Brevet FR2260219A1 — publié le 19750829

L'invention concerne un dispositif pour la régulation de la vitesse de rotation d'un moteur électriquee Ce moteur peut notamment entraider dans le sens du déroulement, une bobine sur laquelle est enroulé un fil textile. On sait que dans l'industrie textile, il est souvent nécessaire de débobiner un fil enroulé sur une bobine pour le rebobiner sur une autre bobine. Ors rien ne permet Jusque là d'effectuer cette opération sans soumettre le fil à une certaine ten- ion. On comprend que cela présente des inconvénients dans certains cas. L'invention a pour but de rémédier à ces inconv4nients en réalisant un dispositif pour la régulation dsue moteur électrique de façon à éliminer toute tension sur le fil à traiter. Bien entendus le champ d'application du dispositifpro posé ne se limite pas au domaine textile et peut, par exemple, titre utilisé dans le domaine de l'usinage sur un tour. Un dispositif de régulation selon l'invention, netammentpour moteur électriques est caractérisé. en ce qu'il se compose d'un transformateur dont le couplage entre le primaire et le secondaire est modifié à Laide d'un noyau plongeur présentant une partie mantique, tandis que des moyens sont privas sur le secondaire du transformateur pour faire varier la vitesse du mateur éleotriqiae par ltinteraNdlaire d'un variateur de type con nu, en fonction de la position du noyau dans le transformateur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions le moteur asservi entratne dans le sens du déroulement la bobine sur laquelle est enroulé un fil ou tout autre article analogue à débobiner pour le rembobiner sur une autre bobines le fil passant sur deux poulies de renvoi entre lesquelles il reçoit le noyau plongeur constitué par une tige qui pend par son propre poids sous une poulie support engagea sur le fil, la tigd et la poulie support étant maintenues en équilibre grâce aux efforts dynamiques qui apparaissent dans le fil au cours des opérations. Ainsi, toute accélération ou dUcélération accusée par le fil se traduit par un déplacement vertical du noyau plongeur qui commande alors une variation correspondante de la vitesse de rotation du moteur asservi. On évite ainsi toute apparition de tension dans le fil à traiter même si ltune des bobines n'est pas tout a' fait cylindrique. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'in- Invention le primaire du transformateur est branché à une tension alternative d'alimentation tandis que le secondaire est branché aux bornes d'un pont de diodes qui redresse la tension alternative apparaissant aux bornes du secondairet pour commander par des moyens appropriés, l'alimentation du variateur du moteur asservi0 Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inven- tisons l'alimentation du variateur du moteur asservi se fait gra- ce à deux transisters montés en étage dit "darlingten", tandis que la tension délivrée par le pont de diodes est appliquée sur l'entrée de cet étage par l'intermédiaire d'un potentiomètre de réglage monté en rhéostat. Suivant une caraetéristique supplémentaire de l'inven- tuons la tension accusée par le fil est détectée par un levier de. rappel dont l'extrémité est pourvue d'une poulie de renvoi par laquelle passe le fil, ce levier modifiant la position du noyau plongeur du transformateur à l'aide d'une erémaillère de façon que lorsque le fil a tendance à se tendrez le levier entraine le meyau plengeur dans le sens correspondant à l'augmentation de la vitesse de déroubemest du moteur asservi. Suivant une caractéristique supplémentaire de ltinven- tien, des moyens constitués par un écrou meleté qui comprime plus; ou moins un ressort permettent de régler la force de rappel dé- veleppée par le levier en fonction de la tension à laquelle on désire soumettre le fil a traiter Suivant une variante de l'invention, le dispositif est monté sur un tour et permet dtobtealr-une vitesse de coupe cons-- tante des moyens étant prévus pour permettre de modifier la po sition du noyau dans le transformateur en fonction du déplacement du chariot par rapport au tratnard du tour tandis que le dispo- sitit permet d'asservir le moteur électrique du tour qui entraine en rotation la pièce à usiner de façon que lorsque le diamètre transversal de Bette pie ce augmente, le dispositif réduise d'au- tant la vitesse de rotation du moteur d'entrâinement pour obtenir une vitesse de coupe constante0 lie dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Figa 1 est une vue d'ensemble d'un dispositif de régu- lation selon l'invention monté sur un ensemble permettant de bobiner un fil sans le soumettre à une tension. Fig. 2 est une vue du schéma électrique du dispositif de régulation Figez et 4 sont des vues de