BE664480A - - Google Patents

Description

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 plus ou moins grosses. Dans ces "bancs à broches" la variation de vitesse des rouleaux est obtenue par un variateur formé de deux poulies tronconiques très larges sur lesquelles une courroie sans fin, plate, est déplaçable transversalement à la fin de chaque coucha par l'action d'vn dispositif à rochet. Dans un tel variateur, la courroie plate a tendance à s'incliner par rapport aux axes des poulies et à glisser sur les dites poulies. 



  En outre, à la fin de chaque opération de bobinage, la machine étant arrêtée,il faut ramener la courroie à la position de départ ce qui exige,le rapprochement des deux poulies pour déten- dre la courroie,le déplacement de la courroie qui doit revenir dans la position de départ, l'écartement des deux poulies pour retendre la courroie. En plus de toutes ces manoeuvres, en cas d'allongement de la courroie, il faut procéder au réglage de l'écartement des poulies de façon éviter le glissement de la courroie au démarrage. 



    L'inconvénient le plue grave de ces variateurs comportant deux poulies dont le s diamètres dans le plan médian de la courroie   varient simultanément de la même valeur,réside dans la difficulté, sinon l'impossibilité, d'obtenir des vitesses de rotation précises des rouleaux d'enroulement car les vitesses décroissantes obtenues sur la poulie menée à diamètre variable qui les entraînent, sont fonction d'une fraction D-x.a/d+x.a dans laquelle D est le diamètre maximum de la poulie motrice,   !.

   est   une constante qui est   égal..   à la valeur dont le diamètre des poulies varie lors de chaque déplacement de la courroie, x est le'nombre de déplacements et d est le diamètre minimum de la poulie réceptrice tandis que d'un autre   côté,   les   vitesses   de rotation des couches successives 
1 enroulées sur un rouleau dont le diamètre est d' sont fonction   de   la fraction 1/d'+x. b où x est le nombre de couches et b 

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Dans l'industrie   il   est fait usage d'appareils dénommée variateurs de vitesse quand on veut entratner un élément tournant mené, à une vitesse de rotation différente de celle d'un élément tournant moteur. 



   Il est aussi connu des machines qui ont pour but d'enrouler un élément souple donné tel qu'un fil ou un ruban sur un support ou rouleau cylindrique. Quand ce rouleau possède un moyen d'entraînement propre et que l'élément à enrouler est fourni à vitesse constante à partir d'un dispositif alimentaire aussi pourvu d'un entraînement propre, il est absolument nécessaire de faire décroître la vitesse de rotation du rouleau d'une valeur déterminée à chaque couche pour éviter un accroissement de tension de l'élément à enrouler ou même sa rupture.Autrement dit, quand l'élément à enrouler est fourni à vitesse constante il doit être enroulé à cette même vitesse ; ceci ne peut se faire que si la vitesse de rotation du rouleau reste, lors de l'enrou- lement de chaque couche, inversement proportionnelle au diamètre respectif de chaque couche. 



   Divers mécanismes ont déjà été prévus pour modifier la vitesse de rotation du rouleau pour   l'adapter   à la vitesse de   fourniture de l'élément à enrouler ; cesmécanismes ne sont pas   toujours satisfaisants comme c'est notamment le cas dans l'industrie textile pour les machines dites "bancs à broches", dans lesquelles la vitesse de rotation des rouleaux doit varier avec grande précision. 



   Les "bancs à broches" comportent essentiellement des ailettes qui débitent les fils à vitesse constante en tournant à vitesse constante autour de petits rouleaux cylindriques dont la vitesse de rotation diminue après chaque enroulement des couches de fils les unes sur les autres pour former des bobines 

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 l'épaisseur d'une couche ; de plus, étant donné que dans le "banc à broches", le fil est fourni par des ailettes tournant à une vitesse constante dans le même sens que les rouleaux, il y a lieu d'ajouter cette vitesse constante aux vitesses successives de rotation données par le variateur aux bobines. 



     A lteffet   de supprimer le manque de synchronisation entre la vitesse constante de fourniture du fil et les vitesses de rotation des bobines obtenues par les variateurs à poulies variables, il a déjà été préconisé d'utiliser des poulies tronconiques à génératrices courbes ou de faire varier les      déplacements de la courroie par l'action d'une came. Mais cea solutions ne suppriment pas les inconvénients dus à   l'inclinaison   de la courroie ni à son glissement, ni à la nécessité d'agir sur l'écartement des poulies pour ramener la courroie à sa position de départ ou pour la retendre. 



