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Entraînement de machine à coud**
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L'invention a pour objet un .ntr.in.n' de M" chine a coudre qui se compose d'un acteur électrique et d'un transmetteur de position r811f . lèttbte de l, anen*' ne à coudre et qui interrompt 1'.ntr.th.ment en fonction d'une position choisit de l'aiguillé. Défit l,..ntt,tne- monts de machine' coudre de ce genr i Il obt connu dtutt- liter un moteur qui tourne ccntinut11emtnt Pend4ht ît tott4.* tionnement et qui peut 4trt accouplé 1 liatbrê de'là M44hî ne à coudre. Dans un entraînement connu pOUr trêthet 11.t- bre de la machin. , coudre en fonctioh d'une position ch.i. si* do l'aiguille$ 14 butée de freinagl soi entratnde obli-
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gatoirement par un entraînement auxiliaire qui communique à la butée une rotation lente et qui peut être commandé par le transmetteur de position.
Un inconvénient de cet entraînement connu de machine à coudre réside dans le fait qu'il faut en tout cas deux entraînement, celui de l'arbre de machine à coudre et celui de la butée de frei- nage.
L'invention vise à réaliser à moins de frais un entraînement de machine à coudre qui joue le marne rôle de façon satisfaisante. Suivant l'invention, on résout et pro- blème par un moteur électrique freiné comportant au moins deux enroulements séparés qui présentent des nombres polai- res très différent*, la commutation des différente enroule- ments étant assurée par les contacts de relais affectés aux enroulements, et la manoeuvre des relais par un commutateur principal comportant une position de coupure et des posi- tions de mise en circuit en nombre correspondant à celui des enroulements, et le relais affecté à l'enroulement de polarité maximale étant relié en série avec un contact main- tenu fermé pendant le fonctionnement du moteur et un contact du transmetteur de position.
Du fait que l'on utilise un moteur muni d'enroule- ments séparés qui présentent des nombres polaires très dif- férents, le moteur peut tourner à des vitesses de rotation très différentes. Le rapport des nombres polaires doit être aussi grand que possible, d'au moins 1:2. Grâce à cela, on peut utiliser une grande vitesse de rotation du moteur pour le fonctionnement normal, et quand on débranche le moteur, on peut passer tout d'abord à une petite vitesse de rotation qui permet d'arrêter le moteur freiné dans une position dé- sirée et précise.
Grâce à l'utilisation des contacts de re- lais affectés aux enroulements, il est possible de commander le moteur de façon satisfaisante. Du fait que le commutateur
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principal possède une position de coupure et des po- sitions de mise en circuit en nombre correspondant * celui des enroulements, on peut, à l'aide du commutateur princi- pal, arrêter le moteur ou le brancher pour des vitesses de rotation différentes, le commutateur pouvant être aménagé de telle sorte que les différentes vitesses ne puissent être établies et quittées que dans un ordre déterminé, c'est- à-dire à vitesse de rotation croissante lors de la mise en marche, et à vitesse de rotation décroissante lors de l'arrêt.
Etant donné qu'au relais affecté à l'enroulement de polarité maximale (relais qui commande donc la plus pe- tite vitesse de rotation du moteur) sont reliés en série un contact maintenu fermé pendant le fonctionnement du moteur et un contact du transmetteur de position, il devient pos- sible d'arrêter le moteur freiné à un point qui peut être fixé avec une grande précision par l'ouverture du contact de transmetteur de position. Ces deux contacts peuvent être reliés en parallèle ou en série entre eux.
Pour éviter que lors de l'arrêt du moteur l'enrou- lement à polarité maximale ne soit mis hors circuit avant que la vitesse de rotation de l'arbre du moteur ne soit freinée jusqu'au niveau correspondant à cet enroulement, on peut prévoir un montage à retardement pour retarder le déclenchement du relais affecté à l'enroulement de polari- té ' maximale. Si l'on donne à ce montage un temps de re- tardement suffisant au freinage inductif de l'arbre du moteur après la commutation sur l'enroulement polarité maximale, on obtient la certitude que la mise hors circuit de l'enrou- lement à polarité maximale au moyen du transmetteur de posi- tion se fasse seulement lorsque le moteur est arrivé à la plus petite vitesse de rotation possible.
