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"Dispositif d'entraînement d'un ensemble mécanique"
La présente invention concerne un dispositif d'entraîne- ment d'un ensemble mécanique, comprenant un moteur, un volant, dit volant de grande vitesse, monté sur l'arbre du moteur, un réducteur de vitesse associé à l'arbre du moteur, une transmission entre le réducteur et un second volant, dit volant de basse vitesse, disposé coaxialement et en alignement avec le premier volant, un arbre d'entraînement disposé coaxialement et en alignement avec l'arbre du moteur, cet arbre d'entraînement étant mobile axialement sous l'action d'un levier de commande et un disque d'embrayage
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solidaire en rotation dudit arbre d'entraînement.
La présente invention concerne en particulier un dispositif d'entraînement d'une machine à coudre.
Le but de la présente invention consiste à simplifier les dispositifs d'entraînement connus et à en rendre le fonc- tionnement précis et durable. A cet effet, dans le dispositif d'entraînement selon l'invention, le disque d'embrayage est fixé rigidement à l'arbre d'entraînement et est disposé entre le volant de petite vitesse et le volant de grande vitesse, à une distance déterminée de l'un et de l'autre, en position de repos du levier de commande, le volant de basse vitesse étant mobile axialement par rapport à l'arbre d'entraînement, entre une position moins proche et une position plus proche du volant de grande vitesse et la course du déplacement axial du volant de petite vitesse en direction du volant de grande vitesse étant supérieure à la distance qui sépare le volant de petite vitesse du disque d'embrayage, en position de repos de ce dernier,
de sorte que lorsque le volant de petite vitesse est dans la position dite plus proche du volant de granda vitesse, il peut entraîner le disque d'embrayage.
Cette disposition essentielle du dispositif selon la présente invention présente l'avantage qu'un disque d'embrayage unique entraîne l'arbre soit à grande vitesse soit à petite vitesse, le disque d'embrayage rencontrant automatiquement le volant de petite vitesse lorsqu'il quitte le volant de grande vitesse.
Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, le volant de petite vitesse est monté à un bout d'un manchon coaxial avec l'arbre d'entraînement, manchon à l'autre bout duquel est monté un plateau de fermeture faisant face à un plateau de friction, un disque de freinage, monté de façon coulissante sur l'arbre d'entraînement et tournant aveccelui-ci, étant situé entre ladite couronne et ladite surface de freinage.
Avantageusement, selon l'invention, le manchon portant le
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volant de basse vitesse et le plateau de fermeture traverse le corps d'un électro-aimant, dit de frein, dont le circuit magnétique se ferme par ledit plateau de fermeture, des organes élastiques tendant à écarter ledit plateau du corps de l'électro-aimant en direction du plateau de friction de sorte que lorsque l'électro- aimant n'est pas excité, le plateau de fermeture applique le disque de freinage contre ledit plateau de friction, le circuit de commande de l'électro-aimant comprenant un contacteur électrique dit principal, actionné par ledit levier.
Ceci présente comme avantage que l'action du disque de freinage dépend de l'état de l'électro-aimant commandant le déplacement du volant de petite vitesse de sorte qu'il ne peut entrer en action que lorsque le disque d'embrayage ne doit pas être entraîné ni à grande vitesse ni à petite vitesse.
L'invention a également pour objet d'adjoindre au dispositif d'entraînement des moyens perfectionnés pour arrêter l'ensemble mécanique dans une seule ou une parmi plusieurs positions prédéterminées. Pour une machine à coudre, il s'agit généralement d'arrêter l'aiguille de la machine en position basse ou en position haute.
A cette fin, le dispositif selon l'invention comprend une tête de positionnement comprenant un arbre entraîné avec l'ensemble mécanique et au moins un contacteur électrique dit de positionne- ment, le contacteur de positionnement étant inséré dans le circuit de commande de l'électro-aimant de frein dans un sous-circuit monté en parallèle sur le contacteur principal,
Suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, la tête de positionnement présente deux contacteurs de positionne- ment décalés angulairement l'un par rapport à l'autre et l'arbre présente deux bossages, agissant chacun sur un des contacteurs, chacun de ces contacteurs étant branchés d'une part en série avec un des contacts d'un inverseur et d'autre part en parallèle sur le contacteur principal, l'un directement,
l'autre par l'intermédiaire
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d'un contact normalement ouvert dudit relais,
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après à titre non limitatif d'une forme de réalisation de l'invention, avec référence aux dessins dans lesquels
La figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositif d'entraînement d'une machine à coudre, selon l'invention.
La figure 2 représente une vue schématique en bout de la disposition réelle des axes du dispositif représenté à la figure 1.
La figure 3 représente une vue en élévation et en coupe, selon la ligne III-III de la figure 4, du positionneur selon l'invention associé au dispositif d'entraînement selon la figure 1.
La figure 4 représente une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3, du positionneur représenté à la figure 3.
La figure 5 représente un schéma électrique du dispositif d'entraînement et du positionneur selon les figures 1 à 4.
