EP0050088B1 - Mécanique d'armure à commande par poulies - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- the armor mechanics according to the invention makes it possible to produce a mechanical with pulley for actuating ropes or heddles in which the means provided for selectively driving the pulleys in rotation in one direction or in the 'others are particularly simple, inexpensive and very compact.
- the rotating member is constituted by a shaft common to at least a certain number of the mechanical pulleys, while the connecting means associated with each pulley comprise a first depression hollowed out in the periphery of the shaft, a second provided in the wall of the pulley bore and a rolling element capable of being housed in the retracted position in the depression of this pulley, things being arranged in such a way that in the rest position of the latter (low position of the arm), the rolling element remains in the depression of the pulley which is then not driven by the shaft, while, when the first and the second depression pass opposite one of the other during the rotation of the shaft in the direction corresponding to the lifting of the heddle, an actuating finger passing through a radial perforation of the pulley can push the rolling element into the depression of the shaft, the latter and that of the pulley being p rofiled in such a way that there is then jamming and that the pulley is driven by the shaft during a mechanical operating cycle
- the double lift system Another important improvement brought to the armor mechanics is the double lift system, according to which the lowering of the heddles which must pass from the high position to the low position takes place at the same time as the lifting of those which on the contrary must pass from the low position to the high position.
- the rate of opening and closing of the pitch is doubled, that is to say the weaving speed.
- the present invention is adaptable to a
- each pulley there is then associated with each pulley no longer one, but two coaxial rotating members driven in alternating angular motion of the same amplitude and the same frequency with a phase shift of half a period and the connecting means are provided so that they allow the pulley to be connected to that of these two organs which are substantially at the same neutral point as it, that is to say at bottom dead center, if the beam is to be raised, or on the contrary to top dead center, if it is to lower it.
- the connecting means advantageously comprise, on the one hand, a depression on the periphery of each ring acting as a rotating member and a corresponding depression in the wall of the bore of the pulley, this third depression being sufficiently wide in the axial direction to overlap one or the other of the first two, on the other hand, a ball capable of cooperating with these depressions, the depression of the pulley opening outwards by a radial perforation in which can s '' press a clean actuating finger to act on the ball.
- FIG. 1 a shaft driven by an alternating rotational movement.
- the amplitude of this movement is 150 °, it being understood that this is not obligatory.
- the means used to drive the shaft 1 have not been shown, but they are easy to imagine.
- idler pulleys 2 On the shaft 1 are mounted idler pulleys 2 on each of which is wound a funicular member 3 preferably constituted by a ribbon (as will be seen below) to which is attached a stringer4 of the loom considered, this stringer being stressed downwards by a return spring 5.
- Each stringer carries an eyelet 6 crossed by a warp thread 7. Only two pulleys have been shown, but there is obviously a number equal to that of the warp threads or groups of warp threads to be controlled, said pulleys possibly being distributed over several shafts 1 arranged side by side, if desired.
- the angular stroke for lifting the shaft 1 will be that which takes place in the direction of the arrow 10 and by which the pulley 2 in question is driven with the shaft by lifting the beam 4 which is associated with it. .
- shaft 1 a top dead center position (at the end of the 150 ° following arrow 10) and a bottom dead center position corresponding to the end of the 150 ° rotation in opposite direction to the said arrow.
- This same terminology can also apply to pulleys, as will be better understood below.
- each pulley 2 In the periphery of the shaft 1, there is provided at the right of each pulley 2 a depression 1 a, which, when the shaft is in bottom dead center, is located in the lower zone thereof, slightly beyond from the position shown in fig. 2 in the return direction (opposite direction to that of arrow 10), know more exactly as indicated in section in fig. 4.
- the pulley 2 itself also assumed to be at the bottom position of the heddle to which it corresponds (bottom dead center of this pulley) has in its internal bore, by which it is mounted on the shaft 1, a depression 2a, but which continues towards the outside by a through perforation 2b. As shown in fig.
- the depressions 1a and 2a are profiled so as to comprise upstream relative to the arrow 10 an inclined plane 1b, respectively 2c, while, downstream, the first 1a ends in a wall 1 c with a quarter-circle profile and the second 2a by a straight wall 2d oriented approximately radially.
- an actuating finger 12 suitable for engaging in the perforation 2b to push the ball 11.
- This finger has a bevel 12a on its downstream edge relative to the arrow 10. It is carried by an arm 13 articulated at 14 (fig. 4) to the mechanical frame and it is urged towards the pulley 2 by a spring 15.
- the arm 13 is made of iron or mild steel so as to ability to cooperate with an electromagnet 16 capable of holding it in the lowered position against the reaction of the spring 15.
- Fig. 8 shows the position of the parts a little after the ball 11 has been thus jammed. It can be seen that, thanks to its bevelled downstream edge 12a, the finger 12 has been pushed down against the reaction of the spring 15 and that it therefore does not hinder movement. It only slides on the periphery of the pulley. We thus arrive at the top dead center of the shaft 1 (position in fig. 9). The pulley 2 is then in the position in which its beam is lifted to the maximum (top dead center of the pulley). Then the shaft 1 performs its return stroke, the ball 11 remaining in the stuck position thanks to the return force exerted by the spring 5 (fig. 1) associated with the beam considered. When the radial perforation 2b of the pulley 2 returns in front of the finger 12, the cleat 8 abuts against the common cross member 9 by stopping the pulley 2 at its bottom dead center. Two cases can then arise:
- the electromagnet 16 does not have to control the lowering of the arm 13 since, in any event, this arm is positively lowered by the effect of the bevel 12a at the start of rotation of the pulley 2 (position in fig. 7) and by the ball 11 at the end of the cycle, as shown in figs. 4 and 11. Therefore, the intensity of the control current can remain relatively low, which is important for the production of mechanical or other switches.
