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"Dispositif pour la mise en position d'un ensemble mécanique"
L'invention est relative à un perfectionnement, au dispositif de mise en position d'un ensemble mécanique fai- sant l'objet du brevet n 647.521 du 5-5-1964, ce dispositif comprenant un moteur d'entraînement, un moteur de mise en position d'un organe de transmission, un système d'embrayage de l'organe de transmission respectivement avec le moteur d'entraînement et le moteur de mise en position, un organe de freinage de l'organe de transmission, des moyens agissant sur le moteur de mise en position permettant d'obtenir l'arrêt pré de l'organe de transmission dans une position déterminée,
un
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circuit électrique pour l'alimentation desdits moteurs et pour l'automatisation de la succession des différentes opéra- tions de mise en position de l'ensemble mécanique.
Le but du perfectionnement consiste essenstielle- ment à prévoir des moyens pour obtenir une mise en position rigoureuse et un verrouillage parfait de l'ensemble mécanique, tel qu'une machine, dans cette position. A cet effet, les moyens précités du dispositif suivant l'invention comprennent une tête de mise en position destinée à être accouplée à l'ensemble mécanique précité, cette tête présentant des organes d'interruption de l'alimentation en énergie du moteur de mise en position et des organes de verrouillage dudit ensemble lors de l'interruption de ladite alimentation.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'objet de l'invention, cette tête comprend une came, destinée à être accouplée en rotation avec l'ensemble mécanique précité, et au moins un doigt d'arrêt coopérant avec la came, au moins une encoche étant prévue dans la périphérie de la came verrouillant cette dernière, lorsque le doigt précité y est introduit.
Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, le doigt est commandé par un électroaimant, intercalé dans le circuit d'alimentation du moteur de mise en position, l'excitation de la bobine correspondant au rapprochement de l'extrémité du doigt de la périphérie de la came, un élément élastique provoquant 1'écartèrent dudit doigt de la came lorsque l'alimentation de la bobine est coupée.
Suivant une forme de réalisation préférée de l'objet de l'invention, la tête de mise en position présente des pièces d'accouplement à l'ensemble mécanique précité, une
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de ces pièces étant destinée à être fixée à l'ensemble mécanique, une seconde pièce étant montée à la tête de mise en position, une troisième pièce de réunion étant prévue entre les deux pièces précitées, cette dernière étant escamotable dans la seconde pièce pour la libération de la tête de Mise en position.
Le présent perfectionnement vise également la simplification de la commande et du fonctionnement du disposi- tif suivant l'invention.
A cet effet, le circuit électrique comprend un interrupteur de mise en position, permettant d'alimenter simul- tanément, lorsqu'on désire arrêter l'organe de transmission préalablement débrayé du moteur d' ntraînement et embrayé avec le moteur de mise en position, dans une position prédéterminée, le frein de l'organe de transmission et du relais temporisé coupant, après un temps déterminé correspondant sensiblement au temps nécessaire pour l'arrêt de l'organe de transmission, l'alimentation dudit frein et provoquant en même temps l'alimentation du moteur de mise en position ainsi que la commande de la tête de mise en position, ce moteur entrainant l'organe de transmission jusqu'à l'interruption de son alimentation par l'intermédiaire de la tête de mise en position.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente une vue en plan d'une tête de mise en position suivant l'invention.
La figure 2 représente une vue en élévation de cette tête de mise en position, dans laquelle certains accessoires ont été omis.
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La figure 3 est une vue de profil, avec brisures partielles, de la têts de mise en position suivant les figures 1 et 2, dans laquelle ont été représentées, d'une façon étalée, les pièces d'accouplement à l'ensemble mécanique.
La figure 4 représente, d'une façon schématique, le circuit électrique pour l'alimentation du dispositif suivant l'invention et pour l'automatisation de la succession des différentes,opérations de mise en position de l'ensemble mécanique.
Les figures 5,6 et 7 représentent des vues de détails de différentes positions relatives du doigt d'arrêt par rapport à la came de la tête de mise en position,
Dans les différentes figures les mêmes chiffres de référence désignent des éléments analogues.