   La présente invention, qui a comme but du supprimer tous les inconvénients cités, concerne un variateur de vitesse   à -   courroie trapézoïdale pour entraîner un élément tournant auivant une vitesse de rotation variable, avec précision, suivant une loi prédéterminée et utilisable notamment dans les "bancs à broches" de l'industrie textile. 



   Un variateur selon l'invention est essentiellement constitué par une poulie motrice   à.gorge   invariable qui est mise en mouvement à partir d'un arbre moteur par l'intermédiaire d'une transmiss ion et qui entraîne une poulie réceptrice à gorge extensible par une courroie trapézoïdale sans fin sur laquelle un moyen agit de 'façon continue pour la maintenir nous tension en reprenant automatiquement son allongement sans modifier le diamètre d'enroulement choisi 'sur la poulie réceptrice à gorge extensible pour obtenir une vitesse donnée et en maintenant 

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 automatiquement constante la tension de la dite courroie quel que soit son diamètre d'enroulement choisi sur la dite poulie réceptrice.

   La poulie réceptrice à gorge extensible, montée sur un arbre mené est formée de deux plateaux coniques pouvant être déplacés simultanément dans des sens opposés par un moyen d'entraînement obéissant à un élément de commande afin que les plateaux subissent un déplacement imposant à la poulie réceptrice une variation du diamètre d'enroulement de la courroie correspon- dant à la loi prédéterminée de variation de la vitesse de la dite poulie. 



   Dans une réalisation préférentielle, l'arbre de la poulie motrice est'porté par un balancier pourvu d'un ressort éventuel- lement assisté d'un contrepoids et qui pivote par rapport au bâti autour du même axe que   l'arbre   moteur qui entraîne la dite poulie par une transmission.

   Le moyen de déplacement des plateaux coniques comporte une douille fixe qui est montée sur le moyeu de chaque plateau après interposition d'un roulement à   t'aies   à un bout et qui est pourvue à l'autre bout d'un   file t   interne aveclequel coopère un vis montée sur un roulement   à   billes calé sur   l'arbre   récepteur; cette vis est solidaire d'un pignon tournant, soumis à un moyen d'entraînement; une caractéristique importante de ce montage réside en ce que les fileta des deux douilles et des via correspondantes sont de pas contraires de sorte que les dits plateaux se rapprochent et s'écartant simultanément lors de la rotation des via;en outre, il est prévu des ressorts de compression prenant appui sur les douilles et les vis afin de faciliter la rotation de ces dernières. 



   Le moyen d'entraînement est un arbre auxiliaire sollicité de façon permanente à la rotation par un système quelconque 

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 tel qu'un contrepoids, mais dont   l'action   n'est possible que par l'intervention d'un élément de commande constitué par une poulie ou une came. 



   La présente invention sera plus facilement comprise par la description suivante faite en se référant aux dessins annexés qui se rapportent à un exemple de réalisation donné à titre illustratif seulement. 



   Dans ces dessins: 
La figure 1 est une vue en élévation,de face et partiel- lement en coupe, d'un variateur selon l'invention, les poulies et les autres éléments mobiles étant dans la position   corres-   pondant à la grande vitesse. 



   La figure 2 est une vue en élévation,de côté, à une échelle un peu plus petite, du variateur de la figure 1, pour une position du contrepoids du balancier légèrement plus haute que celle dessinée dans la figure 1. 



   La figure 3 est une vue en élévation de face et partiel- lement en coupe d'un variateur ,selon l'invention,   à   même échelle que la figure l,les poulies et autres éléments déplaçables étant dans la position correspondant à la petite vitesse. 



   La figure 4 est une vue en   élévation,de   côté, à une échelle un peu plus petite,du variateur, pour une position du contrepoids du balancier légèrement plus basse que celle dessinée dans la figure 3. 



   La figure 5 est une vue schématique de profil d'une casa pour l'élément de commande. 



   La figure 6 est une vue en coupe suivant   VI-VI   de la figure 5. 