- the depression 1 a of the shaft 1 can be produced in the form of a profiled longitudinal groove, common to all the pulleys 2, which simplifies the machining. Furthermore, instead of a ball 11, it is equally possible to envisage using a roller.
- the depression 1 a of the shaft can be produced in the form of a profiled longitudinal groove and the ball 11 can be replaced by a roller.
- the presence of the pin 17, which must remain oriented towards the pulley, requires that the funicular member 3 be made in the form of a ribbon or the like.
- the electromagnet 16 does not have to command the lowering of the arm 13 except at the time of the initial selection.
- the exploded view of fig. 16 and the sections of fig. 17 and 18 show an embodiment of the invention specific to the implementation of the double lift system.
- the pulley 2 no longer rests on a single rotating member (which, in the two previous embodiments, was constituted by the shaft 1), but on two members produced in the form of rings 18 and 19 juxtaposed on the 'shaft 1 (as shown in phantom in Fig. 16 for clarity of the drawing), which is, again, driven by an alternating angular movement.
- the ring 18 is wedged on this shaft, as indicated by the key 20 in FIG.
- the two rings 18 and 19 are, apart from that, identical in their details, but they are turned opposite one another. In other words, it can be considered that, if we disregard the keyway of the ring 18 and the wheel 21 associated with the ring 19, each of them presents the image of the other view. in a mirror.
- the pulley 2 has an internal depression 2a, but provided sufficiently wide to extend over the two rings 18 and 19, as shown in FIG. 17.
- This depression opens, again, outside through the perforation 2b.
- Each ring has, like the shaft 1 in FIG. 2 for example, a depression 18a, 19a suitably shaped to receive about half of the ball 11 (inclined plane 18b, curved wall 18c).
- these depressions lead to that of the lateral faces of each ring which faces the other.
- each ring is hollowed out on the periphery of a local bevel 18d, 19d inclined transversely towards the other ring, respectively 19, 18, this bevel being arranged at a point such that it comes opposite the depression of this another ring when said depression is opposite that 2a of the pulley 2 assumed at top dead center or bottom dead center.
- Figs. 16 to 28 includes the actuating finger 12, as well as the open step groove 2e and the pin 17 (as in fig. 12).
- the ring 18 will now carry out its forward or lift stroke in the direction of the arrow 10, the ring 19 rotating in the opposite direction. If the finger 12 is lowered, nothing happens, the ribbon 3 remains low. If, on the contrary, this finger is lifted by the corresponding spring (spring 15 in fig. 4), the ball is applied against the two rings, as shown in figs. 10 and 20, the first being a partial plan view below, the pulley supposed to be removed to allow the rings to be seen, and the second a detail section on an axial plane passing through the center of the ball 11.
- the depression 18a of the ring 18 as well as the bevel 19d of the ring 19 appear progressively above the ball 11 (position of FIGS. 21 and 22).
- the ball engages therein, but the bevel tends to push it laterally towards the ring 18 so that it penetrates more and more into the depression 18a, as shown in FIGS. 23 and 24.
- the ball 11 is entirely housed in the latter (FIGS. 25 and 26) thus constituting a pawl or key between the ring 18 and the pulley 2, which is trained in the lift stroke.
- the open pitch system does not work (finger 12 lowered), the pulley 2 will go back (return stroke), and so after. If, on the contrary, the finger 12 remains biased by its spring, it engages in the open pitch groove 2e of the pulley and retains it in the raised position of the corresponding rail (or, if preferred, of the tape 3 to which this beam is attached).
- Fig. 31 shows another variant, in which the rings 18 are no longer keyed onto the shaft 1, which can be fixed, but have toothed wheels 25 engaged with pinions 26 wedged on another secondary shaft 27. It will be understood that this does not change anything during operation. In this figure, we assumed that we had adopted the dual alternation 19, 19, 18, 18, etc., the two adjacent rings 19 or 18 can be made in one piece, but this obviously does nothing mandatory.
- the diameter of the pulleys and the shaft can be arbitrary.
- the shaft and the pulleys becoming linear organs.
- the connecting member consists of a ball, a roller or the like, it could just as easily be produced in another form, in particular in that of a loop established at the end an elastic blade fixed in a shallow recess made on the periphery of the shaft 1, this loop being urged by the blade in the centrifugal direction.
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Description
- On sait qu'on désigne sous le terme général de mécaniques d'armure les dispositifs qui permettent de commander automatiquement la levée et la baisse des lisses portant les oeillets dans lesquels passent les fils de chaîne en vue de l'insertion de la trame dans les métiers à tisser. On a parfois distingué entre, d'une part, les mécaniques, dérivées de celle imaginée par Jacquard et qui peuvent assurer la commande individuelle de ces lisses par le moyen de crochets et, d'autre part, les ratières qui agissent sur des cadres dans chacun desquels est monté un grand nombre de lisses (FR-A N° 1305638).
- Qu'il s'agisse de mécaniques à crochets individuels ou de ratières à cadres, le problème de base réside dans la commande sélective à la lève ou à la baisse de dispositifs individuels, que ceux-ci entraînent une lisse unique ou un cadre renfermant une multiplicité de telles lisses. Pour le résoudre, on a imaginé bien des moyens autres que les crochets et les griffes qui les soulèvent. On a ainsi établi des mécaniques à électro-aimants agissant soit directement, soit plutôt par l'intermédiaire de relais mécaniques. On a également proposé d'attacher à une poulie la corde ou autre organe funiculaire de levée correspondant à une ou plusieurs lisses et d'impartir sélectivement à cette poulie des rotations de moins de 360° dans un sens et dans l'autre à partir d'éléments se déplaçant en mouvement alternatif en synchronisme avec le fonctionnement du métier auquel la mécanique est associée, de manière à soulever ou à abaisser la corde aux instants voulus. Toutefois, les moyens prévus pour actionner ainsi les poulies de la mécanique sont relativement compliqués et de prix de revientélevé, tandis que, par ailleurs, ils exigent une place notable, ce qui constitue un inconvénient important dans une mécanique d'armure.