Les figures 6 à 9 représentent schématiquement plusieurs positions du dispositif d'entraînement selon la figure 1.
La figure 10 représente schématiquement le dispositif selon la figure 1 pourvu d'un accessoire de positionnement en roue libre.
Dans les différentes figures, les mêmes chiffres de référence désignent des éléments identiques.
Le dispositif de positionnement représenté aux figures comprend un carter 1 dans lequel est fixé un stator 2 de moteur électrique dont le rotor 3 entraîne un arbre 4 à une extrémité duquel est fixé un volant 5 portant une couronne d'embrayage 26 dite de grande vitesse et à l'autre extrémité duquel est fixé un ventilateur 6.
L'arbre 4 porte également une poulie 7 entratnant une couronne dentée 17 à vitesse réduite, par l'intermédiaire d'une transmission comprenant un jeu de poulies inverseuses 8,9, 10 et
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une courroie 11, ainsi qu'un jeu de poulies 12,13, une courroie 14, un arbre de transmission 15 et une roue dentée 16.
Sur la couronne dentée 16 est fixée, par des boulons 17, une couronne d'embrayage 18 dite de petite vitesse, réalisée d'une pièce avec un corps cylindrique 27 monté, par l'intermédiaire d'un roulement à billes 19 sur une extrémité d'un manchon 20, à l'autre extrémité duquel est fixé, par des boulons 21, un plateau de fermeture 22.
Dans le manchon 20 est monté à rotation, par un roulement à billes 23, un arbre d'entraînement 24, disposé coaxialement et dans l'alignement de l'arbre 4. L'arbre 24 porte à une extrémité, un disque d'embrayage 25 disposé entre la couronne d'embrayage de grande vitesse 26 et la courronne d'embrayage de petite vitesse 18, et à l'autre extrémité, une poulie d'entratnement 28 d'un ensemble mécanique, dans ce cas, l'arbre principal 29 d'une machine à coudre 47. Sur l'arbre est mcnté, par l'intermédiaire d'un moyeu
Sur l'arbre 24 est monté, par l'intermédiaire d'un moyeu cannelé 30, un disque de freinage 31 portant une garniture de freinage 32 suivant chacune de ses faces. Le disque de freinage 31 est disposé entre le plateau de ferneture 22 et un plateau de friction 33.
La position axiale du plateau de friction 33 est réglable par rapport au carter 1 au moyen de vis 34.
Sur l'arbre 24 est fixé, par un roulement à billes 35, un manchon coulissant 36 dont le déplacement axial est commandé par un levier 37 accouplé à la pédale de la machine à coudre. La position de repos de l'arbre 24, lorsque le levier 37 n'est pas actionné, est déterminée par une butée 38 bloquée par des vis de butée 39 et contre laquelle le manchon 36 est rappelé par un ressort 40 prenant appui d'une part contre le manchon 36 et d'autre part contre le plateau de friction 33.
Le plateau de fermeture 22 fait face au corps 41 d'un électro,-aimant 42 dont il ferme le circuit magnétique, le corps 41 étant fixé au carter 1. Des ressorts 43 repoussent, à l'état
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non excité de l'électro-aimant 42, le plateau de fermeture 22 vers @ le plateau de friction 33, enserrant ainsi le disque de freinage 31, lequel se déplace axialement sur l'arbre 24 mais tourne avec ce dernier. Des tiges de guidage 44 empêchent le plateau de fermeture 22 de tourner sous l'influence du disque de freinage 33.
Enfin le levier 37 porte un contacteur électrique 45 dont la butée est réglable par une via 46 montée sur le carter 1.
Au dispositif décrit ci-avant est avantageusement associé une tête de positionnement 50 disposée, en bout de l'arbre principal 29 de la machine à coudre faisant également partie de l'invention. La tête de positionnement comprend un premier coffret 51 fixé par une broche d'immobilisation 52 sur la tête de la machine à coudre 47, un second coffret 53 est disposé dans le prolongement du premier, auquel il est fixé, avec possibilité de réglage de la position angulaire mutuelle par des vis 54 et des boutonnières 55.
A l'intérieur de chaque coffret est fixé un contacteur. électrique 56,57 dont le contact mobile 58, 59 est porté par une bascule 60,61, articulée sur une plaque 62,63 fixée au coffret correspondant. Dans l'axe des coffrets 52,53 est disposé un arbre 64 entratné par la poulie 65 d'entraînement de l'arbre principal 29 de la machine à coudre. L'arbre 64 porte deux bossages 66,67, agissant chacun, une fois au cours d'une rotation complète de l'arbre sur un des tenons 68, 69 portés par chacune des bascules 60,61 et ouvrant pendant un espace de temps déterminé le contacteur corres- pondant. L'ouverture ae chacun des contacteurs 56,57, correspond à une position déterminée, généralement à la position basse et à la position haute de l'aiguille de la machine à coudre.
Un carter de protection 70 recouvre les coffrets 51,53.
