FR2552251A1 - Device for temporarily decoupling two rotating coaxial members - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES MECANISMES DE DESACCOUPLEMENT DE DEUX ORGANES ROTATIFS. LE DISPOSITIF COMPORTE: UN CRABOT 3 COULISSANT SUR L'ORGANE ROTATIF MOTEUR 1 ET SOUMIS A L'ACTION D'UN RESSORT DE RAPPEL 8, UN RESSORT DE RESERVE D'ENERGIE 15 PLUS FORT QUE LE RESSORT DE RAPPEL ET PROPRE A DEGAGER LE CRABOT, UNE CAME 31 RELIEE A L'ORGANE MOTEUR 1 ET ADAPTEE A BANDER LE RESSORT DE RESERVE D'ENERGIE, UN CLIQUET 25 CAPABLE DE MAINTENIR BANDE LE RESSORT DE RESERVE D'ENERGIE, ET UN ELECTRO-AIMANT 27 DE COMMANDE DE DESACCOUPLEMENT RELIE AU CLIQUET POUR LIBERER LE RESSORT DE RESERVE D'ENERGIE. L'INVENTION EST APPLICABLE AU DESACCOUPLEMENT TEMPORAIRE DE DEUX ORGANES ROTATIFS COAXIAUX, EN PARTICULIER, DANS LES METIERS A TISSER, POUR DESACCOUPLER L'ARBRE VILEBREQUIN DU METIER ET SON MOTEUR PRINCIPAL DE L'ARBRE DE LA RATIERE ET DE SON MOTEUR PRINCIPAL DE L'ARBRE DE LA RATIERE ET DE SON MOTEUR AUXILIAIRE DE COMMANDE.

Description

Dispositif de désaccouplement temporaire de deux organes rotatifs coaxiaux.

L'invention concerne les dispositifs de désaccouplement temporaire de deux organes rotatifs coaxiaux dont l'un, au moins, est un organe moteur.

On utilise de tels dispositifs de désaccouplement, par exemple, sur des métiers à tisser pour interrompre la liaison entre un premier organe rotatif lié, à la fois, à la ratière du métier et à un moteur auxiliaire d'entraînement de ladite ratière, et un deuxième organe rotatif lié, à la fois, à l1ar- bre vilebrequin et au moteur principal du métier, de telle façon qu'on ait la possibilité, lorsque les deux organes rotatifs précités sont accouplés, et que seul le moteur principal est alimenté, d'entraîner la ratière, à grande vitesse (par exemple de 300 à 500 tours/minute), à partir du moteur principal du métier par l'intermédiaire des deux organes rotatifs en question, tout l'ensemble du métier étant alors en fonctionnement et, lorsque les deux organes rotatifs sont désaccouplés, d'entraîner la ratière seule à faible vitesse (Par exemple à 30 tours/minute) à partir du moteur auxiliaire seul alimenté.

Habituellement, l'accouplement entre les deux organes rotatifs est assuré au moyen d'un crabot coulissant sur l'un desdits organes et soumis, dans le sens de l'accouplement, à l'action d'un ressort de rappel et, dans le sens du désaccouplement, à l'effet d'un électro-aimant. Toutefois, l'électro-aimant doit vaincre, non seulement la force du ressort de rappel, mais aussi les diverses forces de frottement dans le dispositif, y compris les forces de frottement qui prennent naissance entre le crabot et l'élément conjugué de l'autre organe rotatif avec lequel il coopère.

I1 en résulte qu'on est obligé d'avoir recours à un électro-aimant de puissance relativement grande, c'est-à-dire un appareil coûteux, encombrant et consommant beaucoup de courant électrique.

Le but de l'invention est de réaliser un dispositif de désaccouplement qui ne présente pas les inconvénients précités des dispositifs habituels.

A cet effet, suivant l'invention, le dispositif comporte : un ressort de réserve d'énergie capable d'agir sur le crabot coulissant dans le sens de 1 'exé- cution du désaccouplement avec une force plus grande que la force du ressort de rappel ; une came reliée à l'organe rotatif qui porte le crabot et adaptée à bander ledit ressort de réserve d'énergie ; un cliquet propre à maintenir bandé le ressort de réserve d'énergie ; et une liaison mécanique entre le cliquet et l'armature mobile de l'électro-aimant, propre à provoquer la libération du ressort de réserve d'énergie en réponse à l'action de l'électro-aimant.

