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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.