- La mécanique d'armure selon l'invention, telle que définie à la revendication 1, permet de réaliser une mécanique à poulie d'actionnement des cordes ou lisses dans laquelle les moyens prévus pour entraîner sélectivement les poulies en rotation dans un sens ou dans l'autre sont particulièrement simples, peu coûteux et de très faible encombrement.
- Dans une forme d'exécution, l'organe tournant est constitué par un arbre commun à au moins un certain nombre des poulies de la mécanique, tandis que les moyens de liaison associés à chaque poulie comprennent une première dépression creusée dans la périphérie de l'arbre, une seconde prévue dans la paroi de l'alésage de la poulie et un élément roulant susceptible de se loger en position effacée dans la dépression de cette poulie, les choses étant agencées de façon telle qu'à la position de repos de cette dernière (position basse de la lisse), l'élément roulant demeure dans la dépression de la poulie qui n'est alors pas entraînée par l'arbre, tandis que, lorsque la première et la seconde dépression passent en face l'une de l'autre lors de la rotation de l'arbre dans le sens correspondant à la levée de la lisse, un doigt d'actionnement traversant une perforation radiale de la poulie peut venir repousser l'élément roulant dans la dépression de l'arbre, celle-ci et celle de la poulie étant profilées de manière telle qu'il y ait alors coincement et que la poulie soit entraînée par l'arbre pendant un cycle de fonctionnement de la mécanique à la fin duquel ledit élément retombe en position effacée dans la dépression de la poulie si le doigt d'actionnement s'est lui-même effacé.
- On profile avantageusement le doigt d'actionnement et la perforation radiale de la poulie à travers laquelle il agit sur l'élément roulant de manière qu'il soit repoussé, à l'encontre d'un ressort approprié lorsque la poulie commence à être entraînée par l'arbre.
- On sait qu'un premier perfectionnement important, apparu dans les mécaniques classiques notamment du type Jacquard et de ses dérivés (Vincenzi et surtout Verdol), a consisté en ce qu'on appelle le système à pas ouvert, c'est-à-dire en un ensemble de dispositifs permettant de maintenir en position haute une lisse qui doit se retrouver à cette même position lors du cycle suivant de la mécanique, en lui évitant ainsi d'avoir à descendre inutilement pour remonter ensuite. La présente invention se prête parfaitement à la mise en oeuvre d'un tel système. Il suffit de prévoir des moyens de retenue propres à maintenir la poulie de la lisse considérée de manière à l'empêcher de tourner en arrière avec l'arbre, et de profiler les dépressions en présence pour que, au début du mouvement de retour de cet arbre, l'élément roulant soit repoussé en position effacée dans celle de la poulie.
- Dans une forme d'exécution préférée, l'on fait comporter à la poulie une creusure extérieure disposée de façon telle que, à la position levée de la lisse, elle se trouve en face du doigt d'actionnement, de façon que, si la lisse doit demeurer à ladite position, le doigt s'y engage et retienne la poulie, les dépressions qui coopèrent avec l'élément roulant étant profilées de telle manière que, lors du mouvement de retour de l'arbre, cet élément soit automatiquement repoussé en position effacée dans la dépression de la poulie. On peut d'ailleurs prévoir de réaliser sous forme de ruban la corde qui s'enroule sur la poulie et de faire comporter, à la face de ce ruban tournée vers cette dernière, une pointe ou pion qui s'engage dans la perforation radiale de la poulie pour solliciter l'élément roulant dans la dépression de l'arbre en assurant ainsi la course de retour lorsque le doigt est dégagé de la creusure.
- Un autre perfectionnement important apporté aux mécaniques d'armure est le système à double lève, selon lequel la baisse des lisses qui doivent passer de la position haute à la position basse s'effectue en même temps que la levée de celles qui au contraire doivent passer de la position basse à la position haute. Pour une même vitesse des pièces, par exemple des organes de sélection et des crochets dans le cas d'une mécanique classique, on double la cadence d'ouverture et de fermeture du pas, c'est-à-dire la vitesse de tissage. La présente invention est, là encore, adaptable à un
- tel système. On associe alors à chaque poulie non plus un, mais deux organes tournants coaxiaux entraînés en mouvement angulaire alternatif de même amplitude et de même fréquence avec un déphasage d'une demi-période et l'on prévoit les moyens de liaison de façon qu'ils permettent de relier la poulie à celui de ces deux organes qui se trouvent substantiellement au même point mort qu'elle, c'est-à-dire au point mort bas, s'il s'agit de lever la lisse, ou au contraire au point mort haut, s'il s'agit de l'abaisser.
- Les organes tournants peuvent être constitués par deux bagues montées sur un même arbre. L'une de ces bagues peut être calée sur l'arbre convenablement entraîné en va-et-vient angulaire, tandis que l'autre, prévue folle, est pourvue d'une denture latérale engrenant avec un pignon oscillant en position de phase avec l'arbre. En variante les deux bagues peuvent être folles sur l'arbre prévu fixe et comporter chacune une denture entraînée par un pignon individuel. Là encore, les moyens de liaison comprennent avantageusement, d'une part, une dépression sur la périphérie de chaque bague jouant le rôle d'organe tournant et une dépression correspondante dans la paroi de l'alésage de la poulie, cette troisième dépression étant suffisamment large dans le sens axial pour chevaucher l'une ou l'autre des deux premières, d'autre part, une bille propre à coopérer avec ces dépressions, la dépression de la poulie débouchant vers l'extérieur par une perforation radiale dans laquelle peut s'enfoncer un doigt d'actionnement propre à agir sur la bille.
