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Dispositif pour l'arrêt immédiat de machines de travail actionnées électriquement.
Une série de machines de travail qui traitent , de façon courante une matière d'un genre quelconque exigent un arrêt immédiat en cas de dérangements dans la machine ou dans l'opération de fabrication. Si ces machines sont accou- plées à un moteur de commande électrique, on a la possibilité, pour l'arrêt immédiat du moteur et par conséquent de la ma- chinede travail, d'employer le freinage électrique à contre- co uran t.
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Ceci est déjà connu par exemple pour les métiers à tisser actionnés électriquement. Les mesures employées jusqu'à présent pour se rendre maitre de l'opération d'arrêt n'ont pas satisfait parce qu'elles nécessitaient un mécanisme trop com- pliqué pour la réalisation des opérations. a) Séparation du moteur du réseau, b) freinage à contre-courant, c) arrêt final de l'installation , avec la plus grande vitesse et sans dérangement pour la ma- chine detravail:
La présente invention apporte à ce point de vue un progrès considérable.
Suivant cette invention, on prévoit un seul organe de commutation pour le moteur avec des positions marquées pour le fonctionnement , le freinage à contre-courant et l'arrêt définitif, et la commande automatique de cet or- gane de commutation se fait au moyen de circuits de commande à l'aide d'aimants de commutation de telle manière que le mo- teur est mis au freinagé à contre-courant sous la dépendance du dérangement se présentant, et est finalement séparé du ré- seau sous la dépendance du renversement du sens de rotation.
Un exemple de réalisation de l'invention est re- présenté aux fig. 1 et la ci-jointes. La fig. 1 montre une dispositin d'ensemble par laquelle en cas de dérangements un métier à tisser actionné électriquement est mis à l'arrêt au- t omat i qu e ment .
La fig. la montre un détail de cette dispositign , en vue de dessus et partiellement en coupe.
A la fig.l , on a représenté le métier à tisser schématiquement pour autant que c'est nécessaire pour la com- préhension du dispositif de mise à l'arrêt. Sur 1.'ensouple de devant 1 du métier à tisser se trouve une tige de déclenche- ment 2 qui, en fonctionnement normal, est immobile, et en cas de dérangement au contraire effectue un mouvement de va-et-
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vient sousl'influence d'un appareil de surveillance de fil de trame. 3 est l'arbre principal du métier à tisser ou bien un arbre tournant dans lemême sens que celui-ci. Le sens de rotation de cet arbre est indiqué par la flèche 4.
Le battant 6 est relié à l'arbre 3 du métier par l'intermédiaire d'un bras de manivelle 8 et d'une bielle 9 et exécute un mouvement de va et vient pour un tour complet de l'arbre passant par les points spécialement indiqués ,, et C décalés de 90 l'un par rapport à l'autre. L'arbre 3 est en outre accouplé à un arbre auxiliaire 10 sur lequel un bras de manivelle 11 est calé.
Lors de la rotation de l'arbre à manivelle 3 dans le sens de la flèche 4, le .bras 11 est appliqué..contre une butée 12. Si le sens de rotation de l'arbre 3 se renverse (flèche 5), le bras 11 se déplace dans le sens de rotation des aiguilles d'ane montre jusqu'à ce qu'il s'applique contre une butée 13. 11 heurte alors une came 32 et ouvre ainsi le con- tact auxiliaire 51.
La cause de dérangement se produisant le plus fréquemment dans les métiers à tisser est la rupture du fil de trame. Celle-ci se produit toujours lors de la frappe de la navette. La position de l' arbre pour la frappe de la na- vette est indiquée en A. Après une rupture de fil l'arbre du métier à tisser doit continuer à tourner seulement sur une distance telle que la position de frappe de la navette A n'est plus atteinte ; il faut éviter en effet qu'après le cas de dérangement il se produise une nouvelle frappe de la navette.
Le freinage. à contre-courant qui doit mettre le moteur à l'ar- rêt doit, en cas de dérangement,' se produire avec une énergie telle que l'arbre 3 renverse son sens de rotation encore avant d'atteindre le point A et revient en arrière avec le métier à. tisser attaché à lui, et dans le sens de la flèche 5. Le trajet de recul ne doit pas 'être quelconque non plus; il est choisi de telle façon que le métier s'arrête dans la position
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du pas ouvert, qui se trouve à peu près en D.