Grâce à cette structure particulière, toute l'énergie nécessaire pour produire le désaccouplement des deux organes rotatifs, c'est-à-dire pour vaincre la force du ressort de rappel et les forces de frottement, est fournie par le ressort de réserve d'énergie et cette énergie est elle-même fournie préalablement audit ressort par la came, c'est-à-dire qu'elle est prélevée sur l'organe rotatif moteur dont la puissance est largement suffisante pour qu'il puisse fournir cet appoint sans inconvénient. I1 en résulte que l'électro-aimant n'a à fournir que le seul effort minime nécessaire au dégagement du cliquet de retenue du ressort de réserve d'énergie bandé, de sorte qu'il peut être de dimensions tout à fait modestes et consommer très peu de courant électrique.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen des dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples, deux modes de réalisation de l'invention.

Sur ces dessins
la figure 1 et la figure 2 représentent schématiquement, respectivement en positions accouplée et désaccouplée, un premier mode de réalisation,
la figure 3 représente en coupe, un deuxième mode de réalisation, et
la figure 4 est une coupe partielle faite suivant la ligne IV-IV de la figure 3.

Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à permettre le désaccouplement temporaire de deux organes rotatifs coaxiaux dont l'un, 1, est un arbre moteur et l'autre, 2, un arbre mené.

L'accouplement de ces deux organes peut être assuré par un crabot 3 solidaire d'une extrémité d'un manchon 4 monté à coulissement sur l'arbre moteur 1 au moyen d'une clavette 5 de manière à être solidaire en rotation dudit arbre. Le crabot 3 peut s'engager dans une mortaise 6 d'un plateau 7 solidaire de l'arbre mené, sous l'action d'un ressort de rappel 8 interposé, sur l'arbre 1, entre un palier 11 de support dudit arbre et l'extrémité du manchon 4 opposée à celle qui porte le crabot 3. Un autre palier de support de l'arbre 1 est indiqué en 12. L'axe commun des deux arbres est désigné par 9.

Un ressort de réserve d'énergie 15 est capable d'agir sur le crabot coulissant 3 dans le sens de l'exécution du désaccouplement des arbres avec une force plus grande que la force du ressort de rappel 11, par l'intermédiaire d'un levier à plusieurs bras 16 qui peut pivoter sur un axe fixe 17 ; une extrémité d'un bras 18 de ce levier est engagée dans une gorge annulaire 21 du manchon 4, tandis que le ressort de réserve d'énergie 15 s'appuie, par l'une de ses ex trémités, contre un autre bras 22 du levier 16 et, par son autre extrémité, contre une butée fixe 23.

Le levier pivotant 16 peut être maintenu dans sa position représentée sur la figure 1, pour laquelle le ressort de réserve d'énergie 15 est bandé, au moyen d'un cliquet 25 qui peut pivoter sur un axe 26 porté par la butée 23 et qui peut s'engager sous l'extrémité du bras 22 du levier pivotant. Un électroaimant 27 possède une armature mobile 28 reliée au cliquet 25 de façon telle que l'excitation dudit électro-aimant dégage le cliquet de l'extrémité du bras 22.

On peut faire passer le levier pivotant 16 de sa position représentee sur la figure 2 qui correspond à la position de désaccouplement des deux arbres à celle représentée sur la figure 1 qui correspond à la position d'accouplement des arbres, au moyen d'une came 31 solidaire du manchon 4 et située au droit d'un bossage 32 de la branche 22 du levier pivotant, en position désaccouplée des arbres.

Le fonctionnement du dispositif qu'on vient de décrire en référence aux figures 1 et 2 est le suivant
On suppose que l'arbre moteur 1 et l'arbre mené 2 sont actuellement accouplés, comme représenté sur la figure 1, par le fait que le crabot 3, lié en rotation à l'arbre moteur 1, est maintenu dans la mortaise 6 du plateau 7 de l'arbre mené 2 sous l'action du ressort de rappel 8. Le ressort de réserve d'éner-.

gie 15 est maintenu à l'état comprimé par le bras de levier 22, lui-même retenu dans cette position par le cliquet 25. Pendant que les arbres tournent, la came 31 est sans action sur le bras 15, étant donné que celui-ci est maintenu éloigné de la came par le cliquet et que la came n'est pas en regard du bossage 32 du bras de levier 22.

