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Perfectionnements aux mécanismes de commande.
L'invention est relative aux mécanismes de commande, utilisés pour obtenir des variations d vitesse, mécanismes qu'on annexe très avantageusement à des machines à marche continue, mais dont certains organes fonotionnent à des vi- tesses variables.
Elle concerne notamment un mécanisme de ce genre auquel on aurait recours pour commander un variateur de vitesse uti- lisé sur un métier à filer. en particulier pour la commande des broches.
L'invention a pour but de réaliser un mécanisme de commande du genre en question, tel;
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qu'il permette de faire dépendre simultanément la vites- se, de plusieurs lois distinctes de variation, l'une de ces lois soumettant la vitesse à une variation, de période assez longue et d'amplitude variable, tandis que l'autre loi, ne soumet la vitesse qu'à une variation, de période très courte et d'amplitude variable ; qu'il permette de soumettre la vitesse à cas lois de variation d'une façon appropriée et suivant une certaine loi ; qu'il permette de faire varier, ces lois de variation, d'une façon très simple, et d'obtenir ainsi à chaque instant la vitesse que l'on désire; qu'il soit relativement simple et d'un prix de revient peu élevé.
L'invention consiste principalement: d'une première part en une surface appropriée, animée d'un mouvement quelconque, mais connu du fait de sa liaison avec un organe en mouvement de la machine sur laquelle on monte le dispositif, surface qui, par ses réactions sur un élément mobile en contact permanent avec elle, solidaire de la commande du variateur de vitesse, soumet la vitesse à une première loi de variation de relativement grande période
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et dtac;plitude variable;
d'une seconde part en un système de bielles ou de le- viers articulés, système dont l'un de ses points est animé d'un mouvement quelconque mais également connu, du fait de sa liaison avec un organe en mouvement de la machine sur laquelle on monte le dispositif, et dont un autre de ses points est soumis aux réactions dudit élément de contact mobile, système de bielles ou de leviers articulés qui, par ses réactions sur la commande du variateur de vitesse
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(réactions provenant du mouvement résultant dont est ani- mé ledit système) soumet la vitesse à une ou plusieurs lois ; de variation de relativement petites périodes et d'amplitu- des variables, lois dont les effets se superposent à chaque Instant à ceux de la première loi de variation;
d'une troisième part,. en des dispositifs auxiliaires de réglage permettant de "caler" différemment, l'un par rapport à l'autre et par rapport aux organes leur transmet- tant.e mouvement, et aux points exerçant leur action,ladi- te surface et la dit système de bielles et de leviers articu- lés.
L'invention consiste encore, pour permettre de réali- ser pour la commande de l'asservisseur, des prises de mauve-' ment très simples; à supprimer la prise de mouvement d'oscilla- tion sur la. pédale et de la remplacer par une prise de mou- vement sur la chaîne de transmission de mouvement de l'axe des cames du chariot à l'axe porte-oame de l'asservisseur; placer la prise de commande de l'asservis- seur, à l'emplacement offrant le maximum d'avantages.
L'invention sera bien comprise à l'aide du complément de description et du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin ne sont donnés, bien entendu, qu'à simple titre d'indication.
La figure 1 dudit dessin montre une schématisation de l'un des problèmes,, celui choisi à titre d'exemple, que per- met de résoudre l'invention.
La figure 2 dudit dessin montre, vu en élévation, un dispositif du genre en question établi selon un premier
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code de réalisation de l'invention.
La figure 3 dudit dessin montre, vu en coupe vexti- cale transversale, suivant 3-3 figure 2 ledit dispositif.
La figure 4 dudit dessin montra, très schématiquement, vu en coupe longitudinale axiale, un appareil de prise de mouvement en période active, appareil de prise de mouvement établi selon un second mode de réalisation de l'invention.
La figure 5 du dessin montre, de façon analogue à la figure tiédit appareil de prise de mouvement mais en pé- riode inaotive.
