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MECANISME DE COMMANDE. POUR TETES TOURNANTES DE FILATURE.
On sait que les têtes tournantes utilisées en filature ont pour rô- le d'impartir à. la mèche la torsion nécessaire pour un bon étirage; dans ce but'la mèche est amenée à passer entre deux cylindres qui tournent autour de ' leurs axes propres et qui constituent en outre un ensemble lui-même tournant autour d'un axe perpendiculaire à ceux-ci. Simultanément la mèche est étirée par Inaction d'un second couple de cylindres (cylindres d'appel).
La double commande exigée pour les différentes têtes tournantes prévues sur un métier peut être assurée par une transmission à cordelette ou à courroie à partir d'un ou de deux tambours d'entrainement, ou bien en- core par vis sans fin à partir d'un ou de deux arbres longitudinaux sur lesquels sont montés les pignons de commande.
La vitesse en nombre de tours=minuta du carter des cylindres, le- quel tourne en entraînant avec lui le couple de cylindres de la tête, déter- miné pour une vitesse d'appel donnée la torsion de la mèche en nombre de tours par mètreo La vitesse d'appel elle-même ne dépend pas seulement du mé- canisme de commande prévu pour entraîner les cylindres, mais plutôt de la différence de vitesse entre les deux mécanismes de commande, compte tenu du rapport de transmission prévu, car la rotation des cylindres est influencée par celle de leur carter;
cela résulte du seul fait que les cylindres tour- nent même quand leur mécanisme de commande est à l'arrêt, car leurs pignons roulent alors sur les roues d'entraînement immobiles dans le mouvement de rotation d'ensemble des cylindres avec leur carter.
Pour réaliser un travail satisfaisant avec des têtes tournantes il est toutefois important que la vitesse d'appel d'une part et la torsion de la mèche d'autre part puissent être réglées indépendamment 1-lune de l'au- tre. Les mécanismes de commande connus à ce jour ne remplissent pas cette conditiono Dans une construction connue, tout 19 agencement est même seule-
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ment réglé pour une torsion de mèche déterminée et par conséquent il n'est prévu qu'une seule commande. Cela est inadmissible au point de vue de la technique de la filature, car les matières textiles différentes exigent des torsions de mèche'différentes.
Il est également connu de réaliser là variation de la torsion de la mèche par le moyen d'engrenages interchan- geables dans le mécanisme de commandée Toutefois dans ce cas il est né- cessaire de prévoir le démontage des têtes tournantes puisqu'une pièce doit être remplacée par-une autre, ce qui est, bien entendu., très compliqué.
Enfin on a aussi proposé de régler chaque commande de façon séparée à par- tir de l'arbre moteuro
Toutefois;, comme on 1-la expliqué ci-dessus., ce réglage ne réa- lise pas le résultat recherché car la variation du nombre de tours-minu- te du carter des cylindres, c'est-à-dire la variation de la torsion de la mèche,entraîne automatiquement une variation correspondante de la vi- tesse d'appel, ces deux grandeurs se modifiant dans le même rapport,
Par conséquents dans le cas envisagé, pour faire varier la tor- sion de la mèche en tours par mètre, il faut avec une telle disposition de la commande régler simultanément la commande des cylindres de façon correspondante afin, par exemple,
que la vitesse d'appel reste constanteo Ces deux réglages des commandes doivent être assurés l'un et l'autre à la main d9une façon quelconqueo En outre les réglages doivent se faire de façon synchrone, car autrement il se produirait des bourrages ou des défauts de torsion sur la mèche. De tels réglages nécessitent donc beaucoup de soin de la part de l'opérateur et ne sont par conséquent pas pratiques.
En partant de ces considérations, l'invention vise à résoudre le problème d'une part de permettre de modifier le nombre de tours de tor- sion de la mèche pendant la marche des têtes tournantes ou à 1'-arrêt, sans que la vitesse d'appel déterminée et réglée antérieurement s'en trouve par là modifiée? et d'autre part de permettre de modifier la vitesse d'ap- pel tout en maintenant constant le nombre de tours de torsion de la mèche par unité de longueur, tel qu'il a été déterminé et réglé à l'avance. Sui- vant l'invention la commande des cylindres et celle de leur carter dans la tête tournante sont obtenues à partir d'un mécanisme moteur unique, par exemple, d'un moteur électrique,
par l'intermédiaire de mécanismes de ré- glage individuels et d9un différentiel commun. Ce mécanisme différentiel fonctionne de telle sorte que lors du réglage de l'une des deux commandes, l'influence de ce réglage sur l'autre commande à l'intérieur de la tête tournante se trouve compensée par l'effet du différentiel. On obtient ain- si que lorsqu'on modifie l'une des grandeurs, savoir soit la torsion de la mèche, soit la vitesse d'appel, l'autre grandeur conserve la valeur à laquelle elle avait été réglée. Le réglage des deux grandeurs est par con- séquent réalisé indépendamment l'une de l'autre.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avan- tages qu'elle est susceptible de procurer
Figo 1 montre schématiquement un dispositif de commande avec un différentiel à roues coniques.