Pour provoquer le désaccouplement des arbres, pour un tour, on envoie une impulsion dans l'électroaimant 27, l'armature mobile 28 de cet électro-aimant exerce une traction sur le cliquet 25 qui libère donc le bras de levier 22. Le ressort de réserve d'énergie 15 se détend et fait brusquement pivoter le levier à deux bras 16 dans le sens de la flèche fl ; le bras 18 de ce levier fait donc coulisser le manchon 4, à l'rencontre de la force du ressort de rappel plus faible 8, vers la droite sur le dessin, c' est-à-dire dans le sens qui dégage le crabot 3 de la mortaise du plateau 7 de l'arbre mené 2. Ce dernier n' est plus en-.

traîné par l'arbre moteur 1. Les différents organes du dispositif occupent maintenant les positions représentées sur la figure 2. Mais l'arbre moteur continue à tourner,en entraînant avec lui la came 31 ; celle-ci repousse le bras de levier 22, ce qui a pour effet de faire pivoter le levier à deux bras 16 dans le sens de la flèche f2 en comprimant le ressort de réserve d'énergie 15 jusqu'à accrocher l'extrémité du bras 22 au cliquet 25, comme représenté sur la figure 1. Le crabot 3, sous l'action du ressort de rappel 8, est sollicité contre la face du plateau 7 de l'arbre mené 2, et, dès que le tour est achevé, il s'enclenche dans la mortaise 6 dudit plateau. Toutes les pièces ont repris leurs positions représentées sur la figure 1 et les deux arbres sont de nouveau accouplés.

On remarquera que l'énergie nécessaire à la compression du ressort 15 est dérivée de l'arbre menant 1 et que l'énergie électrique exigée par l'électro-aimant pour produire le désaccouplement est insignifiante puisque le travail fourni par ce dernier consiste seulement à dégager le cliquet 25 du bras de levier 22. La force du ressort de réserve d'énergie 15 doit être notablement plus grande que celle du ressort de rappel 8, car le ressort 15 doit vaincre, non seulement le ressort 8, mais aussi les forces de frottement du dispositif.

On remarquera aussi que la came 31 est relativement étroite de manière à ne pas se trouver au droit du bossage 32 du bras 22 du levier pivotant lorsque les deux arbres sont accouplés, comme représenté sur la figure 1, ainsi, la bosse de la came 31 ne vient pas heurter inutilement ledit bossage à chaque tour de l'arbre moteur 1, aussi longtemps que les deux arbres demeurent accouplés.

Par ailleurs, dans ce qui précède, on a supposé qu'il n'y avait qu'un seul crabot 3 coopérant avec une seule mortaise 6 et que l'accouplement se reproduisait, par conséquent, au bout d'un tour de l'arbre moteur après l'instant du désaccouplement ; la came 31 n'avait donc besoin que d'une seule bosse. Mais on pourrait prévoir des désaccouplements de périodes plus courtes, par exemple pour des durées de un démitour ou de un-tiers de tour. I1 suffirait, pour cela, que le plateau 7 de l'arbre mené présente deux ou trois mortaises et la came 31 deux ou trois bosses, selon le cas envisagé.

Sur la figure 3, on a représenté un autre mode de réalisation spécialement adapté à l'application indiquée plus haut, c'est-à-dire à la commande de la ratière d'un métier à tisser. Sur cette figure, on a désigné les organes qui correspondent à ceux de la figure 1 par les mêmes chiffres de réference augmentés d'une centaine. Ainsi, le premier organe rotatif 101 est un arbre relié en permanence, à la fois, à un moteur auxiliaire 151 et à la ratière (non représen tée) d'un métier à tisser, tandis que le deuxième organe rotatif 107 est une poulie destinée à être reliée en permanence, à la fois, à l'arbre vilebrequin et au moteur principal d'entraînement du métier.