La figure 6 du dessin montre, schématiquement aussi, ledit appareil de prise de mouvement vu en coupe trans- versale.
La figure 7 du dessin montre, très schématiquement, vuede face avec arrachement, une partie d'un asservisseur pour métier à filer établi selon un troisième mode de réa- lisation de l'invention.
La figure 8 du dessin montre, très sohématiquement, vue en coupe verticale suivant 8-8 figure 7, une partie du susdit asservisseur pour métier à filer établi selon un troisième mode de réalisation de l'invention.
Dans le cas d'une machine déterminée, d'un métier à filer par exemple, le problème à résoudre se présente de la manière suivante: le garnissage du fuseau comprend les trois phases principales suivantes: la formation du talon de la bobine (1) la formation du corps de la bobine (11) et la formation de la pointe de la bobine (111).
Pour obtenir un bon résultat, la formation de la bo-
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bine doit se faire à des vitesses différentes suivant les phases en cours et de plus, différentes périodiquement dans chacune de ces phases, avec, dans certains cas, pro- gression ou dégression. La vitesse minimum restait jus-' qu'ici la vitesse normale possible en vue d'obtenir le meilleur rendement possible, les broches doivent tournât à la, vitesse limite imposée; ! par la grosseur des fils;
2 par le moment critique de la formation du talon;
3 par le diamètre des spires;
4¯ par l'amplitude du ballon, amplitude qui dimi- nue au fur et à mesure que le ohariot s'élève parallèle- ment à la confection de la bobine, ce qui rend le fil de plus en plus cassant surtout vers la fin de la levée aux moments où les petites spires des cônes successifs atte- gnent également le plus petit diamètre.
Le rendement du metier à filer est fonction de cette vitesse limite
Pour augmenter le rendement du métier, il faut donc augmenter la vitesse limite, partout où les phases du tra- vail le permettent sans risquer la rupture du fil.
Comme le montre la figure 1 du dessin, on peut divi- ser la constitution de la bobine entière en trois phases* talon, corps, pointa. Un peu plus d'un sixième de l'opé- ration est nécessaire pour la partie critique de la forma- tion du talon.
Les quatre sixièmes suivants sont nécessaires pour le corps, et un peu moins d'un sixième pour la partie ori- tique de la formation de la pointe..
Si l'on prend un métier normal, qui, avec un certain
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numéro de fil peut marcher à la vitesse limite de 650 tours minute pendant l'ensemble de l'opération, il est interes- sant de faire varier périodiquement la vitesse de rotation de la broche, de 0 jusqu'à 70 à 80 tours minute en plus pour la ramener à 0, et oelà, très exactement parallèle- ment à la montée et à la descente du chariot, qui correspon- dent elles-mêmes respectivement à la formation des spires coniques dont est constituée la bobine, et cela, suivant progression et degression adéquates au meilleur rendement,
La formation particulière du talon est habituellement influencée par l'intervention dans le métier, d'une came spéciale,
qui aide à donner audit talon la forme parti- culière indispensable 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 progressivement, sans risque supplémentaire de cas- sure, cette vitesse adoptée pour notre exposé, de 650 tours minute à 700 et même 750 tours minute, et que, pen- dans la deuxième phase, celle relative à la formation du corps, on pouvait (toujours sans risque supplémentaire de cassure) conserver cette vitesse pendant toute la durée de cette phase.
Pendant la troisième phase, celle correspondant à la formation de la pointe, on ramenait progressivement cette vitesse vers son point de départ: c'est-à-dire vers 650 tours minute. (Vitesse correspondant aux moments critiques de la formation des petites spires dans chacun des cônes). Mais, pendant toute la durée de ces phases, le chariot oscille (monte et descend alternativement) régulièrement pour la formation des spires (ou plus
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exactement des cônes de spires) et la vitesse d'envidage pouvant monter de 650 à 720 tours minute pour revenir à 650 tour@ minute (vitesse limite aux petites spires dans les différentes phases), on comprend aisément, que pendant chacune des oscillations du chariot correspondant à la, formation des c8nes, on peut augmenter ces vitesses, sans risque supplémentaire de cassure,
lorsque les spi- res augmentent de diamètre, mouvement correspondant aux descentes périodiques du chariot et ramener ces vitesses, lorsque les spires diminuent de diamètre, ce qui corres- pond aux montées périodiques du ohariot.