Le circuit électrique du dispositif décrit ci-avant (figure 5), alimenté à partir d'une prise de 24V alternatif, dis- posée en autotransformateur sur la ligne d'alimentation du moteur 2 et d'un pont redresseur 71, comprend un premier sous-circuit 72
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(lignes 73-74) dans lequel est inséré le contacteur 45 actionné par le levier 37 et l'enroulement d'un relais 75. Le relais 75 comprend un premier contact normalement ouvert 75' inséré, dans un second sous--circuit 76 (lignes 74,77, et 82), en série avec l'enroulement de l'électro-aimant de frein 42.
Un troisième sous-circuit, 78 (lignes 82,79, 80, 81) comprend, branchés en parallèles, les contacteurs 56,57, un inverseur 83 et un second contact normalement ouvert 75" du relais 75; la ligne 79, comprenant le contacteur 56, est branchée en parallèle sur le contacteur 45 par le contact 75" tandis que la ligne 80, comprenant le contacteur 57 est branchée en parallèle sur le contacteur 45 directement.
Le fonctionnement du dispositif d'entraînement et de la tète de positionnement seront décrits ci-après avec référence aux figures schématiques 6 à 9. a) position d'arrêt (figure 6)
A l'arrêt,.lorsque le levier 37 est en position de repos, les organes occupent la position représentée à la figure 6; le moteur 2 tourne entraînant la couronne d'embrayage de grande vitesse 26 et la couronne d'embrayage de petite vitesse 18;
l'électro-aimant de frein 42 n'est pas excité de sorte que le plateau de fermeture 22 bloque le disque de freinage 31 contre le plateau de friction 33 et l'arbre 24 est immobilisé; le ressort 40 maintient le manchon 36 contre la butée 38 et le disque d'embrayage 25 se trouve à une distance de chacune des couronnes 26 et 18. b) position de départ (figure 7)
En déplaçant le levier 37 par actionnement de la pédale de la machine à coudre, en direction de la flèche 90, l'arbre 24 se déplace axialement en direction de la flèche 911 le contacteur 45 se ferme, ce qui entraîne l'excitation du relais 75 et de ce fait de l'électro-aimant 42;
en conséquence, le plateau de fermeture se déplace en direction de la flèche 91 et libère le disque de freinage 31.
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c) entraînement à grande vitesse (figure 8)
Le levier continue à être déplacé en direction de la flèche 90, ce qui amène le disque d'embrayage 25, maintenant libre de tourner, à venir en contact avec la couronne de grande vitesse 26. Le disque d'embrayage 25, l'arbre 24, la poulie 28 et l'arbre principal 29 de la machine à coudre sont entraînés à grande vitesse.
Il est possible en appuyant plus ou moins fort sur la pédale de la machine de faire varier la vitesse de 0 à la vitesse effective du moteur 2. d) entrainement à petite vitesse et positionnement (figures 9 et 6) Lasque l'effort exercé sur le levier 37 cesse, le disque d'embrayage 25, sous l'action du ressort 40, quitte la couronne d'embrayage de grande vitesse 5.
Le déplacement de la couronne d'embrayage de petite vitesse 18, da à l'excitation de l'électro-aimant 42, est supé- rieur à la distance qui sépare le disque d'embrayage 25 de cette couronne 18 lors¯que le disque 25 est en position de repos= en conséquence, en quittant la couronne de grande vitesse 26, le disque d'embrayage 25 rencontre la couronne de petite vitesse 18 e sorte que le disque d'embrayage 25, l'arbre 24, la poulie 28 et l'arbre principal 29 de la machine à coudre sont entraînés à petite vitesse; cependant la course de retour du levier 37 correspondant au déplacement du disque d'embrayage 25 est suffisante pour que le contacteur 45 s'ouvre.
En conséquence, en supposant que l'inverseur 83 soit dans la position représentée à la figure 5, le sous-circuit 76 de l'électro-aimant 42 ne reste fermé et en conséquence la machine né tourne à petite vitesse que jusqu'à ouverture, par l'ac- tion du bossage 66 sur la bascule 60, du contacteur 56 de la tête de positionnement 50.
Dès que ce contacteur 56 est ouvert, le relais 75 se désexcite, le contact 75' s'ouvre et l'électro-aimant 42 de désexcite; de ce fait le plateau de fermeture 22, sous l'action des ressorts 43 est repoussé en direction du plateau
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de friction 33, libérant le disque d'embrayage 25 et bloquant le disque de freinage 31 immobilisant l'axe 24, donc la poulie 28 et * en définitive l'arbre principal 29 de la machine à coudre , avec laiguille en position basse. C'est alors aussi que l'arbre 24 reprend sa position aXiale de repos déterminée par la rencontre du manchon 36 avec la butée 38.
Si l'inverseur 83 se trouve dans la position inverse par rapport à celle représentée à la figure 5, c'est l'ouverture du contacteur 57 qui déterminera l'arrêt de la machine avec son aiguille en position haute. Dans les machines à coudre comprenant un dispositif coupe-fil actionné généralement par soulèvement du levier 37 dans le. sens opposé à celui @ indiqué par la flèche 90, la commande de l'inverseur sera avantageuse ment couplée à ce levier.