On a ainsi la possibili- té de fixer avec une grande précision la position de l'arbre de la machine à coudre lors de la coupure et de l'arrêt.
Dans une forme de réalisation de l'invention, on
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peut prévoir comme transmetteur de position un contact qui peut être manoeuvré par le champ magnétique d'un ai- mant permanent tournant avec l'arbre de la machine à coti- dre et de l'un des deux solénoïdes renforçant le champ de l'aimant permanent en sens opposés et pouvant être rais en circuit à volonté. Ainsi, de façon étonnamment simple, on arrive a ce que l'aimant permanent qui tourne avec l'arbre de la machine à coudre puisse seulement établir le contact lorsque l'un des solénoldes est alimenté. Ainsi, on fixe simultanément la position désirée de l'arbre de la machine à coudre, pour laquelle le transmetteur de position doit arrêter complètement le moteur freine.
En outre, en comman- dant de façon appropriée l'alimentation des solénoïdes, il est possible de faire en sorte que le transmetteur de po- sition entre seulement en action au moment désirable. A cet effet, les deux solénoldes du transmetteur de position peu- vent par exemple être branchés à volonté dans un circuit au moyen d'un commutateur à présélection, et ête en court- circuit par l'intermédiaire d'un contact de travail d'un re- lais auxiliaire et du contact de mise en circuit du commu- tateur principal qui est affecté à l'enroulement de polari- té maximale et relié en série au contact de travail. Grâce à cela, dans une position du commutateur à présélection le solénoïde choisi se trouve sous tension, ce qui fait que le transmetteur de position est en action pour la position correspondante de l'arbre de la machine à coudre.
Mais aus- si longtemps que le relais auxiliaire et le contact de mise en circuit du commutateur principal sont enclenchés, les solénoldes sont en court-circuit de sorte que le transmet- teur de position n'est pas en action pendant le temps de service. Mais aussitôt que le relais auxiliaire est déclen- ché, par exemple par l'intermédiaire du montage à retarde-
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ment mentionné plus haut, le transmetteur de position en- tre en action et dans la position désirée de l'arbre de la machine, il.
débranche l'entraînement qui t'arrête immédia- tement par suite du frein prévu dans le moteur freiné* ucs essais ont montré que l'on peut obtenir une précision surprenante dans la position d'arrêt désirée de la machine coudre lorsque, pour uniformiser une tension redressé d'alimentation des relais, on prévoit des moyens de filitiaqe en eux-mêmes connut qui font en sorte qu'en particulier le relais affecté à l'enroulement de polarité maximale soit alimenté par une tension continue aussi bien uniformisée que possible*
L'entiainement de machine à coudre suivant l'in- vention peut être construit tous une forme très peu encom- brante en montant contre le carter du moteur un coffret destina aux moyens de commande de l'entraînement.
On explique 1* invention en détail ci-aprés, à pro- pos d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin t la figure 1 est une élévation latérale du moteur électrique dans le sens de la flèche 1 de la figure 3, sur .laquelle un coffret de commande relié au carter du moteur est représenté ouvert ; la figure 2 est une coupe verticale de la moitié supérieure du moteur de la figure 1 ; la figure 3 est une élévation frontale dans le sens de la flèche III de la figure 1 ; . la figure 4 est une élévation frontale du trans- metteur de position ; la figure 5 est une élévation latérale partielle- ment en coupe du transmetteur de position de la figure 4 ; la figure 6 est un schéma de câblage de l'entra!- nement de machine à coudre suivant les figures 1 à 5.
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Un moteur freiné, désigné dans son ensemble par 1, présente un arbre d'entraînement 2 muni d'un rotor en court-circuit 3 qui est monté de manière à pouvoir tour-
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ner au moyen de roultmonts à billet 4 dans un carter 5 a l'intérieur duquel un paquet de tôles de stator 6 muni d'enroulements de stator 7 est disposé autour du rotor en court-circuit 3. Un élément de freinage 9, portant une garniture de frein 8 et un enroulement électromagnétique L, est solidaire de l'enveloppe 5. Sur un bout d'arbre 2' est disposé un élément de manoeuvre 11 qui peut coulisser axialement sans pouvoir tourner et qui porte un aimant per- manent 12.