variantes utilisant un levier de rappel. Fig. 5 et 6 sont des vues d'un dispositif de régulation selon l'invention monté sur un tour. On a représent; sur la figure 1 un montage pourvu d'ue dispositif de régulation selon l'invention pour enrouler et dérouler un fil enne le soumettant pratiquement à aucune tension. Ce montage comporte une bobine t sur laquelle est enroulé le fil 2 à traiter. Cette bobine est entrainée dans le sens du déroulement par un moteur électrique 3 contrôlé par un variateur de vitesse 4. Le fil 2 est enroulé sur une bobine 5 par l'intermédiqire dtune poulie 6 et d'un dispositif de renvoi 7. Le fil passe sur deux poulies de renvoi 8 et 9 entre lesquelles il est soumis à l'action du dispositif de régulatien. Ce dispositif est constitué par un pantin composé d'une poulie Il sous laquelle pend par propre poids un noyau lat Ce no yau se présente sous la forme d'une tige dont une partie 12 est amagnétique et est, par exemple, en carton, tandis que l'autre partie 13 est en matériau magnétique, par exemple, en fer doux.' Ce nsyau est libre de se d4eer dans un transformateur 14 de fa- gan v faire varier le couplage entre le primaire et le secondaire de ce transformateur. Le primaire 16 est relié à une Source de tension alternative constante 18 (fig2). Le secondaire 17 est branché aux bornes d'un pont de diodes 19. La sortie de ce pant est reliée à l'en- trée d'un étage "derlington" 20 constitué par deux transåstors 21 et 22 par l'intermédiaire d'un potentiomètre 23. Dahs les circuits collecteurs des transistors 21 et 22 est montee une résis- tance de charge 24 aux bornes de laquelle est prélevée la tension d'alimentation du variateur 4 qui commande la vitesse de rotation du moteur électrique 3. L'étage "darliegtonw 20 est alimenté en courant continu par l'intermédiaire d'une source d1alimentation26.-. Le fonctionnement est le suivant Si la vitesse d'enroulement sur la bobine 5 vient par exemple à augmenter brusquement, le pantin 10 est lui aussi brusquement soulevé. Le couplage ntre le primaire et le secondaire du transformateur 14 va -augeentert ainsi que la tension aux bornes du secondaire 17 puisque la tension 'aux bornes du primaire 16 est @enstante. Le courant I qui traverse la résistance 24 augmente donc ainsi que la tension aux bornes de cette résistance. Il en résulté que le variateur 4 augaiente la vitesse de rotation du moteur électrique 30 Le déroulement du fil 2 se fait plus vites ai bien que le pantin 10 revient dans sa position initiale. Les variations dans la vitesse d@enroulement sur la bobine 5 peuvent être provoquées en particuLier soit par un man- vais centrage de la bobine 5, soit par unesurface pas tout à fait cylindrique. Suivant une variante de l'invention, un levier 30 est articulé suivant un axe 31 parallèlement à l'axe 32 de révelution de la bobine à dérouler t. Ce levier comporte une poulie de renvei 33 sur laque ll-e passe le fil 2. Par ailleurs, un écrou moleté 34 permet de comprimer plus ou moins un ressort 35 de façon Q régler la force de rappel avec laquelle le levier 30 agit 8 l'encentre du fil 2. @ Ce levier 30 entraine par l'intermédiaire d'un pignen 36 une crémaillère 37 qui prolonge le noyau plongeur nsa Le fenetionnement reste le même que précédemment mis à part que la vis moletée 34 permet de régler la tensien à laqueite est soumis le fil 2. Suivent une autre variante de l'inventien, le le régulation est atilisé aur un tour (f2g 5). . -.- On a représenté ici seulement la pièce à ustnar 40, le trafnard 41 et le chariot 42 sur lequel est fixé l'outil 43. La chariet 42 est animé d'un mouvement de tranalation par rapport au tratnard 41 suivant la flèche 45. Le trafnard 41 est animé d'un mouvement de translation le long de a- vis mère ean représentée sutivant la flèche 46. Le dispositif de régulation permet d'asservir, dans cas, le moteur électrique quientrafne la pièce è usiner de fat ça n à obtenir une vitesse de coupe constante. Le noyau plongeur 10 est solidaire du trainard 41 tandis que le transfermetesr 1- ~ 14 est solidaire du chariot 42. Le fonctionnement est le suivant @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@. Le chariotage du tour est programmé en copiage. Lorsque, par exemple, le diamètre 50 (fig 6) de la section transversale à à usiner augmente si la vitesse de rotation du moteur qui entra@ne la pièce à usiner 40 reste constante, on comprend que la vitesse de coupe augmente. Pour éviter cet inconvénient, il suffit de régler le dispositif de régulation de façon que le dépzaXeament du noyau 10 par rapport au transformateur 14 se traduise par une diminution de la vitesse de rotation du moteur qui entratne la pince à uainer 40. L'avantage essentiel de l'invention tient en ce que le dispositif