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Par le brevet français n 1.063.982 déposé le ler Octobre 1952, il a été proposé d'utiliser un coupleur à "glissement" hydraulique pour constituer l'organe de freinage d'un arbre tel que sa vitesse de rotation varie automatiquement en fonction de la puissance absorbée par ledit arbre et selon une Ici prdéterminés,
Par ce même brevet, il est également proposé des dispositifs d'enroulement ou de déroulement comportant un tel coupleur.
Le même demandeur a dens son brevet français
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n 1,118.137 décrit un dispositif d'asservissement des conditions de rotation d'un arbre à une ou des lois pré- déterminées et, en particulier, un dispositif comportant un coupleur comme décrit au brevet français n 1,063.982 dont l'un-'des'pignons de la pompe hydraulique est solidaire.
En rotation de. l'arbre à contrôler, est en principe caractérisé par le fait que la clé d'un robinet dudit coupleur est muni d'un pignon engrenant avec un secteur denté fixe, le bottier dudit coupleur étant solidaire d'un second secteur denté engrenant avec un pignon clave- té sur-'un arbre de réglage et dont la position peut être modifiés extérieurement au boîtier général du dispositif.
Il est bien connu qu'une bobine sur laquelle s'en- roule, ou de, laquelle se déroule un matériau (fil, câble ou nappe) doit avoir sa vitesse de rotation asservie soit à la délivrance du matériau débité par l'appareil déli vreur (cas de l'enroulement) ou soit au besoin de l'appa- reil récepteur ou utilisateur (cas de déroulement)...
Il est donc nécessaire de synchroniser la vitesse linéaire d'enroulement avec celle de la machine absorbant ou délivrant le matériau, en vue d'éviter que des inci- dents ou malfaçons se produisent, tout en tenant compte que la vitesse angulaire, le diamètre, le poids, les. variations dé vitesses de la bobine peuvent avoir des valeurs élevées et déterminer, en conséquence, des éner- gies cinétiques importantes à fournir ou à absorber.
L'invention vise des machines enrouleuses ou dé- rouleuses munies d'un nouveau dispositif de régulation de vitesse qui répond aux conditions de fonctionnement sus- énoncées @
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La machine enrouleuse (ou dérouleuse à action comman- dée) est en principe caractérisée par le fait qu'elle com- prend un arbre porte-bobine (ou porte-toc) sur lequel sont fixés deux pignons,le premier engrenant avec un pignon clo- vête sur,. l'arbre d'un coupleur conçu dans l'esprit de celui qui est décrit dans' le brevet français n 1.063.982.mais à bottier fixe,le second engrenant avec un pignon claveté sur la douille du planétaire de sortie d'une poulie réduc- trice conforme aux dispositions générales du brevet français n 930.544,
recevant par sa périphérie le mouvement moteur, 'un,second coupleur de conception identique au premier et, également à boîtier fixe, étant entraîné par l'arbre du pla .notaire d'entrée de ladite poulie,les deux coupleurs ayant leur clé de réglage assujettie à une timonerie qui assure le .synchronisme de leur manoeuvre, commandée par un dispo- sitif traduisant la variabilité d'un paramètre de l'enrou- lement (ou de déroulement )
Le dessin annexé représente à titre d'exemple.une forme d'éxécution de l'invention.
'Selon une caractéristique de ce mode de réalisation, le compensateur provoque la rotation d'un arbre sur lequel est claveté un pignon engrenant avec une crémaillère tail- lée dans la surface latérale d'un piston coulissant dans un cylindre communiquant par ces deux extrémités avec un réservoir contenant un fluide hydraulique,ledit piston actionnant la timonerie de réglage des clés des coupleurs.
Selon un mode de réalisation de cette caractéristique, ce piston sert de cylindre à un deuxième piston interne dont la tige actionne ladite timonerie, ce piston interne
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étant maintenu en une position originelle par rapport au premier piston externe grué à au moins un ressort taré, deux conduits faisant communiquer chacune des faces du piston interne avec la face extérieure opposée du piston externe.
D'autres, particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, laquelle, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique, les particularités qui ressortent tant du texte que des dessins.faisant, bien entendu, partie de celle-ci.
'-La Fig. 1 est une coupe en plan d'une machine confor- me à l'invention&
La Fig.2 est un schéma montrant le fonctionnement d'un compensateur.
La Fig.3 est une coupe de profil faite selon III-III.
La Fig. 4 est une vue de détail de la commande du dispositif accélérateur.
Comme on le voit sur ces figures, la machine enrouleuse (ou dérouleuse à action commandée) comprend un bâti 1 dont la partie inférieure la sert de réservoir au fluide hydrau- li que
Un arbre principal 2 tourne dans des paliers portés par deux parois opposées dudit bâti. Sur cet arbre 2 sont fixés extérieurement au bâti 1 le toc 5 d'entraînement de la bobine 4 et,intérieurement, deux pignons 5 et 6.
