Brevet FR2027049A1 — publié le 19700925

La présente invention est relative à un dispositif de transmission de plusieurs signaux, notamment de commande, d'une partie de machine tournant par moments à une partie fixe ou vice versa. Des dispositifs de ce genre sont utilisés par exemple 5 dans les machines textiles ou analogues comportant de multiples rouleaux ou cylindres capables de rotation et destinés à chauffer des fils, rubans, feuilles ou autres produits analogues. La température de ces parties tournantes est constamment surveillée à l'aide d'une sonde de température constituée par exemple par 10 un thermoeouple ou un thermomètre à résistance et le signal fourni par cette sonde doit être amené, pour exploitation, à un dispositif de commande.~ La transmission du signal émis par la sonde de température se simplifie au maximum et est en même temps des plus 15 sûres si ladite sonde est fixe et reçoit de la partie tournante la quantité de chaleur nécessaire à l'exécution de la mesure uniquement par voie de convection ou de rayonnement. La sonde est alors reliable directement au dispositif de commande, en sorte que la transmission de la valeur de mesure ne présente aucune 20 difficulté. On trouve notamment la description de dispositifs de cë genre dans le modèle d'utilité allemand 1 957 805. Il est souvent souhaitable cependant que la sonde de température soit solidaire de la partie appelée à tourner et participe donc à la rotation de celle-ci. La transmission des 25 signaux doit alors s'effectuer soit au moyen de contacts à frot-teurs, soit par voie inductive ou capacitive. Le plus simple serait de monter les uns derrière les autres, en direction axiale, les contacts à frotteurs, bobines d'induction ou électrodes de condensateur sur un arbre rotatif. Mais une telle disposition 30 est souvent impossible par suite du manque de place ou de la nécessité de protéger les uns des autres, en cas de transmission de plusieurs signaux, les divers ensembles transmetteurs ou bobines d'induction nécessaires. La transmission de plusieurs signaux sous un bon découplage est particulièrement indispensable 35 si l'on utilise des montages en pont pour les sondes de température. Un moyen connu de bon découplage des signaux consiste à'disposer l'un après l'autre, en direction périphérique et dans un même plan, les deux éléments de transmetteur sur un support 40 solidaire de la partie tournante et constitué par exemple par 69 44698 2 2027049 une bague. Les éléments de transmetteur fixes coopérant avec les deux éléments ci-dessus, constitués par exemple par des bobines d'induction, peuvent dans ce cas être des culasses magnétiques en U qui entourent les bobines appelées à tourner et sont 5 munies chacune d'une autre bobine d'induction. Des dispositifs de ce genre sont connus, entre autres, d'après le brevet allemand 1 223 029. Il peut arriver dans un tel dispositif que les deux éléments de transmetteur tournants occupent à l'arrêt de la aa-10 chine une position qui ne concorde pas avec celle des éléments de transmetteur fixes. En ce cas, le transmetteur présente à l'arrêt un point mort où il n'achemine plus les signaux. Ce peut être là un grave inconvénient dans des machines te*tiles chauffées, par exemple pour leurs rouleaux ou cylindres chauffants 15 ces parties risquant alors de s'échauffer exceasiveaent à l'arrêt. Compte tenu du niveau ainsi atteint par la technique, l'invention a pour objet un dispositif de transmission de plusieurs signaux, notamment de commande, d'une partie de machine 20 tournant par moments à une partie fixe ou vice versa dans lequel la transmission des signaux soit assurée en toute position délia partie tournante, même à l'arrêt de la machine. \ Ce dispositif est caractérisé par le fait qu'avec chacun des éléments de transmetteur placés sur le support tour-25 nant coopèrent au moins deux éléments de transmetteur fixes dont les faces tournées l'une vers l'autre sont séparées par un plue grand arc que les extrémités ou contours mutuellement en regard desdits éléments tournants. On est de la sorte assuré que l'un au moins des deux éléments de transmetteur fixes sera toujours 30 en position optimale dans la zone d'action d'un des éléments de transmetteur tournants. Les éléments de transmetteur peuvent être constitués indifféremment par des bobines d'induction, cas le plus général, ou par des éléments conducteurs, tels que bagues et balais, ou capacitifs, c'est-à-dire des électrodes de 35 condensateur. Suivant une particularité de l'invention, les éléments de transmetteur fixes destinés à coopérer avec un des éléments de transmetteur tournants sont reliés à un permutateur qui met chaque fois en circuit, en fonction de la position de la partie 40 tournante, celui d'entre eux qui est en position de çoopération 69 44698 3 2027049 optimale avec l'élément tournant correspondant. Ce permutateur est avantageusement relié à un dispositif mécanique, électromécanique, électrique