Brevet FR2137040A1 — publié le 19721229

La présente invention se rapporte à un procédé et à un aopareil Dour la production d'un train d'imnulsions électriques, dont la fréquence varie en fonction de la vitesse de rotation d'un arbre. Il existe de nombreuses opérations, dans lesquelles il est désirable de produire un train d'impulsions électriques dont la fréquence soit en relation avec la vitesse de rotation d'un arbre d'une machine, afin de comoter les rotations, commander le machine, etc. Un moyen,utilisé dans le passé, consiste 3 monter un disque perforé, sur l'arbre, et à disnoser une source lumineuse et un dispositif photosensible de part et d'autre de ce disque, de façon à ce que ce dernier interrompe le faisceau lumineux entre la source et le récepteur. Le brevet américain 2 906 216 de i;;yska décrit un tel dispositif.Ces anoareils présentent l'inconvénient de vibrations notables, à des vitesses élevées, supérieures à quelques milliers de tours/minute, à cause de la masse substantielle du disque et de sa distance à l'axe de rotation de l'arbre. Ce phénomène diminue considérablement la durée de vie des éléments. D'autre part, l'appareil n'est pas facilement transferable à d' autres machines ayant des arbres différents, etc. Dans le travail de couture industrielle, en particulier, il est souvent nécessaire de commander differentes nièces d'équipement périphérique ou auxiliaire, en synchronisme avec le fonctionnement d'une machine à coudre. Il existe des commandes de coune-fil qui actionnent une lame de couse pour un premier nombre prédéterminé de piqûres avant le bord d'attaque d'une pièce et pour un deuxième nombre prédéterminé de piqûres après le bord arrire de cette pièce. Pour actionner en temos voulu la lame de couDe, ou pour compter exactement le nombre réel de piqûres effectuées, il est ncessaire de disooser d'un interrunteur ou d'un autre émetteur de signaux fonctionnant en synchronisme avec la machine à coudre.Bien qu'on puisse utiliser u quelconque des nombreux dispositifs connus, tachymtre, transmetteur ou synconeur ontique caDables de représenter le mouvement de l'arbre, ces dispositifs sont relativement couteux et conviennent donc mal a ltem- ploi dans une machine à coudre courante. La or sente invention évite, d'une manière nouvelle, les inconvenients des systèmes connus. L'invention a pour objet un procédé et un enpareil, dans lequel un arbre secondaire est accouplé à l'arbore de la machine, en rotation avec celui-ci-Cet arbre secondaire comporte une partie de section transversale non circulaire,- de préférence un secteur de 900 environ. Une source de lumière et un dispositif photosensible sont montés près de la partie non circulaire, de façon à ce que le faisceau lumineux soit interromnu entre eux par intermittence. Le dispositif photosensible produit ainsi un train d'impulsions. Les vibrations causées par ce système sont très inférieures à celles qui résultent des dispositifs cités plus haut. Dans la forme de réalisation, décrite ci-après, l'arbre portant une partie non circulaire est monté tournant dans un alésage d'un bloc-qui comporte un autre alésage pour le montage de la source et du détecteur photosensible. Ce dernier est de préférence-un phototransistor capable de répondre rapidement à l'incidence ou à l'interruption d'un faisceau lumineux. Lorsqu'on emploie un phototransistor, qué la partie non circulaire est un secteur de 900 environ et que l'arbre tourne à quelques milliers de t/mn, on a constaté que les temDs de démarrage et d'arrêt du phototransistor sont suffisants pour que la largeur des impulsions dans le train soit sensiblement la même que celle des intervalles entre les impulsions.D'autre part, l'arbre de la machine est accouplé de préférence par un tube flexible à l'arbre portant la ortie non circulaire. Ce tube peut être facilement régié de ma niere à obtenir toute disposition angulaire voulue entre les deux arbres et à faciliter l'utilisation du système avec de nombreuses machines de construction différente. Le système de la orésente invention fournit donc un signal électrique en synchronisme avec le fonctionnement d'une machine à coudre ou autre équirement.