Figo 2 montre également de façon schématique un dispositif de commande avec différentiel à roues droites.
En fig. 1 on a laissé de côté tous les détails particuliers de manière à exposer plus clairement l'essence de l'invention. Le moteur 1 entraîne l'arbre 2 à vitesse constante. Le mouvement est transmis.. par des cordelettes 3 ou analogues et par l'intermédiaire d'un variateur de vi- tesse 4 à l'arbre principal 5 d9un différentiel 6. Cet arbre principal 5 traverse le différentiel et se prolonge directement au-delà de celui-ci sous la forme de l'arbre de commande inférieur 7 des têtes 8, lequel ar- bre assure l'entraînement du carter 9 des cylindres par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fin.
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Une seconde transmission par cordelette 10 assure l9entrane- ment à partir de l'arbre 2 et par l9intermédiaire d'un second variateur de vitesse Ils du porte-satellite 12 du différentiel 6, ce porte-satelli- te étant., bien entendu, monté à rotation à cet effet. Les satellites 13
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engrènent avec les deux couronnes coniques 14 et 15;
la couronne d.9ent ée 14 est calée sur l'arbre principal 5 du différentiels tandis que la couron- ne de sortie 15 est montée folle sur cet arbreo Cette couronne 15 assure par
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!l'intermédiaire du couple dgengrenages 16 1gentra!nement de l'arbre de com- mande supérieur 17 des têtes 89 lequel arbre assure à son tour lsentraine- ment des cylindres 18 de ces têtes 8 par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis sans fino
Le fonctionnement est le suivant
On supposera que le moteur 1 tourne à vitesse constante et que le variateur 4 a été réglé pour un rapport déterminé correspondant à la torsion désirée de la mèche. L'arbre principal 5 du différentiel tourne à la vitesse angulaire correspondante et il en va de même par conséquent du carter 9 des cylindres.
Si le variateur 11 est réglé pour la vitesse zéro, ce qui correspond à une vitesse d9appel nulle, le porte-satellite 12 ne tourne pas. Par contre, la couronne d'entrée 14 tourne avec 1-'arbre prin- cipal 5 et par 19intermédiaire des satellites 13 elle entraîne la couron- ne de sortie 15 à la même vitesse; cette rotation est transmise à l'ar-
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bre d9entrafnement supérieur 17 par le couple d'engrenages 16. Les deux arbres deentrafnement 7 et 17 tournent ainsi à la même vitesse angulaire.
L'ensemble des deux cylindres 18 tourne par conséquent autour de 1?axe de la tête;, ce qui assure la torsion de la mèche. Mais chacun de ces cy-
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lindres 18 ne tourne pas sur lui-même car l'arbre deentrainement 17 tend à entraîner les cylindres à la même vitesse et en sens inverse du sens dans lequel ceux-ci seraient entraînés? en raison de la rotation du car-
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ter 9. par la denture d9entraienement prévue à 1-'intérieur de la tête tour- nanteo Ces deux sollicitations en rotation se composent donc et les cy- lindres restent au repos sur leurs axes respectifso Ils se bornent à tour- ner dans leur ensemble autour de 1-'axe de la tête. Ainsi l'on a réglé le degré de torsion de la mèche par le variateur 4 tandis qu'en réglant le variateur 11 à la vitesse zéro on a obtenu une vitesse d'appel nulle.
Cet-
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te vitesse dappel reste d9ailleurs nulle quelle que soit la torsion pour laquelle on a réglé le variateur 4.
Si maintenant le variateur 11 est réglé pour une vitesse déter- minée le porte-satellite 12 est également mis en rotation et les satelli- tes 13 tournent entre les deux couronnes 14 et 15; cette rotation addition-
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nelle s9ajoute à celle résultant de 1?entranement de la couronne 14 par l9ar bre principal 5o Larbre dentraînement 17 reçoit ainsi une vitesse diffé- rente de celle de l'arbre d'entrafnemeix"à 7 et cette différence entre les deux vitesses a pour résultat une rotation des cylindres 18 autour de leurs axes respectifs, c9est-àdire qu-on obtient une vitesse d'appel déterminée..
Cette vitesse d'appel peut par conséquent être réglée par le variateur 11 indépendamment de la torsion de la mèche réglée par le variateur 4. Dans ce cas également la vitesse d9appel déterminée par le variateur 11 reste exactement la même quand par le moyen du variateur 4 on réalise une autre torsion de la mècheo En effet cela provoque une variation de la vitesse de 1-'arbre principal 5 du différentiel et par conséquent une modification égale et simultanée des vitesses des deux arbres doentraienement 7 et 17,grâce à quoi l'influence exercée sur la rotation des cylindres par la rotation du
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carter (par suite du mouvement relatif des roues d'entrainement des cylin- dres)
se trouve compensée
En insérant ainsi le différentiel on obtient que la torsion de la mèche et la vitesse d'appel puissent être réglées indépendamment 1-lune de l'autre.
