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PERFECTIONNEMENTS'AUX MOYENS'DE CONTROLE DE TENSION.
L'invention est relative à des moyens de contrôle de tension dans, ou destinés à être employés en association avec un appareil dans le- quel une longueur flexible de matière, préalablement enroulée sur ou au- tour d'un tambour d'alimentation, dévidoir ou autre support rotatif,est retirée de ce support par l'application d'une tension à la matière.
L'invention consiste à prévoir des moyens pour régler la ten- sion sur la matière pendant son retrait du support, afin de maintenir à cette tension toute valeur désirée, ou dans un domaine de valeur déterminé d'avance, indépendamment de variations dans la force agissant pour retirer la matière et ou de variations dans le rayon effectif de la masse de matiè- re enroulée sur ou autourdu supporte
L'invention peut être utilisée pendant la manipulation de tou- te matière flexible, telle que normalement portée'en masse enroulée sur un support rotatif.
Elle peut également être employée lorsque de telles matières, pendant un procédé de fabrication, sont enroulées autour d'un tambour ou support dans le but de contrôler leur mouvement d'un point à un autres Des exemples de telles matières sont des textiles sous forme de fils, bander,, fibres, draps ou analogues; du métal flexible ou matière métallique de forme similaire, telles que feuilles, rubans, bandes, fils ou analogues% des matières plastiques et du papier; mais il est bien en- tendu que l'invention n'est pas limitée à son emploi avec les matières spécifiées.
Lorsqu'on désire régler la tension de la matière pendant le retrait, il est habituel d'appliquer une force de freinage au support et de régler la force de freinage par rapport à la force de retrait pour pro- duire la tension désirée.
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L'invention se rapporte par conséquent plus particulièrement aux mécanismes de contrôle ou de commande de tension pour un appareil du type dans lequel une force de freinage est appliquée à un support ou élé- ment rotatifpour régler le retrait de la matière par des moyens externes y communiquant une tension.
Suivant la présente invention, il est prévue dans et pour un appareil du type précité, un mécanisme de contrôle ou commande de tension comportant un tambour de frein ou organe analogue accouplé à cet élément rotatif afin de tourner à une vitesse directement proportionnelle à celui- ci, au moins un organe de frein entrant en contact avec le tambour ou or- gane analogue sous 19 effet de moyens de chargement prévus pour produire un frottement statique avec un effet de freinage suffisant pour empêcher nor- malement la rotation de cet élément rotatif et des moyens commandés par les variations de tension de la matière pour produire un mouvement de 1?organe, ou organes de freinage par rapport au tambour de frein ou organe analogue sans influencer la charge de freinage appliquée de sorte que,
lors- que le tension augmente au-dessus d'une limite déterminée., les conditions de frottement statique sont rompues et remplacées par des conditions de frottement cinétique,de façon à permettre une rotation réglée de Isolément rotatif, ce mouvement du ou des organes de frein variant suivant les va- riations de tension afin d'assurer une valeur sensiblement constante à la tension moyenne sur la matière.
Dans un appareil du type précitée le couple ou moment appliqué au support est une composante de deux facteurs; premièrement, la force appliquée pour retirer la matière et deuxièmement, la distance radiale entre le point où la matière quitte tangentiellement la circonférience de la masse et 1?axe de rotation du support.
Pour maintenir une tension prédéterminée de la matière, le mécanisme de freinage du support doit pouvoir compenser automatiquement tous changements dans 1-'une ou l'autre ou les deux composantes du couple appliqué. Une telle compensation doit être assez rapide pour être vir- tuellement instantanéecar elle doit agir immédiatement à la moindre tendance de variation de tension, et avant que cette tension n'ait varié d'une manière appréciable par rapport à la tension moyenne désirée.
Un exemple particulier d'un problème que 1-'invention cherche à résoudre, est le réglage de la tension des fils de chaîne d'un métier à tisser dans lequel ces fils sont portés sur un support rotatifappelé ensouple., et retirés par tension pendant le procédé de tissage, l'étoffe tissée étant enroulée sur un autre rouleau ou tambour., qui est entraîné mécaniquement à une vitesse prédéterminéeo
La tension dans les fils est provoquée par un mécanique de frein agissant contre la force d'enroulement pour empêcher la rotation de l'ensouple, mais plusieurs facteurs affectent cette tension pendant l'opé- ration. En supposant une force de freinage donnée sur l'ensouple et une force d'enroulement donnée,. la tension dans les fils de chaîne variera suivant le diamètre de la masse de fils sur l'ensouple.
