Brevet FR2079411A1 — publié le 19711112

i 2079411 La présente invention est relative aux dispositifs d'arrêt pour métiers . Différents circuits ont déjà été proposés pour la commande de l'excitation d'un électro-aimant dans un dispositif d'arrêt 5 par butoir de type classique pour métiers . De tels circuits utilisent un commutateur associé au levier d'embrayage pour rétablir les circuits par le même mouvement que celui utilisé pour redémarrer le métier dans les dispositifs de protection contre les pannes de courant . Cela nécessite un ajustage très précis du com-10 mutateur, afin que 1'électro-aimant ait suffisamment de temps pour actionner et "préparer" le mécanisme d'arrêt par butoir avant le premier coup du métier . Tout mauvais ajustement du commutateur se traduit, soit par un arrêt inutile du métier , soit par un choc violent que subit l'opérateur pendant que celui-ci maintient le 15 mécanisme d'entraînement du métier à l'état accouplé contre l'action du dispositif d'arrêt par butoir . Le but de l'invention est de réaliser un circuit de commande à électro-aimant d'un dispositif d'arrêt par butoir d'un métier, qui atténue ou qui évite les inconvénients des circuits de comman-20 de connus décrits ci-dessus , et qui produit une temporisation , après la détection d'un mauvais fonctionnement, qui est plus longue que la durée d'un coup du métier . L'invention réalise un dispositif d'arrêt pour un métier comportant un organe d'arrêt par butoir qui, en réponse à la désexci-25 tation d'un électro-aimant , agit de telle manière que le leviér d'embrayage arrête le métier à un point prédéterminé de son cycle de travail lorsqu' il est actionné par une partie à mouvement périodique du métier, ce dispositif d'arrêt comprenant un circuit pour la commande de l'excitation de 1'électro-aimant à partir d'une 30 source de tension, ce circuit comportant : a) un interrupteur commandé ; b) un dispositif pour brancher cet interrupteur commandé en série avec 11 électro-aimant et avec la source de tension ; c)un dispositif pour appliquer un signal de commande approprié 35 à 11 interrupteur commandé pour que celui-ci devienne normalement conducteur et excite 11 électro-aimant ; d) un dispositif d'interruption amené à une première position en réponse à un mauvais fonctionnement du métier, et destiné à faire disparaître le signal de commande et à désexciter l'électro- 40 aimant ; L 71 04641 2 2079411 e) un dispositif qui, en réponse à l'amenée du dispositif d'interruption de sa première à sa seconde position après la suppression du mauvais fonctionnement, déclenche à nouveau l'application du signal de commande à l'interrupteur commandé ; et 5 f)un dispositif pour retarder la nouvelle application du si gnal de commande à l'interrupteur commandé pendant un temps défini succédant à son déclenchement, ce temps défini ayant un rapport avec la durée d'un cycle de travail du métier . Dans le mode de réalisation décrit ci-après , uniquement à 10 titre d'exemple, le circuit est alimenté directement par une source d'alimentation à courant alternatif et à basse tension montée en dérivation d'un commutateur quelconque du levier d'embrayage . La désexcitation de 1*électro-aimant est commandée par la fermeture des contacts du casse-fil et cette désexcitation est maintenue pen-15 dant un certain temps, après l'ouverture de ces contacts , par un circuit produisant un cycle de temporisation . Dès qu'un contact de casse-fil a provoqué la désexcitation de 1'électro-aimant , la désexcitation est maintenue pendant la durée de fermeture des contacts de casse-fil plus une durée définie de temporisation qui est 20 plus longue que la durée d'un coup du métier . L'électro-aimant reste donc désexcité suffisamment longtemps pour provoquer ion arrêt automatique , que le contact de casse-fil reste effectivement fermé ou non . Par conséquent ,. après un arrêt automatique et après la réparation des fils de chaîne cassés , 1'électro-aimant est déjà 25 excité et la tringlerie d'arrêt par butoir est "préparée" avant que le redémarrage au moyen du levier d'embrayage soit tenté sans que cela nécessite un ajustage mécanique précis quelconque d'un commutateur par rapport au mouvement du levier d'embrayage . D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressorti-30 ront plus clairement de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatifet faite en référence au dessin annexé sur lequel : la figure unique représente un schéma d'un mode de réalisation d'un circuit suivant l'invention , appliqué à un mécanisme d'arrêt 35 classique d'un métier, ce mécanisme étant représenté schématique -ment . En se référant au dessin, un levier d'embrayage classique 10 de métier est montré dans sa position "arrêt" et peut être déplacé dans le sens de la flèche