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SYSTEME DE COMMANDE-D'ENROULEMENT OU DE DEROULEMENT A VITESSE LINEAIRE CONSTANTE D'UNE RANGEE DE FILS PARALLELES SUR OU D'UN FUT CYLINDRIQUE.
La présente invention concerne un moyen d'assurer le déroulement ou l'enroulement de fils parallèles à une vitesse linéaire constante de ou sur un fût cylindriqueo L'invention est donc applicable à tous genres de ma-' chinestextiles ou autres,où un.nombre de fils sont enroulés parallèlement sur un fût cylindrique, appelé sur les machines textiles ensouple de chaine, et particulièrement aux métiers de bonneterie dits métiers chaine, aux métiers à passementeries et à dentelles, aux métiers à tisser de tous genres, aux ourdissoirs;, etc.
Dans tous ces métiers le déroulement est en général contrôlé par des freins à tambour réglés manuellement ou par des systèmes plus ou moins automatiques.
Dans les métiers chaîne en particulier, les fils sont tendus par une barre de rappel sollicitée par des ressorts réglables ; les fils absorbés par le tricotage se tendent et attirent la barre de rappel. Le déplacement de celle-ci agit généralement sur les freins en les relâchant. Le tambour de frein libéré laisse l'ensouple débiter du fil jusqu'à ce que la tension de celui-ci étant redevenue normale, la barre de rappel reprend sa position initiale, laissant les freins se refermer et arrêter le débit du fil. Cette succession de mouvements se reproduit à chaque rangée du tricotage,soit dans les métiers modernes plus de 500 fois par minute.
Dans certains métiers-chaîne, la barre de rappel, à chacun de ses déplacementsmet en position de fonctionnement un mécanisme de déroulement, réalisant un déroulement semi-positif.
Mais ces systèmes de déroulement, soit à freins, soit semi-positifs, dépendent du déplacement des barres de rappel et deviennent de moins
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en moins précis à mesure que la vitesse des métiers augmente, l'inertie de la barre de rappel, de ses supports et des organes qu'elle commande ne leur permettant plus de suivre fidèlement les variations de tension du fil. ll devient donc nécessaire de recourir à une commande positive de l'ensouple assurant le débit de la chaîne de fils à raison d'une longueur constante de fil à chaque rangée du métier. Le rôle des barres de rappel se réduit alors à maintenir les fils tendus, le débit de ceux-ci étant continu alors que leur absorption par les organes tricoteurs est intermittente.
La vitesse linéaire de déroulement du fil devant être constante et le diamètre de l'enroulement qui se vide variant par gradations excessivement faibles, la vitesse angulaire de l'ensouple doit également varier très progressivement. Ceci exige qu'elle soit commandée par un variateur de vitesse à gradation continue.
Un système très simple déjà essayé consiste à contrôler ce va- riateur de vitesse par un rouleau tâteur pressant contre l'enroulement, mais ce système est à rejeter car dans la plupart des variateurs la vitesse de sortie n'est pas proportionnelle aux déplacements de la barre de commande.
Et quand elle l'est théoriquement, elle ne l'est pas en réalité, le contact des organes ne se faisant pas seulement sur une ligne théorique mais sur une bande d'une certaine largeur rendant incertain le rapport de transmission, encore influencé par le pourcentage de glissement qui peut varier d'un moment à l'autre.
Dans la présente invention, le réglage du variateur est contrôlé par les modifications de la vitesse linéaire d'enroulement ou de déroulement du fil. Pour ce faire, un cylindre de peu d'inertie et tournant librement sur son axe est pressé contre le fil enroulé et entraîné à la même vitesse circonférentielle que lui.
Vis à vis d'une des faces circulaires du cylindre et sur le même axe, un plateau circulaire tourne en sens inverse, entraîné à une vitesse angulaire constante par l'arbre principal de la machine par l'intermédiaire d'une tête de cheval ou tout autre mécanisme de changement de vitesse. Entre le cylindre et le plateau, un manchon libre sur l'axe porte des bras rayonnants et sur chacun de ceux-ci un galet tournant librement est pressé entre le cylindre et le plateau. Le tout constitue donc un mécanisme différentiel dont le cylindre et le plateau forment les planétaires, et les galets, les satellites.
Il va de soi que, tant que le cylindre et le plateau tournent en sens inverse à la même vitesse, les galets satellites tournent sur place.
Dès que le cylindre, entraîné par le fil enroulé, accélère ou ralentit, l'équipage des satellites est entraîné dans le sens de rotation du planétaire tournant le plus rapidement. Cet équipage est relié à la commande du variateur par une liaison mécanique ou électrique établie de façon qu'un effort de quelques grammes transmis par les satellites suffit à déplacer la comman- de du variateur dans le sens voulu, si forte que soit la résistance opposée par cette commande. Tout type de variateur peut être employé dès que sa construction est suffisamment précise et que le rapport de ses vitesses extrêmes atteint une valeur suffisante.
