Machine enrouleusedérouleuse à action commandée
I1 est bien connu qu'une bobine sur laquelle s'enroule, ou de laquelle se déroule un matériau (fil, câble ou nappe) doit avoir sa vitesse de rotation asservie soit à la délivrance du matériau débité par l'appareil délivreur (cas de l'enroulement) soit au besoin de l'appareil récepteur ou utilisateur (cas de déroulement).
I1 est donc nécessaire de synchroniser la vitesse linéaire d'enroulement avec celle de la machine absorbant ou délivrant le matériau, en vue d'éviter que des incidents ou malfaçons se produisent, tout en tenant compte que la vitesse angulaire, le diamètre, le poids, les variations de vitesses de la bobine peuvent avoir des valeurs élevées et déterminer, en conséquence, des énergies cinétiques importantes à fournir ou à absorber.
L'invention vise une machine enrouleuse-dérouleuse à action commandée munie d'un dispositif de régulation de vitesse qui répond aux conditions de fonctionnement sus-énoncées.
La machine enrouleuse-dérouleuse à action commandée comportant deux freins agissant alternativement sur l'arbre porte-bobine entraîné par un moteur par l'intermédiaire d'un différentiel, une timonerie actionnant simultanément mais inversement les deux freins et un dispositif compensateur sollicité par le matériau en translation, caractérisée en ce qu'un dispositif amortisseur et accélérateur asservi au déplacement de ce dispositif compensateur agit sur cette timonerie commune aux deux freins.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple une forme d'exécution de l'invention.
La fig. 1 est une coupe en plan d'une machine conforme à l'invention.
La fig. 2 est un schéma montrant le fonctionnement d'un compensateur.
La fig. 3 est une coupe de profil faite selon 111-111 de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue de détail de la commande du dispositif amortisseur-accélérateur.
Comme on le voit sur ces figures, la machine enrouleuse (ou dérouleuse à action commandée) comprend un bâti 1 dont la partie inférieure 1, sert de réservoir au fluide hydraulique.
Un arbre principal 2 tourne dans des paliers portés par deux parois opposées dudit bâti. Sur cet arbre 2 sont fixés extérieurement au bâti île toc 3 d'entrainement de la bobine 4 et, intérieurement deux pignons 5 et 6.
De même, parallèlement à cet arbre principal 2, tournent deux autres arbres 7 et 8. L'arbre 8 traverse la paroi du bâti 1, comme il sera dit plus loin.
Sur l'arbre 7 sont fixés un pignon 9 engrenant avec le pignon 5 et le pignon 10 de la pompe du frein hydraulique 11 dont le boîtier est assujetti au bâti 1.
Sur l'arbre 8, intérieurement au bâti est fixé le pignon 12 de la pompe du frein hydraulique 13 dont le boîtier est assujetti audit bâti. Le frein 13 est identique au frein 11. Ces deux freins constituent un variateur hydraulique de vitesse à action négative.
Extérieurement au bâti 1 sur l'arbre 8 est claveté le planétaire d'entrée 14 d'une poulie réductrice 15 tandis que le planétaire de sortie 16 de cette poulie est solidaire en rotation d'une douille 17 traversant le palier 18 et sur laquelle est claveté le pignon 19 engrenant avec le pignon 6. La poulie réductrice 15 qui constitue un différentiel reçoit son mouvement d'un moteur 20 par l'intermédiaire de courroies 21 et d'une poulie 22.
Les freins 1 1 et 13 sont en communication avec le réservoir 1 < de fluide hydraulique, un radiateur 23 et le ventilateur 24 actionnés par le moteur 20 provoquent le refroidissement de ce fluide. Les clés 25 et 26 des robinets des freins hydrauliques 1 1 et 13 sont réunies par une timonerie 27 dont la commande sera expliquée plus loin.
La machine est munie d'un compensateur dont la conception est fonction de la nature du matériau à enrouler (ou à dérouler). Ce compensateur, dont le rôle est de déterminer la tension du matériau, est placé entre la bobine 4 et l'appareil délivreur (ou récepteur), non représenté.
Ce compensateur peut, par exemple, être de la forme de celui qui est représenté sur la fig. 2: un levier 28 articulé par l'une de ses extrémités 28a en un point fixe, par exemple le bâti, est muni d'un poids 29 approprié et à son autre extrémité d'un galet 30 roulant sur le matériau à enrouler (ou à dérouler). On remarquera que le compensateur 28 dont le poids 29 détermine la tension du matériau transforme les écarts de vitesse entre l'organe débiteur (ou récepteur) et la bobine, en un mouvement angulaire que l'on met à profit pour provoquer, en conséquence, la variation de vitesse de rotation de la bobine. Un tel compensateur est particulièrement applicable dans le cas de gros câbles ou de nappes se déplaçant à vitesse lente.
S'il s'agit de fils fins se déplaçant à grande vitesse il est préférable d'utiliser un compensateur à moufle, comme cela est représenté aux fig. 1 et 3. Ce dispositif comprend une poulie multigorges de renvoi 31e dont l'axe a une position fixe et une poulie multigorges 31 dont l'axe 32 est solidaire d'un chariot 33 coulissant sur un rail 34 et pouvant ainsi s'approcher ou s'éloigner de la poulie 31,. Un poids 35 est fixé à l'extrémité d'une chaîne galle 36, passant sur un pignon approprié 37 formant renvoi d'angle et accrochée, d'autre part, à l'extrémité du chariot 33 tend à placer ledit chariot dans la position la plus éloignée de la poulie 3 la. A la manière de ce qui se passe dans un moufle, le matériau 33 arrive en F1 tangentiellement à ladite poulie 31a,
ceinture la poulie 31 puis la poulie 31, et à nouveau la poulie 31 pour sortir du moufle selon F, en direction du dispositif de trancanage (dispositif favorisant la juxtaposition des spires sur la bobine 4). On comprend aisément que, sous l'influence du poids 35, les variations de la tension du matériau sont transformées en déplacement linéaire du chariot 33.