Sur l'arbre 101 est fixée, au moyen d'un collier 152, une douille 153 sur laquelle est monté le manchon coulissant 104 qui présente un épaulement annulaire 121 contre lequel s'appuient les deux extrémités du bras 118 en forme de fourche du levier 116 monté à pivotement dans le bâti 123 du dispositif au moyen de l'axe 117. Dans la douille 153, sont emprisonnées des clavettes à talon 103 ; une extrémité de chaque clavette peut s'engager dans une mortaise correspondante 106 d'un plateau 155 fixé à poulie 107 par des vis 156, tandis que son autre extrémité prend appui, par son talon, contre le manchon coulissant 104. La poulie 107 est centrée dans le bâti 123 par un roulement à billes ou à rouleaux 158.Les ressorts de rappel 108 sont interposés entre les talons des clavettes 103 et un disque 161 solidaire de la douille 153 ; ils sont centrés par des goujons 162 (voir aussi figure 4) vissés dans les talons des clavettes.

La came 131 est retenue élastiquement contre une extrémité du manchon 104 par des ressorts 164 logés dans le moyeu de la came et qui prennent appui sous les têtes de vis 165 montées dans le manchon.

Le ressort de réserve d'énergie 115 prend appui, par l'une de ses extrémités, contre le bâti 123 et, par son autre extrémité, contre un'disque 166 retenu sur une extrémité filetée d'une tige 167 par un écrou 168 muni d'un contre-écrou 169. L'autre ex trémité de la tige est munie d'une chape 171 articulée, par un axe 172, sur le bras 122 du levier 116.

C'est ce bras 122 qui coopère avec le cliquet 125 ar ticulé par l'axe 126 sur le bâti 123 et relié, par un axe 130, à l'armature mobile 128 de l'électro-aimant 127.

Dans ce mode de réalisation, la came 131 n'agit pas directement sur le bras 122 du levier pivotant, mais par l'intermédiaire d'un autre levier coudé 175 (voir notamment figure 4) qui est situé sensiblement dans le plan de la came et qui pivote sur un axe 176 porté par le bâti 123. Ce levier présente un premier bras 177 muni d'un galet 178 de coopération avec la came et un deuxième bras 179 adapté à repousser, dans le sens de la flèche fl (figure 3), un troi sième bras 181 du premier levier pivotant 116 pour assurer la compression du ressort de réserve d'énergie 115.Un ressort 182 maintient le bras 179 du deuxième levier contre le bras 181 du premier, tandis que la course du bras 179 est limitée, vers le haut par une butée réglable 183 qui se présente sous la forme d'un excentrique monté dans un bossage du bâti 123 et dont l'axe se termine par une partie extérieure avec deux méplats aux fins de réglage, tandis qu'on peut bloquer l'excentrique au moyen d'un écrou 184.

Le fonctionnement de ce dispositif représenté sur les figures 3 et 4 est le suivant
Dans la position ou le dispositif est représenté sur le dessin, l'arbre 101 est accouplé à la poulie 107 par les clavettes 103 engagées dans les mortaises 106 ; le métier est en fonctionnement normal, c'est-à-dire que la poulie 107 tourne, sous l'action du moteur principal du métier, à une vitesse de l'ordre de 300 à 500 tours/minute, de sorte que l'arbre 101, la ratière et le moteur auxiliaire non alimenté tournent à une vitesse correspondante.

En cas d'incident dans le tissage, on arrête le moteur principal et, pour produire le désaccouplement des deux organes rotatifs constitués par l'arbre 101 et la poulie 107, on envoie une impulsion électrique dans l'électro-aimant 127, l'armature mobile 128 de ce dernier est attirée et fait pivoter le cliquet 125 vers le haut, le bras 122 du levier pivotant 116 est libéré et, sous l'action du ressort de réserve d'énergie 115, il pivote dans le sens inverse de celui de la flèche fl, le bras fourchu 118 du levier pivotant repousse le manchon coulissant 104 vers la droite à l'encontre de la force des ressorts de rappel 108, les clavettes 103 sont entraînées dans ce mouvement et leurs extrémités sortent des mortaises 106 ; les deux organes rotatifs en question sont désaccouplés.