Non seulement il n'est pas nécessaire que les variations de vitesse soient proportionnelles aux déplacements de la barre de commande, mais encore si, par suite d'usure, la vitesse correspondant à une position déterminée de la barre de commande vient à changer, le système faisant l'objet de cette invention corrige automatiquement les effets de ce changement.
La tête de cheval commandant le plateau du différentiel permettant de changer sa vitesse, permet par là-même de changer le débit du fil enroulé ou déroulé par tour de la machine puisque le mécanisme tend toujours à rétablir l'équilibre entre les vitesses inverses des deux planétaires.
En principe, les plateaux et galets pourraient être remplacés par des engrenages coniques comme dans le différentiel des voitures automo-
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biles, mais ceci présente un inconvénient. En effet, si à un certain moment', comme par exemple au départ d'un enroulement ou d'un déroulement, le réglage' du différentiel fait naturellement à la main n'est pas assez précis, jusqu'au moment où le mécanisme aura parfait le réglage du variateur, l'équipage des satellites restera bloqué à fond de course et le cylindre patinera sur l'en roulement, risquant d'abimer les fils. Avec le système préconisé des plateaux et galets ceci n'est pas à craindre. En effet, l'équipage des satellites et les pièces qu'il déplace étant très légers, une pression très faible des pla- teaux contre les galets suffit.
La pression du cylindre contre l'enroulement est un peu plus forte, tout en restant incapable d'abimer le fil. Si le ré- glage défectueux cité plus haut vient à se produire, ce sont les galets sa- tellites qui patinent, et le cylindre continue à tourner à la vitesse des fils sans les abimero
Une variante de l'invention consiste à écarter le différentiel de 1 enroulement. Dans ce cas,il comporte deux plateaux dont l'un tourne à vitesse constante, et l'autre est commandé par une chainette ou tout autre moyen à partir du cylindre pressé contre le filo
Un autre dispositif consiste à employer le fil enroulé lui-même pour constituer l'un des planétaires du différentiel. Dans ce cas, un cylin- dre tournant à vitesse constante enserre entre lui et le fil enroulé un autre petit cylindre formant satellite.
Le support de celui-ci est relié au méca- nisme commandant le variateur.
Toutes ces variantes, comme toutes celles qui pourraient en ê- tre dérivées, appliquant toujours le principe du différentiel, se prêtent à la transmission soit mécanique soit électrique des mouvements du différentiel à la commande du variateur et sont comprises dans l'objet de l'invention.
La différence des vitesses entre l'arbre de la machine et l'enroulement étant considérable, un réducteur de vitesse doit être intercalé dans la transmission. Pour conserver au variateur toute sa sensibilité, il est préférable de le laisser tourner à grande vitesse, et d'intercaler le réducteur entre le variateur et l'enroulement. Ce réducteur comportera de préférence une roue avec vis sans fin.
Passons à une description détaillée du mécanisme, appliqué, par exemple, à un métier chaîne.
La figure 1 représente une vue de côté du mécanisme.
La figure 2 représente une variante d'une partie de ce mécanisme dans laquelle une transmission mécanique est remplacée par une transmission électrique.
La figure 3 représente le mécanisme vu de l'arrière du métier.
La figure 4 représente schématiquement une variante.
La figure 5 représente une autre variante.
Figure 1 planche 1 et figure 3 planche 2.
La nappe de fils 1 se déroule de l'ensouple 2, entraînée à partir de l'arbre principal du métier par un variateur de vitesse à gradation continue et un réducteur de vitesse non représentés. Le tambour 3 recouvert de matière élastique (drap, feutre, caoutchouc, etc;) est appuyé contre la surface du fil enroulé par la traction du ressort 4 accroché d'une part au bâti 5 et d'autre part à la traverse 6 reliant les leviers basculants 7 et 7 bis montés sur l'axe 147. Ces leviers 7 et 7 bis supportent l'axe 8 sur lequel le tambour 3 tourne librement. Sur cet axe 8 tournant dans les portées 9 et 10 sont calés le plateau 11 et la roue dentée 12. Celle-ci est entraînée à vitesse constante par la chaîne 13 et la roue 14 faisant corps avec la roue d'engrenage 15 et la came 22 portant le bossage 23.
L'engrenage 15 est entraîné à vitesse constante par 1'arbre principal du métier par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse et d'un changement de vitesse à engrenages interchangeables (tête de eheval). Le plateau 11 tourne donc à la vitesse désirée en sens inverse du tambour 3. Entre celui-ci et le plateau 11, un
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manchon 16 libre sur l'axe 8 porte trois bras 17 sur lesquels sont enfilés les trois galets satellites constitués chacun par une petite roue à gorge- 18 entourée d'un anneau de caoutchouc 19. Un ressort 20 comprimé par là ba- gue 21 presse le tambour 3 contre les galets 18-19 et ceux-ci contre le plateau 11. Le tambour,le plateau et les galets constituent donc un mouvement diff érentiel.