Si après un dérangement l'arbre 3 du métier à tisser parvient, en continuant à marcher, dans la position B, l'action de l'organe de surveillance du fil de trame -non représenté ici- a pour effet que la tige de déclenchement se meut vers la droi- te et cela jusqu'à ce que l'arbre du métier à tisser parvienne dans la position C; ensuite la tige de déclenchement se meut de nouveau vers la. gauche.
Immédiatement après la position B, le contact électri- que 7 de dérangement est fermé au moyen de la tige de déclenthe- ment 2, d'une manière qui sera expliquée en détail, ce qui amor- ce l'opération d'arrêt. Avant que cette opération soit pour- suivie, la prise en service du moteur et le fonctionnement même doivent être exposés.
Pour la commande du moteur, on a prévu un seul bras de commutation 25 qui tourne en 26. Ce bras de commutation est pourvu, à l'extrémité de droite, de deux groupes de con- tacts isolés l'un de l'autre 25a et 25b qui peuvent venir en prise à volonté avec un groupe de contacts fixes 25c. Dans la position représentée, cette prise n'existe pas ; cette po- sition correspond à la position de repos (0). Si le bras 25 est mis en rotation dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre , le groupe de contacts 25a vient en prise avec 25c; dans cette position (V) le moteur est mis en circuit pour la marche avant. Le moteur est mis en service pour la marche arrière (ou par le freinage à contre-courant), lorsque le groupe de contacts 25b est en prise avec 25c (position R).
Le bras 25 est actionné par deux aimants de commutation 17 et 21 par le fait que soit la bobine 16 de l'un des aimants, soit la bobine 28 de l'autre aimant est excitée. Dans la position représentée, les deux aimants ne sont pas excités. L'armature 22 de l'aimant de commutation 17 repose sur une 'butée 27 ; elle est reliée par un ressort 24 au bras de commutation 25. L'ar- mature 29 de l'aimant de commutation 21 repose sur une butée 30.
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Cette armature a en outre à son extrémité inférieure une bou- tonnière 31 dans laquelle peut se mouvoir une cheville fixée à l'extrémité de gauche du bras de commutation 25. La commande du bras de commutation 25 se fait au moyen de circuits de com- mande dans lesquels les bobines 28 et 16 des aimants de commu- tation sont intercalées. En vue de la commande, l'armature 22 porte encore un pont de contact 23 qui dans la position re- présentée de l'aimant de commutation a ouvert son contact, et une languette élastique 26' qui présente à son extrémité de gauche un contact glissant 60. L'armature 29 porte un pont de contact 20 qui, dans la position représentée, maintient son contact fermé, et une languette élastique 34 qui porte à l'ex- trémité de droite un contact glissant 35.
Les contacts glis- sants 60 et 35 sont en liaison électrique constante avec une plaque de contact fixe 36. Parallèlement à cette plaque, on a prévu deux barres de contact 37 et 38 de telle façon que la pièce coulissante 60 peut établir une liaison conductrice entre 36 et 38, et la pièce coulissante 35 une liaison conduc- trice entre 37 et 36.
Lors de la mise en service du métier à tisser, on ferme d'abord -par exemple au moyen d'un bouton-poussoir- une paire de contacts 14. De ce fait, un circuit d'excita- tion pour la bobine 16 (circuit de commande pour le fonction- nement) est complété de la manière suivante ;
Du pelé positif par un contact lb, le contact 14, la bobine 16 le contact 20, vers le pôle négatif.
La bobine 16 ainsi excitée attire son armature 22 de sorte que le contact 23 est fermé et en outre la pièce cou- lissante 60 relie conductivement la plaque de contact 36 à la barre de contact 38. Pàr l'attraction de l'armature 22, le bras de commutation 25 est en même temps amené de.,la position 0 dans la position V. De ce fait, le moteur est mis en circuit
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pour la marche avant et démarre. Le métier à tisser se met ainsi en fonctionnement.
Si pour des raisons quelconques, le contact 14 est de nouveau ouvert, cela n'a aucune influence sur le fonction- nement vu que 14 est détaché par le contact de retenue en 23.
