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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION formée par
LINDAUER DORNIER GESELLSCHAFT MBH pour : "Dispositif pour soulager des mécanismes d'entraînement de pièces effectuant un mouvement de va-et-vient".
Priorité d'une demande de brevet en République
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"Dispositif pour soulager des mécanismes d'entraînement de pièces effectuant un mouvement de va-et-vient".
La présente invention est relative à un dispositif pour soulager des mécanismes d'entraînement de pièces de métier à tisser, qui effectuent un mouvement de va-et-vient alternativement entre deux positions extrêmes. Comme exemple de possibilité de mise en oeuvre de tels agencements dans des métiers à tisser, on peut citer, comme pièces effectuant un mouvement de va-et-vient, les lances rigides pour l'insertion de fil de trame et le peigne destiné à frapper le fil de trame inséré. Dans les deux exemples, les pièces doivent être amenées, en un temps aussi court que possible, d'une position extrême dans l'autre et être ensuite déplacées à nouveau vers l'arrière dans la position de départ. Des masses considérables sont à accélérer et à freiner à nouveau.
Cela apparaît d'une manière particulièrement ritte lors de l'entraînement du peigne.
Dans des métiers à tisser, l'entraînement est reçu d'un arbre d'entraînement principal pivotant de manière continue, par l'intermédiaire d'excentriques ou de manivelles. Dans des métiers modernes, on utilise très souvent des excentriques doubles complémentaires qui fonctionnent largement sans jeu.
Des forces importantes sont à appliquer par les
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excentriques et à transmettre, par l'intermédiaire de leviers à galet, aux pièces oscillantes, par exemple au peigne, soit directement soit éventuellement par l'intercalation d'autres organes. En ce qui concerne l'augmentation souhaitable du rendement des métiers, une grande importance est à apporter à ce problème, car une augmentation de la vitesse du travail a pour effet une augmentation supplémentaire des forces ce qui, pour des raisons de capacité de sollicitation des pièces, entraîne à son tour un agrandissement des dimensions et une croissance des masses à déplacer.
Cependant, ce n'est pas la valeur des forces importantes à appliquer qui est seule perturbatrice, mais il faut noter en supplément, comme étant désavantageux, la circonstance que, par les forces d'accélération et respectivement de ralentissement, il apparaît un manque d'uniformité non souhaitable de la rotation qui entraîne non seulement des secousses et des vibrations du métier, mais aussi des pointes de charge élevées dans l'entraînement.
Dans le brevet en République Fédérale allemande 147.501 est illustrée une solution du problème précité. Là, pendant le retour du battant, un ressort, qui est raccordé, d'une part, à un bras du battant et, d'autre part, au châssis du métier à tisser, est tendu. Par la tension du ressort, l'action du poids propre du battant peut être compensée, de même que la pression du battant sur l'arbre coudé correspondant ainsi que sur les pivots et tourillons. Au cours du mouvement de frappe du battant, la tension de ressort agit sous la
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forme d'une assistance et évite à nouveau la pression sur l'arbre coudé, les pivots et les tourillons. Sur ces derniers, l'arbre coudé ne peut plus, pendant le mouvement vers lavant et vers l'arrière du battant, exercer de manifestations de force, et au contraire il ne peut que permettre un guidage.
Tandis que dans le brevet en République Fédérale allemande 147.501 cité ci-dessus est décrit un agencementde ressort à simple effet dans lequel le ressort est agencé entre une pièce oscillante, c'est-à-dire le battant, et le châssis fixe, le ressort alternant entre un état de traction et un état détendu, la demande de brevet en République Fédérale allemande publiée OS 28 08 202 illustre un dispositif dans lequel est prévu un agencement de ressort à double effet. Deux ressorts mutuellement opposés formant une paire sont chacun raccordés, par une de leur extrémité, au peigne, à partir de côtés mutuellement opposés, et, par leur autre extrémité, au chassis du métier à tisser. Cet agencement est à l'état détendu dans une position centrale du battant.
Après chaque mouvement de frappe, le peigne est amené dans sa position de retour et là il est verrouillé par voie hydraulique. Ce n'est qu'après libération du verrouillage que le peigne peut effectuer un nouveau mouvement de frappe, l'énergie de ressort accumulée agissant pour l'accélération du peigne.