Ces fils sont re- tirés tangentiellement à la circonférence de la masse; par conséquente plus le rayon de la masse est grande plus la tension nécessaire pour faire tourner l'ensouple contre la force de freinage donnée sera faible. En plus de cette variation, il existe une autre variation cyclique majeure affectant la tension du fil de chaine, provoquée par l'ouverture et la fermeture de la foule pendant le tissage et également des variations pro- vaquées par le mécanisme de battage.
Etant donné que, dans la plupart des textiles, 1'effort de rupture des fils de chaîne est sensiblement constante on verra que si la tension de ceux-ci est maintenue normalement près de leur point de rup- ture, un mécanisme quelconque doit être prévu pour contrecarrer toute ten- dance vers des variations de tension qui pourraient autrement dépasser cet effort de rupture et le mécanisme doit être extrêmement sensible aux fac-
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teurs occasionnant de telles variations, afin de compenser celles-ci auto- matiquement et virtuellement instantanément.
Des mécanismes ont été développés et sont bien connus pour con- trecarrer des variations cycliques majeures telles que le foulage, mais'il reste toujours le problème de compenser automatiquement les variations dues au changement graduel du diamètre de la masse de fils sur l'ensouple.
La présente invention comprend, dans ou pour un appareil, tel qu'un métier à tisser dans lequel du fil ou autre matière est retiré d'un tambour, ensouple ou autre support rotatif ou élément d'alimentation et exerce un couple sur cet élément qui varie avec le rayon effectif de la tension appliquée., un mécanisme de commande de tension comportant un tambour de frein ou organe analogue, une liaison de commande entre cet élément d'alimentation et le tambour de frein ou organe analogue,
de sorte que ce dernier est amené à tourner à une vitesse proportionnelle à celle de Isolé- ment d'alimentation au moins un organe de frein entrant en contact avec le tambour de frein ou organe analogue sous une charge initiale appliquée qui est suffisante pour empêcher la rotation de cet élément dans des con- ditions de frottement statique entre les surfaces de frein en contacta des moyens pour régler automatiquement la charge appliquée sur l'organe, ou organes de frein pour compenser les variations du couple agissant sur Isolément d'alimentation et qui sont dues aux variations du rayon effec- tif, afin de maintenir un effet de freinage statique initial déterminé à l'avance au-dessus d'un minimum prédéterminé et des moyens commandés en fonction de tension de la matière de sorte que,
lors de l'augmentation de la tension au-dessus d'une limite déterminée, un mouvement intermittent de l'organe ou organes de frein par rapport au tambour de frein ou organe ana- logue s'effectue de telle manière que, tandis que la charge de freinage appliquée reste inchangée, le frottement statique dans le frein soit rompu pendant ce mouvement relatif et remplacé par un frottement cinétique de sorte que, sous 1?effet du couple agissant sur l'élément rotatif,ce der- nier puisse tourner par pas d'une amplitude déterminée par l'amplitude et ou la vitesse et ou la Ûurée du mouvement communiqué à 1-'organe ou organes de frein.
Dans Inapplication de l'invention à un métier à tisser le ou les organes de frein est, ou sont, actionnés de façon que dans les conditions de frottement cinétique, l'ensouple puisse tourner d'un degré comparativement petit, de préférence deux fois par langage de la navette, et dans des conditions de frottement statique soit amenée à s'arrêter en- tre chaque mouvement. Les arrêts sont bien définis et ont lieu alternati- vement à ou à proximité des positions de battage et centre=arrière du battant. Le degré de chaque mouvement est déterminé par l'état de la tension de la chaîne à tout moment et est augmenté automatiquement si la tension augmente et diminue si la tension tombe.
De préférence, les moyens précités pour régler la charge ap- pliquée sur le ou les organes de frein sont prévus dans, ou en associa- tion avec-, la liaison de commande entre l'élément rotatif et le tambour de frein ou organe analogue, la disposition étant telle que la charge de freinage est réglée suivant le aouple exercé sur Isolément rotatif, par exemple à l'aide d'un galet ou poulie de tension en contact avec une chaîne de commande et agissant sur un support monté de façon amovible pour le ou les organes de freinage pour varier la charge de freinage appliquée.