- Bien entendu, l'on combine au système de double lève celui de pas ouvert réalisé aussi par le moyen d'une creusure extérieure prévue dans la poulie pour recevoir le doigt d'actionnement à la position de point mort haut de celle-ci. On fait aussi comporter au ruban de traction de la lisse le pion destiné à s'enfoncer dans la perforation de la poulie pour repousser la bille. En outre, pour faciliter l'insertion de celle-ci dans la dépression de l'une des bagues, ce qui implique obligatoirement un certain déplacement latéral (donc dans le sens axial), on fait préférablement comporter à chaque bague une sorte de biseau latéral local prévu de manière à se trouver au droit de la dépression de la poulie lors de la mise en action de la bille.
- Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer:
- la fig. 1 est une vue en perspective schématique d'une mécanique établie suivant une première forme d'exécution de l'invention,
- la fig. 2 est une coupe transversale de détail par le plan moyen d'une poulie, les pièces étant représentées à l'instant où une dépression de l'arbre passe en face de la dépression de la poulie correspondante, la bille d'encliquetage étant en position effacée,
- la fig. 3 est une coupe longitudinale correspondant à la ligne III-III de la fig. 2,
- la fig. 4 est une coupe transversale complète par le plan moyen de la poulie, les pièces étant représentées à la fin du mouvement de retour de l'arbre à mouvement alternatif qui commande les poulies,
- tes fig. 5 à 11 sont des vues semblables à celle de la fig. 4, mais correspondant à d'autres instants des cycles opératoires successifs,
- la fig. 12 est une vue semblable à celle de la fig. 4, mais correspondant à une forme d'exécution prévue avec système de pas ouvert,
- les fig. 13 à 15 sont des vues semblables à celle de la fig. 12, mais correspondant là encore à d'autres instants des cycles opératoires,
- la fig. 16 est une vue en perspective explosée d'une forme d'exécution pour système à double lève et à pas ouvert,
- la fig. 17 est une coupe axiale de l'ensemble de la poulie et de ses bagues d'entraînement suivant la fig. 16,
- la fig. 18 est une coupe suivant XVIII-XVIII (fig. 17), cette vue indiquant en XVII-XVII le plan correspondant à la coupe de la fig. 17,
- la fig. 19 est une vue partielle en plan par- dessous de l'ensemble des deux bagues d'entraînement de la poulie, cette dernière étant supposée enlevée et les pièces se trouvant à la position des fig. 17 et 18,
- la fig. 20 est une coupe axiale partielle par le plan passant par le centre de la bille en fig. 19,
- les fig. 21-22, 23-24, 25-26 et 27-28 sont des vues respectivement semblables à celles des fig. 19 et 20, mais pour d'autres positions des pièces au cours d'un cycle opératoire,
- les fig. 29 à 31 sont des vues de côté avec coupe montrant divers modes de disposition des bagues et divers modes d'entraînement de celles-ci.
- Dans la vue en perspective schématisée de la fig. 1, on a représenté en 1 un arbre animé d'un mouvement de rotation alternatif. Pour fixer les idées, on supposera que l'amplitude de ce mouvement est de 150°, étant bien entendu que cela n'a rien d'obligatoire. On n'a pas représenté les moyens utilisés pour entraîner ainsi l'arbre 1, mais ils sont faciles à imaginer. On peut, par exemple, caler sur lui une manivelle à laquelle on attelle une bielle articulée d'autre part sur un maneton porté par un arbre entraîné en rotation continue, en synchronisme avec le fonctionnement imposé à la mécanique, c'est-à-dire avec celui du métier à tisser correspondant. Sur l'arbre 1 sont montées folles des poulies 2 sur chacune desquelles s'enroule un organe funiculaire 3 constitué de préférence par un ruban (comme on le verra plus loin) auquel est attachée une lisse4 du métier à tisser considéré, cette lisse étant sollicitée vers le bas par un ressort de rappel 5. Chaque lisse porte un oeillet 6 traversé par un fil de chaîne 7. On n'a représenté que deux poulies seulement, mais il en est évidemment prévu un nombre égal à celui des fils de chaîne ou groupes de fils de chaîne à commander, lesdites poulies pouvant au reste être réparties sur plusieurs arbres 1 disposés côte à côte, si on le désire.
- Chaque poulie 2 porte un taquet radial 8 (voir aussi par exemple fig. 4) qui, lorsque le fil de chaîne 7 està la position abaissée (fil 7 de droite en fig. 1 ), vient buter contre une traverse commune 9 qui s'étend parallèlement à l'arbre 1 et qui limite la contraction du ressort de rappel 5 correspondant.
- Pour simplifier les explications, on appellera course angulaire de levée de l'arbre 1 celle qui s'effectue dans le sens de la flèche 10 et par laquelle la poulie 2 considérée est entraînée avec l'arbre en soulevant la lisse 4 qui lui est associée. On définit de ce fait pour l'arbre 1 une position de point mort haut (à la fin des 150° suivant la flèche 10) et une position de point mort bas correspondant à la fin de la rotation de 150° en sens inverse de ladite flèche. Cette même terminologie peut d'ailleurs s'appliquer aux poulies, comme on le comprendra mieux ci-après.
- Dans la périphérie de l'arbre 1, il est prévu au droit de chaque poulie 2 une dépression 1 a, qui, lorsque l'arbre est au point mort bas, se trouve dans la zone inférieure de celui-ci, légèrement au-delà de la position représentée à la fig. 2 dans le sens de retour (sens inverse de celui de la flèche 10), savoir plus exactement comme indiqué en coupe en fig. 4. La poulie 2 elle-même, supposée également à la position basse de la lisse à laquelle elle correspond (point mort bas de cette poulie) comporte dans son alésage intérieur, par lequel elle est montée sur l'arbre 1 une dépression 2a, mais qui se poursuit en direction de l'extérieur par une perforation débouchante 2b. Comme le montre bien la fig. 2, les dépressions 1 a et 2a sont profilées de façon à comporter vers l'amont par rapport à la flèche 10 un plan incliné 1b, respectivement 2c, tandis que, à l'aval, la première 1 a se termine par une paroi 1 c à profil en quart de cercle et la seconde 2a par une paroi droite 2d orientée à peu près radialement.