On utilise ce déplacement linéaire, cas des fig. 1 et 3, ou le déplacement angulaire du levier 28, cas de la fig. 2, pour actionner directement ou indirec- tement la timonerie 27 de commande des clés des freins hydrauliques il et 13.
Si l'on veut obtenir une bobine bien formée, éviter les risques de rupture ou de fluage > , il est nécessaire que le compensateur agisse aussi rapidement que possible sur la vitesse de la bobine. I1 est donc opportun de disposer entre ces éléments un dispositif agissant avec promptitude.
A cet effet, le chariot 33 est taillé en crémaillère 37 sur l'une de ses faces, cette crémaillère engrenant avec le pignon 38 claveté sur un arbre 39 duquel est solidaire un pignon 40 engrenant à son tour avec une crémaillère 41 taillée dans la surface latérale d'un piston 42 coulissant dans un cylindre 43 fixé au bâti 1.
Le cylindre est en communication par l'une de ses extrémités avec le réservoir de fluide hydraulique la.
Si la tige 44 du piston agit sur la timonerie 27, aux déplacements dudit piston correspondra une variation de la position des clés 25 et 26 des freins 11 et 13.
Si l'on a eu soin de placer initialement ces clés, de manière que pour un même sens de déplacement angulaire, l'une ferme le circuit hydraulique correspondant, pendant que l'autre ouvre son propre circuit, le déplacement du chariot 33 en fonction de la tension du matériau, aura pour corollaire, la rotation des pignons 38 et 40, le déplacement de la crémaillère 41 et partant du piston 42 et de la timonerie 27, l'ouverture de l'un des robinets et la fermeture de l'autre, ce qui correspondra à une augmentation de la vitesse de la bobine (le robinet du frein 13 allant vers sa fermeture, tandis que le robinet du frein 1 1 va vers son ouverture) ou à une diminution de cette vitesse (par une tendance inverse des robinets) selon que le chariot compensateur 32 s'éloigne ou se rapproche de la poulie 30.
Comme tout système hydraulique le dispositif ci-dessus décrit comporte une certaine inertie et produit un freinage quand le piston change brusque- ment de sens de déplacement.
Pour obvier à cet inconvénient, la tige 44 n'est pas reliée au piston 42 mais à un piston 45 coulissant à l'intérieur du piston 44, ce piston 45, dont chacune des faces est en communication avec les extrémités opposées du piston 42, grâce aux canalisations 46 et 47, est maintenu en position d'équilibre à l'intérieur du piston 42 par deux ressorts tarés 48 et 49.
Le piston 42, obéissant à une rapide impulsion, ne pouvant se déplacer aussi rapidement que souhaitable en raison du débit des canalisations, la pression s'élève immédiatement dans la chambre intéressée du cylindre 43, provoquant un déséquilibre des pressions réactives des ressorts 47 et 48 et partant un déplacement amplifié du piston 45, déplacement qui a pour corollaire celui de la timonerie 27 et des clés 25 et 26 d'où une action immédiate sur les freins 11 et 13.
Avantageusement le cylindre 43 communique avec le réservoir la au moyen de deux canalisations 50 et 51, l'une étant réglementée par une soupape 52, l'autre par un pointeau réglable 53 permettant de régler la fuite 2.
Ce dispositif à la fois accélérateur et amortisseur permet d'appliquer à une bobine réceptrice ou débitrice, un couple moteur ou résistant proportionnel à la vitesse du déplacement d'un compensateur et non proportionnel à la longueur de ce déplacement.
I1 détermine donc la synchronisation de la vitesse entre deux éléments, assure la stabilité de cette vitesse (suppression de l'effet de pompage ) et permet, par un calage expérimental et judicieux de la position des deux robinets, de réduire la puissance motrice nécessaire à sa moindre valeur.
Ainsi constituée une machine enrouleuse, par exemple de fils fins animés d'une grande vitesse, fonctionne selon le principe suivant:
Pour la tension du fil correspondant à la valeur la plus favorable à un bon enroulement, celle-ci est équilibrée par l'action du poids 35, le chariot compensateur 33 est immobile et, par conséquent, sans effet. Si la tension augmente soudainement, le chariot 33 se rapproche de la poulie 30 comme il vient d'être dit, le dispositif amortisseur-accélérateur de commandes actionné par ce déplacement manovu- vre immédiatement les clés de réglage des refoulements des freins 11 et 13.
Le robinet de 1 1 tend vers la fermeture, le freinage du fluide ayant pour conséquence le ralentissement de la pompe correspondante sur l'axe 7 de laquelle est claveté le pignon 5 en prise directe avec le pignon 5 de l'arbre principal 2 porte-toc. Il y a donc ralentissement immédiat de la vitesse de rotation de la bobine.
Par contre, par la timonerie 27, le dispositif amortisseur-accélérateur de commande a ouvert la clé 26 réglant le refoulement de la pompe du frein
13 libérant ainsi l'arbre 8 sur lequel est claveté le planétaire d'entrée 14 de la poulie réductrice. Comme le planétaire de sortie 18 de cette même poulie est fixé à la douille 17 solidaire du pignon 19 engrenant avec le pignon 6 de l'arbre principal 2, le ralentissement de cet arbre provoque celui dudit planétaire, ce qui permet à ladite poulie d'agir comme un différentiel, puisque parson extérieur elle reçoit un mouvement de rotation à vitesse constante du moteur.
Une diminution de la tension du fil provoquerait évidemment des phénomènes inverses.