S'il se produit alors un dérangement, la tige de dé- clenchement 2 ferme, comme on l'a déjà mentionné, le contact électrique de dérangement 7 et par conséquent le circuit de commande du freinage à contre-courant, qui s'étend comme suit:
Du pôle positif par les contacts 15 et 7, le contact auxiliaire 51, la plaque de contact 36, le contact glissant 60, la barre de contact 38,et la bobine 28, vers le pôle néga- tif.
De ce fait, la bobine 28 est excitée et elle attire son armature 29. A cause de la boutonnière 31, cette opéra- tion se fait d'abord sans entrave. Dans la première phase, le contact de verrouillage 20 est par conséquent ouvert et de ce fait le cirduit d'excitation de la bobine 16 est coupé.
En même temps, la pièce coulissante 35 établit une communica- tion conductive entre la barre de contact 37 et la plaque de contact 36. Dès que la marche à vide de l'armature 29 est épuisée, celle-ci attire l'armature 22 hors de la bobine 16, qui est devenue sans courant entretemps , et amène également le bras de commutation 25 au moyen d'une secousse dans la po- sition H, de sorte que le freinage à contre-courant est amorcé .
L'interruption ainsi produite de la liaison électrique entre les plaques de contact 36 et 38 est sans aLgntfication vu que le circuit d'excitation pour la bobine 28 reste fermé 'Par le pont produit entretemps entre les plaques 37 et 36.
Par suite du freinage à contre-courant qui commence alors, le moteur est rapidement mis à l'arrêt. Il renverse ain- si son sens de'rotation ce qui a pour conséquence que le bras 11 se rend de la butée 12 à la butée 13, repousse ainsi la came
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32 et ouvre alors le contact bl. Ceci signifie l'interruption du circuit d'excitation pour la bobine 28 qui laisse ainsi re- tomber son armature 29. De ce fait, le bras de commutation 25 revient dans la position de repos 0 de sorte que le métier à tisser est défintivement mis à l'arrêt.
Par le déplacement de la butée 12, le trajet de recul du moteur peut être réglé à volonté de sorte qu'on parvient sans difficulté à arrêter le métier dans la position favorable du pas de tissage ouvert.
Le dispositif de sûreté décrit peut être rendu utili- sable pour les cas de dérangement de-natures diverses. Un dé- rangement d'un autre genre se présente par exemple dans le mé- tier à tisser lorsque la navette du métier à tisser n'atteint pas l'extrémité de sa trajectoire mais reste immobile avant celle-ci. Le dispositif de sûreté connu à cet, effet consiste en une crapaudine et une fiche et fait tomber la fiche en cas de dérangement, de sorte que le métier à tisser subit un en- rayage violent de son mouvement, ce qui peut produire dans cer- taines circonstances des ruptures du châssis.
On peut,pour s'occuper séparément de ce cas de dérange- ment et adoucir la forte sollicitation du châssis,fermer lors de la chute de la fiche un autre contact de dérangement 33 qui est monté en parallèle sur le contact 7 'et a par conséquent le même effet que celui-ci.
Dans beaucoup de cas, il est nécessaire de faire mar- cher le métier à tisser' ou la machine de travail quelconque d'une certaine distance en arrière sans devoir mettre à contri- bution pour cela le dispositif de sûreté. Dans ce but, on a prévu un circuit particulier, représenté en traits interrompus, qui conduit du pôle positif en passant par un bouton-poussoir 43, directement à la bobine 28 et de là au pole négatif. Par la fermeture du bouton-poussoir 43, la machine de travail est mise en service à volonté en marche arrière.
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une série dà machines de travail, comme par exemple les machines d'armure ou les machines Jacquard, sont établies de telle façon que des parties de celles-ci ne doivent jamais être mises en mouvement en arrière.
Pour que le dispositif de la présenteinvention puisse être utilisé également pour ces machines, les pièces de machine ne pouvant pas être mises en mou- vement en arrière peuvent tre reliées à la machine principale par un embrayage détachable qui esf commandé à distance con- formément au fonctionnement par voieélectrique. Cette com- mande à distance peut être établie de telle façon que le dé- gagement de l'embrayage se fait automatiquement lorsque le com- mandement est donné pour le freinage à contre-courantdu moteur.