- Les dépressions 1 a et 2a coopèrent avec un élément roulant constitué par une bille 11. Les dimensions respectives sont telles que cette bille puisse se loger en position effacée dans la dépression 2a de la poulie, en s'engageant au besoin en partie dans la perforation 2b, mais que, au contraire, la dépression 1 a de l'arbre ne puisse la refermer qu'à peu près à moitié, l'autre moitié dépassant radialement dans la dépression 2a.
- Il est par ailleurs prévu, au-dessous de chaque poulie 2, un doigt d'actionnement 12 propre à s'engager dans la perforation 2b pour repousser la bille 11. Ce doigt comporte un biseau 12a sur son bord aval par rapport à la flèche 10. Il est porté par un bras 13 articulé en 14 (fig. 4) au bâti de la mécanique et il est sollicité en direction de la poulie 2 par un ressort 15. Le bras 13 est fait en fer ou acier doux de façon à pouvoir coopérer avec un électro-aimant 16 propre à le maintenir à la position abaissée à l'encontre de la réaction du ressort 15.
- Le fonctionnement est le suivant:
- En fig. 4, la corde ou ruban 3 est en position basse avec la lisse qu'elle commande. Le taquet 8 est en butée contre la traverse commune 9 et la poulie 2 est donc à son point mort bas. L'arbre 1 est également à son point mort bas, sa dépression 1 a ayant légèrement dépassé celle 2a de la poulie lors du mouvement de retour précédent (sens inverse de la flèche 10). L'électro-aimant 16 est excité et il retient le bras 13 à une position pour laquelle le doigt 12 est substantiellement dégagé de la perforation 2b. La bille 11 est entièrement logée dans la dépression 2a et la perforation 2b (position effacée par rapport à l'arbre 1 ).
- Lorsque l'arbre commande sa course aller ou course de lève, suivant la flèche 10, sa dépression 1 a vient passer juste en face de celle 2a de la poulie (position des pièces représentée en fig. 2, 3 et 5) mais, comme la bille 11 est en position effacée, il ne se passe rien. L'arbre effectue sa course d'aller, arrive à son point mort haut (position de fig. 6), puis revient, le tout sans entraîner la poulie. La lisse correspondante reste donc basse.
- En partant encore de la position de la fig. 4, si l'on suppose au contraire que l'électro-aimant 16 n'est pas excité, le ressort 15 sollicite le doigt 12 vers le haut. La bille 11 monte quelque peu dans la perforation 2b et la dépression 2a de la poulie 2, mais elle vient buter contre la périphérie de l'arbre, puisque les deux dépressions 1 a et 2a ne sont pas en face l'une de l'autre. Dès que l'arbre 1 commence sa course d'aller ou de lève et que sa dépression 1 a vient au-dessus de celle 2a de la poulie, la bille s'engage dans la première sous l'effet du doigt 12 soulevé par le ressort 15, cet engagement étant d'ailleurs progressif grâce au plan incliné 1 b. On arrive donc à la position de la fig. 7 pour laquelle ladite bille 11 se trouve pour moitié dans la dépression 1 a et pour moitié dans celle 2a. On voit clairement que la bille ainsi disposée forme une sorte de cliquet ou clavette coincé entre la paroi aval incurvée 1 b de la dépression 1 a et le plan incliné amont 2c de la dépression 2a. La poulie 2 est donc entraînée par l'arbre 1 dans le mouvement d'aller ou lève de celui-ci (flèche 10).
- La fig. 8 montre la position des pièces un peu après que la bille 11 a été ainsi coincée. On voit que, grâce à son bord aval biseauté 12a, le doigt 12 a été repoussé vers le bas à l'encontre de la réaction du ressort 15 et qu'il ne gêne donc pas le mouvement. Il glisse seulement sur la périphérie de la poulie. On arrive ainsi au point mort haut de l'arbre 1 (position de la fig. 9). La poulie 2 se trouve alors à la position dans laquelle sa lisse est levée au maximum (point mort haut de la poulie). Puis l'arbre 1 effectue sa course de retour, la bille 11 restant en position coincée grâce à la force de rappel exercée par le ressort 5 (fig. 1) associé à la lisse considérée. Quand la perforation radiale 2b de la poulie 2 revient en face du doigt 12, le taquet 8 bute contre la traverse commune 9 en arrêtant la poulie 2 à son point mort bas. Deux cas peuvent alors se présenter:
- 1. Si l'électro-aimant 16 est à nouveau excité, ce doigt a été abaissé, la bille 11 peut donc descendre librement dans la perforation 2b de la poulie pour s'effacer, sa descente étant d'ailleurs aidée par le plan incliné 1 b de la dépression 1 a de l'arbre 1, qui tend à la repousser vers le bas aussitôt que la poulie est arrêtée. L'arbre 1 tourne encore d'un faible angle en sens inverse de la flèche 10 pour arriver lui aussi à son point mort bas et l'on se retrouve à la position de la fig. 4 pour un nouveau cycle de la mécanique.