Les deux agencements connus ne montrent que des solutions pour l'entraînement du peigne et on ne peut pas les transférer à d'autres pièces
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oscillantes. Un accumulateur d'énergie à simple effet, comme dans le brevet en République Fédérale allemande précité 147.501, est naturellement moins efficace qu'un accumulateur d'énergie à double effet, dans lequel l'accumulateur d'énergie est à l'état détendu dans une position centrale de la pièce oscillante et devient par contre actif de manière soutenue dans les deux positions extrêmes, pour l'accélération de la pièce, comme notamment dans la demande de brevet en République Fédérale allemande précitée OS 28 08 202.
Ce dernier agencement présente un inconvénient en ce que le verrouillage hydraulique et la commande de la libération du peigne nécessitent une dépense non souhaitable. En outre, des accumulateurs d'énergie à double effet présentant chacun deux systèmes de ressort ne peuvent que très difficilement être logés dans un métier à tisser pour des raisons spatiales.
En partant de cet état de la technique comprenant des éléments élastiquement déformables et agissant comme des accumulateurs d'énergie, la présente invention a pour but de mettre au point un dispositif dans lequel les forces à appliquer depuis un mécanisme d'entraînement tournant de manière continue, par exempt à partir des excentriques, et à transmettre aux pièces oscillantes, sont, aussi pour d'autres pièces oscillantes, très largement réduites avec une dépense aussi faible que possible et dans lequel par conséquent les inconvénients précités sont autant que possible évités.
On résout le protième suivant l'intention
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par le fait qu'un accumulateur d'énergie est raccordé à chacune de ses deux extrémités à une pièce oscillante, les mouvements d'oscillation des pièces ne se chevauchant sensiblement pas. Comme éléments élastiquement flexibles on peut mettre en oeuvre différentes formes de réalisation, par exemple des ressorts agissant par voie mécanique ou encore des ressorts agissant par voie pneumatique.
Une particularité essentielle de l'invention est que, pour deux pièces oscillantes, par exemple pour le peigne et l'organe d'insertion de trame, il est prévu un élément accumulateur d'énergie commun. C'est possible parce que les mouvements de l'organe d'insertion de trame et du peigne ne se chevauchent que très faiblement ou pas du tout.
Etant donné l'utilisation de l'excentrique double complémentaire précité dans l'entraînement du battant, le battant est pratiquement verrouillé pendant l'insertion de la trame, et inversement, pendant la frappe du peigne, les organes d'insertion de trame ne sont pas en mouvement et par conséquent ils peuvent également être considérés comme verrouillés.
Au contraire de la demande de brevet en République Fédérale allemande précitée OS 28 08 202, on n'a pas besoin de dispositifs de verrouillage particuliers et de dispositifs de commande particuliers pour la libération des pièces verrouillées. L'élément accumulateur d'énergie n'est raccordé qu'aux deux pièces oscillantes adjointes et il n'a pas besoin d'un point de raccordement stationnaire sur le châssis du métier. Etant donné la présence pour deux
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pièces oscillantes de l'élément d'accumulation d'énergie commun, on n'a besoin que'd'une faible dépense de construction.
Il n'est pas requis pour l'essence de l'invention que les éléments élastiques présentent leur état détendu dans la position centrale exacte de la pièce sur laquelle ils sont fixés, mais au contraire cet état peut plutôt être ajusté selon les exigences avec une déviation plus ou moins grande depuis le point central géométrique.
Par l'invention, on obtient une diminution sensible des forces à appliquer et par conséquent une économie d'énergie dans le bilan des rendements ainsi qu'une meilleure stabilité de marche de la machine. Avantageusement, les éléments d'accumulation d'énergie élastiques sont mesurés de telle façon que leur énergie absorbée et accumulée dans les positions extrêmes du mouvement oscillant corresponde essentiellement aux forces d'accélération et respectivement de ralentissement qui apparaissent là au début et respectivement à la fin du mouvement oscillant. Par conséquent, dans le cas idéal, les manques d'uniformité de rotation, non souhaitables, qui apparaissent dans la marche de la machine à la suite des forces d'accélération et respectivement de ralentissement à appliquer, peuvent être évités.
On peut encore mentionner que l'invention peut évidemment aussi être mise en oeuvre et adaptée lorsque, lors du mouvement oscillant, des accélérations ou ralentissements différemment grands dans la zone des positions extrêmes sont souhaitables et que par
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conséquent également des temps d'inversion, et même des temps d'arrêt, différemment grands doivent exister.
Par les moyens suivant l'invention les forces d'accélération et de ralentissement peuvent être réduites ou largement évitées même lors de la mise en oeuvre connue on soi de poids d'équilibrage des masses dans les métiers cités. L'invention permet en outre un mouvement plus rapide des pièces, par exemple du peigne, déjà lors de la mise en marche du métier à partir de la position d'arrêt et elle diminue de ce fait le danger de la formation de défautsde démarrage dans les tissus.