La tête de mise en position représentée aux figures 1 à 3 et 5 à 7 est destinée à être accouplée à un ensemble mécanique, en particulier à l'arbre d'entraînement d'une machine, par exemple d'une machine à coudre, pour amener cedit ensemble dans une position prédéterminée et de le verrouiller dans cette position.
Cette tête de mise en position comprend une camme 36 destinée à être accouplée à l'ensemble mécanique précité par des pièces d'accouplement 37, 38 et 39. La pièce 37 est destinée à être fixée au volant d'une machine constituant l'ensemble mécanique et dont l'arrêt en différentes positions prédéterminées est désiré, la pièce 39 est constituée d'un manchon solidaire de la carne 1 et tournant dans le bâti 40 de la tête de mise en position, tandis que la référence 38 désigne une pièce de réunion des deux pièces précitées.
La pièce de réunion 38 est escamotable dans la pièce 39.
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Le bâti 40 de la tête de mise en position est monté en rotation, sur un arbre vertical 41, sur une base de support 42.
Ce mode de construction a été préconisé pour faciliter la mise hors service de la tête de mise en position, nécessaire pour certaines opérations. Cette mise hors service est obtenue par la rotation du bâti 40 par rapport à la base de support 42 sur l'arbre vertical 41, la pièce de réunion 38 s'escamotant automatiquement lors du pivotement de cette tête, dans la pièce d'accouplement 39, provoquant ainsi la libération de la came 36 de l'ensemble mécanique.
La case 36 prézente à proximité de sa périphérie dans sa surface dirigée vers l'extérieur de la tête 35, une encoche 43 dans laquelle peuvent s'engager des doigts d'arrêt 44 et 45 montée à coulissement dans le bâti 40, de part et d'autre de la came. La tête de mise en position présente, pour la commande de ces doigts d'arrêt 44 et 45, deux électro- aimants identiques respectivement 46 et 47. Chaque électro- aimant comprend une bobine 48, dans laquelle se déplace un noyau centras 49 sur lequel s'est vissés les doigts 44 ou 45. Un ressort à coudin 50 rappelle les doigts 44 ou 45 de 1'électroaimant 46 ou 47.
Chacun de ces derniers présen- te à sa face inférieure (figure 3) un tenon respectivement 51 et 52 formant une tige de commande permettant d'agir sur des interrupteurs respectivement 53 et 54 appliqués de part et d'autre du bâti 40 de la tête de mise en position.
L'extrémité de chaque doigt d'arrêt 44 et 45, destiné à s'encacer dans l'encoche 43 de la came 36, présente une saillie 55 suivie d'une entaille 56, en considérant le sens de rotation de la came 1 désignée par la flèche 57. Les figures 7, 8 et 9 présentent trois positions relatives du
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doigt 44 ou 45 par rapport à l'encoche 43 de la came 36.
La figure 7 représente une disposition quelconque d'un doigt d'arrêt par rapport à la came, la figure 8 représenta une position dans laquelle uniquement la saillie 55 est engagée dans l'encoche 43, cette position correspondant à l'interrup- tion de ''alimentation du moteur de mise en position; la figure 9 représente une position dans laquelle l'extrémité du doigt 44 ou 45 est engagée entièrement dans l'encoche 43, verrouillant ainsi la came 36.
La figure 4 représente, de façon schématique, le circuit électrique permettant entre autre la commande de la tête de mise en position, du frein électromagnétique àe l'organe de transmission ainsi que du moteur de mise en position. Les différentes cara distiques de cet organe de transmission, du frein élect... magnétique et du moteur de mise en position ont fait l'objet du brevet principal n 647. 521 et ne sont pas reprises dans la présente description.
