Mécanisme de commande de tension.
L'invention a pour objet un mécanisme de commande de tension, dans lequel une force de freinage est appliquée à un support rotalif pour commander le déroulement d'une matière qui exerce un couple sur ledit sup- port, ce dernier étant monté de faon à pouvoir se mouvoir à partir d'une position d'équi- libre déterminée par l'égalité des forces appliquées dans un sens par la matière sous tension et dans l'autre sens par une charge de déviation du support.
Le mécanisme selon l'invention peut être utilisé pendant la manipulation de toute matière flexible, telle que celle portée en masse enroulée sur un support rotatif. Il peut également être employé lorsque de telles matières, pendant un procédé de fabrication, sont enroulées autour d'un tambour ou support dans le but de contrôler leur mouvement d'un point à un autre. Des exemples de telles matières sont des textiles sous forme de fils, bandes, fibres, draps ou analogues ; du métal flexible ou matière métallique de forme similaire, tels que feuilles, rubans, bandes, fils ou analogues ; des matières plastiques et du papier.
Lorsqu'on désire régler la tension de la matière pendant le retrait, il est habituel d'appliquer une force de freinage au support et de régler la force de freinage par rapport à la force de retrait pour produire la tension désirée.
Le mécanisme de commande de tension suivant la présente invention est caractérisé en ce qu'il comprend un élément rotatif de freinage relié mécaniquement au support pour en recevoir le couple, au moins un organe de freinage destiné à coopérer avec l'élément rotatif de freinage sous l'influence de moyens de charge destinés à produire une'condition de frottement statique dont l'effet est suffisant pour empêcher normalement la rotation du support, la liaison mécanique entre le sup- port et l'élément de freinage étant susceptible de fléchir pour produire une force desti- née à commander tout effort désiré de freinage de l'organe de freinage sur l'élément rotatif de freinage pour qu'il soit proportionnel au couple exercé sur le support par la tension de la matière,
des moyens susceptibles d'être réglés et destinés à faire agir une snitre force sur l'organe de freinage avec un mouvement d'amplitude variable sur ce dernier et lesdits moyens susceptibles d'être réglés étant destinés à imprimer un mouvement à l'organe de freinage par rapport à l'élément rotatif de freinage sans modifier la charge de freinage appliquée de telle façon que, lorsque la tension de la matière dépasse une cer- taine limite, les conditions de frottement statique entre l'organe de freinage et l'élément sont rompues et remplacées par des conditions de frottement dynamique, ce qui permet une rotation contrôlée du support, lesdits mouvements de l'organe de freinage variant selon les variations de la tension afin de maintenir la tension moyenne de la matière sensiblement constante.
Un exemple particulier d'un problème où un tel mécanisme peut être utilisé est le réglage de la tension des fils de chaîne d'un métier à tisser dans lequel ces fils sont portés sur un support rotatif, appelé ensouple, et retirés par tension pendant le procédé de tis- sage, l'étoffe tissée étant enroulée sur un autre rouleau ou tambour, qui est entraîné mécaniquement à une vitesse prédéterminée.
Etant donné que, dans la plupart des textiles, 1'effort de rupture des fils de chaîne est sensiblement constant, on verra que si la tension de ceux-ci est maintenue normalement près de leur point de rupture, un mécanisme quelconque doit être prévu pour contrecarrer toute tendance vers des variations de tension qui pourraient autrement dépasser cet effort de rupture, et le mécanisme doit être extrêmement sensible aux facteurs occa- sionnant de telles variations, afin de compen- ser celles-ci automatiquement et instantanément.
Des mécanismes ont été développes ct sont bien connus pour contrecarrer des variations cycliques majeures telles que le foulage, mais il reste toujours le problème de compenser automatiquement les variations dues au chan gement graduel du diamètre de la masse de fils sur l'ensouple.