   Dans les dessins ne sont montrés que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention, 

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Sur le bâti   10,   sont fixée les paliers 9 de support de l'arbre 6 qui, par l'accouplement 6a, reçoit son mouvement de rotation d'un moteur non montré. Sur cet arbre 6, les deux bras 5 constituant le balancier peuvent pivoter grâce aux tourillona 5a. A un bout de ces bras 5 est porté l'arbre 2 ; sur l'arbre 6 est fixée la roue à chaîne 11 sur laquelle passe la chatne 13 transmettant la rotation à la roue à chaîne 12 fixée sur l'arbre 2 portant la poulie à gorge 1 qui constitue ainsi la poulie motrice du variateur.

   A l'autre bout,les bras 5 possèdent un contrepoids 7 qui équilibre le poids de la poulie motrice à gorge 1 et donne la tension requise à la courroie trapézoïdale   8,,   Cette action du contrepoids 7 peut être remplacée par l'action des ressorts latéraux 14; ceux-ci sont logés dans les tubes 15 et comprimés entre le fond 15a et le piston 16 dont la tige 16a est articulée en 16b aux bras 5 du balancier; le fond 15a des tubes est articulé en 15b au bâti 10; les ressorts 14 agissent sur les bras 5 du balancier dans le même sens que le contrepoids 7. 



   L'arbre récepteur ou arbre mené 17 peut tourner dans les paliers 17b solidaires du bâti 10. Dans l'arbre 17 est creusée une rainure dans laquelle est logée une clavette 17a qui se loge dans des rainures 18a correspondantes ménagées dans l'alésage du moyeu des plateaux coniques 18 montés coulissante sur l'arbre 17;de cette façon, les plateaux 18 entraînent l'arbre 17 tout en coulissant sur   celui-ci.Sur   les moyeux des plateaux sont serrés des roulements à billes 18b, sur lesquels viennent se placer les bouts des douilles cylindriques 19 et 20 qui ne tournent pas mais qui coulissent sur les supports 18c solidaires du bâti 10 et engagés dans les rainures 18d des dites douilles ;

   à l'autre bout ces douilles sont pourvues de filets 

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 intérieurs avec lesquels viennent coopérer les vie respectives 
21 et 22 montées sur les roulements 21a calée sur l'arbre 17. 



   Les filets des douilles 19 et 20 sont de pas contra ires de   mené   que les filets des vis correspondantes 21 et   22.Ces   vis sont solidaires des pignons dentés 23 et 24 avec lesquels engrènent les pignons 25 et 26 montés sur l'arbre auxiliaire d'entraînement 
27 qui est porté par les deux paliers 28 fixée au bâti 10. 



   Dans les douilles 19 et 20 sont logés les ressorte héli-   coldaux 19b et 20b ; leressort 19b prend appui contre la vis 21 et la bague 19a solidaire de la douille 19 ; ressort 20b   s'appuie sur la vis 22 et la bague 20a solidaire de la douille 
20. Ces ressorts ont comme but de   fa ciliter   la rotation des vis 21 et 22 car ils équilibrent les réactions axiales résultant de la traction de la courroie 8 sur les faces coniques des plat eaux 18. 



   Sur un bout de l'arbre auxiliaire 27 est fixée la poulie   29,   sur la jante de laquelle est enroulé un câble 30 passant sur la poulie de renvoi 31 et ayant un contrepoids 32 attaché à son extrémité 30a. Par suite de son sens d'enroulement sur la poulie 
29,ce contrepoids dont l'action s'opère suivant la flèche 33,tend à faire tourner l'arbre 27 dans le sens des aiguilles d'une   montre'(figure   2). 



   Sur l'autre bout de l'arbre auxiliaire 27 est fixée une poulie 34 sur la jante de laquelle est enroulé un câble 35 dams un sens contraire au sens d'.enroulement du câble 30 sur la poulie 
29. Grêce à ce dispositif, le câble 35 lâché dans le sens opposé à celui de la flèche   36,   par exemple par un système à rochet non montré, commande la rotation de l'arbre 27 sollicité en permanence   à   la rotation par le contrepoids 32.

   Quand l'arbre auxiliaire 27 tourne, il fait tourner 'simultanément les pignons 25 et 26,   @   

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 qui eux entraînent les pignons 23 et   24     lesquels   agissent simultanément sur les vis 21 et 22 qui à leur tour agissent respectivement,   simultanément,   sur les douilles 19 et 20 qui coulissent axialement et déplacent les plateaux 18 dans des sens opposés. De cette façon, les plateaux sont rapprochés ou écartés suivant qu'on lâche le câble 35 ou qu'on le retire suivant la flèche 36. 