- L'appareil peut fonctionner à des vitesses relativement élevées sans vibration excessive, et les impulsions produites présentent des périodes de marche et d'arrêt nettement délimitées. Cet appareil convient particulièrement à il emploi dans un système digital à semi-conducteurs. Il est très fiable, relativement simple et peu coûteux. D'autres objets et avantages de l'invention aonaraitront aux homes de l'art à la lecture de la description de sa forme de réalisation, non limita- tive, représentée sur les dessins annexés. Fig. 1 est une vue de côté, avec coune partiel)e, d'un dispositif de synchronisation conforme à la présente invention, associé au volant d'une machine à coudre usuelle. FigO 2 est une coune, suivant la ligne 2-2 de la figure Sur la figure 1, le repère il désigne une partie de ma chine à coudre usuelle, comportant un volant 1. n synchroniseur 15, conforme à la présente invention, est raccordé au volant par l'intermédiaire d'un coupleur, globalement désigné par le repère 17. Le coupleur 17 neut comprendre, par exemble, une longueur de tube 19 en plastique ou caoutchouc, dont une extrémité s'ajuste exactement sur un axe 21 sortant du volant et dont l'autre extrémité s'ajuste exactement sur un arbre 23 du synchroniseur 15. Si on le désire, la partie centrale du coupleur 17 peut comporter une tige ou tube 25, sensiblement riqide, pour empêcher la flexion du tube 19.Le coupleur flexible 17 a pour fonction de comnenser les défauts d'alignement mineurs du synchroniseur 15 et de l'axe du volant 13. D'autre part, la relation angulaire entre les axes 21 et 23 oeut être facilement réglée par modification de la jonction de l'un ou de l'autre avec le coupleur 17. Ce dernier facilite également le raccordement du synchroniseur 15 aux arbres de machines différentes. L'arbre 23 du synchroniseur tourne dans un corps 27, par l'intermédiaire de paliers appropriés, 29 et 31. L'arbre 23 comnorte des parties d'extrémité 33 et 35, de diamètre relativement petit, qui tournent dans les paliers, et une partie centrale 37, de plus grand diamètre. Le corps 27 peut etre constitué, par exemple, d'un bloc massif, en aluminium, alésé pour recevoir l'arbre, les paliers 29 et 31 étant emmanchés à force dans le corDs de façon à retenir l'arbre, comme reoresenté. La partie 37 de plus grand diamitre est découpée de manière à former une partie excentrée 39, sensiblement en forme de secteur, comne on le voit clairement sur la figure 2. Ce secteur est de préférence de 900 environ. Le corns 27 est également percé transversalement, commue indiqué en 45, de façon a créer un passage cour la lumière, qui est décalé oar raonort à l'axe de l'arbre 23. Ce passage rencontre l'arbre dans sa partie excentrée 39. Le passage 45 est suralésé à une extrémité, pour recevoir une source de lumière 47. Il en est de même à l'autre extrémité, pour recevoir un photodêtecteur 49. La source lumineuse 47 peut être constituée par exemple par une lambe miniature à incandescence, de longue durée, ou une diode '-mettrice de lumière, à l'arséniure de dallium, Le photodétecteur 49 est de préférence un phototransistor @ changement d'état relativement rapide. La plupart des phototransistors ont un temps de montée de l' ordre de 2,5 microsecondes et un temDs d'arrêt de l'ordre de 4 microsecondes. Ainsi, un fonctionnement allant jusqu'à plusieurs di zaines de milliers de tours/minute estthéoriquement possible. On est allé en pratique jusqu'à 20 000 t/mn. La source lumineuse 47 et le photodétecteur 49 peuvent être scellés en place ou fixés par une vis de blocage, non représentée. L'appareil de l'invention fonctionne comme suit. Lorsque la machine à coudre est en service et que son volant 13 tourne, 1' arbre 23 tourne en synchronisme avec celui-ci. Pendant la rotation de 11 arbre 23, son secteur excentré 39 coupe et libère alternativement le faisceau lumineux qui relie la source 47 et le détecteur 49, à travers le passage 45. Lorsque la source 47 est excitée, la photodétecteur 49 fournit donc un signal électrique en synchronisme avec le fonctionnement de le machine à coudre. P9ur des vitesses élevées, par exemple 10 à 20 000 t/mn, les temps de montée et d'extinction du phototransistor 49 sont suffisants pour que la largeur de l'impulsion/soit sensiblement la même que celle des intervalles, lorsqu'on utilise un secteur de 90 .Dans la forme de réalisation représentée, le synchroniseur engendre un cycle du signal électrique, pour chaque piqEre effectuée par la machine qui entrain le synchroniseur. Comme la partie de l'arbre qui occupe périodiquement le faisceau lumineux est en forme de secteur, avec des côtés sensiblement droits qui partent radialement de l'axe de l'arbre, cette partie excentrée coupe et quitte le faisceau lumineux à une vitesse périphérique relativement élevée. Ainsi, le signal de sortie du phototransistor 49 change d'état très rapidement. Un tel signal convient particulièrement pour la commande d' un circuit digital à semi-conducteurs.On a également remarqué qutun secteur excentré formant un angle de 90 environ entre ses faces radiales glanes fournit un cycle approprié pqur, de nombreuses opérations. En outre, le synchroniseur de la présente invention peut etre construit facilement et économiquement, puisque l'arbre 33 est réalisable en une seule pièce et