De même, parallèlement à cet arbre principal 2, tournent deux autres arbres 7 et 8. L'arbre 8 traverse la paroi du bâti 1, comme il sera dit plus loin. Sur l'arbre 7
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sont fixés un pignon '9 engrenant avec le pignon 5 et le pignon 10 de la pompe hydraulique du, coupleur 11 dont le boîtier est assujetti au bâti 1. Ce coupleur est conçu . dans l'esprit de celui qui est décrit dans le brevet francais n 1.063.982, mais son bottier est fixé au châssis''
1.,
Sur l'arbre 8, intérieurement au bâti est fixé le pignon 12 de la pompe hydraulique du coupleur 13 dont.le boîtier est assujetti audit bâti.
Le coupleur 13 est iden- tique au coupleur 11.Ces deux coupleurs constituent un variateur hydraulique de vitesse Ö action négative,
Extérieurement au bâti 1 sur l'arbre 8 est claveté le planétaire d'entrée 14 d'une poulie réductrice 15 du type décrit dans le brevet français n 930.544,tandis que le. planétaire de sortie 16 de cette poulie est solidaire en rotation d'une douille 17 traversant le palier 18 et sur laquelle est claveté le pignon 19 engrenant avec le pignon
6. La poulie réductrice 15 reçoit son mouvement d'un mo- teur 20 par l'intermédiaire de courroies 21 et d'une poulie 22.
Les coupleurs 11 et 13 sont en communication avec le réservoir la de fluide hydraulique, un radiateur 23 et le ventilateur 24 actionnés par le moteur 20 provoquent le refroidissement de ce fluide. Les clés 25 et 26 des robi- nets'des coupleurs 11 et 13 sont réunies par une timonerie
27 dont la commande sera indiquée plus loin.
La machine est munie d'un compensateur dont la conception est fonction de la nature du matériau à enrou- ler (ou à dérouler).Ce compensateur, dont lerôle est de déterminer la tension du matériau, est placé entre la
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bobine 4 et l'appareil délivreur (ou récepteur) , non représenté.
Ce compensateur peut, par exemple, être de la forme de celui qui est représenté sur la fig. 2 : un levier 28 'articulé par l'une de ses extrémités 28a en un point fixe, par exemple le bâti, est muni d'un poids 29 approprié et à son autre extrémité d'un galet 30 roulant sur le maté- riau à enrouler (ou à dérouler) . On remarquera que le compensateur 28 dont le poids 29 détermine la tension du matériau,-transforme les écarts de vitesse entre l'organe débiteur (ou récepteur) et la bobine, en un mouvement angu- laire que l'on met à profit pour provoquer, en conséquence, la variation de vitesse de rotation de la bobine Un tel compensateur-est particulièrement applicable dans le cas de;gros câbles ou de nappes se déplaçant à vitesse lente.
S'il s'agit de fils fins se déplaçant à grande vitesse il est préférable d'utiliser un compensateur à moufle comme cela est représenté aux fig. 1 et 3, Ce dispositif comprend une poulie: multigorges de renvoi 30 dont l'axe a une position fixe et une poulie multigerges 31 dont l'axe
32 est solidaire d'un chariot 33 coulissant sur un rail 34 et pouvant ainsi s'approcher ou s'éloigner de la poulie 30.
Un poids 35 est fixé à l'extrémité d'une chaîne galle 36, par sant sur un pignon approprié 37 formant renvoi d'angle et accrochée, d'autre part, à l'extrémité du chariot 33 tend à placer ledit chariot dans la position la plus éloignée de la poulie 30. A la manière de ce qui se pesse dans un mou- fle, le matériau 33 arrive en F 1 tangentiellement à ladite poulie 30, ceinture la poulie 31 puis ls poulie 30 et à nou- veau la poulie 31 pour sortir du moufle selon F 2 en direc-
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tion du dispositif de trancanage" (dispositif favorisant la juxtaposition des spires sur la bobine 4).
On comprend aisément que, sous l'influence du poids 35, les variations de la tension du matériau sont transformées en déplacement linéaire du chariot 33.
On utilise ce déplacement linéaire, cas des Fig. 1 et 3, ou le déplacement angiaire du levier 28, cas de la Fig. 2, pour actionner directement ou indirectement la ti- 'monerie 27 de commande des clés des coupleurs 11 et 13,
Si l'on veut obtenir une bobine bien formée, éviter les' risques de rupture ou de "fluage". il est nécessaire que le compensateur agisse aussi rapidement que possible sur la vitesse de la bobine. Il est donc opportun de disposer entre ces éléments un dispositif agissant avec promptitude.
cet effet, le chariot 33 est taillé en crémaillère 57 sur l'une de ces faces, cette crémaillère engrenant avec le pignon 38 claveté sur un arbre 39 duquel est solidaire un pignon 40 engrenant à son tour avec une cré- maillère 41 taillée dans la surface latérale d'un piston 42 coulissant dans un cylindre 43 fixé au bâti 1.