On donne au plateau une vitesse angulaire telle que pour une vitesse angulaire égale mais de sens contraire, le tambour développe une vitesse circonférentielle égale à celle désirée pour le déroulement du fil. Il est évident que lorsque l'ensouple entrainée par le variateur de vitesse débite le fil à la vitesse désirée, le tambour et le plateau tournent en sens inverse l'un de l'autre et à la même vitesse et les galets tournent sur place, les bras 17 restant immobiles.
Un des bras 17 est relié par une biellette 24 à un double cliquet 25-26 oscillant sur l'axe 27 porté par les doubles leviers 28-29. Ceux- -ci effectuent un mouvement de va et vient à chaque passage de la bosse 23 sous le levier 30 relié au bras 29 par la bielle 31 et rappelé contre la came 22 par le ressort 32. Les cliquets 25 et 26 sont montés sur le même axe et solidaires l'un de l'autre, chacun d'eux surmontant l'une des deux roues à rochet à dents inverses 33 et 34, calées sur le manchon fileté intérieurement 35 maintenu entre les joues fixes 36 et 37. Dans ce manchon passe la tige filetée 38 qui peut se déplacer longitudinalement mais est empéchée de tourner sur elle-même par le levier 39 et la tige 40 coulissant dans les ouvertures 41 du bâti. Cette tige filetée 38 est reliée à la barre de commande du variateur de vitesse.
Si la vitesse linéaire du déroulement change pour une cause quelconque, le tambour va ralentir ou accélérer, les galets seront entraînés dans le sens du mouvement du planétaire dont la vitesse est la plus grande.
La biellette 24 amènera un des deux cliquets 25 ou 26 en prise avec les dents du rochet correspondant 33 ou 34. A la Prochaine oscillation des leviers doubles 28, le cliquet en prise poussera le rochet correspondant, entrainant le manchon fileté 35. Celui-ci forcera la vis 38 à se déplacer longitudinalement, agissant sur le réglage du variateur de vitesse et rétablissant ainsi la vitesse linéaire du déroulement de l'ensouple à sa vitesse primitive.
La figure 2 planche 1 montre le remplacement de la biellette 24 par une transmission électrique à bas voltage.
L'équipage portant les satellites est réuni par la masse du métier au pöle- d'une source d'électricité et l'un des bras 17 peut venir buter contre l'un des deux contacts 42 ou 43 qui sont reliés respectivement aux deux électro-aimants 44 et 45 portés par les leviers 28 et dont les sorties sont reliées au pâle + . Quand le bras 17 ferme l'un des contacts, l'électro correspondant attire un des cliquets et fait s'abaisser l'autre agissant comme dans la commande par la biellette 24. Les contacts sont élastiques afin de permettre à l'équipage des satellites de continuer à se déplacer jusqu'à ce que la rectification du réglage du variateur ayant eu lieu, les satellites reviennent en arrière.
La figure 4 montre une variante de l'invention toujours basée sur le principe du différentiel. L'un des planétaires est constitué par la masse du fil enroulé 2, le second planétaire par le tambour 47 tournant à vitesse constante, et le satellite par le petit cylindre 48 recouvert d'une matière élastique. Le tambour 47 est porté par les bras 49-50 oscillant sur l'axe 51. Il est entraîné à vitesse constante par la roue dentée 52, la chaîne 53 et la roue 54, celle-ci étant commandée à partir de l'arbre principal par un réducteur de vitesse et un changement de vitesses à roues interchangeables. Les bras 55 portant le cylindre satellite 48 oscillent sur l'axe 56 et l'un d'eux est relié à la biellette 57 correspondant à la biellette 24 de la figure 1.
Le surplus du mécanisme est identique à celui représenté au bas des figures 1 et 3.
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Ici encore la biellette 57 peut être remplacée par une transmis- sion électrique, le bras 55 pouvant buter contre un des contacts électriques 58-59. @ . -
La figure 55 représente une autre variante dans laquelle le moü- vement différentiel comporte deux plateaux 60 et 61, entraînés en sens inver- se, l'un à vitesse constante par un changement de vitesse à roues interchan- geables,l'autre à une vitesse angulaire proportionnelle à la vitesse linéai- re de déroulement du fil par le tambour 62 appliqué contre l'enroulement'2,' la roue 63, la chaîne 64 et la roue 65. Les satellites sont constitués comme sur les figures 1 et 3. Ils attaquent les cliquets soit par la biellette 66, soit électriquement par,les contacts 67 et 68.
REVENDICATIONS.
1.- Un appareil assurant l'enroulement ou le déroulement à vi- tesse linéaire constante sur ou d'un fût cylindrique d'une nappe de fils parallèles et comportant un tambour cylindrique entraîné par contact par la masse de fil enroulé à la même vitesse périphérique que celui-ci, donc à une vitesse angulaire proportionnelle à cette vitesse périphérique, et un autre organe commandé à partir de l'arbre de la machine à une vitesse angulaire constante, les différences de vitesse angulaire des deux organes influen- çant par des moyens appropriés le réglage d'un variateur de vitesse à gra- dation continue entraînant le fiât cylindrique de façon à annuler ces diffé- ' rences de vitesses angulaires.