Dans ce cas, la pièce de machine ne pouvant pas être mise en mouvement en arrière est débrayée de la machine principale. Ce débrayage peut par exemple se faire au moyen d'un aimant de commutation particulier dont la bobine d'excitation 44 est mon- tée en parallèle sur la bobine 28.
Les contacts 14 et 15 actionnés à la main ne sont pas ici établis sous la forme de boutons-poussoirs mais sont com- mandés par le levier à main 18 connu dans le métier à tisser, par l'intermédiaire d'organes de liaison qui seront décrits plus en détail.
S'il se produit une rupture du fil de trame et si le:métier à tisser a étémis finalement à l'arrêt à l'aide du dispositif de sûreté décrit, (tige de déclenchement 2, contact de dérangement 7) le dérangement doit être éliminé par la mise en place d'une nouvelle bobine. L'ouvrier devait en tenant compte de la construction propre de l'organe de surveillance de fil de trame, effectuer une manipulation compliquée pour amener le fil dans la position correcte par rapport à l'organe de surveillance du fil de trame.
On peut lui épargner ce tra- ,rail si l'on veille à ce que la préparation au déclenchement soit supprimée momentanément lors de la mise en fonctionnement
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de l'installation ou lors de sa remise en fonctionnement. ueci peut se faire comme suit :
Le levier à main 18 est placé sous l'influence d'un ressort 39 fixé à l'ensouple 1, 18 est guidé suivant la fig. la, qui montre une vue de dessus avec coupe dans le levier à main 18, dans une fente 40 de l'ensouple et se trouve dans la posi- tion représentée en état de fonctionnement. Le levier 18 se trouve ici, sous l'influence du ressort 39, contre l'arête a de la fente.
Dans la position de repos le levier 18 était ap- pliqué contre l'arête b. Lors du passage de la position de repos dans la position de fonctionnement, le levier est guidé, contre l'action du ressort 39, d'abord jusqu'à l'arête c. Au levier à main 18 est relié par l'int ermédiaire d'une articula- tion 41 une tige 42, guidée horizontalement, à. laquelle sont fixées deux chevilles de butée 45 et 46. Sur la tige 42 glisse une douille 47 qui possède unearête horizontale d et une arête oblique e. Les arêtes d et e sont employées pour la commande des contacts 7 et 14. La tige 42 a en outre une partie amincie 48 qui sert à la commande du contact 15. Celui-ci est maintenu fermé.par un pont de contact 50, placé sous l'action d'un res- sort 49, lorsque la partie amincie 48 est en face du contact.
Un ressort b2 tend à repousser la douille 47 contre la cheville de butée 45. De ce fait, le mouvement de la douille 47 vers la gauche est limité. Sur l'ensouple 1 est en outre monté en 53 un cliquet d'arrêt 54 pouvant tourner. ce.cliquet d'arrêt pos- sède à son extrémité de gauche un talon 55 qui, dans la posi- tion représentée, maintient lapièce coulissante 47 et empêche éventuellement un mouvement de cette pièce vers la gauche. Les contacts 7 et 14 sont commandés par lepont de contact 56 qu'un ressort 57 tend à refouler vers lehaut. Le pont de contact 56 se trouve, dans la position représentée qui est la position de fonctionnement, au point milieu entre les deux paires de con-
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tacts 7 et 14 est maintenu en cette positionpar le fait que le ressort 57 le presse contre l'arêt e de la douille 47.
Si lors de la mise en service, le levier à main 18 est amenée de l'arête b jusqu'à l'arête.±., la butée 45 entrai- ne a glissière 47 jusqu'à ce que le pont de contact b6 soit pressé par l'aréte d sur la paire de contacts inférieure 14.
En même temps, le contact 15 est fermé. également car l'ex- trémité amincie 48 de la tige 42 se trouve en face du con- tact 15. La fermeture des contacts 15 et 14 signifie toute- fois, d'après ce qui précède, que le bras de commutation 25 est amené dans la position V et que le moteur démarre donc.
Pendant cette opération, le levier à main 18 doit être main- tenu contre l'arête c de la fente 40 jusqu'à ce que la première frappe de la navette se pro duise. On montrera dans la suite les conséquences de cette immobilisation contre c.