ou électronique détectant la position instantanée des parties tournantes. Etant donné que, pour évi-5 ter la position de point mort du dispositif, il est uniquement nécessaire de mettre celui-ci en fonction à l'arrêt de la machine, le permutateur peut être relié à un dispositif interrupteur le mettant hors circuit, par exemple par l'émission d'une tension de blocage, lorsque les parties tournantes sont en mou--]q vement. l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier au cas pratique fréquent de la régulation de température de rouleaux chauffants tournant par moments dans des machines textiles, ce mode de réalisation, pris comme exemple non limitatif, est illustré par le dessin annexe, sur lequel : les figures 1 et 2 représentent deux montages avantageusement utilisables en corrélation avec ladite invention ; la figure 3 est une vue de face simplifiée du dispo-2q sitif selon l'invention ; la figure 4 est line coupe longitudinale d'un des transmetteurs agencés selon l'invention ; la figure 5 est un schéma d'ensemble du dispositif permutateur faisant partie de l'invention. 25 Un moyen connu de détection suffisamment précise de la température de surface de rouleaux tournant par moments consiste à placer dans un alésage de leur paroi ■une ou plusieurs sondes de température constituées par exemple par des thermis-tances CTÏÏ et reliées sous/^oncluction thermique à ladite paroi. 2Q Ces thermistances CTK font en même temps partie d'un montage en pont, par exemple du type Wien-Robinson. les autres éléments du pont et les éléments de transmission de signaux nécessaires, constitués par exemple par des bobines d'induction, sont montés sur une bague tournant avec le rouleau et fixée, généralement 35 sous interposition de matières mauvaises conductrices de la chaleur, sur ce même rouleau. la référence 1 de la figure 1 désigne une résistance variable avec la température et formant un pont avec les résistances fixes 2, 3 et 4. les diagonales de ce pont comportent les 40 bobines de transmetteur 5 et. 6, qui tournent en même temps que BAD original1" 69 44698 4 2027049 les résistances 1, 2, 3, 4 et forment un ensemble constitutif avec les trois dernières 2, 3, 4. Des bobines d'induction fixes 7 et 8 coopèrent avec ces bobines de transmetteur 5 et 6, la transmission des signaux s'effectuant à travers les entrefers 5 9 et 10. La bobine d'induction 8 peut être reliée à un générateur de tension alternative engendrant une tension sinusoïdale appropriée d'après les caractéristiques de montage, avec une fréquence de 10 kHz par exemple, et transmise par induction à la bobine de transmetteur 5 ou 6 passant chaque fois devant la-10 dite bobine 8. Il n'apparaît alors aucune tension dans la diagonale du pont de résistances si les résistances 2 et 1 sont dans le même rapport que les résistances 3 et 4. En cas de modification de la résistance 1 par suite de variation de la température, le pont se déséquilibre et il se présente dans sa diagonale, 15 c'est-à-dire dans la bobine de transmetteur 5, et par conséquent dans la bobine d'induction 7, un signal de tension dont la valeur et la position de phase dépendant de ladite modification. On peut aussi réaliser, de manière connue, des ponts de mesure de ce genre suivant le schéma de la figure 2. Il s'a-20 git là d'un pont Wien-Robinson réagissant à une variation de.ses résistance©. 13 et 14. non seulement par une variation de tension dans sa diagonale, mais aussi par une brusque variation de phase entre les tensions d'entrée et de sortie en cas de dépassement de la valeur d'équilibre. Le pont est constitué par les deux 25 condensateurs 11, 12 et les résistances 13, 14r 15, 16. Deux de ces résistances, 13 et 14, ou au moins une sont variables avec la température, par exemple en tant que thermistances ou résistances en platine, et sont placées dans un ou plusieurs alésages de la paroi du rouleau. Le pont comporte en plus la bobine d'in-30 duction 17, servant par exemple à l'exciter à une fréquence fonction de ses caractéristiques, et, dans sa diagonale, la bobine d'induction 18, d'où l'on retire finalement le signal de mesure. Les éléments 11 à 18 sont solidaires des parties tournantes du dispositif et forment, tous sauf les résistances variables avec 35 la température, un même . ensemble constitutif. D'autres bobines d'induction 19 et 20 servent de manière connue à la transmission des signaux, la première vers la bobine 17, la seconde à partir de la bobine 18. Dans des dispositifs connus de même genre, les élé-40 ments tournants autres que les résistances variables avec la tem 69 44698 5 2027049 pérature, généralement placées dans un alésage de la paroi, sont montés à demeure sur une bague-support 21, comme représenté, en vue de face simplifiée, sur la figure 3. Les deux "bobines d'induction 22 et 23 sont disposées, sur la bague-support 21, 5 dans un même plan et l'une à la suite de l'autre en direction périphérique, d'où un