Dans un métier à tisser dans lequel du fil ou autre matière est retiré d'un tambour, ensouple ou autre support rotatif ou élément d'alimentation et exerce un couple sur cet élément qui varie avec le rayon effectif de la tension appliquée, le mécanisme de commande de tension peut comporter un tambour de frein ou organe analogue, une liaison de commande entre cet élément d'alimentation et le tambour de frein ou organe analogue, de sorte que ce dernier est amené à tourner à une vi tesse proportiomlelle à celle de l'élément d'ali- mentation,
au moins un organe de frein entrant en contact avec le tambour de frein ou organe analogue sous une charge initiale appliquée qui est suffisante pour empêcher la rotation de cet élément dans des conditions de frottement statique entre les surfaces de frein en contact, des moyens pour régler automatiquement la charge appliquée sur l'organe, ou organes de frein pour compenser les variations du couple agissant sur l'élé ment d'alimentation et qui sont dues aux variations du rayon effectif, afin de maintenir un effet de freinage statique initial détermine à l'avance au-dessus d'un minimum prédéter- miné et des moyens commandés en fonction de tension de la matière, de sorte que,
lors de l'augmentation de la tension au-dessus d'une limite déterminée, un mouvement intermittent de l'organe ou organes de frein par rapport au tambour de frein ou organe analogue s'eL- fectue de telle manière que, tandis que la charge de freinage appliquée reste inchangée, le frottement statique dans le frein soit rompu pendant ce mouvement relatif et remplacé par un frottement cinétique, de sorte que, sous l'effet du couple agissant sur l'élé- ment rotatif, ce dernier puisse tourner par pas d'une amplitude déterminée par l'amplitude et ou la vitesse et ou la durée du mouvement communiqué à l'organe ou organes de frein.
Dans un métier à tisser, les organes de frein sont, de préférence, actionnés de façon que dans les conditions de frottement cinéti- que, l'ensouple puisse tourner d'un degré com parativement petit, de préférence deux fois par langage de la navette, et dans des condi tions de frottement statique soit amenée à s'arrêter entre chaque mouvement. Les arrêts sont bien définis et ont lieu alternativement à ou à proximité des positions de battage et centre-arrière du battant. Le degré de chaque mouvement est déterminé par l'état de la tension de la chaîne à tout moment et est aug- menté automatiquement si la tension aug- mente et diminue si la tension tombe.
De préférence, les moyens précités pour régler la charge appliquée sur le ou les organes de frein sont prévus dans, ou en association avec, la liaison de commande entre l'élément rotatif et le tambour de frein ou organe analogue, la disposition étant telle que la charge de freinage est réglée suivant le couple exercé sur l'élément rotatif, par exem- ple à l'aide d'un galet ou poulie de tension en contact avec une chaîne de commande et agissant sur un support monté de façon amovible pour le ou les organes de freinage pour varier la charge de freinage appliquée.
Le ou les organes de frein peuvent se dé- placer par rapport au tambour de frein ou organe analogue dans un sens transversal au plan ou sens de rotation de celui-ci et peuvent subir un mouvement oscillatoire, ou un mouvement intermittent ou pulsatoire dans un sens, sous la commande de moyens sensibles à des variations de tension sur la matière.
Le mouvement du ou des organes de frein par rapport au tambour de frein ou organe analogue peut être réglé par un mécanisme de levier tâteur actionné par le mouvement d'un support pour l'élément rotatif.
Les moyens pour effectuer le mouvement du ou des organes de frein suivant les variations de tension peuvent comprendre des moyens chargeurs réglables, tels qu'un poids, disposés de sorte que la tension produite par les moyens de commande puisse être ajustée et maintenue.
Suivant une forme d'exécution préférée, le tambour de frein ou organe analogue présente une rainure eireonférentielle et un organe de frein sous forme d'une barre de frottement, disposée tangentiellement pour tourner autour de son axe et disposée pour coopérer avec la rainure.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du méca nisme objet de l'invention.
La fig. 1 en est une vue en élévation.
La fig. 2 en est une vue de côté partiellement coupée.
La forme d'exécution du mécanisme de commande de tension représentée au dessin est destinée à la commande de chaîne d'un métier à tisser. Ce mécanisme de commande de tension forme un ensemble susceptible d'être fixé à un métier à tisser par des consoles ou des entretoises. Il comporte une base 1 fixée à un bâti fixe 2 s'étendant vers le haut et qui peut être une partie du métier à tisser, un sous-bâti 3 supporte à pivot sur une lame flexible 4 portant un élément rotatif, constitué par une ensouple 5, portée par un arbre tubulaire 6 pourvu d'une manivelle d'entrainement 6a, la chaîne A étant amenée de l'ensouple sur un contre-rouleau 7.
Des moyens de commande de tension comportent un tambour de frein 8, rainure cir- conférentiellement, qui est relié mécaniquement à l'arbre 6, afin de tourner à une vitesse directement en proportion à celle de l'arbre 6, par exemple au moyen d'une chaîne 9 destinée à coopérer avec une roue à chaîne 10 sur l'arbre 6 et une roue à chaîne 11 sur un arbre portant le tambour de frein rainure S. Une poulie 12 pourvue de moyens de réglage 13 est destinée à rattraper le jeu dans la chaîne.
LTn organe de frein 14 sous forme d'une barre de frottement est monté pour tourner dans un support 15 susceptible de pivoter en 16, la barre de frottement étant disposée tangen- tellement par rapport au tambour rainure 8.