Fondamentalement, l'invention avec son agencement d'éléments élastiques sur des pièces oscillantes peut être mise en oeuvre pour soulager l'entraînement dans tous les mécanismes dans lesquels un mouvement de va-et-vient est dérivé depuis un mécanisme d'entraînement tournant en continu, donc par exemple également dans le cas d'une commande à manivelle. Les systèmes de ressort peuvent être agencés individuellement ou au cas où cela est nécessaire à plusieurs, par exemple chaque fois un système de ressort aux deux extrémités de l'arbre d'un peigne, de même que l'entraînement peut être réparti sur plusieurs excentriques ou sur un excentrique double.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente un
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dispositif d'entraînement suivant l'invention pour des lances et pour le peigne, dans la position d'insertion de la trame.
La figure 2 représente le- dispositif d'entraînement suivant la figure 1 dans la position de frappe du peigne.
La constitution du dispositif d'entraînement des organes d'insertion de trame et du peigne est tout d'abord expliquée. Sur la figure 1 seules les pièces les plus importantes sont dessinées.
Par la référence 3 on désigne d'une manière simplifiée une partie du châssis du métier ou respectivement du corps. Sur un arbre principal 17 qui tourne en continu sont agencées deux roues excentriques 9 sous la forme d'un excentrique double dont les voies incurvées sont chacune palpées par un galet palpeur 8.
Les galets palpeurs 8 sont agencés aux extrémités d'un levier oscillant à deux bras qui est accouplé de manière fixe avec un levier à segment denté 1 et de façon mobile autour d'un support de pivotement 13.
Le levier oscillant et le levier à segment denté 1 effectuent un mouvement pendulaire en raison des courbes des voies des roues excentriques 9. Les deux positions extrêmes du mouvement pendulaire du levier à segment denté 1 sont illustrées en traits pleins pour la position avancée des organes d'insertion de trame et en traits mixtes pour la position de retrait des organes d'insertion ce trame. Une couronne dentée agencée sur le levier à segment denté 1 vient en prise avec un mécanisme intermédiaire 14 non représenté de manière détaillée, par
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lequel le mouvement oscillant est transmis à un pignon d'entraînement 15. Le pignon 15 est en prise avec la partie dentée d'une lance 16 représentée en section transversale.
Le mouvement oscillant du levier à segment denté 1, qui a lieu dans le plan du dessin, est par conséquent converti en un mouvement, qui s'étend perpendiculairement au plan du dessin, d'avance et de retour de la lance 16. Dans cette mesure, le dispositif correspond à l'état précédemment cité de la technique, dans lequel toutes les forces doivent être appliquées pour le mouvement oscillant par les excentriques.
On peut à présent décrire l'entraînement du peigne. Cet entraînement est prélevé à partir d'un arbre 18 qui tourne de manière continue, par l'intermédiaire d'une commande à came. Deux roues excentriques 7 sont agencées sur l'arbre 18 en qualité de pièces de la commande à came. Des galets palpeurs 6 transmettent un mouvement oscillant au peigne 5 agencé de manière à pouvoir pivoter sur l'arbre 11 du peigne, par l'intermédiaire de leviers oscillants non représentés de manière détaillée.
Sur la figure 2, la position de frappe du peigne 5 est représentée en traits pleins Et la position de repos arrière du peigne 5 en traits mixtes. A l'opposé du peigne 5 est prévu un bras oscillant 4 sur lequel, ainsi qu'il sera expliqué davantage dans la suite, un élément élastique est raccordé à titre d'accumulateur d'énergie. L'utilisation d'excentriques doubles dans les mécanismes à came évite des ressorts de rappel sur les pièces oscillantes et empêche un
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saut ou un décollement perturbateur des galets palpeurs à partir des roues excentriques adjointes.
Les pièces de l'un quelconque des deux dispositifs d'entraînement, c'est-à-dire par exemple de ceux du peigne 5 et du levier à segment denté 1, oscillent dans des plans identiques ou au moins dans des plans parallèles. Suivant l'invention, un organe élastique, ici dans l'exemple de réalisation un ressort hélicoïdal 2, est mis en oeuvre comme accumulateur d'énergie entre les deux pièces oscillantes.