   Dans les figures 1 et 2, les divers organes déplaçables sont montrés dans la position qu'ils occupent quand les plateaux sont écartés,   c'est-à-dire   quand le diamètre d'enroulement de la courroie sur la poulie réceptrice est le plus faible ,ce qui correspond à la plus grande vitesse de rotation de l'arbre mené 17. Au fur et à mesure que le câble 35 permet la rotation de l'arbre auxiliaire 27 du moyen d'entraîne ment, le diamètre d'enroulement de la courroie sur la poulie réceptrice augmente jusqu'à ce que las plateaux soient en contact, la vitesse de l'arbre 17 diminue, le balancier 5 pivote pour rapprocher la poulie 1 de la poulie réceptrice et les ressorts 14 se   compriment.   



   Dans les figures 3 et 4, les organes déplaçables occupent la position correspondant à la plus petite vitesse de l'arbre mené 17 obtenue quand les plateaux 18 sont en contact. 



   En vue d'obtenir sur l'arbre mené 17 une variation de vitesse suivant une loi déterminée il est possible de remplacer la poulie 34 par une came telle que celle représentée à titre d'exemple dans les figures 5 et 6. 



   Dans ce cas, sur le tambour   41   monté sur l'arbre auxiliaire 27,des éléments en saillie sont disposés suivant des génératrices. 



   Ces éléments comportent des colonnettes 38 vissées dans le tambour et terminées par une tête 38a; ces colonnettes portent 

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 des traverses 37 bloquées par les écrous 39; la hauteur de ces colonnettes 38 est réglable en les vissant plus ou moins forte- ment dans le tambour   41   et elles sont bloquées par les écrous 40. 



  Le câble 35   stenroule   alors sur les traverses 37. 



   Le système qui vient d'être décrit est avantageux car il permet de varier aisément la vitesse de l'arbre mené 17 en imposant au câble 35 un mouvement correspondant à la loi de variation de vitesse recherchée. 



   La remise dans la position de départ correspondant à la plus grande vitesse de l'arbre 17 est particulièrement simple; le variateur étant à   l'arrêt,   on tire   survie   câble 35 dans le sens de la flèche 36, ce qui fait remonter le contrepoids 32 et par la rotation de l'arbre 27 les plateaux   coniques   18 sont écartés; sous ltaction du contrepoids 7 ou des ressorts 14 la poulie motrice 1 s'écarte automatiquement de la poulie récep- trice et   la'courroie 8   est maintenue parfaitement tendue; son allongement est aussi repris automatiquement à tout moment par le balancier subissant l'action du contrepoids ou des ressorts. 



   REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. 1.Variateur de vitesse à courroie trapézoïdale pour entraîner un arbre mené suivant une vitesse de rotation variable selon une loi prédéterminée pour enrouler en couches superposées sur un cylindre un élément souple fourni à vitesse constante et spécialement variateur pour les bancs à broches de l'industrie textile dans lesquels des fils sont enroulés en bobines cylin- driques , c a r a c t é r i s é en ce qu'il comporte, une poulie motrice à gorge inextensible recevant son mouvement d'un arbre moteur, une poulie réceptrice à gorge extensible montée sur un arbre mené, une courroie trapézoïdale sans fin passant sur la poulie motrice et la poulie réceptrice, un' moyen de .

   <Desc/Clms Page number 10> tension agissant de façon permanente sur la dite courroie en reprenant automatiquement son allongement sans modifier le diamètre d'enroulement choisi sur la poulie réceptrice à gorge extensible pour obtenir une vitesse désirée et en maintenant automatiquement constante la tension de la dite courroie quel que soit son diamètre d'enroulement choisi sur la dite poulie réceptrice.

   2. Variateur de vitesse suivant la revendication 1, caractérisé é en ce que la poulie réceptrice à gorge extensible montée sur l'arbre mené est formée de deux plateaux coniques pouvant coulisser simultanément sous l'action d'un moyen de déplacement soumis à un moyen d'entraînement obéissant à un élément de commande pour que les dits plateaux subissent un coulissement tel que la variation du diamètre d'enroulement de la courroie sur la poulie réceptrice impose à cette poulie une vitesse de rotation correspondant à la loi prédéterminée.