- 2. Si l'électro-aimant 16 est resté au repos, le doigt 12 s'engage au passage dans la perforation 2b (position de la fig. 10), mais la poulie 2 étant arrêtée par le taquet 8 et la traverse 9, le plan incliné 1 b repousse positivement la bille 11 vers le bas, et celle-ci abaisse à son tour le doigt 12 à l'encontre de la réaction du ressort 15. On arrive ainsi à la position de point mort bas de l'arbre 1 représentée en fig. 11 et qui est semblable à celle de la fig. 4, à cette très légère différence près que la bille porte contre la périphérie de l'arbre. Lors du cycle suivant, si l'électro-aimant reste au repos, la bille remontera dans la dépression 1 a de l'arbre, comme sus-expliqué, et la poulie 2 sera entraînée pour soulever la lisse qui lui est associée. Si, au contraire, l'élecro-aimant 16 est excité, on retrouvera un cycle de non-rotation de la poulie, la lisse restant en position basse.
- On a donc bien réalisé une mécanique à pas simple susceptible de commander la lève et la baisse sélectives d'un nombre quelconque de fils de chaîne sous l'effet du courant électrique judicieusement envoyé aux divers électro-aimants 16 par tous circuits sélecteurs appropriés: à contacts mécaniques, interrupteurs électroniques, cellules photo-électriques, etc.
- On notera d'ailleurs que, pour chaque poulie 2, l'électro-aimant 16 n'a pas à commander l'abaissement du bras 13 puisque, en tout état de cause, ce bras est positivement abaissé par l'effet du biseau 12a en début de la rotation de la poulie 2 (position de la fig. 7) et par la bille 11 en fin de cycle, comme montré aux fig. 4 et 11. Donc, l'intensité du courant de commande peut rester relativement faible, ce qui est important pour la réalisation des interrupteurs mécaniques ou autres.
- Il est à noter que la dépression 1 a de l'arbre 1 peut se réaliser sous la forme d'une rainure longitudinale profilée, commune à toutes les poulies 2, ce qui simplifie l'usinage. Par ailleurs, au lieu d'une bille 11, on peut tout aussi bien envisager d'utiliser un rouleau.
- La forme d'exécution à pas ouvert représentée en fig. 12 ne se distingue de celle des figures précédentes que sur deux points seulement:
- 1. sur la périphérie de chaque poulie 2, on a prévu une creusure extérieure 2e disposée de manière telle que, à la position de point mort haut de la poulie (lisse en position haute), elle vienne se situer exactement en face du doigt 12;
- 2. la corde 3 étant réalisée sous la forme d'un ruban plat comme sus-indiqué, on a prévu sur sa face tournée vers la poulie 2 un pion 17 disposé et dimensionné de façon que, à la position de point mort haut de la poulie, il vienne s'engager dans la perforation 2b.
- Dans ces conditions, le fonctionnement est le suivant:
- En partant toujours de la position de point mort bas de l'arbre et de la poulie, position qui est celle de la fig. 12 (semblable à celle de la fig. 4), si la lisse correspondant à la poulie considérée doit se lever au cycle suivant et rester ensuite levée pendant un ou plusieurs cycles, les circuits sélecteurs désexcitent l'électro-aimant 16, le bras 13 se soulève (comme indiqué en fig. 11), lors du passage en vis-à-vis des dépressions 1 a et 2a, la bille 11 vient en position de coincement (à la façon montrée en fig. 7) et la poulie 2 arrive à son point mort haut. Les pièces se trouvent alors à la position de la fig. 13. Le doigt 12 a rencontré la creusure 2e dans laquelle il s'est engagé sous l'effet de son ressort de rappel 15 (fig. 9) - puisque l'électro-aimant 16 n'est pas excité -, tandis que, de son côté, le pion 17 s'est enfoncé dans la perforation 2b en venant au contact de la bille 11, ou du moins à une faible distance de celle-ci.
- Lors de la course de retour de l'arbre 1 (rotation en sens inverse de la flèche 10), la poulie 2 reste bloquée par le doigt 12 dont le bord aval (ce terme étant toujours utilisé en référence à la flèche 10) est orienté de façon sensiblement radiale par rapport à l'arbre et à la poulie. Le plan incliné 1 b de la dépression 1 a de l'arbre repousse donc la bille 11, qui repousse elle-même le pion 17 pour le faire sortir plus ou moins complètement de la perforation 2b, le tout comme le fait bien comprendre la fig. 14. On notera que ce déplacement du pion 17 entraîne une légère surtension du ruban 3, mais celle-ci est extrêmement faible et reste négligeable dans la pratique. Il en résulte que, finalement, l'arbre 1 peut revenir à sa position de point mort haut, ce qui réalise bien le système de pas ouvert. On remarquera que, lorsqu'au cycle suivant de la mécanique l'arbre 1 revient à sa position de point mort haut, le pion 17 repousse positivement la bille 11 dans la dépression 1 a. Deux cas sont alors à envisager:
- 1. La lisse associée à la poulie 2 considérée doit revenir à la position basse. Dans ce cas, l'électro-aimant 16 est excité par les circuits sélecteurs et le doigt 12 est abaissé (comme montré en fig. 15). Donc le mouvement de retour de l'arbre 1 et de la poulie 2 en sens inverse de la flèche 10 peut s'effectuer comme si la creusure 2e n'existait pas. Il n'est pas non plus gêné par le pion 17 qui se dégage automatiquement de la perforation 2b lors du déroulement du ruban 3.
- 2. La lisse associée à la poulie 2 doit au contraire demeurer en position haute. L'électro-aimant 16 reste au repos, le doigt 12 demeure dans la creusure 2e et la poulie 2 reste bloquée au point mort haut. Donc, lors du début du mouvement de retour de l'arbre 1 en sens inverse de la flèche 10, la bille 11 est, là encore, chassée par le plan incliné 1 b et l'on fonctionne à nouveau à pas ouvert.
- Ici également, la dépression 1 a de l'arbre peut être réalisée sous la forme d'une rainure longitudinale profilée et la bille 11 peut être remplacée par un rouleau. Par contre, la présence du pion 17, qui doit rester orienté vers la poulie, impose de réaliser l'organe funiculaire 3 sous la forme d'un ruban ou équivalent.