L'expérience a démontré qu'en ce qui concerne le ty- pe de fil adopté pour notre exposé, on peut faire monter la vitesse jusqu'à 800 tours minute et même au-delà sans risque supplémentaire de cassure.
Il faut donc disposer d'un mécanisme agissant d'une façon telle, sur le variateur de vitesse, qu'il soumette la vitesse de rotation des broches à deux lois de varia- tion.
On a recours pour cela à un mécanisme construit comme il est indiqué ci-dessous: comme le montre les figures 2 et 3, une came 1 est montée folle en rotation sur un/axe 2, mais peut être entraînée dans un seul sens pas un dispositif à poussoir 3, dont les pièces motrices sont solidaires d'une roue- poussoir 4, clavetée sur l'axe 2, Pour contrevenir à tout mouvement rétrograde de la came 1, on prévoit en un point approprié du mécanisme en question, un dispositif de coincement par bille.
L'axe 2 est commandé par un pignon 5 qui lui-même
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est commandé par exemple au moyen d'une chaîne pat un autre pignon solidaire de l'axe du mouvement alternatif, de mon- tée et de descente du chariot, dont les oscillations sont combinées avec sa montée générale.
Un galet 6, monté fou sur un axe 7, peut se déplacer sous l'action de la came 1.
L'axe 7 peut coulisser: d'une part, dans une double glissière fixe verticale 8, en forme de chape, d'autre part, dans une glissière mobile 9 en forme de maneton, articulée sur un axe 10 solidaire d'une biel- le 11.
L'axe 7 est, de plus, solidaire d'un levier 12, arti- culé autour d'un axe 13, monté sur une sorte d'écrou pou- vant se déplacer en translation sur une sorte de vis à pas très oourt sous l'action d'une sorte de bouton 14, lequel levier porte en 15, une sorte de poulie à gorge 16.
La bielle 11 coulisse dans deux glissières fixes 17 et est animée d'un mouvement alternatif de va et vient par l'in- termédiaire d'un système de bielles et de leviers articulés 18,19 et 20.
La bielle 20 est solidaire d'une sorte de pédale 21 montée aux l'axe 22, qui commande le mouvement oscillatoire du chariot dans ses mouvements de montée et de descente.
Le levier 19 possède une partie filetée 23 sur laquelle sont vissés deux éorous 24, permettant d'avancer ou de re- culer par rapport à l'axe 25, l'axe 26, et ainsi de régler l'amplitude des battements de la bielle 11.
La glissière 9 porte une sorte d'attaohe 27 à laquelle on fixe, par l'une de ses extrémités un câble 28, lequel cible 28 passe dans la gorge de la poulie à gorge 16, et est fixé à son autre extrémité au levier 29, commandant le
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variateur de vitesse 30.
Il convient de remarquer que: d'une part, la oame 1 présente deux rampes, détermi- nant, l'une la progression de vitesse, au commenoement de la levée du chariot, l'autre la diminution de vitesse à la fin de la levée. Avantageusement, on complète le mé- oanisme en question par un frein approprié, par exemple un frein à rubans, dont on voit le tambour 31, soli- daire de la came 1, frein destiné à empêcher l'emballe- ment de la came 1 (dû à l'effet de balourd) et le dépas- sement de son point mort; d'autre part, la came mûe par laxe 2 effectue un tour complet pour le garnissage complet d'une broche.