   3. Variateur de vitesse suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que la poulie motrice à gorge inextensible est montée sur un arbre porté par un balancier pivotable par rapport au btti de support et soumis de façon continue à un moyen tendant à le faire pivoter dans le sens opposé au sens que tend à lui imposer la traction de la courroie qui est ainsi automatiquement tendue en conservant le diamètre d'enroulement choisi sur la poulie à gorge extensible suivant la vitesse voulue.

   4. Variateur de vitesse suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen tendant à faire pivoter le balancier est un ressort éventuellement assisté d'un contrepoids.

   5. Variateur de vitesse suivant les revendications <Desc/Clms Page number 11> précédentes, c a r a c t é r i s é en ce que la poulie motrice est entraînée par une transmission connue à partir d'un arbre moteur dont l'axe coïncide avec l'axe de pivotement du balancier.

   6. Variateur de vitesse suivant la revendication 4, caractérise en ce que le ressort agissant sur le balancier est logé dans un tube articulé au bâti de support et contenant, sur le ressort, un piston articulé au dit balancier.

   7. Variateur de vitesse suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les plateaux de la poulie réceptrice montée sur l'arbre mené sont déplaçables simultanément dans des sens opposés sous l'action du moyen de déplacement.

   8. Variateur de vitesse suivant les revendications 2 et 7, caractérisé en ce que le moyen de déplacement des deux plateaux coniques comprend pour chaque plateau une douille coulissante dont un bout est monté sur le moyeu du plateau par l'intermédiaire d'un roulement à billes et dont l'autre bout présente un filet avec lequel coopère une vis montée sur un roulement calé sur l'arbre même et solidaire d'un pignon entraîné par le moyen d'entraînement.

   9. Variateur de vitesse suivant la revendication 8, caractérisé en ce que les deux douilles montées sur les moyeus des plateaux coniques ainsi que les vis corres- pondantes ont des pas inverses, de sorte que les plateaux se rapprochent ou s'écartent simultanément par la rotation des vis dans le même sens.

   10. Variateur de vitesse suivant les revendications 2 et 8, s a r a c t é r i s é en ce que le moyen d'entraînement des vis comprend un arbre auxiliaire dont la rotation produite par l'action d'un contrepoids obéit à l'élément de commande suivant la loi que doit suivre la vitesse de rotation de l'arbre mené. <Desc/Clms Page number 12>

   11. Variateur de vitesse suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'arbre auxiliaire possède d'une part des pignons dentés entraînant les vis coopérant avec les douilles et d'autre part, une poulie sur laquelle est enroulé un câble portant le contrepoids et dont l'action est commandée par l'élément de commande constitué aussi par une poulie et un câble enroulé dans le sens opposé à celui du câble à contrepoids et libéré suivant la loi de variation de vitesse prédéterminée.

   12. Variateur de vitesse suivant les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que pour chaque plateau il est prévu un ressort de compression prenant appui d'un côté sur la douille,éventuellement après interposition d'une bague, et de l'autre coté sur la vis correspondante afin de neutraliser les efforts de poussée suivant l'axe résultant de la traction de la courroie sur la face conique des plateaux coniques.

   13. Variateur de vitesse suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'élément de commande comprend une came dort le profil est choisi suivant la loi de variation de vitesse prédéterminée.

   14. Variateur de vitesse suivant la revendication 11, 'caractérisé en ce que la came présente un profil réglable.

   15. Variateur de vitesse suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'elle comporte un tambour pourvu de colonnettes de hauteur réglable portant des traverses sur lesquelles s'enroule le câble.

   16. Variateur de vitesse suivant les revendications précédentes dans son utilisation avec un banc à broches connu dans l'industrie textile, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement de la poulie motrice à gorge inextensible <Desc/Clms Page number 13> est mis en mouvement par l'arbre de commande des cylindres alimentaires du dit banc à broches, tandis que l'arbre mené entraîne les bobines par l'intermédiaire du différentiel de commande des dites bobines cependant que l'élément de commande de l'arbre auxiliaire du moyen d'entraînement du déplacement des plateaux coniques obéit au mécanisme de commande du déplacement du chariot porte-bobines du dit banc à broches chaque fois que le dit chariot vient à fin de course.

   17. Variateur de vitesse à courroie trapézoïdale tel que ci-dessus décrit et revendiqué et schématiquement représenté aux dessins ci-annexés*