de régulation constitue un détecteur de déplacement susceptible d'asservir un moteur élèctrique. Bien entendu, cette méthode peut aussi être employée lors- que le tour est programmé en surfaçage. Dans ce cas, le dis-posi tif 10-14 est utilisé de façon à augmenter la vitesse de rotation du moteur entratnant la pièce à usiner au fur et à mesure que ltou- til se rapproche du centre de la surface, c'est-à-dire au fur et mesure que se déplace le chariot transversal par rapport au trat- nard. On obtient ainsi une vitesse de coupe constante4 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de régulation notamment pour moteur élec- trique, caractérisé en ce qu'il se compose d'un transformateur dont le couplage entre le primaire et le secondaire est modifié à l'aide d'un noyau plongeur présentant une partie magnétique, tandis que des moyens sont prévus sur le secondaire du transformateur pour faire varier la vitesse du moteur électrique par l'intermé- diaire d'un variateur de type connu, en fonction de la position du noyau dans le transformateur, le primaire étant relié à une source de tension alternative constante. 2 - Dispositif de régulation suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu-'iï permet d'asservir un meteur entraiuant dans le sens du déroulement la bobine sur laquelle est enroulé un fil ou tout autre article analogue à débobiner pour le rembobiner sur une autre bobine, l'asservissement se faisant de façon i maint venir constante la tension à laquelle est soumis le fil, c'est à-dire que lorsque cette tension a tendance à augmenter-, des uo- yens permettent de déplacer le noyau de façon à faire augmenter la vitesse du moteur dans le sens correspondant au déroulement du fil Jusqu'à ce que la tension revienne à sa valeur initiale. 3 - Dispositif de régulation suivant l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le fil pas se sur deux poulies de renvoi entre lesquelles il regoit une pou- lie de support sous laquelle pend le noyau qui se trouve ainsi maintenu en équilibre grace aux deux forces opposées constituées d'une part par son propre poids et d'autre part par la force as censionnelle qui résulte de la tension à laquelle est soumis le fil, le dispositif de régulation permettant d'augmenter la vitesse du-moteur électrique dans le sens correspondant au déroulement du fil lorsque le noyau s'élève, c'est-à-dire lorsque la tension dans le fil augmente, et vice-versaO 4 - Dispsitif de régulation suivant les revendicqtions 1 et 2, caractérisé en ce que le fil passe sur une poulie articulée sur l'extrémité d'un levier de rappel qui règle la tension du fil, ce levier modifiant la position du hoyau plongeur du transformateur à l'aide hune crémaillère de façon que, w u la tension dans le fil augmente, la rotationdu levier qui en résulte, entratne le noyau plongeur dans le sens correspondant à l'augmentation de la vitesse de déroulement du fil, c'est-à-dire l'augmentation de la vitesse du moteur asservi dans le sens du déroulement. 5 - Dispositif de régulation suivant la revendication4 caractérisé en ce que des moyens constitués par un éorou moleté qui comprime plus ou moins un ressort permettent de régler la force de rappel développée par le levier fonction de la tension à laquelle on désire soumettre le fil à traiter. 6 - Dispositif de régulation suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il équipe un tour et permet d'obtenir une vitesse de coupe constante, des moyens étant prévus pour permet- tre de modifier la position du noyau dans le transformateur en fonction du déplacement du chariot par rapport au tratnard da tour, tandis que le dispositif de régulation permet d'asservir le moteur électrique du tour qui entratne en rotation la pièce à usiner de façon que lorsque le diamètre transversal de cette pièce amsmente, le dispositif réduise d'autant la vitesse de rotation du moteur d'entratnement de la pièce å. usiner pour obtenir une vitesse de coupe comstante, cela lorsque le chariotage du tour est utilisé an copiage ou en surfaçage. 7 - Dispositif de régulation suivant l'une quelconque revendicatiens précédentes, ceractérisé en ce que le secondaire du transformatear est branché aux bornes dun pont de diodes qui redresse la tension alternative apparaissant aux bornes du selon daire pour commander par des moyens appropriés l'alimentation du variateur du moteur asservie. 8 - Dispositif de régulation suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que l1alimen- ta tien du variateur du moteur asservi se fait grâce à deux transistors montés en étage dit "darlington" taudis que -la tension délivrée par le pont de diodes est appliqué sur l'entrée de cet étage par l'intermédiaire d'un potentiemètre de réglage monté en rhéostat.