Dès que la première frappe de navette est passée, le levier 18 est lâché ; le levier 39 l'attire de nouveau vers l'arête a. De ce fait, la tige 42 se déplace d'une certaine quantité vers la gauche, le talon 55 du cliquet 54 s'abat, dégage la butée 45 qui avait immobilisé jusqu'à ce moment la douille 47 et immobilise maintenant lui-même la
45 douille 47. La butée/se déplace un peu vers la gauche, de sorte que toutes les pièces du mécanisme de commande du le- vier à main prennent maintenant la position représentée aux fig. 1 et la . Le contact 15 reste alors fermé . Au contrai- re, le contact 14 est ouvert car le pont de contact 56 heurte maintenant l'arête e de la douille 47. Le ressort 52 est ban- dé et le pont de contact 56 est maintenu par l'arête e au point milieu entre les contacts 7 et 14.
S'il se produit maintenant un dérangement, une impul- sion de déclenchement de l'organe de surveillance .de déran- gement est transmise par la tige 2 qui heurte le cliquet 54 et le fait tourner dans le sens de rotation des aiguilles d'une
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montre. De ce fait la douille est libérée, de sorte que sous l'influence du ressort b2 elle s'abat vers la utée 45. De cette manière, le pont de contact 56 est également libéré et ferme , sous l'influence du ressort 52, à la manière d'une se- cousse , le contact de dérangement 7 qui donne le commandement "freinage à contre-courant".
Ce commandement ne pouvait pas, comme on le voit main- tenant, être donné aussi longtemps que le levier à main 18 était maintenu contre l'arête.± de la fente 40. En effet, dans cette position, l'arête d de la douille 47 maintient fermés les contacts 14 et la douille 47 est appliquée contre la butée 45, de sorte qu'un déclenchement du cliquet d'arrêt b4 serait sans effet.
La préparation au déclenchement est donc supprimée aussi longtemps que le levier à main 18 est appliqué contre l'arête c. Ceci signifie un avantage à deux points de vue :: Enpre@ier lieu, la commande électrique est extrêmement simplifiée et en second lieu l'opération de service est appro- priée aux habitudes du tisserand, qui, avec l'instrument de commande de à la main, peut non seulement commander la machine mais aussi supprimer la préparation au déclenchement d'une ma- nière simple, pratique (au moyen du levier à main) et est ainsi obligé d'observer avec soin la première frappe de la navette, qui n'est pas contrôlée.
La machine peut 'être mise à l'arrêt non seulement par le bouton-poussoir 43 mais aussi par le levier à main par le fait que ce dernier est retiré delà position de fonctionne- ment dans laquelle il était appliqué contre l'arête a ; le res- sort 39 l'attire alors dans la position de repos (contre l'arê- te b). La cheville de butée 46 de la tige 42 rencontre alors' un talon inférieur du cliquet b4 et déclenche celui-ci. La douille 47 se rend également dans la position de repos. Le contact 15 est ouvert car la tige 42 s'est déplacée .suffisam- ment loin vers la gauche pour qu'elle refoule le pont de contact
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50 contre l'action du ressort 49. Avec l'ouverture du con- tact 15, le bras de commutation 25 se rend dans la position de repos 0 et l'installation est ainsi arrêtée.
Les contacts frottants supplémentaires 35 et 60 et leurs barres de contact conjuguées 36,37 et 38 sont ici né- cessaires parce que lors de la rotation de la machine à la main, qui se produit pour des raisons quelconQueS de temps en temps, une fermeture non envisagée du contact 51 pourrait se produire et par conséquent le circuit du frei- nage à contre-coûtant pourrait être fermé de façon non dési- rée. On évite ceci par le fait que dans la position de repos, dans laquelle se fait en pratique la rotation de la machine à la main, la liaison électrique entre la plaque de contact 36 et les barres de contact 37 et 38 est supprimée.
La présente invention peut s'employer également , évidemment, pour d'autres genres de machines de travail qui nécessitent en cas de dérangement une mise à l'arrêt immé- diate et dans lesquelles une suppresdon momentanée de la préparation au déclenchement est désirée.
Revendications.
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