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Comme l'entranement de l'arbre inférieur 7 à partir de l'arbre principal 5 du différentiel 6 se fait en quelque sorte en prise directe, la transmission à cordelette 3 avec son variateur 4 pourrait également aboutir
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directement audit arbre 7. L'ensemble 3-4 se trouverait ainsi disposé sur le dessin à gauche du différentiel, lequel se trouverait alors inséré en- tre les deux mécanismes de transmission 3-4 et 10-11. Onnotera à ce sujet que la disposition du différentiel pourrait également être telle qu'il soit simplement inséré sur la transmission du mouvement à l'arbre d'entraînement supérieur 17/la rotation de l'arbre d'entraînement inférieur 7 devant tou- tefois être transmise audit différentiel,
savoir à la couronne 14 de celui- ci. La caractéristique de l'invention réside ainsi dans cette dépendance des deux arbres., dépendance telle que la rotation de l'arbre d'entraînement in- férieur 7 réagit sur un différentiel inséré sur la transmission du mouvement à l'arbre d'entraînement supérieur 17 pour annuler la sollicitation en rota- tion que les cylindres 18 reçoivent du fait de la rotation de leur carter 9.
Dans la forme d'exécution pratique schématiquement représentée en fige 2 pour un tel mécanisme de commande de tête tournante,, il est fait emploi d'un différentiel à roues droites. Le moteur 19 entraîne l'arbre 20 avec le cylindre de filature 21. A l'arbre 20 sont reliés deux variateurs 22,23 dont l'un 22 sert au réglage de la torsion de la mèche et l'autre 23 à celui de la vitesse d'appel. Le variateur 22 entraîne deux poulies à roue libre 24, 25 disposées pour l'entraînement à droite et à gauche afin de permettre de réaliser la torsion de la mèche également à droite ou à gau- che; ces poulies entraînent l'arbre principal 26 du différentiel 27.
L'ar- bre 26 se prolonge pour constituer l'arbre inférieur d'entraînement 28 des têtes tournantes 290
Le variateur 23 actionne un arbre intermédiaire 30 qui entraîne à son tour le cylindre cannelé supérieur 32 par l'intermédiaire d'un change- ment de vitesse 31, tel, par exemple., qu'un variateur continu ou analogue.
L'arbre intermédiaire 30 pénètre à l'intérieur du différentiel 27 et il porte un pignon 33 qui engrène avec une roue 35 solidaire du porte-satelli- te 34. Le porte-satellite 34 est monté à rotationsur un prolongement 36 du carter et les satellites 37 engrènent avec une roue centrale d'entrée 38, laquelle est calée sur l'arbre principal 26. D'autre part les satelli- tes 37 sont également en prise avec une couronne extérieure tournante den- tée 39, laquelle engrène à son tour avec une roue 40 calée sur un arbre 41 qui sort du différentiel. Cet arbre constitue l'arbre d'entraînement supé- rieur des têtes tournantes ou est directement accouplé avec ce dernier.
Le fonctionnement correspond à celui déjà décrit en référence à fig. 1. L'arbre 20 entraîne l'arbre d'entraînement inférieur 29 des têtes tournantes par l'intermédiaire de l'une des roues libres 24, 25 et de l'arbre principal 26 du différentiel 27, ce qui permet le réglage de la torsion de la mèche par le moyen du variateur 22.
L'arbre 30 est entrai- né par l'intermédiaire du variateur 23 et le porte-satellite 34 est à son tour entraîné par l'intermédiaire du. pignon 33. Si .l'on, suppose que la vi- tesse du porte-satellite 34, obtenue par réglage du variateur 23, est éga- le à zéros, ce qui correspond à une vitesse d'appel nulle,, les satellites 37 sont simplement entraînés par le pignon central 38 de l'arbre princi- pal 26 à la même vitesse que ledit arbre principale c'est-à-dire que Par- bre d'entraînement inférieur 28.
Les satellites 37 entraînent en rotation la couronne extérieure 39 ; la roue 40 et par conséquent l'arbre d'entrai- nement 41 tournent ainsi à la même vitesse que l'arbre d'entraînement 280 Les cylindres de la tête tournante sont donc entraînés par l'arbre 17 à la même vitesses, mais en sens inverse par rapport à l'entraînement qu'ils reçoivent par suite de la rotation de leur carter et du fait de leur liai- son avec la couronne dentée portée par ce carter; ils restent donc au re- pos. Si le variateur 23 est réglé pour une certaine vitesse, le porte-satel- lite 34 est entraîné par l'arbre 30 ; les satellites 37 impartissent à la cou- ronne 39 une vitesse de rotation additionnelle qui par la roue 40 est trans- mise à l'arbre 41.
La différence de vitesse entre les arbres 28 et 41 dé- termine alors une certaine vitesse d'appelé
En pratique, lorsqu'onn fait fonctionner le dispositifs, les varia- teurs 22 et 23 reçoivent un réglage déterminé de façon à assurer la vitesse
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d9appel désirée avec la torsion de mèche en nombre de tours par mètre qui a également été prévueo Quand on désire modifier la vitesse d'appel, on aug- mente ou 1?on diminue la vitesse du moteur 19 ; la torsion de la mèchë en nom- bre de tours par mètre reste alors-constante. Quand cette dernière grandeur doit être modifiées on règle le variateur 22 de façon correspondante.