Les deux pôles de l'aimant permanent 12 sont re- liés par l'intermédiaire de pièces de fer doux 13 et 14 so- lidaires de l'élément de manoeuvre 11, qui touchent des pié- ces de fer doux 16 et 17 de l'élément de freinage, reliées au noyau 15 de l'enroulement électromagnétique L, de sorte qu'elles poussent l'élément de manoeuvre 11 contre la gar- niture de frein 8. L'enroulement électromagnétique L peut être relié à une source de tension continue de façon telle que le courant électrique engendre un champ magnétique qui s'oppose à celui de l'aimant permanent 12, et qui écarte l'élément de manoeuvre 11 de l'élément de freinage 9 et sup- prime ainsi l'action de freinage. Jusqu'ici, il s'agit d'un moteur freiné de type connu.
Pour refroidir le moteur freiné, on a prévu un moteur auxiliaire 18 dont l'arbre 19 s'engage dans l'envelop- pe du moteur freiné 1 et porte en cet endroit une ailette d'aération 19. Le moteur auxiliaire 18 est branché pendant tout le fonctionnement de la machine à coudre, de sorte que le moteur freiné 1 est refroidi continuellement.
Le moteur 1 et te moteur auxiliaire 18 sont reliés de façon pivotante, par une articulation 21, à une table de
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machine b coudre 22 non leprésentée plus précisément sur le dessin. Cette liaison articulée est nécessaire pour entra!- ner la machine à différentes vitesses de rotation en utili- sant la même courroie trapézoïdale, et pour pouvoir, à cet effet, disposer sur le bout d'arbre 22' de l'arbre 2 du mo- teur des poulies de différents diamètres, non représentées.
Sur le carter 5 du moteur 1 est prévu un coffret de commande 23 destiné à des moyens de commande de l'en- traînement de machine à coudre. Les moyens de commande qui se trouvent dans ce coffret sont cités en détail dans la description donnée ci-après qui concerne le schéma de ci. blage de la figure 6.
Sur les figures 4 et 5, on a représenté un trans- metteur de position qui peut être relié à l'arbre non re- présenté de la machine à coudre. Ce transmetteur se compo- se d'un boîtier désigné dans son ensemble par 24, dans le- quel une douille d'accouplement 25 est montée de manière à pouvoir tourner grâce à un roulement à billes 26. L'alé- sage central 25' de la douille d'accouplement 25 est prévu pour loger l'arbre de la machine à coudre, auquel il peut être relié solidairement par une vis qui s'engage dans un trou fileté 27. La douille d'accouplement 25 porte, a son extrémité opposée à l'arbre de la machine à coudre, un ai- mant permanent en forme de barreau, 28, qui s'étend per- pendiculairement à l'axe de l'arbre de la machine et qui est aimanté dans cette direction.
A coté de l'aimant per- manent 28 est disposé un contact Reod E de type connu, muni de deux bobines SI et S2 (figure 6). Ce contact Reed est formé de deux lamelles de contact non représentées plus précisément sur le dessin, qui sont disposées dans un tube rempli d'une atmosphère protectrice, et qui sont poussées l'une contre l'autre par le champ magnétique de
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l'aimant permanent 28 et de l'un des adénoïdes si ou S2, lorsque l'aimant permanent 28 se trouve dans une position où il renforce le champ magnétique du solénoïde correspon- dant. Toutefois, le champ magnétique de l'aidant perma- nent ne suffit pas, à lui seul, à pousser l'une contre l'autre les deux lamelles du contact Reed.
Pour protéger le contact Reed contre les champs magnétiques extérieurs, il est recouvert par un couvercle 29 formé d'une matière conductrice des lignes de force magnétiques. ur le sché- ma de câblage de la figure 6, le contact électrique formé par les deux lamelles du contact Reed, Et est désigné par e, Pour faire sortir les conducteurs reliés aux deux la- melles du contact ,e, on a prévu sur le boîtier du trans- metteur de position une tubulure 31. Le boitier 24 du transmetteur de position peut être relié à la table de la machine à coudre.