Le cylindre est en communication par l'une de ses extrémités avec' le réservoir de fluide hydraulique la.
Si la tige 44 du piston agit sur la timonerie,27, aux déplacements dudit piston correspondra une variation de la position des clés 25 et 26 des coupleurs 11 et 13.
Si l'on a eu soin de placer initialement ces clés, de manière que pour un même sens de déplacement angulaire, l'une ferme le circuit hydraulique correspondant, pendant que l'autre,ouvre son propre circuit, le déplacement du
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chariot 33 en fonction de la tension du matériau, surs pour corollaire, la rotation des pignons 38 et 40, le déplacement de la crémaillère 41 et partant du piston
42 et de la timonerie 27, l'ouverture de l'un des robinets et la fermeture de l'autre, ce qui correspondra à une augmentation' de la vitesse de la bobine (le robinet du coupleur 15 allant vers sa fermeture, tandis que le robi- net du coupleur 11 allant vers son ouverture) ou à une diminution de cette vitesse (par une tendance inverse des robinets)
selon que le chariot compensateur 32 s'éloigne ou se rapproche de la poulie 30.
Comme tout système hydraulique le dispositif ci-dessus décrit comporte une certaine inertie et produit un frei- nage quand--le piston change brusquement de sens de dépla- cement.
Pour obvier à cet inconvénient, la tige 44 n'est pas reliée au piston 42 mais à un piston 45 coulissant à l'intérieur du piston 44, ce piston 45, dont chacune des faces est en communication avec les extrémités opposées du piston 42, grâce aux canalisations 46 et 47, est' main- tenu en position d'éqilibre à l'intérieur du piston 42 par deux ressorts tarés 48 et 49.
Le piston 42, obéissant à une rapide impulsion, ne pouvant se déplacer aussi rapidement que souhaitable en raison du débit des canalisations, la pression s'élève immédiatement dans la chambre intéressée du cylindre 43. provoquant un déséquilibre des pressions réactives des ressorts 47 et 48 et partant un déplacement amplifié du piston 45, déplacement qui a pour corollaire celui do la timonerie 27 et des clés 25 et 26 d'où une action immédia-
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te sur les coupleurs 11 et 13.
Avantageusement le .cylindre 43 communique avec le réservoir la au moyen de deux canalisations 50 et 51, -l'une étant réglementée par une soupape 52. l'autre par .un pointeau réglable 55 permettant de régler la "fuite".
Ce dispositif accélérateur permet d'appliquer à une bobine réceptrice ou débitrice, un couple moteur ou résis tant proportionnel à la vitesse du déplacement d'un 'compensateur et non proportionnel à la longueur de ce déplacement. Il détermine donc la synchronisation de la vitesse entre deux éléments, assure la stabilité de cette vitesse -(suppression de l'effet de 'pompage") et permet, par un calage expérimental et judicieux de la position des deux robinets, de réduire la puissance motrice nécessai- re à sa moindre valeur. - -
Ainsi constitué une machine enrouleuse, par exemple de fils fins animés d'une grande vitesse, fonctionne selon le principe suivant :
Pour la tension du fil correspondant à. la vqleur la plus favorable à un bon enroulement, celle-ci est équilibrée par l'action du poids 55, le chariot compen- sateur 33 est immobile et, par conséquent, sans.effet. Si. la tension augmente soudainement, le chariot 35 se rappro- che de la poulie 30 comme il vient d'être dit, le disposi- tif accélérateur de commandés actionné par ce déplacement manoeuvre immédiatement les clés de réglage des refoule- ments des coupleurs 11 et 13. Le robinet de 11 tend vers la fermeture, le freinage du fluide ayant pour conséquence le ralentissement de la pompe correspondante sur l'axe 7 de laquelle est claveté -le pignon 5 en prise directe avec
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le pignon 5 de l'arbre principal 2 porte-toc.
Il y a donc ralentissement immédiat de la vitesse de rotation de la bobine .
Par contre, par la timonerie 27, le dispositif accélé- rateur de commande a ouvert la clé 26 réglant le refoule- ment de la pompe du coupleur 13 libérant ainsi l'arbre 8 . sur lequel est claveté le planétaire d'entrée 14 de la poulie réductrice. Comme le planétaire de sortie 18 de cette même poulie est fixé à la douille 17 solidaire du pignon 19-engrenant avec le pignon 6 de l'arbre principal 2, le ralentissement de cet arbre provoque celui dudit planétaire, ce qui permet à ladite poulie d'agir comme un différentiel, puisque par son extérieur elle reçoit un mouvement de rotation à vitesse constante du moteur.
Une diminution de la tension du fil provoquerait évidem- ment des phénomènes inverses.