On peut alors alimenter le moteur auxiliaire 151 pour faire fonctionner la ratière seule aux fins de recherche du pas. Au cours du mouvement de rotation de l'arbre 101, la came 131 repousse le galet 178 (figure 4) ce qui fait pivoter le levier 175 dans le sens de la flèche f2, la branche 179 de ce levier repousse vers le bas la branche 181 (voir aussi figure 3) du levier pivotant 116 qui pivote donc dans le sens de la flèche fl, le ressort de réserve d'énergie 115 se trouve de nouveau comprimé et demeure dans cet état étant donné que le bras 122 du levier pivotant s'est de nouveau accroché au cliquet 125. Sous l'action des ressorts de rappel 108, les clavettes 103 se sont engagées dans les mortaises 106 dès qu'elles se sont présentées devant celles-ci et les deux organes rotatifs sont de nouveau accouplés. On enverra une impul sion dans l'électro-aimant 127 autant de fois qu'on désirera faire encore tourner l'arbre 101 pour actionner la ratière seule, les deux organes précités étant désaccouplés.

On remarquera que, surtout dans cette application, il est particulièrement intéressant que la came 131 ne se trouve au droit du galet 178 que lorsque le dispositif est en condition de désaccouplement, pour réarmer le ressort de réserve d'énergie 115, faute de quoi, en position d'accouplement, la came viendrait heurter ledit galet à chaque tour de l'arbre 101 et cela à grande vitesse, puisque cet arbre tourne, à ce moment-là, entre 300 et 500 tours/minute, ce qui constituerait évidemment un sérieux inconvénient.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de désaccouplement temporaire de deux organes rotatifs coaxiaux dont l'un au moins est un organe moteur, au moyen d'un crabot coulissant sur l'organe moteur et soumis, dans le sens de l'accouplement, à l'action d'un ressort de rappel et, dans le sens du désaccouplement, à l'effet d'un électro-aimant, caractérisé en ce qu'il comporte

a. un ressort de réserve d'énergie (15, 115) capable d'agir sur le crabot coulissant (3, 103) dans le sens de l'exécution du désaccouplement avec une force plus grande que la force du ressort de rappel (8, 108),

b. une came (31, 131) reliee à l'organe moteur (1, 101) et adaptée à bander ledit ressort de réserve d'énergie (15, 115),

c. un cliquet (25, 125) propre à maintenir bandé le ressort de réserve d'énergie (15, 115),

d. et une liaison mécanique (130) entre le cliquet (25, 125) et l'armature mobile (28, 128) de l'élec -o-aimant (27, 127) propre à provoquer la libération du ressort de réserve d'énergie (15, 115) en réponse à l'action de l'électro-aimant.

2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort de réserve d'énergie (15, 115) est relié à un levier (16, 116) qui peut pivoter sur un axe (17, 117) orthogonal à l'axe (9, 109) des organes rotatifs précités (1, 2, 101, 107) et qui présente plusieurs bras dont l'un (18, 118) est relié au crabot coulissant (3, 103), tandis qu'un autre (22, 122) coopère avec le cliquet (25, 125), la came (31, 131) coopérant avec ledit levier.

3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la coopération de la came (131) avec le levier pivotant (116) se fait par l'intermédiaire d'un levier auxiliaire (175) qui peut pivoter sur un axe (176) parallèle à l'axe (109) des organes rotatifs précités (101, 107) et qui coopère avec un troisième bras (181) du levier pivotant précité (116).

4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la came (31, 131) est solidaire en rotation du crabot coulissant (3, 103).

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la came (31, 131) est solidaire du crabot coulissant (3, 103) également en translation et n'est en-position de coopération avec le levier pivotant (16 ou 175) que lorsque le dispositif est en condition de désaccouplement.

6. Ssplication du dispositif suivant 1 'une des revendications 1 à 5 à des métiers à tisser, dans quelle l'organe rotàtif moteur (101) est un arbrereàlaraièreet.aimoteur auxiliaire (151) qui la commande, tandis que l'autre organe rotatif (107) est relié à l'arbre vilebrequin du métier et au moteur principal qui le commande.