Dans ce cas, le soulèvement de levier 37 entraînera automatiquement, si la machine est arrêtée avec l'aiguille en position basse, la fermeture du circuit d'excitation du relais 75, et du circuit d'excitation de l'électro-aimant 42 et en conséquence l'entrainement, à partir du disque d'embrayage 25, de l'arbre principal 29 de la machine à coudre à petite vitesse jusque l'ouverture du contacteur 57, c'est-à-dire jusqu'à ce que l'aiguille se trouve en position haute, condition nécessaire pour le fonctionnement du coupe-fil. De façon équivalente, l'actionne- ment de l'inverseur peut être associé à un dispositif de relevage du pied de biche.
Avantageusement, le contact 45 est shunté par un contacteur 93 pouvant être actionné par exemple par une genouillère accessible à l'usager de la machine à coudre, genouillère permettant de faire tourner la machine à coudre à vitesse lente, d'une façon continue ou par à coups.
Dans la variante de'réalisation représentée schématique- ment à la figure 10, le manchon, 36 présente une encoche 94 de réception d'une tige de verrouillage 95 accessible à l'usager, coulissant dans un orifice ménagé dans le carter 1. En partant de la position de repos (figure 6), le fait d'appuyer simultané-
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ment sur le levier 37 et sur la tige 95 jusqu'à introduction de celle-ci dans l'encoche 94, entraîne d'une part le déplacement du disque d'embrayage 25 en direction de la couronne de grande vitesse 26 et d'autre part la fermeture du contact 45 et en' conséquence l'ex- citation du relais 42 et le relâchement du disque de freinage 31,
le déplacement du disque d'embrayage 25 correspondant à la pénétration de la tige 95 dans l'encoche 94 étant supérieur à celui du volant de petite vitesse 18, mais inférieur à celui nécessaire pour que ce disque d'embrayage 25 entre en contact avec la couronne de grande vitesse 5, de sorte que la poulie 28 peut tourner librement: un système de blocage permet de maintenir la tige 95 en position de verrouillage.,
Il doit être entendu que l'invention n'est pas limités à la forme de réalisation décrite et que bien des variantes peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'entratnement d'un ensemble mécanique comprenant un moteur, un volant, présentant une couronne d'embrayage dite couronne de grande vitesse, monté sur l'arbre du moteur, un réducteur de vitesse associé à l'arbre du moteur, une transmission entre le réducteur et une seconde couronne d'embrayage, dite couronne de basse vitesse, disposée coaxialement et en alignement avec la première couronne, un arbre d'entraînement disposé coaxiale- ment et en alignement avec l'arbre du moteur, cet arbre d'entraînement étant mobile axialement sous l'action d'un levier de commande, un disque d'embrayage solidaire en rotation dudit arbre d'entraînement,
caractérisé en ce que le disque d'embrayage est fixé rigidement à l'arbre d'entratnement et est disposé entre la couronne de petite vitesse et la couronne de grande vitesse, à une distance déterminée de l'un et de l'autre, en position de repos du.levier de commande, la couronne de basse vitesse étant mobile axialement par rapport à l'arbre d'entraînement, entre une position moins proche et une
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position plus proche de la couronne de grande vitesse et la course @ du déplacement axial de la couronne de petite vitesse en direction de la couronne de grande vitesse étant supérieure à la distance qui sépare la couronne de petite vitesse du disque d'embrayage, en position de repos de ce dernier, de sorte que lorsque la couronne de petite vitesse est dans la position dite plus proche de la couronne de grande vitesse,
elle peut entratner le disque d'embrayage.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne de petite vitesse est monté à un bout d'un manchon coaxial avec l'arbre d'entraînement, manchon à l'autre bout duquel est monté un plateau de fermeture faisant face à un plateau de friction, un disque de freinage, monté de façon coulissante sur l'arbre d'entraînement et tournant avec celui-ci, étant situé entre ledit plateau de fermeture et ledit plateau de friction.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le manchon portant la couronne de basse vitesse et le plateau de fermeture traverse le corps d'un électro-aimant dit db frein don le circuit magnétique se ferme par ledit plateau de fermeture, des organes élastiques tendant à écarter ledit plateau de fermeture du corps de l'électro-aimant en direction du plateau de friction, de sorte que lorsque l'électro-aimant n'est pas excité, le plateau de fermeture applique le disque de freinage contre ledit plateau de friction, le circuit de commande de l'électro-aimant comprenant un contacteur électrique dit principal, actionné par ledit levier.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement tourne dans un manchon coulissant axialement sous l'action dudit levier de commande lequel déplace ledit manchon d'une position dite de repos dans laquelle le manchon est appliqué, par des moyens élastiques contre une butée et le disque d'embrayage est disposé entre la couronne de grande vitesse et la couronne de petite vitesse, à une distance de l'un et de l'autre, à une secondeposition dans laquelle le
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disque d'embrayage est appliqué contre la couronne de grande vitesse.