découplage optimal de ces deux éléments de transmetteur. Il est également nécessaire au découplage de placer les extrémités ou lignes de délimitation tournées l'une vers l'autre, 24 et 25, 26 et 27, des bobines assez loin l'une 10 de l'autre, c'ést-à-dire sous ûn angle oi suffisant entre les lignes de jonction de ces mêmes extrémités au centre 28 de la bague-support. Cet angle o Avec chacun des éléments de transmetteur 22, 23 pla-15 cés sur le support tournant 21 coopèrent, conformément à l'invention, au moins deux éléments de transmetteur fixes 30 et 31, 32 et 33 constitués, dans l'exemple considéré, par des bobines d'induction. Ils sont disposés en sorte que l'arc compris entre leurs faces en regard mutuel telles que 30' et 311 soit supé-20 rieur à celui qui sépare les extrémités 24 et 25, 26 et 27 des éléments de transmetteur 22 et 23. On est de là sorte assuré qu'en toute position relative dés parties mobiles et des parties fixes, l'un au moins des éléments de transmetteur fixe coopère- . ra dans des conditions optimales avec l'élément de transmetteur 25 tournant correspondant. La. figure 4 représente en coupe longitudinale simplifiée un transmetteur de ce genre. Dans cet exemple, la bague-support 21 présente sur sa surface une légère cavité dans laquelle est insérée la bobine d'induction 22, et l'élément de 30 transmetteur 30 se compose de la culasse magnétique 34 en forme de TJ, portant sur sa base 35 la bobine d'induction 36. Le fait que, pendant la rotation du dispositif, il n'est pas possible que l'un des transmetteurs cesse de fonctionner en prenant une position de point mort permet un développe-35 ment particulier de l'invention chacun des éléments de transmetteur 30 et 31 ou 32 et 33 qui coopèrent avec un des éléments de transmetteur tournants 22 ou 23 est relié à un permutateur individuel 37 ou 38 mettant chaque fois en circuit, en fonction de la position de rotation de la partie tournante, celui d'en-40 tre eux qui se trouve dans la position de coopération optimale 69 44698 6 2027049 avec l'élément de transmetteur correspondant. Cette manoeuvre peut être réalisée par le fait que le permutateur soit relié, comme sur la figure 5, à un dispositif mécanique, électromécanique, électrique ou électronique 39 détectant la position 5 de rotation des parties tournantes et effectuant chaque fois la permutation voulue. Les permutateurs 37 et 38 visibles sur la figure sont des relais électromécaniques dont la bobine de commande 40 est reliée à un amplificateur 41, lui-même relié à un dispositif 42 de détection photo-électrique de la position 10 des parties tournantes. Il s'est avéré judicieux de ne pas actionner le permutateur en cas de rotation prolongée desdites parties et de le relier au contraire à un dispositif d'arrêt 43 qui le met hors circuit lors de la rotation, par exemple par émission d'une tension de blocage. Ce dispositif d'arrêt 15 peut par exemple consister en une génératrice tachymétrique donnant, lorsqu'elle tourne, une tensioryjf après amplification, bloque l'amplificateur de commande 41. 69 44698 7 2027049 REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission de plusieurs signaux, notamment de commande, d'une partie de machine tournant par moments à une partie fixe ou vice versa, dans lequel il existe 5 pour chaque signal un transmetteur particulier composé, d'une part, d'un support solidaire de la partie tournante sur lequel plusieurs éléments de transmetteur de signaux, par exemple plusieurs bobines d'induction, sont placés les uns après les autres, en direction périphérique et dans un même plan, et, d'au-10 tre part, de plusieurs éléments de transmetteur fixes coopérant avec lesdits éléments tournants, dispositif caractérisé par le fait qu'avec chacip des éléments de transmetteur placés sur le support tournant coopèrent au moins deux éléments de transmetteur fixes dont les faces tournées l'une vers l'autre sont séparées 15 par un plus grand arc que les extrémités mutuellement en regard desdits éléments de transmetteur tournants. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait'que les éléments de transmetteur fixes destinés à coopérer avec un des éléments de transmetteur tournants sont 20 reliés à un permutateur qui met chaque fois en circuit, en fonction de la position de la partie tournante, celui d'entre eux qui est en position de coopération optimale avec l'élément tournant correspondant. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé 25 par le fait que le permutateur est relié à un dispositif mécanique, électromécanique, électrique ou électronique détectant la position instantanée des parties tournantes. 4. Dispositif selon la revendication 3 caractérisé par le fait que le dispositif de détection de la position des 30 parties tournantes est relié à un dispositif interrupteur mettant le permutateur hors circuit, par exemple par. émission d'une tension de blocage, lorsque les parties tournantes sont en mouvement.