qu'il est retenu dans le corps 27 simplement par les paliers 29 et, 31 eux-mêmes. Le corps 27 est de construction relativement simple puisqu'il comprend essentielle- ment un bloc massif, traversé par deux trous transversaux décalés dont l'un est alésé à chaque extrémité. Bien que la description ci-dessus se rapporte à une machine à coudre, il est entendu que l'invention est utilisable en combinaison avec des arbres tournants sur de nombreuses autres machines. Des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la construction du dispositif suivant l'invention, sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Appareil, utilisable avec une machine rotative, pour produire un train d'impulsions électriques de fréquence variable en fonction de la vitesse de rotation de l'arbre de la machine, qui comorend une source de lumière, un détecteur photosensible, et des moyens, associés à l'arbre, interromnant périodiquement, du fait de la rotation de ltarbre, l'action de la lumière sur ledit détecteur, caractérisé en ce que ces moyens sont cons titués par une partie non circulaire de la section transversa le dtun arbre secondaire, accouplé à l'arbre de la machine. 2. Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur photosensible est un phototransistor. 3. Appareil suivant la revendication 1 ou 2, caractérise en ce que les moyens d'accouplement comprennent un tube flexible dont une extrémité est emmanchée sur l'arbre de la machine et 1' autre extrémité sur l'arbre secondaire, une tige rigide pou vant éventuellement gtre introduite dans ledit tube flexible pour lui donner une certaine rigidité. 4. Appareit suivant une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie non circulaire de l'arbre secondaire forme un secteur de cercle, dont l'angle au centre est de préférence de 90 . 5. Appareil suivant une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc traversé oar un premier trou, dans lequel tourne l'arbre secondaire, et par un deuxième trou, transversal bu premier et décalé par rasport à Itaxe de l'arbre secondaire, la source lumineuse et le détecteur photosensible étant montés dans ce deuxième trou, de part et d'autre de l' arbre secondaire. 6. Appareil suivant une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre secondaire comprend des parties d'extrémité d' un premier diamètre, reliées par une partie intermédiaire de plus grand diamètre portant ladite partie non circulaire. 7. Appareil suivant une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est associé à une machine à coudre. 8. Procédé d'émission d'un train d'impulsions électriques à fré quence variable en fonction de la vitesse de rotation d'un arbre de machine, qui consiste à : accoupler cet arbre à un arbre secondaire comportant une partie non circlaire en sec tion transversale ; disposer une source de lumière et un détec teur photosensible près de ladite partie non circulaire de façon à ce que celle-ci interrompe alternativement le faisceau lumineux entre la source et le détecteur ; et faire tourner l'arbre de la machine. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l' accouplement comprend l'emmanchement d'une extrémité d'un tube flexible sur une extrémité de l'arbre de machine, l'em manchement de l'autre extrémité du tube flexible sur une extré mité de l'arbre secondaire, et le réglage de la position du tube de façon à ajuster la position angulaire des deux arbres. 10. Synchroniseur électrique, utilisable avec une machine à coudre, qui comprend ; un arbre tournant en synchronisme avec le fonc tionnement de la machine et comportant un secteur excentré, un corps à l'intérieur duquel l'arbre est menté tourmant ; une source de lumière et un détecteur photosensible, mentés en ali gnement sur un exe transversel décalé par rapport à l'axe de l'arbre, un passage étant prévu dans le corps pour la trans missien de le lumière de la source au détecteur, ledit passage pouvent être interromou par ledit secteur excentré pendent une partie de la révolution de l'arbre, de façon à ce que la détecteur fournisse un signal électrique en synchronisme avec le fonctionnement de la machine. 11. Synchreniseur suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le secteur excentré est formé dans une partie intermédiai re de l'arbre, dont les parties d'extrémité. de plus petit diamètre, tournent dans des paliers qui maintiennent la partie intermédiaire dans le corps, ledit secteur comportent de pré férence des surfaces radiales sensiblement droites formant un angle the 90 . 12 Synchreniseur suivent la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la source de lomière est une lampe à incandescence eu une diode émettrise de lamière, et en ce que le phetsdétec teur est un phototrensister.