5. Dispositif selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce qu'il comprend un contacteur électrique placé sur la trajectoire dudit levier et inséré dans un circuit électrique de commande de l'électro-aimant de frein, l'actionnement du levier à l'encontre desdits moyens élastiques fermant ledit contacteur, ce qui entraîne l'excitation de l'électro-aimant.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, comprenant une tête de positionnement de l'ensemble mécanique dans au moins une position déterminée, cette tête compre- nant un arbre entrainé avec l'ensemble mécanique et au moins un contacteur électrique dit de positionnement, caractérisé en ce que ledit contacteur de positionnement est inséré dans le circuit de commande de l'électro-aimant de frein, dans un sous-circuit monté en parallèle sur le contacteur principal.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de commande de l'électro-aimant de frein comprend un premier sous-circuit dans lequel est inaéré un relais et le contacteur principal, un second sous-circuit comprenant l'enroulement de l'électro-aimant de frein et un contact normale- ment-ouvert dudit relais et un troisième sous-circuit shuntant le contacteur principal et comprenant un contact normalement ouvert dudit relais et ledit contacteur de positionnement, de sorte que lorsque le premier sous-circuit a été fermé par la fermeture du contacteur principal, le circujt du frein électromagnétique reste fermé, après ouverture dudit contacteur tant que le contacteur de positionnement est fermé.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'arbre de la tête de positionnement présente un bossage ouvrant le contact mobile du contacteur de positionnement.
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9. Dispositif selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la tête de positionnement présente deux contacteurs de positionnement décalés angulairement l'un par rapport à l'autre et l'arbre présente deux bossages, agissant chacun sur un des contacteurs, chacun de ces contacteurs étant branché d'une part en série avec un des contacts d'un inverseur et d'autre part en parallèle sur le contacteur principal, l'un directement, l'autre par l'intermédiaire d'un contact normalement ouvert dudit relais.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacun des contacteurs de la tête de positionnement est disposé dans un coffret ajustable angulairement l'un par rapport à l'autre.
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un organe escamotable de verrouillage de l'arbre d'entraînement dans une position axiale correspondant un déplacement du levier, suffisant pour fermer le contacteur principal et à un déplacement axial du disque d'embrayage supérieur à celui de la couronne de petite vitesse, mais inférieur à la distance qui sépare ce disque d'em- brayage en position de repos, de la couronne de grande vitesse.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'organe escamotable comprend une tige actionnée par un bouton poussoir, tige dont l'extrémité est disposée sur la trajectoire d'une encoche ménagée dans le manchon de l'arbre d'entraînement.
13. Dispositif d'entraînement d'un ensemble mécanique tel que décrit ci-avant ou conforme aux '.essins annexés.
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"Device for driving a mechanical assembly"
The present invention relates to a device for driving a mechanical assembly, comprising a motor, a flywheel, called a high speed flywheel, mounted on the motor shaft, a speed reducer associated with the motor shaft, a transmission between the reduction gear and a second flywheel, called a low speed flywheel, arranged coaxially and in alignment with the first flywheel, a drive shaft arranged coaxially and in alignment with the motor shaft, this drive shaft being movable axially under the action of a control lever and a clutch disc
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integral in rotation with said drive shaft.
The present invention relates in particular to a device for driving a sewing machine.
The aim of the present invention is to simplify the known drive devices and to make their operation precise and durable. To this end, in the drive device according to the invention, the clutch disc is rigidly fixed to the drive shaft and is arranged between the low speed flywheel and the high speed flywheel, at a determined distance of both, in the rest position of the control lever, the low-speed flywheel being movable axially relative to the drive shaft, between a position less close and a position closer to the steering wheel. high speed and the axial displacement stroke of the low speed flywheel in the direction of the high speed flywheel being greater than the distance between the low speed flywheel and the clutch disc, in the rest position of the latter,
so that when the low speed flywheel is in the position said to be closer to the high speed flywheel, it can drive the clutch disc.
This essential arrangement of the device according to the present invention has the advantage that a single clutch disc drives the shaft either at high speed or at low speed, the clutch disc automatically meeting the low speed flywheel when it leaves. the high speed flywheel.
According to an advantageous embodiment of the invention, the low speed flywheel is mounted at one end of a sleeve coaxial with the drive shaft, sleeve at the other end of which is mounted a closure plate facing a friction plate, a braking disc, slidably mounted on the drive shaft and rotating with the latter, being located between said ring gear and said braking surface.
Advantageously, according to the invention, the sleeve carrying the
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low speed flywheel and the closing plate passes through the body of an electromagnet, said brake, whose magnetic circuit is closed by said closing plate, elastic members tending to move said plate away from the body of the electromagnet. magnet in the direction of the friction plate so that when the electromagnet is not energized, the closing plate applies the brake disc against said friction plate, the control circuit of the electromagnet comprising a contactor said main electric, actuated by said lever.
This has the advantage that the action of the brake disc depends on the state of the electromagnet controlling the movement of the flywheel at low speed so that it can only come into action when the clutch disc must not be driven neither at high speed nor at low speed.