Le moteur freiné 1 présente deux enroulements de stator qui ont des nombres polaires très différents. Le rapport des nombres polaires, et donc le rapport des vi- tesses de rotation de l'arbre du moteur lorsque l'enroule- ment correspondant est branché, est d'au moins 1 :2, de préférence de 1:6 ou de 1:8. Les connexions affectées aux trois phases du courant triphasé pour l'alimentation des enrou- lements de stator 7 du moteur freiné 1 sont désignées par R, S et T sur le schéma de la figure 6. Ces connexions R, S et T peuvent être reliées à volonté soit aux connexions Ua, Va. Wa de l'enroulement de stator à polarité maximale, soit aux connexions Ub, Vb, Wb de l'enroulement de stator à polarité minimale.
A cet effet, la connexion R est re- liée directement aux connexions Ua et Ub, tandis que les connexions S et T sont reliées aux connexions respectives Vb, Wb par l'intermédiaire de contacts de commutation bl,
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b2 d'un relais8, dans la position de travail de celui-ci.
Dans la position de repos des contact* bl, b2, ceux-ci relient, lesconnexions S et T, par l'intermédiaire des contacts al, 82, aux connexions Va, Wa. Grâce à ce monta- ge, quand l'un des relais A, B est excité, l'un des enrou- lementsà polarité maximale ou à polarité minimale du mo- teur se trouve branché.
Pour commander les relais A et 8. la connexion de phase R est relié par l'intermédiaire d'un montage redres- seur 32 à une connexion de neutre Mo, afin d'engendrer une tension continua De commande. les deux pâles du montage re- dresseur 32 sont reliés tout d'abord à un condensateur de filtrage 33 auquel une chaîne de manoeuvre est reliée en parallèle pour alimenter le relais b. A cette chaîne Est à nouveau relié en parallèle, par l'intermédiaire d'une ré*- sistance de filtrage J4, un condensateur de filtrage 35 au- quel est à nouveau feliée en parallèle une chaîne de manoeu- vre servant à alimenter le relais A.
Dans la chaîne de manoeuvre servant à alimenter le reJais 8 sont montés en série un contact t2 d'un commuta- teur principal T, un contact h3 d'un relais auxiliaire H, l'enroulement du relais B, une résistance 36 d'un montage constitua par cette résistance et un condensateur 37, et un enroulement h2 du relais auxiliaire H. Tous les contacts re- présentés sur la fiquel 6 sont indiquée dans leur position de repos
Dans la chaîne de manoeuvre servant à alimenter le relais A sont tout d'abord reliée en série un contact tl du commutateur principal T, un contact de commutation h2 du relai& auxiliaire H et un disjoncteur thermique de protec- tion d'enroulement 38.
A cette série est relié en parallèle un contact d'auto-alimentation hl du relais auxiliaire H.
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Ensuite vient, dans la chaîna de manoeuvre du relais A, un deuxième enroulement Hl du relais auxiliaire H. A toute cet- te partie de la chaîne de manoeuvre du relais A est relié en parallèle le contact Reed, e, La chaîne de manoeuvre est fermée par les enroulements du relais A et d'un relais D qui font suite en série. Le relais 0 possède un contact d. qui, lorsque le relais d est excite, branche la bobine électromagnétique L pour desserrer le frein du moteur frei- né.
Les deux solénoïde* s ; et S2 du transmetteur de position peuvent être bianchés à volonté dans le circuit d'alimentation du montage redresseur 32, par l'intermédiai- re d'une résistance 41, grâce à un commutateur à présélec- tion 39 qui peut être actionné manuellement. Par l'inter- médiaire du contact h2 du relais auxiliaire H, constituant un contact de commutation, et du contact tl du commutateur principal T, les deux solénoïdes SI et S2 sont court-circui- tés dans la position de travail des contacts h2 et tl, de sorte que dans cette position de travail, ils sont hors d'action.
Les deux contacts t1 et t2 du commutateur principal, qui est constitué dans l'exemple de réalisation de la figure 1 par un commutateur à tirette, muni de la tirette 4, sont relies entre eux de façon telle que lors de la fermeture ils peuvent être manoeuvres seulement dans l'ordre de leur numé- rotage, et lors de l'ouverture, dans l'ordre inverse.
Le fonctionnement de l'entraînement de machine à coudre décrit ci-dessus est le suivant : quand on ferme le commutateur à tirette T, le contact tl se ferme d'abord.