représentée pour le démarrage du métier 40 en vue de son fonctionnement normal .Un arbre 11 du métier, portant 71 04641 2079411 une came 12, actionne de manière habituelle un mécanisme d'arrêt par butoir, représenté schématiquement et désigné par 13* lorsque le lobe saillant de la came 12 s'applique contre une tige poussoir 14 et provoque ainsi le déplacement de la tige 15 qui déplace le 5 levier 10 à la position "arrêt" , ce qui produit l'arrêt du métier. Le but du mécanisme d'arrêt par butoir 13, de type classique, est d'assurer l'accouplement ou le désaccouplement des tiges 14 et 15 en fonction du déplacement de l'armature mobile 16 d'un électroaimant 17, armature dont le mouvement est transmis par une tringle-10 rie 18. Lorsque 1'électro-aimant 17 est désexcité , les tiges 14 et 15 sont accouplées mécaniquement par l'intermédiaire de la trin-glerie 18, de sorte que le mouvement imprimé à la tige 14 par la came 12 dans une position angulaire prédéterminée de l'arbre 11 se traduit par le déplacement de la tige 15 et le déplacement du le-15 vier à la position "arrêt" , donc par l'arrêt du métier .Par con -tre, lorsque l'électro-aimant 17 est excité, le mouvement de la tringlerie 18 provoque le désaccouplement de la tige 14 et de la tige 15, si bien qu'aucun mouvement n'est transmis par elles et que le métier continue à fonctionner . Ce type de mécanisme d'arrêt par 20 butoir à électro-aimant est bien connu dans la technique et ne fait pas partie de l'invention ; cette dernière concerne un circuit pour la commande de l'excitation de 1'électro-aimant 17. Ce circuit est décrit dans ce qui suit . Une source S-S de courant alternatif à basse tension alimente 25 les lignes 20-21. Un redresseur commandé au silicium 22 comprend une anode 23 et une cathode 24 qui sont branchéesen série avec 1'électro-aimant 17 et une diode 25 entre les lignes 20-21.La diode 25 est utilisée de façon classique pour protéger le redresseur 22 contre les tensions anodiques inverses .Une diode de suppression de 30 transitoires habituelle 26 est montée parallèlement à 1'électroaimant 17 et forme un passage pour le courant de 1'électro-aimant circulant dans le sens direct pendant la période entre deux alternances positives de conduction . Lorsqu'une tension appropriée est appliquée à l'électrode de commande 27 du redresseur 22, celui-ci 35 laisse passer à travers 1'électro-aimant 17 un courant alternatif à une alternance redressée . Lorsque cette tension de l'électrode de commande est supprimée, le redresseur 22 est bloqué de façon connue pùisque le niveau de la tension à son anode 23 passe par zéro au début de 1'alternance négative suivante . 40 Une diode 28, une résistance 29 et un condensateur 30 forment, 71 04641 4 2079411 à la jonction 31., une source de tension continue pour l'électrode de commande 27 et le circuit de commande . Les transistors 32 et 33 et des circuits correspondants constituent une bascule à hystérésis élevée qui passe d'un état à l'autre en réponse à la production de 5 tensions de seuil supérieur et inférieur au point de commande 34, comme décrit par la suite . Pendant les périodes où 1'électro-aimant doit être excité , le transistor 32 est saturé et le transistor 33 est bloqué .Le courant de l'électrode de commande 27 est alors fourni par la jonction 31 à 10 travers les résistances 35 et 36 .Une résistance 37 est prévue de façon connue entre l'électrode de commande et la cathode pour la stabilisation du redresseur 22. Tant que le transistor 32 reste saturé , aucun signal n'est appliqué à la base 38 du transistor' 33 en raison de la faible impédan-15 ce du faisceau entre le collecteur 39 et l'émetteur 40 du transistor 32, de sorte que le transistor 33 reste complètement bloqué . Pendant ce temps,. le transistor 32 est maintenu saturé par le cou -rant transmis à la base 4l, par la jonction 31, à travers deux circuits . Le premier de ces circuits, constitué par les résistances 2042,43 et la diode 44, le condensateur 45 produisant une temporisation , représente le circuit de commande de temporisation . Le second circuit, constitué par les résistances 35*46 et. la diode 47, représente le circuit de verrouillage . L'interrupteur 4b représente les contacts de casse-fil qui sont 25 couramment employés sur les métiers pour la détection de la rupture des fils de chaîne . L'interrupteur 48 se ferme en réponse à une rupture de fil de chaîne, mais il est évident qu'il peut également être fermé en réponse à tout autre mauvais fonctionnement que lron désire détecter . Donc, lorsque 1'interrupteur 48 se ferme en répon-30 se à un mauvais fonctionnement quelconque du métier, la tension alternative de la source S-S est appliquée à la résistance 49. Au moment où l'alternance négative suivante de la tension de la source S-S atteint