Another object of the invention is to add to the drive device improved means for stopping the mechanical assembly in one or one of several predetermined positions. For a sewing machine, this usually involves stopping the machine needle in the down or up position.
To this end, the device according to the invention comprises a positioning head comprising a shaft driven with the mechanical assembly and at least one so-called positioning electrical contactor, the positioning contactor being inserted into the control circuit of the. brake electromagnet in a sub-circuit connected in parallel with the main contactor,
According to a preferred embodiment of the invention, the positioning head has two positioning contactors angularly offset with respect to one another and the shaft has two bosses, each acting on one of the contactors, each of which these contactors being connected on the one hand in series with one of the contacts of a change-over switch and on the other hand in parallel with the main contactor, one directly,
the other via
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a normally open contact of said relay,
Other details and features of the invention will emerge from the description given below without limitation of one embodiment of the invention, with reference to the drawings in which
FIG. 1 represents a sectional view of a driving device of a sewing machine, according to the invention.
Figure 2 shows a schematic end view of the actual arrangement of the axes of the device shown in Figure 1.
FIG. 3 represents a view in elevation and in section, along line III-III of FIG. 4, of the positioner according to the invention associated with the drive device according to FIG. 1.
Figure 4 shows a sectional view along line IV-IV of Figure 3, of the positioner shown in Figure 3.
FIG. 5 represents an electrical diagram of the drive device and of the positioner according to FIGS. 1 to 4.
Figures 6 to 9 schematically show several positions of the drive device according to Figure 1.
FIG. 10 diagrammatically represents the device according to FIG. 1 provided with a freewheel positioning accessory.
In the various figures, the same reference numerals designate identical elements.
The positioning device shown in the figures comprises a housing 1 in which is fixed an electric motor stator 2, the rotor 3 of which drives a shaft 4 at one end of which is fixed a flywheel 5 carrying a so-called high speed clutch ring 26 and at the other end of which is attached a fan 6.
The shaft 4 also carries a pulley 7 entratnant a toothed ring 17 at reduced speed, by means of a transmission comprising a set of reversing pulleys 8, 9, 10 and
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a belt 11, as well as a set of pulleys 12,13, a belt 14, a transmission shaft 15 and a toothed wheel 16.
On the toothed ring 16 is fixed, by bolts 17, a so-called low speed clutch ring 18, made in one piece with a cylindrical body 27 mounted, by means of a ball bearing 19 on one end a sleeve 20, at the other end of which is fixed, by bolts 21, a closure plate 22.
In the sleeve 20 is rotatably mounted, by a ball bearing 23, a drive shaft 24, arranged coaxially and in alignment with the shaft 4. The shaft 24 carries at one end, a clutch disc. 25 disposed between the high speed clutch ring 26 and the low speed clutch ring 18, and at the other end, a drive pulley 28 of a mechanical assembly, in this case the main shaft 29 of a sewing machine 47. On the shaft is mounted, through a hub
On the shaft 24 is mounted, by means of a splined hub 30, a brake disc 31 carrying a brake lining 32 along each of its faces. The brake disc 31 is placed between the closing plate 22 and a friction plate 33.
The axial position of the friction plate 33 is adjustable relative to the housing 1 by means of screws 34.
On the shaft 24 is fixed, by a ball bearing 35, a sliding sleeve 36 whose axial displacement is controlled by a lever 37 coupled to the pedal of the sewing machine. The rest position of the shaft 24, when the lever 37 is not actuated, is determined by a stop 38 blocked by stop screws 39 and against which the sleeve 36 is biased by a spring 40 bearing with a on the one hand against the sleeve 36 and on the other hand against the friction plate 33.
The closing plate 22 faces the body 41 of an electromagnet 42 of which it closes the magnetic circuit, the body 41 being fixed to the casing 1. Springs 43 push back, in the state
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not energized by the electromagnet 42, the closing plate 22 towards the friction plate 33, thus enclosing the brake disc 31, which moves axially on the shaft 24 but rotates with the latter. Guide rods 44 prevent the closure plate 22 from rotating under the influence of the brake disc 33.
Finally, the lever 37 carries an electric switch 45, the stop of which is adjustable by a via 46 mounted on the housing 1.
The device described above is advantageously associated with a positioning head 50 disposed at the end of the main shaft 29 of the sewing machine also forming part of the invention. The positioning head comprises a first box 51 fixed by an immobilizing pin 52 on the head of the sewing machine 47, a second box 53 is arranged in the extension of the first, to which it is fixed, with the possibility of adjusting the mutual angular position by screws 54 and buttonholes 55.
A contactor is attached inside each box. electric 56,57 whose movable contact 58, 59 is carried by a rocker 60,61, articulated on a plate 62,63 fixed to the corresponding box. In the axis of the boxes 52, 53 is disposed a shaft 64 driven by the pulley 65 for driving the main shaft 29 of the sewing machine. The shaft 64 carries two bosses 66,67, each acting once during a complete rotation of the shaft on one of the tenons 68, 69 carried by each of the latches 60,61 and opening for a determined space of time the corresponding contactor. The opening ae each of the contactors 56,57 corresponds to a determined position, generally to the low position and to the high position of the needle of the sewing machine.
