deux en conséquence,- qui va écarter en tournant le galet j, donc faire osciller le levier h et faire agir le mouflage c'est-à-dire augmenter la longueur des brins du câble e entre la poulie et les poulies c1 et 0 2 et partant décaler l'organe d, et partant aussi modifier la vitesse de rotation des broches.
On comprendra très facilement qu'il suffit de pousser plus ou moins sur le galet .1 pour modifier la position du câble et par conséquent pour agir sur la commande du variateur de vitesse, et suivant le déplacement de l'écart de
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vitesse qu'on veut obtenir augmenter plus ou moins la gran- deur de l'action de la came k dans le temps. Il est aisé d'obtenir un profil de cette came correspondant à la courbe désirée.
Dans l'établissement de ce profil il faut éga- lement tenir compte du fait que le câble, fixé sur la came a, solidaire elle-même de l'axe d commande du chariot, est influencé par la position dudit axe, donc par la position du- dit chariot et par conséquent qu'il faut combattre cette in- fluence, qu'il faut la compenser constamment par une correc- tion équivalente des différents points du profil correspon- dant aux différents moments de la confection du fuseau où cette influence se fait sentir.
,
L'obligation de tenir compte de la progression du cha- riot affecte aussi le profil de la came
Lorsque les broches sont complètement garnies et que le métier doit repartir sur une nouvelle série de broches la came qui a progressé vers la gauche est ramenée à son point de départ et elle entraîne la came! lorsque son nez a1 rencontre le doigt de ladite came k et la ramène à son point de départ.
Cette dernière opération peut être obtenue manuellement lorsque l'ouvrier chargé de remettre le métier en route ramè- ne le chariot à sa position basse initiale en faisant tourner l'axe b de commande dudit chariot à l'aide d'une manivelle par exemple.
Comme on a pu s'en rendre compte par ce qui précède l'application de l'invention à un métier à filer permet d'aug- menter notablement le rendement de ce métier; en effet cette augmentation atteint 12 à 15 %.
Et ce résultat est atteint à fort peu de frais, le mé-
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oanisme réalisé pour cela ne comportant que pend de pièces, étant facile à monter, ne nécessitant pour ainsi dire ni sur- vaillance, ni entretien.
Avantageusement, on munit le mécanisme en question d'un dispositif de freinage approprié destiné à contrebalancer les effets de déséquilibrage de la came k et les effets dûs à la pression constante sur oelle-oi du galet 1, effets qui se manifestent à un certain moment de la course de ladite came;
le dispositif de freinage en question est avantageusement agenoé pour pouvoir être commandé et rendu libre pour permet- tre le retour de la came au point mort*
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à celui de ses modes d'application, - elle peut en effet être appli- quée à nombre de machines autres que les métiers à filer,- non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties qni ont été plus spécialement indiqués, elle en em- brasse toutes les variantes,
RÉSUMÉ
L'invention a pour objet des perfectionnements apportés aux mécanismes utilisés pour obtenir des variations de vites- se, lesquels perfectionnements consistent principalement : à intercaler entre la machine à actionner et le moyen moteur utilisé pour aotionner cette machine un variateur de vitesse;
à, placer ce variateur de vitesse sous le contrôle d'un dispositif constitué t par une première came, dont le profil est déterminé par la grandeur de la variation de vitesse et le déplacement de cette variation dans l'échelle des vitesses auxquelles est susceptible de tourner la machine considérée, came animée d'un double mouvement :un battement dont l'amplitude est fonction de la durée du passai d'une vitesse à une autre
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et un mouvement angulaire progressif permettant de faire progresser l'angle de battement; cette came agissant par tout moyen approprié sur le commande du variateur de vitesse;
et par ane seconde came animée d'un mouvement progressif dont le profil est déterminé par le moment où. doit se produire pendant la durée d'un cycle de fonctionnement un déplacement dans l'échelle des vitesses de la variation de vitesse et par la compensation de l'influence sur la commande du variateur de vitesse des déplacements de certains organes mobiles de la machine considérée, came agissant également sur la commande du variateur de vitesse et déplaçant l'écart de vitesse sans interrompre le fonctionnement de la première came; à avoir recours,, comme moyen¯pour attaquer l'organe de commande du changement de vitesse, a un moyen tel qu'un câ- ble enroulé sar la première came;
à avoir recours à an "mouflage" dudit câble constitué par le passage de oelui-ci au sortir de la première came: sur ane poulie solidaire d'un point fixe, sur une poulie solidai- re d'un point mobile, sur une poulie solidaire d'un point fixe; à faire varier la position de la poulie mobile par rap- port aux poulies fixes en la tourillonnant sur un levier oscillant et dont les oscillations sont déterminées par le profil de la seconde came avec laquelle il est mis en contact.