Le ou les organes de frein peuvent se déplacer par rapport au tambour de frein ou organe analogue dans un sens transversal au plan ou sens de rotation de celui-ei et peuvent subir un mouvement oscillatoire, ou un mouvement intermittent ou pulsatoire dans un sens, sous la commande de moyens sensibles à des variations de tension sur la matière.
Le mouvement du, ou des,, organes de frein par rapport au tam- bour de frein ou organe analogue peut être réglé par un mécanisme de levier tâteur actionné par le mouvement d'un support pour Isolément rotatif.
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Les moyens pour effectuer le mouvement du ou des organes de frein suivant les variations de tension peuvent comprendre des moyens char- geurs réglables, tels qu'un poids, disposé de sorte que la tension produi- te par les moyens de commande puisse être ajustée et maintenue.
Suivant une forme dexécution préférées le tambour de frein ou organe analogue présente une rainure circonférentielle et un organe de frein sous forme d'une barre de frottement,disposée tangentiellement pour tourner autour de son axe, est disposée pour coopérer avec la rainureo
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'e-
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xécution de l'objet de l9irvnt3.ono La fige 1 est une vue en élévation latérale représentant une forme d9exérution d'un dispositif de commande de tension suivant l9invenm tion.
La fig. 2 est une élévation de bout, partiellement en section, correspondant à la figo la
Pour la mise en pratique de l'invention suivant une forme d'exécution, et dans l'application particulière de l'invention à la com- mande de chaîne d'un métierà tisser,le mécanisme de commande de tension perfectionné a la forme d'un ensemble qui peut être fixé à un métier à tisser par des consoles ou des entretoises.
L'ensemble comporte une base 1 fixée à un bâti fixe 2 s'étendant vers le haut qui peut être une partie du métier à tisser, un sous-bâti 1 supporté à pivot sur une lame flexible
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portant l' élément rotatif c' est à.d.re l'ensouple 29 portée par un arbre tubulaire 6 pourvu d'une manivelle d'entraînement 6a, la chaîne A étant amené de l'ensouple sur un contre-rouleau 7.
Les moyens de commande de tension comportent un tambour de frein 8 rainuré circonférentiellement ou organe analogue qui est relié mécaniquement à l'arbre 6, afin de tourner à une vitesse directement en
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proportion à celle de l'arbre 6. par exemple au moyen d'une chaîne coopérant avec une roue à chaîne U sur l'arbre 6 et une roue à chaîne 11 sur un arbre portant le tambour de frein rainure 8.0 Une poulie 12 pour- vue de moyens de réglage 13 est prévue pour rattraper le jeu dans la chaîne. Un organe de frein 14 sous forme d'une barre de frottement est
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monté pour tourner dans un support 12. pivotant en 16, la barre de frot- tement étant disposée tangentiellement par rapport au tambour rainure 8.
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Le support 1i est chargé au moyen d'un ressort réglable 11 pour appliquer une charge de freinage initiale déterminée à 1-'avance,, Dans le but de régler le chargement initial sur le frein suivant les variations dans le diamètre de la matière sur 1?ensouple 5, un galet de tension 18 est dis- posé pour être en contact avec la chaîne 2 ce galet étant monté sur un levier 19 monté à pivot sur le support 15 et pourvu de moyens de régla-
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ge gQ en contact avec une butée 21 du support lis la disposition étant telle que le chargement préalable initial du frein est réglé suivant la
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tension dans la chaîne S laquelle, à son tour,
dépend du couple exercé sur l'arbre 6 résultant de la tension dans les fils de chaîne A et du rayon dé la chaîne sur 19ensouple µ à partir de son axe, à chaque in- stanto Ainsi, à mesure que le diamètre de la chaîne sur l'ensouple dé- croit, la charge du frein diminue proportionnellement.
Le chargement préalable initial du frein est tel que, dans des conditions de frottement statique entre la barre de frottement 14 et le tambour de frein 8, la force de freinage est maintenue au-dessus d'un minimum déterminé à l'avance suffisant pour retenir l'ensouple 3 contre une rotation. Si la barre de frottement est tournée afin de se déplacer relativement au tambour de frein 8, dans un sens transversal à son plan afin de ne pas changer la charge de freinage, les conditions de frotte- ment statique seront rompues et remplacées par 'Un frottement cinétique qui en réduisent l'effet de freinage permet ainsi la rotation de l'ensou
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ple 3¯.