A protective casing 70 covers the boxes 51, 53.
The electrical circuit of the device described above (figure 5), supplied from an AC 24V outlet, arranged as an autotransformer on the supply line of motor 2 and of a rectifier bridge 71, comprises a first sub-circuit 72
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(lines 73-74) in which is inserted the contactor 45 actuated by the lever 37 and the winding of a relay 75. The relay 75 comprises a first normally open contact 75 'inserted, in a second sub-circuit 76 ( lines 74, 77, and 82), in series with the winding of the brake electromagnet 42.
A third sub-circuit, 78 (lines 82,79, 80, 81) comprises, connected in parallel, the contactors 56,57, an inverter 83 and a second normally open contact 75 "of the relay 75; the line 79, comprising the contactor 56 is connected in parallel with contactor 45 by contact 75 "while line 80, comprising contactor 57 is connected in parallel with contactor 45 directly.
The operation of the drive device and of the positioning head will be described below with reference to schematic figures 6 to 9. a) stop position (figure 6)
When stopped, when the lever 37 is in the rest position, the members occupy the position shown in FIG. 6; the engine 2 rotates driving the high speed clutch ring 26 and the low speed clutch ring 18;
the brake electromagnet 42 is not energized so that the closing plate 22 blocks the brake disc 31 against the friction plate 33 and the shaft 24 is immobilized; the spring 40 maintains the sleeve 36 against the stop 38 and the clutch disc 25 is at a distance from each of the rings 26 and 18. b) starting position (figure 7)
By moving the lever 37 by actuating the pedal of the sewing machine, in the direction of the arrow 90, the shaft 24 moves axially in the direction of the arrow 911 the contactor 45 closes, which causes the relay to be energized 75 and therefore the electromagnet 42;
as a result, the closure plate moves in the direction of the arrow 91 and releases the brake disc 31.
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c) high speed drive (figure 8)
The lever continues to be moved in the direction of arrow 90, causing the clutch disc 25, now free to rotate, to contact the high speed ring 26. The clutch disc 25, the shaft 24, the pulley 28 and the main shaft 29 of the sewing machine are driven at high speed.
By pressing more or less hard on the machine pedal, it is possible to vary the speed from 0 to the actual speed of the motor 2.d) low speed training and positioning (figures 9 and 6) When the force exerted on the lever 37 stops, the clutch disc 25, under the action of the spring 40, leaves the high speed clutch ring 5.
The displacement of the low speed clutch ring 18, due to the excitation of the electromagnet 42, is greater than the distance which separates the clutch disc 25 from this ring 18 when the disc 25 is in the rest position = consequently, on leaving the high speed ring 26, the clutch disc 25 meets the low speed ring 18 e so that the clutch disc 25, the shaft 24, the pulley 28 and the main shaft 29 of the sewing machine are driven at low speed; however the return stroke of the lever 37 corresponding to the displacement of the clutch disc 25 is sufficient for the contactor 45 to open.
Consequently, assuming that the inverter 83 is in the position shown in Fig. 5, the sub-circuit 76 of the electromagnet 42 remains closed and consequently the machine runs at low speed only until open. , by the action of the boss 66 on the rocker 60, of the contactor 56 of the positioning head 50.
As soon as this contactor 56 is open, the relay 75 de-energizes, the contact 75 'opens and the electromagnet 42 de-energizes; therefore the closing plate 22, under the action of the springs 43 is pushed back towards the plate
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friction 33, releasing the clutch disc 25 and blocking the brake disc 31 immobilizing the axis 24, therefore the pulley 28 and * ultimately the main shaft 29 of the sewing machine, with the needle in the down position. It is also then that the shaft 24 resumes its aXial rest position determined by the meeting of the sleeve 36 with the stop 38.
If the reverser 83 is in the reverse position with respect to that shown in FIG. 5, it is the opening of the contactor 57 which will determine the stopping of the machine with its needle in the high position. In sewing machines comprising a thread cutting device actuated generally by lifting the lever 37 in the. direction opposite to that indicated by arrow 90, the reverser control will advantageously be coupled to this lever.
In this case, the lifting of lever 37 will automatically cause, if the machine is stopped with the needle in the down position, the closing of the excitation circuit of the relay 75, and of the excitation circuit of the electromagnet 42 and consequently the driving, from the clutch disc 25, of the main shaft 29 of the sewing machine at low speed until the opening of the contactor 57, that is to say until the The needle is in the up position, a necessary condition for the operation of the thread trimmer. In an equivalent manner, the actuation of the reverser can be associated with a device for lifting the presser foot.
Advantageously, the contact 45 is shunted by a contactor 93 which can be actuated for example by a knee switch accessible to the user of the sewing machine, which knee switch makes it possible to rotate the sewing machine at slow speed, continuously or by with blows.