Ce circuit électrique comprend un interrupteur de mise en position 19 intercalé dans le circuit d'alimenta- tion du frein électromagnétique 10 de l'organe de transmission et d'un relais temporisé 58. Ce relais temporisé 58 commande un contact à double position 59,la position représentée à la figure 6 correspondant à la fermeture d'un premier sous-cir- cuit 60 d'alimentation dudit gfrein 10, l'autre position correspondant à la fermeture d'un second sous-circuit 61 d'alimentation du moteur de mise en position 2 et de la commande 62 de la tête de mise en position. Ce dernier sous-circuit 61 comprend également un contacteur 63 commandant à son tour quatre contacts à double position 64,65,66 et 67.
Les contacts 64 et 65 sont intercalés da:.s le sous-circuit
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60 pour l'alimentation du frein 10, tandis que les. contacts 60 et 67 sont intercalas dans le sous-circuit alimentant le moteur de mise en position 2. La commande 62 de la tête de mise en position agit sur un interrupteur 68 ou 69 suivant la position d'un sélecteur 70 prévue à la commande 62 de la tête de mise en portion. Cette commande 62 comprend essen-
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tiellement lés deux bobines lu$ des électroaitlants 46 et 47 de la tête de mise en position 35 représentées aux figures 3 à 5. le sélecteur 70 permettant de mettre en circuit une de ces bobines suivant la position désirée de l'ensemble mécanique. Le fonctionnemant de cette seconde forme de réalisation suivant l'invention sera décrit ci-après.
Il y a lieu de signaler tout d'abord, en ce qui concerne le moteur dletitraitieturnt de l'organe de trans- mission, le moteur de mise en position, le système d'embrayage et de débrayage et le frein électromagnétique de l'organe de transmission, que ceux-ci correspondent à l'objet du brevet principal.
C'est ainsi que lorsque l'opérateur souhaite arrêter l'ensemble mécanique accouplé à la tête de mise en position dans une position prédéterminée, il lâche une commande dont le but était d'embrayer avec le moteur d'entraînement
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1 r orp;arna do traiisitilsgion coopérant avec ledit ensemble mécanique, de ce fait, l'organe de transmission est embrayé avec le moteur de mise en position tandis que l'interrupteur 25 est fermé.
La fermeture de cet interrupteur 19 provoque
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l'alimentation du frein ûlectromD.Cnütique 1; par l'inter- médiaire des contacts 04 et 65, qui sont, co......e représenté aux figures, dans une position fermée, de sorte que l'organe de transmission ainsi que la partie en rotation de ltensemble
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mécanique sont freinés. En même tersps, le relais temporisé
58 est excité et amène, après un temps déterminé correspondant sensiblement au temps nécessaire pour l'arrêt de 1'organe de transmission, le contact 59 , qui fermait initialement le sous-circuit 60, cornue représenté à la figure 6, dans une seconde position correspondant à la fermeture du circuit
61.
De cette manière, la bobine du contacteur 63 est alimentée par l'intermédiaire des interrupteurs 68 et 69 qui sont en position fermée. L'excitation de la bobine du contacteur
63 provoque l'ouverture des contacts 64 et 65 ainsi que la fermeture des contacts 66 et 67. Ainsi, le frein électro- magnétique lU n'étant plus alimenté, l'ensemble en rotation est libéré et est entraîné par le moteur de mise en position
2 qui a été alimenté par suite de la fermeture des contacts
66 et 67.
Suivant la position du sélecteur 70, qui dans le cas de la présente forme de réalisation peut occuper deux positions différentes, une des bobines 48 des électro- aimants 46 et 47 de la tête de mise en position (figure 3) est alimentée. L'excitation de la bobine 48, mise ainsi en circuit, provoque le déplacement du noyau correspondant
49,poussant le doigt d'arrêt 44 ou 45, solidaire de ce noyau, contre la périphérie de la came 35 en une position quelconque telle que représentée à la figure 5.
Etant donné que le circuit d'alimentation du moteur de mise en position 2 est fermé, ce dernier entraîne l'ensemble mécanique en rotation, et par conséquent également la came 36, dans le sens de la flèche 57. Apres une fractipn de tour le doigt d'arrêt 44 ou 45 au contact de la came 36 se place, par rapport à l'encoche 43, dans la position repré- sentée à la figure 6.