Le fonctionnement d'un tel dispositif est le sui- vant: d'une part, au fur et à mesure de l'envidage de la bobine, la came 1 tourne autour de l'axe 2 en souel- vent le galet 6 et son axe 7, qui fait pivoter le levier articulé 12 soulève la poulie à gorge 16 et par l'inter- médiaire du câble 28, le levier 29 commandant le varia- teur 30 contrôlant la vitesse.
La came 1 soumet ainsi la vitesse à une première loi de variation, dont la période est égale à la durée d'envidage d'une bobine; d'autre part. au fur et à mesure de la rotation de la came 1, par suite du déplacement de l'axe 7, la glissi- re mobile 9 qui sous Inaction de la bielle 11 a son extré- mité articulée en 10 qui se déplace en translation, à son attache 27 qui subit un déplacement augmentant en même temps que l'axe 7, s'éloigne du centre de là came 1.
Il y a donc pour chaque battement de la bielle 11, un déplacement de l'attache 27, déplacement qui varie avec
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l'éloignement du galet 6 du centre de la came 1 qui par son action sur le câble 28 et le levier 29 du variateur de vitesse 30. soumet la vitesse à une deuxième loi de variation, variation ayant une période et une amplitu- de variable suivant la position de la came.
Il est donc évident que par des réglages appropriés obtenus en agissant sur le bouton molleté 14 et en dé- plaçant l'axe 25, et par un profil approprié de la ca- me 1 on puisse soumettre la vitesse à des lois de va- riation bien déterminée et obtenir ainsi à chaque instant la vitesse que l'on désire.
Ce dispositif présente l'avantage de soumettre la vitesse à des lois de variation solidaires dans le temps puisque dirigées par une came unique, bien qu'absolument indépendantes en ce qui concerne le réglage de Itamplitu- de de chacune de leur variation. De plus, ledit disposi- tif tel que réalisé suivant l'invention permet d'éliminer les influences parasites qui déforment habituellement les courbes obtenues dans les graphiques de travail, et de supprimer les appareils secondaires destinés à corri- ger ces déformations.
Se proposant maintenant d'établir un mécanisme de commande ou asservisseur pour variateur de vitesse d'un métier à filer, à prises de mouvement très simples, tou- jours selon l'invention, on s'y prend comme suit ou de façon analogue: on établit comme il a été indiqué plus haut un mécanisme comprenant les mêmes organes, mais à ceci près que la bielle 11 qui coulisse dans deux glissières fixes 17 est animée d'un mouvement alternatif de va. et
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vient par l'intermédiaire du dispositif suivant:
un levier 32 pivotant autour d'un point fixe 33 est articulé, en 34 autour d'un axe fixé sur la bielle 11, et en 35 autour d'un axe fixé à l'extrémité d'une tige 36, un appareil 37, fixé à l'aide du moyen 38, sur la chaîne 39 transmettant la mouvement de laxe porte-cames au pignon denté 5, est enfilé sur la tige 36, et grâce aux billes 40, chassées constamment en période active par le ressort 41 vers l'alésage conique 42, peut se déplacer dans le sens de la flèche (fig,4) sous l'action de la chaîne sans entraîne]; la tige 36, tandis qu'il entraîne ladite tige 36 quand il se déplace dans l'autre sens et ceoi par suite du serrage des billes 40 autour de la tige.
36; une butée 43 fixée sur la tige 36 permet le débrayage automatique de l'appareil 37, quand celui-ci est en fin de course en fin de levée du chariot ; une butée 44 fixée sur la tige 36 permet l'embrayage automatique de l'appareil 37 (le débrayage ayant été produit par la butée 43) quand celui-ci est revenu à son point de départ lors de la remise en place du chariot avant une nouvelle "levée".