- Là encore, l'électro-aimant 16 n'a pas à commander l'abaissement du bras 13 hormis à l'instant de la sélection initiale.
- La vue explosée de la fig. 16 et les coupes des fig. 17 et 18 montrent une forme d'exécution de l'invention propre à la mise en oeuvre du système à double lève. Ici, la poulie 2 repose non plus sur un organe tournant unique (qui, dans les deux formes d'exécution précédentes, était constitué par l'arbre 1 ), mais bien sur deux organes réalisés sous forme de bagues 18 et 19 juxtaposées sur l'arbre 1 (comme indiqué en traits mixtes en fig. 16 pour la clarté du dessin), lequel est, là encore, animé d'un mouvement angulaire alternatif. La bague 18 est calée sur cet arbre, comme indiqué par la clavette 20 en fig. 17 et 18, tandis que la bague 19 est folle sur lui, mais est solidaire d'une roue dentée 21, de faible épaisseur, qui engrène avec un pignon 22 porté par un arbre secondaire 23 parallèle à l'arbre 1 et entraîné en synchronisme avec celui-ci suivant une amplitude telle que ladite bague 18 oscille exactement comme la bague 18, mais avec un déphasage d'une demi-période.
- Les deux bagues 18 et 19 sont, à part cela, identiques en ce qui concerne leurs détails, mais elles sont tournées en face l'une de l'autre. En d'autres termes, on peut considérer que, si l'on fait abstraction de la rainure de clavetage de la bague 18 et de la roue 21 associée à la bague 19, chacune d'elles présente l'image de l'autre vue dans un miroir.
- Comme dans les formes d'exécution précédentes, la poulie 2 comporte une dépression intérieure 2a, mais prévue suffisamment large pour s'étendre sur les deux bagues 18 et 19, ainsi que le montre bien la fig. 17. Cette dépression débouche, là encore, à l'extérieur par la perforation 2b. Chaque bague comporte comme l'arbre 1 en fig. 2 par exemple, une dépression 18a, 19a convenablement profilée pour recevoir environ la moitié de la bille 11 (plan incliné 18b, paroi incurvée 18c). Toutefois, ces dépressions débouchent sur celle des faces latérales de chaque bague qui est tournée vers l'autre. En outre, chaque bague est creusée sur la périphérie d'un biseau local 18d, 19d incliné transversalement vers l'autre bague, respectivement 19, 18, ce biseau étant disposé en un point tel qu'il vienne en face de la dépression de cette autre bague quand ladite dépression se trouve en face de celle 2a de la poulie 2 supposée au point mort haut ou au point mort bas. En fig. 18, on se trouve au point mort bas, la dépression 18a de la bague 18 a légèrement dépassé celle 2a de la poulie 2 dans le sens du mouvement de retour (donc sens inverse de celui indiqué par la flèche 10) et l'on voit que le biseau 19d de la bague 19 se trouve substantiellement à la même distance angulaire de la dépression 2a que la dépression 18a, mais de l'autre côté de cette dépression 2a, de sorte que, lorsque les deux bagues vont se déplacer en sens inverse, la bague 18 tournant alors dans le sens de la flèche 10 (course de lève), le biseau 19d et la dépression 18a viendront en même temps en face de la dépression 2a de la poulie 2.
- La forme d'exécution des fig. 16 à 28 comprend le doigt d'actionnement 12, ainsi que la creusure de pas ouvert 2e et le pion 17 (comme en fig. 12).
- Le fonctionnement est le suivant:
- On partira de la position de la fig. 18, pour laquelle la poulie 2 est à son point mort bas (taquet 8 butant contre la traverse 9, dépression 2a et perforation 2b dans le bas, bille 11 reposant sur le doigt 12). Comme sus-indiqué, la bague 18 est elle-même à son point mort bas, sa dépression 18a se trouvant légèrement en arrière de celle 2a de la poulie par rapport à la flèche 10. Au contraire, la bague 19 est à son point mort haut.
- La bague 18 va maintenant effectuer sa course aller ou de lève dans le sens de la flèche 10, la bague 19 tournant en sens inverse. Si le doigt 12 est abaissé, il ne se passe rien, le ruban 3 reste bas. Si, au contraire, ce doigt est soulevé par le ressort correspondant (ressort 15 en fig. 4), la bille est appliquée contre les deux bagues, comme le font bien comprendre les fig. 10 et 20, la première étant une vue partielle en plan au-dessous, la poulie supposée enlevée pour laisser voir les bagues, et la seconde une coupe de détail sur un plan axial passant par le centre de la bille 11.
- Peu après le début du mouvement, la dépression 18a de la bague 18 ainsi que le biseau 19d de la bague 19 se présentent progressivement au-dessus de la bille 11 (position des fig. 21 et 22). Sous l'effet du doigt 12, la bille s'y engage, mais le biseau tend à la repousser latéralement vers la bague 18 de sorte qu'elle pénètre de plus en plus dans la dépression 18a, comme le font bien comprendre les fig. 23 et 24. Vers la fin du croisement du biseau 19d et de ladite dépression 18a, la bille 11 est entièrement logée dans cette dernière (fig. 25 et 26) en constituant ainsi cliquet ou clavette entre la bague 18 et la poulie 2, laquelle est entraînée en course de levée.
- Si l'on suppose que, au point mort haut de la poulie 2 et du ruban 3 correspondant, le système de pas ouvert ne fonctionne pas (doigt 12 abaissé), la poulie 2 reviendra en arrière (course de retour), et ainsi de suite. Si, au contraire, le doigt 12 reste sollicité par son ressort, il s'engage dans la creusure de pas ouvert 2e de la poulie et la retient à la position levée de la lisse correspondante (ou, si l'on préfère, du ruban 3 auquel cette lisse est attachée).