une valeur suffisamment élevée pour qu'elle dépasse la tension de claquage de la diode Zener 50 et la chute de tension dans 35 le sens de la conduction dans la diode 51, le condensateur 45 (ayant déchargé précédemment suivant la polarité représentée) se décharge rapidement .La diode 52 fixe la tension au point de commande 34 à un certain niveau afin d'éliminer d'importantes excursions négatives de cette tension .Le circuit de décharge à travers la diode 51* la 4 0 diode Zener 50, la résistance 58 et 1'interrupteur 48 pourrait être 71 04641 5 207941t remplacé par un circuit de décharge constitué par une résistance de temporisation montée en série avec l'interrupteur actionné par le casse-fil . Ce circuit serait alors branché directement entre la ligne 21 et la jonction 34 ou 60, comme représenté en traits 5 interrompus sur le dessin , à titre d'exemple . Lorsque le condensateur 45 a été déchargé jusqu'à ce que la tension au point de commande 34 descend au-dessous d'une valeur de seuil inférieur d'environ 0,6 Volt , le circuit de temporisation, constitué par les résistances 42,43 et la diode 44, de même 10 que le circuit de verrouillage, constituée par les résistances 35,46 et la diode 47, sont shuntés à tel point ( en raison de l'intensité du courant traversant la diode 53) que le courant total est dévié de la base 4l ce qui interrompt l'état de saturation du transistor 32 . La tension au collecteur 39 augmente, ce qui fait 15 monter également le courant appliqué à la base 38 ( ce courant étant uniquement limité par la résistance 54), si bien que le transistor 33 devient conducteur .Lorsque le transistor 33 commence à conduire ,1a tension à son collecteur 55 diminue davantage, ce qui supprime le courant de verrouillage vers la base 4l à travers 20 la résistance 46 et la diode 47. A ce point, la bascule est commutée à l'état inverse, dans lequel le transistor 32 est complètement bloqué et le transistor 33 complètement saturé . Dans, cet état, la tension au collecteur 55 étant approximativement de zéro Volt , le courant appliqué à 25 l'électrode de commande 27 est supprimé et l'électro-aimant 17 est désexcité. Le mécanisme, à présent préparé pour l'arrêt automatique du métier par l'intermédiaire de la tringlerie 18, provoque l'arrêt effectif du métier dès que le lobe en saillie de la came 12 actionne la tige 14, comme on le comprendra facilement . 30 Tant que 1'interrupteur 48 reste fermé, le condensateur 45 ne peut pas se charger , et le transistor 32 ne peut pas conduire. Par contre, au moment de l'ouverture de l'interrupteur 48, le condensateur 45 commence à être chargé par le courant fourni à partir de la jonction 31 à travers la résistance 42.Par conséquent, la ten-35 sion au point de commande 34 suit la tension du condensateur et, dès qurelle atteint un seuil supérieur correspondant à une valeur suffisamment positive, le transistor 32 commence à conduire, ce qui $. pour effet que le transistor 33 n'est plus saturé . Dès que la tension au collecteur 55 augmente suffisamment, le courant de ver-40 rouillage est transmis à nouveau à la base 4l à travers la résis- 71 04641 6 2079411 tance 46 et la diode 47, ce qui fait passer la bascule à l'état dans lequel le transistor 32 est saturé et le transistor 33 bloqué . L'électro-aimant 17 est alors excité et le mécanisme est prêt pour le redémarrage du métier par l'opérateur . 5 Les résistances 56 et 57 constituent un diviseur pour la tension à la jonction 31, et produisent une tension de référence au point 60 pour la comparaison avec la tension au point de commande 34. Par conséquent, chaque fois que la tension à la jonction 31 chute , ce qui serait lé cas pendant une panne momenta-10 née de la source d'alimentation, le condensateur 45 est relié à un circuit de décharge rapide à travers la résistance 57, et le circuit se comporte de la même façon que celle décrite ci-dessus relativement à la fermeture de l'interrupteur 48. Cet agencement assure un arrêt automatique, même si la tension d'alimentation 15 revient brusquement . La résistance 58 limite l'intensité de décharge du condensateur 45 et la résistance 59 détermine la polarisation de la base du transistor 32. Il ressort de la description qui précède que le fonctionnement en bascule des transistors 32 et 33 est sensible à deux va-20 leurs de seuil critiques de la tension au point de commande 34. Au-dessus d'une certaine valeur de la tension au point 34, par exemple au-dessus de 2,2 Volts , l'électro-aimant est excité, et il est désexcité lorsque la tension au point 34 est inférieure à une valeur limite inférieure, par exemple de 0,6 Volt .Entre ces 25 deux valeurs, 11 électro-aimant peut être excité ou désexcité , en fonction de son état précédent, La tension au point 34 peut varier d'à peu près 0 Volt ( lorsque le condensateur 45 est déchargé) et une tension qui est essentiellement déterminée par la tension à la jonction 31 et le rapport entre les résistances 56 et 57, qui est 30 modifié légèrement par les jonctions des diodes et des transistors. Par un choix approprié des caractéristiques des composants du circuit, la vitesse de décharge du condensateur 45, cette décharge étant déclenchée par la fermeture de l'interrupteur 48, peut être ajustée de telle manière que le temps nécessaire pour que la ten-35 sion au point 34 tombe à 0,6 Volt soit très court, auquel cas la désexcitation de 1'électro-aimant 17 s'effectue à peu près en même temps que la fermeture de l'interrupteur 48. D'une manière analogue, par le choix d'autres caractéristiques du circuit, la Vitesse de charge du condensateur , cette charge étant déclenchée par l'ou-40 verture de l'interrupteur 48, peut être ajustéede telle manière 71 04641 7 2079411 qu'un temps défini prédéterminé doive s'écouler avant que la tension au point 34 ne monte de zéro à 2,2 Volts, auquel cas l'excitation de 1'électro-aimant 17 se produit après une temporisation définie succédant à 11 ouverture de 1'interrupteur 48 . 5 Dans un mode de mise en oeuvre de l'invention sur un métier ayant une durée de chaque coup allant de 300 à 400 millisecondes, la temporisation est ajustée à 750 millisecondes, ce qui assure un arrêt automatique pour toute ouverture de l'interrupteur 48 et pour toute disparition de la tension d'alimentation, même momen-10 tanée .Il est évident que la temporisation peut être choisie, suivant l'application, de manière qu'elle soit suffisamment plus longue que la durée du coup pour obtenir les résultats désirés décrits ci-dessus, conformément à l'invention . 71 04641 8 2079411 REVENDICATIONS l-Dispositif d'arrêt pour un métier comportant un organe d'arrêt par butoir qui, en réponse à la désexcitation d'un électroaimant, agit de telle manière que le levier d'embrayage arrête 5 le métier à un point prédéterminé de son cycle de travail lorsqu'il est actionné par une partie à mouvement périodique du métier ,comportant un circuit pour la commande de 1'excitation de 1'électro-aimant à partir d'une source de tension, caractérisé en ce que ce circuit comporte un interrupteur commandé; un dispositif pour bran-]_0 cher cet interrupteur commandé en série avec l'électro-aimant et avec la source de tension ; un dispositif pour appliquer un signal de déclenchement approprié à l'interrupteur commandé pour que celui-ci devienne normalement conducteur et excite 1'électro-aimant; un dispositif d'interruption amené à line première position 15 en réponse à un mauvais fonctionnement du métier , et destiné à faire disparaître le signal de déclenchement et à désexciter l'é-leetro-aimant ; un dispositif qui, en réponse à l'amenée du dispositif d'interruption de sa première à sa seconde positionaprès la suppression du mauvais fonctionnement, déclenche à nouveau l'ap-20 plication du signal de déclenchement à l'interrupteur commandé ; et un dispositif pour retarder la nouvelle application du signal de déclenchement à l'interrupteur, commandé pendant un temps défini succédant à son déclenchement, ce temps défini ayant un rapport avec la durée d'un cycle de travail du métier . 25 2-Dispositif d'arrêt suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une bascule ayant deux états stables qui commandent l'application du signal de déclenchement à l'interrupteur commandé et la suppression de ce signal; et un condensateur qui est chargé et déchargé à des vitesses déterminées par l'actionne-30 ment du dispositif d'interruption, ce condensateur déterminant l'état de la bascule . 3-Dispositif d'arrêt suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la bascule comporte un premier et un second transistors, le condensateur étant couplé à la base du premier transistor et, 35 afin d'augmenter la vitesse de commutation de la bascule d'un état à l'autre, un montage en série comprenant une résistance et une diode ' branché entre la base du premier transistor, à laquelle est reliée la cathode de la diode, et le collecteur du second trar -sistor . 71 04641 9 2079411 4-Dispositif d'arrêt suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'interrupteur commandé est un dispositif semi-conducteur à l'état solide . 5-Dispositif d'arrêt suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif semi-conducteur à l'état solide est un redresseur commandé . 6-Dispositif d'arrêt suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la source de courant est une source à courant alternatif d'une tension relativement basse . 7-Dispositif d'arrêt suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'interruption est fermé dans sa première position et est ouvert dans sa seconde position .