Le fonctionnement d'un tel mécanisme diffère seulement du fonctionnement du mécanisme décrit plus haut, en ce que le mouvement alternatif de va et vient est obtenu à l'aide de l'appareil 37, fixé sur la chaîne 39, au lieu de l'être par l'ensemble, pédale, bielle et levier articulé* L'axe de l'arbre porto-cames étant animé d'un mouvement oscilla- toire mais avec rotation d'une certaine quantité à chaque oscillation, la chaîne 36 est animée d'un maternent osoil-
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latoixe avec progression dans le sens de la flèche (fig.4) poux chacune de ces osoillations il y a entraîne- ment de l'appareil 37 dans le sens contraire de la flè- che ce qui provoque un pivotement de levier 32,
la tige 36 étant rappelée dans l'autre sens quand l'appareil n'a- git plus sur elle, le levier 32 pivote dans l'autre sans et la bielle 11 est animée ainsi de battements.
De plus, quand l'appareil 37 est en fin de course, en fin de levée du chariot, il vient buter contre la butée 43 fixée sur la tige 36, la tête 45 du poussoir 46 écarte les deux branches du ressort 47 en U, et vient occuper la position indiquée figure 5. On peut alors ramener le chariot à sa position de départ et faire dé- placer l'appareil 37 (qui est alors en période inactive) dans le sens contraire de la flèche jusqu'à sa position de départ sans qu'il entraîne dans son déplacement la ti- ge 36. Mais à ce moment làla douille 48 vient frapper contre la butée 44 et oblige par l'intermédiaire des bil- les la tête 45 du poussoir 46 à écarter à nouveau les deux branches du ressort 47, et à occuper la position in- diquée figure 4.
L'appareil 37 est ainsi remis automati- quement en position active quand il est revenu à son point de départ.
Avantageusement, dans le but de rendre la courbe repré- sentative des vitesses plus régulière et de la faire se rap- procher autant que possible de la courbe représentative des vitesses donnant les résultats maxima, on s'y prend comme suit: comme le montrent les figures 7 et 8, on articule une des extrémités de la bielle 11 sur l'axe 49 porté par
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un maneton 50 pivotant autour de l'axe 51, l'autre ex- trémité de ladite bielle 11 étant articulée en 34 sur le levier 32, et comme décrit plus haut, sur l'axe 49 on articule la glissière 9, L'axe 51 étant situé environ à égale distance des positions extrêmes vers le haut et vers le bas que peut occuper l'axe 7,
On oonçoit aisément que,
l'axe 49 se déplaçant en dé- crivant un arc de cercle dont le centre est le contre de l'axe 51, l'attache 27, solidaire de la glissière 9, ne sera pas brusquement déplacée d'un coté ou de 1 autre,, en fin de course de la bielle 11, par ladite glissière 9, qui en est solidaire comme dans le cas où la glissié- re 9 est articulée sur l'axe 10 qui se déplace d'un mou- vement de va et vient.
D'autre part (puisque c'est possible grâce aux appa- reils décrits) il est avantageux de brancher le pignon de commande de l'asservisseur sur l'axe des cames porte- chaînes de commande du ohariot, cet axe normalement fixe, est rendu mobile et solidaire du mouvement des cames pour en permettre la transmission à l'asservisseur, ces mou- vements étant exactement ceux du chariot, ils oorrespon- dent aux phases de filage envisageas.
Il convient de remarquer que ces dispositifs établis selon l'invention permettent d'effectuer des réglages in- dépendants sans obliger l'arrêt des métiers on,machines sux lesquels ces dispositifs sont utilisée.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas ,' celui de ses modes d'application -- elle peut en effet être appliquée à nombre de maohines autres que les métiers à filer - non plus qu'à ceux des modes de réalisation
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de ses diverses parties, qui ont été plus spécialement indiqués, elle en embrasse au contraire toutes les va- riantes, notamment: celle où la came serait de tout autre genre que celui indiqué, par exemple cames à disques, cames à rai- nures, cames à tambours, etc,,.* celle où le système de bielles ou de leviers arti- cules serait de toute autre forme et de tout autre genre;
celle où le dispositif de liaison entre la came et le système de bielles ou de leviers articulés serait différent.