- Les deux bagues 18 et 19 étant symétriques par rapport à leur plan de contact, le fonctionnement resterait le même si, lorsque la poulie 2 doit passer de sa position basse à sa position haute, c'était la bague 19 qui se trouvait en position basse, la bague 18 étant au contraire en position haute.
- On notera que, à mi-course du mouvement de levée, les dépressions 18a et 19a des deux bagues 18 et 19 passent en vis-à-vis (position des fig. 27 et 28). Il semblerait que, à cet instant, la bille 11 risque de passer d'une dépression dans l'autre, ce qui entraînerait une faute de fonctionnement. Mais il convient de noter que ladite bille est alors en position coincée et ne peut donc se déplacer latéralement. Par mesure de sécurité, l'on pourrait d'ailleurs faire comporter à la paroi arrière 18c,19c une légère partie rentrante à sa jonction avec le plan de contact des deux bagues (point A de la fig. 27), ou prévoir un très léger rebord le long de la face latérale de chaque bague tournée vers l'autre. Lorsque la poulie 2 est retenue au point mort haut par le doigt 12 et la creusure 2e, tout se passe comme décrit plus haut en référence aux fig. 12 à 15, la bille 11 restant dans la dépression 2a de la poulie. Dès que le doigt 12 est dégagé au point mort haut de l'une des bagues 18 et 19, la bille 11 s'engage dans la dépression 18a et 19a de cette bague pour réaliser la course de baisse de la poulie 2 et de la lisse, le biseau de l'autre bague 19 ou 18 intervenant, là encore, pour assurer l'engagement correct de cette bille sous l'effet de la pression exercée par le pion 17.
- En fig. 17, on a supposé que l'arbre secondaire 23 portait un pignon individuel pour chaque roue 21, mais on conçoit qu'on puisse utiliser un pignon unique 24 (fig. 29) pour entraîner toutes les roues 21 correspondant à une série de poulies 2 successives.
- En fig. 29, il est prévu une roue 21 pour chaque bague 19 ou, si l'on préfère, pour chaque poulie 2. Les bagues se succèdent alors sur l'arbre 1 dans l'ordre alterné simple 19, 18, 19, 18, etc. Mais, en variante, il est possible d'adopter un alterné double 19, 19, 18, 18, 19, 19, etc., comme clairement montré en fig. 30, ce qui comporte deux avantages:
- 1. il est possible de prévoir une roue 21 unique pour deux bagues 19 adjacentes;
- 2. chaque paire de bagues 19-19, puis 18-18, peut être réalisée d'une seule pièce si on le désire, ce qu'on a indiqué en fig. 30 en référençant 18-18 une telle bague double.
- En fig. 30, on a figuré un pignon individuel 22 pour chaque roue 21, mais rien n'empêcherait d'utiliser, là encore, un pignon unique pour toutes celles-ci, comme en fig. 29.
- La fig. 31 montre une autre variante, dans laquelle les bagues 18 ne sont plus clavetées sur l'arbre 1, lequel peut être fixe, mais comportent des roues dentées 25 en prise avec des pignons 26 calés sur un autre arbre secondaire 27. On comprendra que cela ne change rien au fonctionnement. Dans cette figure, on a supposé qu'on avait adopté l'alternance double 19, 19, 18, 18, etc., les deux bagues 19 ou 18 adjacentes pouvant être faites d'une seule pièce, mais cela n'a évidemment rien d'obligatoire.
- Suivant une autre variante, non représentée, l'on se dispense de tout arbre secondaire en faisant comporter à la mécanique au moins deux arbres porte-bagues tels que 1 disposés côte à côte, parallèlement l'un à l'autre. On associe une roue dentéetelle que 21 à toutes les bagues 18 et 19 des deux arbres et on s'arrange pour que celle d'une bague 18 d'un arbre engrène avec celle d'une bague 19 de l'autre. Il est facile de voir que, si les deux arbres sont entraînés en va-et-vient de façon synchrone, sur chacun d'eux les bagues folles 19 oscillent en sens inverse des bagues calées 18. Il est ainsi possible d'établir une mécanique à arbres porte-bagues multiples de construction simplifiée.
- On exige parfois des mécaniques qu'elles assurent non seulement la levée de certains des fils de chaîne, mais aussi la baisse des autres (mécaniques dite lève et baisse). Pareil fonctionnement peut s'obtenir aisément dans le cadre de la présente invention en faisant simplement osciller la butée 9. Si l'on considère le cas d'une poulie 2 qui ne doit pas être entraînée par l'arbre 1 et pour laquelle, par conséquent, l'électro-aimant 16 correspondant est excité (en se référant par exemple à la fig. 4), on comprend que, si au cours du nouveau cycle la butée 9 tourne autour de l'axe de l'arbre 1 en sens inverse des aiguilles d'une montre, la lisse attachée au ruban 3 va descendre pendant que celles associées aux poulies sélectionnées à la lève vont monter. Il faut, bien entendu, choisir l'angle de rotation des poulies à la lève de manière à laisser un domaine angulaire suffisant pour que, à la baisse, l'extrémité supérieure du ruban 3 reste au moins tangente à la poulie 2.
- Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. C'est ainsi, par exemple, que le diamètre des poulies et de l'arbre peut être quelconque. A la limite, on pourrait même envisager un diamètre infini, l'arbre et les poulies devenant des organes linéaires. Par ailleurs, bien qu'on ait supposé que l'organe de liaison était constitué par une bille, un rouleau ou analogue, on pourrait tout aussi bien le réaliser sous une autre forme, notamment sous celle d'une boucle établie à l'extrémité d'une lame élastique fixée dans une creusure de faible profondeur pratiquée sur la périphérie de l'arbre 1, cette boucle étant sollicitée par la lame dans le sens centrifuge.
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