De ce fait, le relais D est tout d'abord excité, de sorte que le frein du moteur freiné est desserré. Immédiatement après, les relais H et A sont excités. Par suite de l'exci-
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tation du relais auxiliaire H, le contact d'auto-alimenta- tion hl se ferme, le contact de commutation h2 est commuté, et par suite, les adénoïdes Si et S2 sont mis hors d'ac- tion et le contact h3 se ferme. Simultanément, par l'excita- tion du relais A, l'enroulement de stator à polarité maxi- male est branché, par fermeture des contacts al et a2. Le moteur tourne alors à la vitesse inférieure.
Si ensuite on ferme le contact t2 du commutateur principal T, le relais B et la bobine H2 du relais H sont excités, et le condensateur 37 se charge. Etant donné que les deux bobines Hl et H2 ont le même sens d'enroulement, l'excitation de l'enroulement H2 reste sans effet sur le relais auxiliaire, parce que l'enroulement H1 est déjà ex- cité. Toutefois, l'excitation du relais B a pour effet de commuter les contacts de commutation b1 et b2, qui inter- rompent l'alimentation de l'enroulement à polarité maxima- le et branchent l'enroulement à polarité minimale. Le mo- teur commence alors à tourner à sa vitesse maximale.
Si maintenant ou ouvre seulement le contact t2 du commutateur principal T, le relais B déclenche, de sorte que par l'intermédiaire des contacts de commutation b1 et b2, l'enroulement de stator à polarité maximale est à nou- veau alimenté. L'arbre du moteur est alors freiné inductive- ment jusqu'à la vitesse de rotation inférieure. Entre temps, le condensateur 37 se décharge aussi, par la résistance 36 et la bobine H2 du relais auxiliaire H. Si ensuite on ou- vre aussi le contact ti du commutateur principal T, le court-circuit des solénoldes s1 et S2 est interrompu, de sorte que, dans la position de l'arbre de la machine qui est choisie par le commutateur à présélection 39, le con- tact Reed se ferme et par suite la bobine H1 du relais
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auxiliaire H est mise en court-circuit.
De ce fait, la bo- bine H1 est privée de courant, de sorte qu'en particulier le contact d'auto-alimentation hl revient à sa position de repos et interrompt ainsi le conducteur d'alimentation du relais auxiliaire H. Les relais A et D ne sont alors plus alimentés que par le contact Reed,e. Mais celui-ci est interrompu dans la position désirée de l'arbre de la machi- ne à coudre, de sorte que dans cette position, l'enroulement de stator à polarité maximale est simultanément débranché par le déclenchement du relais A et que le frein est branché par le déclenchement du relais D.
Quand les deux contacts t2 et t1 du commutateur principal T sont ouverts immédiatement l'un après l'autre, le relais auxiliaire H n'est pas immédiatement déclenché lors de la fermeture du contact Reed,e, car la bobine H2 est encore alimentée par le condensateur 37 jusqu'à ce que le moteur soit freiné à la vitesse de rotation inférieure.
Aussitôt que cela est réalisé et que le condensateur 37 est déchargé, le relais auxiliaire H déclenche et les pro- cessus décrits plus haut se déroulent.
Grâce à la présence des moyens de manoeuvre dé crits plus haut, notamment des relais A, B, H et D et du commutateur principal T, des moyens de filtrage 33 à 35, du montage résistance-capacité 36 et 37 et d'une plaque à bor- nes 43 dans le coffret de commande 23 relié à l'enveloppe du moteur, l'entraînement de machine à coudre présente une structure très peu encombrante, accessible et permettant facilement les réparations.
Au lieu du retard par un montage résistance-capa- cité, on peut prévoir à cet effet un interrupteur centrifu- ge commandé par la vitesse de rotation de l'arbre du moteur ou de l'arbre de la machine à coudre. Cet interrupteur
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centrifuge peut être bianché de façon telle que lors de l'ouverture du contact te du commutateur principal T, la bobine de desserrage de frein L soit mise hors circuit jusqu'à ce que le moteur ait été freiné à la vitesse de rotation inférieure. uand cette vitesse est atteinte, la bobine de desserrage de frein L se remet en circuit et elle n'est mise à nouveau hors circuit que lorsque le relais A déclenche.
Au lieu de deux solénoldes SI et S2, on peut utiliser dans le transmetteur de position un seul solépoi- de combiné à un commutateur qui inverse sa polarité.