Comme on l'a déjà mentionné précédemment, l'une ces extrémités du ressort 2 est articulée sur le point 10 du levier oscillant 4. L'autre extrémité du ressort 2 est fixée au point d'articulation 12 du levier à segment denté 1. Le ressort hélicoïdal 2 forme un accumulateur d'énergie commun aux deux entraînements, c'est-à-dire celui du mouvement des lances et celui du mouvement de frappe du peigne. Cela est possible parce que les deux processus de déplacement de l'entraînement des lances et de l'entraînement du peigne ne se chevauchent pas dans le temps ou uniquement très faiblement.
On peut décrire à présent le mode de fonctionnement du dispositif. On peut tout d'abord admettre à l'aide de la figure 1 qu'un fil de trame est inséré dans la foule par une lance 16. Le levier
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à segment denté 1 est amené depuis sa position représentée en traits miXes dans la position représentée en traits pleins par l'excentrique double 9. La lance 16 est avancée dans la foule par le mécanisme intermédiaire 14. Pendant ce temps, le mécanisme à
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cames 6,7 se trouve en position d'arrêt pour l'entraînement du peigne, de sorte que pendant ce temps le peigne 5 reste dans sa position de repos illustrée sur la figure 1. Par l'utilisation d'un excentrique double complémentaire, le peigne 5 est pratiquement verrouillé.
Le point d'articulation 10 du ressort hélicoïdal 2 sur le levier oscillant 4 agit ainsi comme un point fixe solidaire du métier, tandis que l'autre point d'articulation 12 du ressort sur le levir à segment denté 1 effectue un mouvement. Au début du processus d'insertion de trame, le levier à segment denté 1 se trouve, comme mentionné, dans la position représentée en traits mixtes. Le ressort 2 se trouve sollicité par traction entre ses deux points d'articulation 10 et 12. Au cours du pivotement du levier à segment denté 1 à partir de sa position de départ, le ressort 2 est détendu et il agit sous la forme d'une assistance à la force d'entraînement exercée par le mécanisme à cames 8, 9 sur l'entraînement des lances.
Le ressort 2 est à l'état détendu dans une position centrale du le- vier à segment denté 1 et il est sollicité par compres- sion au cours de la suite du déplacement du levier à segment denté 1. Il contribue alors à freiner le mouvement d'avance de la lance 16. L'énergie alors absorbée est accumulée dans le ressort 2 pendant un temps bref, c'est-à-dire aussi longtemps que la lance 16 est avancée dans la foule, et, lors du retrait de la lance 16, cette énergie assiste le mouvement de cette dernière. A la fin d'un cycle complet du mouvement de pivotement alternatif du
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segment denté 1, le ressort 2 est à nouveau sollicité par traction.
Au cours de la poursuite de la rotation de l'arbre d'entraînement principal 17, le levier oscillant 1 est à présent verrouillé par la forme de l'excentrique double 9 et son point d'articulation 12 du ressort 2 agit comme un point fixe pendant la durée de la frappe du peigne à réaliser à présent.
Ce cas est représenté sur la figure 2. Le mécanisme à cames 6,7 termine sa position d'arrêt et déplace le peigne 5 depuis la position en traits mixtes jusque dans la position représentée en traits pleins, pour la frappe. L'énergie accumulée dans le ressort 2 agit au commencement du mouvement sous la forme d'une assistance à l'accélération du peigne 5. Pendani le mouvementée frappe du peigne, le ressort 4 passe par la position intermédiaire détendue, en partant de la position sollicitée par la traction, et il est enfin sollicité par une compression dans la position la plus en avant du peigne 5. Dans ce cas également, le ressort 2 absorbe une partie de l'énergie cinétiqt de la frappe du peigne et il accumule l'énergie jusqu'c pivotement arrière du peigne 5.
Pendant la totalité de la durée de la frappe du peigne, le levier à segment denté 1 reste verrouillé pour l'entraînement de la lance.
Comme 1 gale de pivotement du levier à segment denté 1 et du peigne 5 peuvent être différemment grands, il est avantageux de rendre ajustables les distances entre les points d'articulation concernés 10 et respectivement 12 et leur centre de rotation
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respectivement adjacent. Il est aussi possible de prévoir une accumulation d'énergie différemment grande dans les positions extrêmes respectives de l'agencement de ressort.
On peut encore mentionner qu'évidemment le principe de l'invention, à savoir de prévoir un accumulateur d'énergie commun pour deux pièces oscillantes, peut aussi être réalisé avec d'autres éléments élastiques que le ressort hélicoïdal précité.
Ainsi on peut par exemple utiliser des ressorts à barres de torsion ou des ressorts à gaz sous pression.
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.