In the alternative embodiment shown schematically in FIG. 10, the sleeve 36 has a notch 94 for receiving a locking rod 95 accessible to the user, sliding in an orifice made in the housing 1. Starting from from the rest position (figure 6), pressing simultaneously
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ment on the lever 37 and on the rod 95 until it is introduced into the notch 94, causes on the one hand the displacement of the clutch disc 25 in the direction of the high speed crown 26 and on the other starting from the closing of the contact 45 and consequently the energizing of the relay 42 and the release of the brake disc 31,
the displacement of the clutch disc 25 corresponding to the penetration of the rod 95 into the notch 94 being greater than that of the low speed flywheel 18, but less than that necessary for this clutch disc 25 to come into contact with the high speed crown 5, so that the pulley 28 can rotate freely: a locking system keeps the rod 95 in the locked position.,
It should be understood that the invention is not limited to the embodiment described and that many variations can be made to it without departing from the scope of the present patent.
CLAIMS
1. Device for driving a mechanical assembly comprising a motor, a flywheel, having a clutch ring called high speed ring, mounted on the motor shaft, a speed reducer associated with the motor shaft, a transmission between the reduction gear and a second clutch ring gear, called a low speed ring gear, arranged coaxially and in alignment with the first ring gear, a drive shaft arranged coaxially and in alignment with the motor shaft, this shaft drive being axially movable under the action of a control lever, a clutch disc integral in rotation with said drive shaft,
characterized in that the clutch disc is rigidly fixed to the drive shaft and is arranged between the low speed ring and the high speed ring, at a determined distance from one and the other, in rest position of the control lever, the low speed ring gear being axially movable relative to the drive shaft, between a position less close and a
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position closer to the high speed ring gear and the stroke @ of the axial displacement of the low speed ring gear in the direction of the high speed ring gear being greater than the distance which separates the low speed ring gear from the clutch disc, in position rest of the latter, so that when the low speed ring gear is in the position said to be closest to the high speed ring gear,
it can drive the clutch disc.
2. Device according to claim 1, characterized in that the low speed ring is mounted at one end of a sleeve coaxial with the drive shaft, sleeve at the other end of which is mounted a closing plate facing to a friction plate, a brake disc, slidably mounted on and rotating with the drive shaft, being located between said closure plate and said friction plate.
3. Device according to claim 2, characterized in that the sleeve carrying the low speed crown and the closing plate passes through the body of an electromagnet called db brake don the magnetic circuit closes by said closing plate, elastic members tending to move said closing plate away from the body of the electromagnet in the direction of the friction plate, so that when the electromagnet is not energized, the closing plate applies the braking disc against said friction plate, the electromagnet control circuit comprising a so-called main electrical contactor, actuated by said lever.
4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the drive shaft rotates in a sleeve sliding axially under the action of said control lever which moves said sleeve from a so-called rest position in which the sleeve is applied, by resilient means against a stopper and the clutch disc is disposed between the high speed ring and the low speed ring, at a distance from each other, at a second position in which the
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Clutch disc is applied against the high speed crown.
5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that it comprises an electrical switch placed on the path of said lever and inserted into an electrical circuit for controlling the brake electromagnet, actuation of the lever at the 'against said elastic means closing said contactor, which causes the excitation of the electromagnet.
6. Device according to any one of claims 3 to 5, comprising a head for positioning the mechanical assembly in at least one determined position, this head comprising a shaft driven with the mechanical assembly and at least one electrical contactor. said positioning switch, characterized in that said positioning contactor is inserted in the control circuit of the brake electromagnet, in a sub-circuit mounted in parallel on the main contactor.
7. Device according to claim 6, characterized in that the control circuit of the brake electromagnet comprises a first sub-circuit in which a relay and the main contactor is inaerate, a second sub-circuit comprising the winding brake solenoid and a normally-open contact of said relay and a third sub-circuit bypassing the main contactor and comprising a normally open contact of said relay and said positioning contactor, so that when the first sub- circuit has been closed by closing the main contactor, the electromagnetic brake circujt remains closed after opening of said contactor as long as the positioning contactor is closed.
8. Device according to claim 7, characterized in that the shaft of the positioning head has a boss opening the movable contact of the positioning contactor.
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9. Device according to claims 7 and 8, characterized in that the positioning head has two positioning contactors angularly offset with respect to each other and the shaft has two bosses, each acting on one of the contactors, each of these contactors being connected on the one hand in series with one of the contacts of a change-over switch and on the other hand in parallel with the main contactor, one directly, the other via a normally open contact of said contactor relay.
10. Device according to claim 9, characterized in that each of the contactors of the positioning head is arranged in a box adjustable angularly relative to one another.
11. Device according to any one of claims 3 to 10, characterized in that it comprises a retractable member for locking the drive shaft in an axial position corresponding to a movement of the lever, sufficient to close the main contactor and to an axial displacement of the clutch disc greater than that of the low speed ring gear, but less than the distance which separates this clutch disc in the rest position from the high speed ring gear.
12. Device according to claim 11, characterized in that the retractable member comprises a rod actuated by a push button, the rod whose end is disposed in the path of a notch formed in the sleeve of the drive shaft. .
13. Device for driving a mechanical assembly as described above or in accordance with the appended drawings.