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A ce moment, suite au déplacement ainsi provoqué dudit doigt, le tenon 51 ou 52 agit sur l'interrupteur respectivement 68 ou 69 et ouvre le circuit d'alimentation du contacteur 63 (voir figure 4). De cette sorte, le moteur de mise en position n'est plus alimenté et le frein 10 fonctionne à nouveau.
Par inertie, l'ensemble mécanique en rotation continue sa course entraînant la came 36 jusque dans la position représentée à la ±liure 9. Le doigt d'arrêt bute alors contre la face 71 de l'encoche 9 en glissant contre la face opposée 72 de cette même encoche, Dans cette position, la came 36 et, par conséquent, l'ensemble en rotation est verrouillée dans une position absolument précise.
L'action de verrouillage est indispensable pour éviter un retour en arrière, du fait de la non rigidité ou des jeux de l'organe d'entraînement, par exemple l'élasticité de la courroie de l'organe de transrission entre un des moteurs et l'ensemble mécanique.
L'ouverture de l'interrupteur 68 ou 69 coupant l'alimentation du contacteur 63 provoque le déplacement des contacts 64, 65, 66 et 67 dar.s Leur position de départ telle que représentée à la figure 4. Par conséquent, l'alimen- tation au moteur de mise en position ? étant interrompue, le frein, à nouveau en circuit, immobilise l'ensenble en rota- tion dans la position souhaitée, le verrouillage à cet endroit étant obtenu comme décrit ci-dessus par la tête de mise en position.
Lorsque l'opérateur agit à nouveau sur la commande du dispositif, l'interrupteur 19 est ouvert et interrompt l'alimentation du relais temporisé 58. Ainsi, le contact
59 revient dans sa position initiale, comme représenté à la figure 4. La bobine 48 de l'électroaimant 46 ou 47
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qui était en circuit n'est plus alimentée, le doigt correspon- dant est libéré et revient dans sa position initiale sous l'action du ressort 50 agissant sur le noyau solidaire dudit doigt, Automatiquement, l'interrupteur correspondant 68 ou 69 revient en position fermée. D'autre part, le frein électro- magnétique 10 n'est plus sous tension, de sorte que l'ensemble en rotation est libéré. Le cycle peut dès lors recommencer pour réaliser un prochain arrêt dudit ensemble mécanique dans une position prédéterminée.
La présence du sélecteur 70 permet, outre une présélection de l'arrêt en plusieurs positions différentes, de passer d'une postion d'arrêt à une autre position d'arrêt, sans devoir arrêter le dispositif, par une simple action sur la commande du sélecteur 70,
L'interruption du ccurant électrique par un interrupteur à action manuelle 72 permet d'obtenir l'entraîne- ment de l'ensemble mécanique par le moteur de mise en position 2 sans l'intervention de la tête de mise en position.
La coupure mécanique de la tête de mise en position par l'enlèvement de la pièce d'accouplement 38 permet, outre le travail normal sans mise en position, le travail à deux vitesses déterminées, soit par le moteur d'entraînement pour les grandes vitesses, soit par le moteur de mise en posi- tion pour les petites vitesses. De plus, par l'action sur le système d'embrayage, on peut obtenir une gamme de vitesses suivant le gré de l'opérateur, depuis l'arrêt jusqu'à la grande vitesse, du moteur d'entraînement.
Pour obtenir une possibilité supplémentaire en ce qui concerne le fonctionnement du dispositif suivant l'invention et la mise en position de l'ensemble mécanique,
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un interrupteur, non représenté aux dessins, peut être prévu pour couper l'alimentation du frein électromagnétique à l'arrêt de l'organe de transmission, permettant à l'opérateur la mise en position à la main par action sur un volant de l'ensemble mécanique.
Quoique tous ces détails supplémentaires sont -valables pour toute application, ils sont particulièrement intéressants pour les acteurs transmetteurs des machines à coudre.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et que bien des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet.
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