Le support 15 est chargé au moyen d'un ressort réglable 17 pour appliquer une charge de freinage initiale déterminée à l'avance.
Dans le but de régler le chargement initial sur le frein suivant les variations dans le diamètre de la matière sur l'ensouple 5, un galet de tension 18 est disposé pour être en contact avee la chaîne 9, ce galet étant monté sur un levier 19 monté à pivot sur le support 15 et pourvu de moyens de réglage 20 en contact avec une butée 21 du support 15, la disposi- tion étant telle que le chargement préalable initial du frein est réglé suivant la tension dans la chaîne 9, laquelle. à son tour, dépend du couple exercé sur 1'arbre 6 résultant de la tension dans les fils de chaîne A et du rayon de la chaîne sur l'ensouple 5 à partir de son axe, à chaque instant. Ainsi, à mesure que le diamètre de la chaîne sur l'ensouple décroît, la charge du frein diminue propor tionnellement.
Le chargement préalable initial du frein est tel que, dans des conditions de frottement statique entre la barre de frottement 14 et le tambour de frein 8, la force de freinage est maintenue au-dessus d'un minimum déter- miné à l'avance suffisant pour retenir l'ensouple 5 contre une rotation. Si la barre de frottement est tournée afin de se déplacer relativement au tambour de frein 8 dans un sens transversal à son plan afin de ne pas changer la charge de freinage, les conditions de frottement statique seront rompues et remplacées par un frottement cinétique qui, en réduisant l'effet de freinage, permet ainsi la rotation de l'ensouple 5.
Afin de compenser les variations dans la tension de la chaîne A, des moyens commandés par de telles variations sont destinés à produire le mouvement de la barre de frottement 14 par rapport au tambour de frein 8 par pas, dont la vitesse et ou l'amplitude et ou la durée varient suivant les variations de la tension de la chaine.
Dans ce but, la barre de frottement 14 est pourvue à une extrémité d'un bras de levier 22 s'étendant latéralement à partir. de celle-ci, et à son extrémité extérieure, ce bras de levier 22 est relié par un raccordement universel approprié à une bielle 23, laquelle, à son extrémité'inférieure, est pourvue d'un gou- jon 24 s'étendant dans une ouverture allon gée dans un levier 25 de forme triangulaire, ce goujon 24 pénétrant dans l'espace triangu- laire intérieur du levier 25 à vide.
Le levier 25 est monté sur un contre-arbre 26 qu'on fait osciller à une certaine fréquence prove- nant d'une partie du métier à tisser, telle qu'une épée de battant, au moyen d'une tige de raccordement 27 susceptible de pivoter sur un bras 28 fixé au contre-arbre 26,. et ainsi des mouvements oscillatoires intermittents seront communiqués à la barre de frottement 14, l'amplitude de tels mouvements dépendant de la distance du goujon 24 de l'axe du contre-arbre 26.
La variation de l'amplitude des mouve- ments communiqués à la barre de frottement 14 en fonction de variations de tension dans la chaîne A est obtenue en reliant l'extrémité inférieure de la bielle 23 au moyen d'une tige 29 à l'extrémité inférieure d'un levier tâteur 30 qui est monté à pivot en 31 et est pourvu d'un galet 32 destiné à entrer en contact avec une face adjacente du bâti pivotant 3. Le levier 30 est muni d'un bras 30a qui porte un poicls 33 réglable le long du bras 30a. La tension à maintenir dans la chaîne est déterminée par la position et la grandeur du poids 33 sur le bras 30a.
Si le poids sur le bras 30a agissant par le galet 32 contre le sous-bâti 3 n'est pas qui- libré par une forée opposée exercée sur le sousbâti 3 par la tension dans la chaîne A, l'extré- mité inférieure du levier tâteur 30 sera disposée dans une position dans laquelle le gou- ion 24 sur la bielle 23 reliée au levier 30 par la tige 29 sera disposé à une telle distance de l'axe du contre-arbre 26 que le déplacement à vide entre le goujon 24 et la formation trian gulaire intérieure du levier 25 est tel qu'aucun mouvement n'est communiqué à la barre de frottement 14.
Lorsque la tension dans la chaîne A augmente, le sous-bâti 3 se déplacera vers le bâti fixe 2 et en exerçant une pression sur le galet 32 amènera le levier tâteur 30 à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre, de sorte que le goujon 24 sera dé- placé vers l'extrémité libre du levier 25 et, suivant le degré d'un tel déplacement, le gou- jon 24 sera engagé par le levier 25 pour transmettre des mouvements oscillatoires à la barre de frottement 14, l'amplitude de tels mouvements dépendant de la distance du goujon 24 de l'axe du contre-arbre 26.