Afin de compenser les variations dans la tension de la chaîne ,A9 des moyens commandés par de telles variations sont prévus pour produire le
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mouvement de la barre de frottement 14 par rapport au tambour de frein 8 par pas, dont la vitesse et ou 19amplitude et ou la durée varient suivant les variations de la tension de la chaîne.
Dans ce but, la barre de frot,- tement 14 est pourvue à une extrémité d'un bras de levier 22 y fixé pour s'étendre latéralement de celle-ci, et à son extrémité extérieure ee bras de levier 22 est relie.par un raccordement universel approprié à une biel-
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le 9 laquelle,
à son extrémité iilférieurss est pourvue d'un goujon s'étendant dans une ouverture allongée dans un levier 21 de forme trian- gulaires comme représentés ce goujon pénétrant dans 1-'espace triangu- laire intérieur du levier à video Le levier 6i est monté sur un contre- arbre 26 q.9oa fait osciller à une fréquence appropriée provenant dune partie appropriée du métier à tissers telle que l'épée du battante au moyen d9une tige de raccordement pivotant sur un bras z8 fixé au contre-arbre 26, et ainsi des mouvements oscillatoires intermittents seront communiqués à la barre de frottement 14, l'amplitude de tels mouvements dépendant de la distance du goujon 24 de 1?axe du contre-arbre 26.
La variation de 1?amplitude des mouvements communiqués à la barre de frottement 14 en fonction de variations de tension dans la chai- ne A est obtenue en reliant l'extrémité inférieure de la bielle 23 au
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moyen d'une tige'2g à 1-lextrémité inférieure d'un levier tâteur 3Q qui est monté à pivot en 31 et est pourvu d'un galet 32 qui entre en contact
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avec une face adjacente du bâti pivotant 1. Le levier 3Q est muni d'un bras 30a qui porte un poids 33 réglable le long du bras 3Qa. La ten- sion à maintenir dans la chaîne est déterminée par la position et la grandeur du poids 33 sur le bras 30a.
Si le poids sur le bras 30a agissant par le galet 32 contre le bâti pivotant 1 n'est pas équilibré par la force opposante exercée sur le bâti -3 par la tension dans la chaîne A, 1?extrémité inférieure du levier tâteur 30 sera disposée dans une position dans laquelle le
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goujon sur la bielle 23, reliée au levier 3 par la tige 2g sera dis- posé à une telle distance de 1-'axe du contre-arbre 26 que le déplacement à vide entre le goujon 24 et la formation triangulaire intérieure du le-
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vier est tel qu9aueun mouvement n'est communiqué à la barre de frotte- ment 14.
Dans les conditions de fonctionnement, lorsque la tension dans la chaine A augmente, le bâti monté à pivot 3. se déplacera vers le bâti fixe 2 et en exerçant une pression sur le galet 32 amènera le levier tâ- teur 30 à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre de sorte que le goujon 24 sera déplacé vers l'extrémité libre du levier 25 et, suivant le degré d'un tel déplacement, le goujon 24 sera engagé par le levier 25 pour transmettre des mouvements oscillatoires à la barre de frottement 14,
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1'ampUtude de tels mouvements dépendant de la distance du goujon ¯4, de 1-'axe du contre-arbre 26.
Ainsi, plus l'augmentation de la tension dans la chaîne A sera grande, plus grande sera l'amplitude des mouvements de la barre de frottement 14 et vice versa. Comme déjà mentionnée le mouve- ment de la barre de frottement 14 par rapport au tambour de frein 8 rompt le frottement statique et la réduction qui en résulte dans l'effet de frot- tement permet un dégagement commandé de l'ensouple ± par pas de petite valeur qui a lieu deux fois par langage de la navette avec un arrêt défi- ni entre abaque mouvement, les arrêts étant bien définis et ayant lieu alternativement à ou près des positions de battage et centre-arrière du battant.
Le degré de chaque mouvement est déterminé par la tension de la chaîne à ce moment, augmentent automatiquement si la tension augmen- te et diminuant si la tension tombe.