Ainsi, plus l'augmentation de la tension dans la chaîne A sera grande, plus grande sera l'amplitude des mouvements de la barre de frottement 14 et vice versa. Comme déjà mentionné, le mouvement de la barre de frottement 14 par rapport au tambour de frein 8 rompt le frottement statique, et la réduction qui en résulte dans l'effet de frottement permet un dégagement commandé de l'ensouple 5 par pas de petite valeur qui a lieu deux fois par langage de la navette avec un arrêt défini entre chaque mouvement, les arrêts étant bien définis et ayant lieu alternativement près des positions de battage et centre-arrière du battant.
Le degré de chaque mouvement est déterminé par la tension de la chaîne à ce moment, aug- mentant automatiquement si la tension augmente et diminuant si la tension tombe.
Afin de compenser les variations cycliques de la tension de la chaîne, l'ensemble de levier tâteur est monte comme suit : Le pivot 31 du levier 30 est porté par un levier coudé 34, susceptible de pivoter en 35 à une console e 2a montée sur le bâti 2. Un bras s'étendant hori- zontalement du levier 34 est relié au moyen d'une tige 36 à un levier rainure 37 monté rigidement sur le contre-arbre 26, le raccor- (lement de la tige 36 au levier 37 étant réglable en ce qui concerne sa distance à l'axe du contre-arbre 26.
Ce montage de l'ensemble de levier tâteur assure un mouvement de va et-vient cl-Li sous-bâti 3 en synchronisme avec le métier à tisser, qui compense les prinei- pales variations cycliques de tension, n'affeetera pas la pression exercée par le sous-bâti 3 sur le galet 32 sous l'effet de la tension dans Ja chaîne A et ainsi ne gênera pas le maintien automatique de la tension moyenne constante déjà décrite.
Afin de contrecarrer toute tendance à un fonctionnement irrégulier du levier tâteur 30, ce levier 30 est pourvu d'un bras 43, dont l'extrémité extérieure est reliée à pivot à une tige tombante 44,. dont l'extrémité inférieure est reliée par une bielle 45 à un ergot 47 sur la partie supérieure du levier 25. La tige tombante 44 est pourvue, à son extrémité inférieure, d'une plaque amortisseuse 46 disposée entre des plaques fixes 48 avec l'inter- position de tampons de frottement 49 chargés par un ressort réglable 50.
Ce mécanisme amortisseur sert également à empêcher tout effort réactionnaire soutenu sur la chaîne, lorsque le métier à tisser est arrêté.
Le mouvement du sous-bâti 3 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre est limité au moyen d'une butée 51 sur une partie de bâti fixe 52. Un prolongement 15a sur le support 15 est destiné à être actionné manuellement pour dégager le frein si on le désire, tandis que, pour faire tourner l'ensouple 5 en vue d'ajuster ou régler initialement la chaîne : 1, une roue à main 38 est montée sur un arbre 39 ayant à son extrémité inférieure un pignon d'angle 40, lequel, par un déplacement axial de l'arbre 39 contre l'action d'un ressort 42, est susceptible d'être mis en prise avee une roue d'angle 41 solidaire du tambour de frein 8.
Le but du chargement préalable variable du frein sous l'effet du galet de tension 18 est de maintenir le frottement statique initial du frein dans un domaine de valeurs pour lesquelles la commande par freinage cinétique permet entièrement de maintenir une tension déterminée à l'avance.
Il est bien entendu que le mécanisme de commande de tension décrit est susceptible d'être appliqué à des machines autres qu'à des métiers à tisser, l'élément rotatif avec lequel est destiné à coopérer le mécanisme de commande de tension peut comporter un tambour d'alimentation ou un rouleau autour duquel la matière est enroulée en passant d'un point à un autre, ou dans lequel la matière est maintenue en contact à frottement par des moyens tels qu'un rouleau à pincement, et dans ces dispositions il n'existe pas de néeessité de chargement préalable variable du frein pour toute tension donnée.
Un chargement préalable variable du frein suivant les variations du diamètre de la matière sur l'ensouple ou autre élément rotatif peut être effectué de toute autre manière appropriée. En outre, le frein peut être de toute autre construction appropriée pourvu d'un ou plusieurs organes de frein coopérant avec un tambour à frottement ou organe analogue et mobile par rapport à celui-ci, de manière à ne pas influencer la charge de freinage appliquée. En outre, au lieu d'actionner la barre de frottement avec un mouvement oscillatoire, cette barre peut être déplacée par pas dans un sens, par exemple au moyen d'une roue à rochet et des linguets à simple ou double action. Deux ou plusieurs ensembles commandant les chaînes sous di- verses tensions peuvent être employés en combinaison.