Afin de compenser les variations cycliques majeures de la
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tension de la chaîne, ensemble de levier tâteur est monté comme suit.
Le pivot 31 du levier 30 est porté par un levier coudé 34, pivotant en 35 à une console 2a montée sur le bâti 2. Le bras sétendant horizonta-
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lement du levier 3 est relié au 11Rôyen Îeune tige 36 à un levier rainu- ré 37 monté rigidement sur le contre-arbre 26, le raccordement de la ti- ge 36 au levier 37 étant réglable en ce qui concerne sa distance à 1?axe du contre-arbre 26.
Ce montage de 1?ensemble de levier tâteur assure
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que le mouvement de va-et-vient du bâti pivotant 1 en synchronisme avec le métier à tisser, qui compense les principales variations cycliques de ten- sion, n'affectera pas la pression exercée par le bâti 3 sur le galet 32 sous 3.' effet de la tension dans la chaîne A, et ainsi ne gênera pas le maintien autoamtique de la tension moyenne constante déjà décrite.
Afin de contrecarrer toute tendance à un fonctionnement irrégu- lier du levier tâteur 30, ce levier est pourvu d'un bras 43, dont l'ex- trémité extérieure est reliée à pivot à une tige tombante 44, dont l'ex- trémité inférieure est reliée par une bielle 45 à un ergot 47 sur la par- tie supérieure du levier 25. La tige tombante 44 est pourvue, à son ex- trémité inférieure, d'une plaque amortisseuse 46 disposée entre des pla- ques fixes 48 avec l'interposition de tampons de frottement 49 chargés par un ressort réglable 50. Ce mécanisme amortisseur sert également à empê- cher tout effort réactionnaire soutenu ou persistant sur la chaînes lorsque le métier à tisser est arrêté.
Le mouvement du bâti pivotant 1 dans le sens inverse des ai- guilles d'une montre est limité au moyen d'une butée 51 sur une partie de bâti fixe 52. Un prolongement 15a sur le support 15 peut être prévu pour effectuer un dégagement manuel du frein si on le désire, tandis que, pour faire tourner l'ensouple 5 en vue d'ajuster ou régler initialement la chaîne A, une roue à main 38 est montée sur un arbre 39 ayant à son extré- mité inférieure un pignon d'angle 40 lequel, par un déplacement axial de l'arbre 39 contre Inaction d'un ressort 42 peut être mis en prise avec une roue d'angle 41 associée au tambour de frein 8..
Le but du chargement préalable initial variable du frein sous l'effet du galet de tension 18 zst de maintenir le frottement statique initial du frein dans un domaine de valeurs pour lesquelles la commande par freinage cinétique permet entièrement de maintenir une tension déter- minée à l'avance.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution particulière décrite ci-dessus. Par exemple., dans son application à des machines autres qu'à des métiers à tisser, l'élément rotatif avec lequel est associé le mécanisme de-commande de tension peut comporter un tambour ou dévidoir d' alimentation ou un rouleau autour du- quel de la matière est enroulée en passant d'un point à un autres ou dans lequel la matière est maintenue en contact à frottement par des moyens tels qu'un rouleau à pincement, et dans ces dispositions il n'existe pas de nécessité de chargement préalable variable du frein pour toute tension donnée.
En outre le mécanisme de commande de tension peut être associé avec et actionné par les mouvements d9un montage pour un dévidoir tendeur ou une poulie de guidage par-dessus lequel; passe la matières, ou par des moyens tâteurs électriques, hydrauliques ou autres tâteurs sensibles.
Un chargement préalable variable du frein suivant les va- riations dans le diamètre sur l'ensouple ou autre élément rotatif peut être effectué de toute autre manière appropriée. En outre, le frein peut être de toute autre construction appropriée pourvu d'un ou plu- sieurs organes de frein coopérant avec un tambour à frottement ou orga- ne analogue et mobile par rapport à celui-ci de manière à na pas influen- cer la charge de freinage appliquée. En outre,au lieu d'actionner la barre de frottement avec un mouvement oscillatoire, cette barre peut être déplacée par pas dans un sens, par exemple,au moyen d'une roue à rochets et des linguets à simple ou double action. Deux ou plusieurs ensembles commandant les chaînes sous diverses tensions peuvent être employés en combinaison.