Brevet FR2366391A1 — publié le 19780428

L'invention concerne un mécanisme permettant le contrôle positif ou négatif du déroulage d'une chaîne se présentant sous la forme d'une nappe de fils enroulée sur ensouple, sur un métier à tisser ou à tricoter "chaîne", équipé, entre autres, d'un cylindre d'appel du tissu ou du tricot et d'au moins une ensouple. La majorité des dérouleurs d'ensouple, équipant actuellement les machine précitées, sont des dérouleurs négatifs ou passifs, c'est à dire des mécanismes ou appareils qui déroulent la chaîne sous une tension donnée en réponse à l'appel combiné des organes de la machine. Par opposition à ce principe, le dérouleur positif est indépendant de la tension et délivre une longueur de chaîne préétablie, qui est fonction du dessin du tissu ou du tricot et de la longueur de tissu ou de tricot appelée par la machine. De ce fait, le dérouleur positif éliminehu minimise très fortement tous les défauts causés par la variation des propriétés élastiques des fils de chaîne, tels que barres d'arret de métier, barres de variation d'humidité, etc... Il permet d'autre part le tissage ou le tricotage de matières très élastiques qui ne peuvent etre traitées autrement. Les dérouleurs positifs connus à ce jour sont cependant tous complexes et dispendieux. L'invention a pour but de réaliser un mécanisme de contrôle de déroulage, d'une conception entièrement neuve, de construction robuste et d'un fonctionnement fiable, qui puisse etre adapté dans la majorité des cas aux mécanismes dérouleurs existants transformant à peu de frais les dérouleurs négatifs en dérouleurs positifs et incorporant de plus la possibilité du contrôle négatif lorsque les impératif s techniques l'exigent. A cet effet des moyens sont prévus pour créer des variations de pression d'air dans une conduite d'un système pneumatique à partir des variations d'obturation d'un orifice de cette conduite et cela en fonction des impératifs du déroulage de chaque ensouple. Dans le mécanisme destiné au controle positif précité, les moyens précités comportent, en tant qu'élément comparateur entre, d'une part, la longueur du tissu ou du tricot produit et, d'autre part, la longueur de chaîne délivrée par l'ensouple, un différentiel dont la rotation de l'un des planétaires est commandée à partir du cylindre d'appel précité, tandis que l'autre planétaire est commandé par le déroulement linéaire de l'ensouple. Dans une forme de réalisation particulière, le différentiel comprend un premier planétaire calé sur un axe entraîné par une roue amovible et interchangeable en contact avec la nappe de fils de chaîne enroulée sur l'ensouple, un second planétaire monté libre sur ce même axe et entraîné en rotation inverse du premier par un moyen communiquant à ce second planétaire la rotation du cylindre d'appel du tissu, un support de satellites, ces derniers étant constitués par des billes, monté libre sur l'axe précité entre les planétaires précités et enfin, des moyens transformont l'oscillation dudit support de satellites en un signal utilisé en retroaction ou réaction pour la commande du dérouleur de l'ensouple. Une particularité de l'invention réside dans le fait que l'oscilition du support des satellites précité obture de façon variable l'orifice d'une conduite d'air comprimé, les variation du dégré d'obturation de cette conduite créant des variations de pression d'air constituant le signal précité utilisé en réaction. Dans la réalisation propre au contrôle négatif, des moyens sont prévus pour mettre la chaîne sous tension, les variations de la longueur de la chaîne et du tissu entre l'ensouple précitée et le cylindre d'appel précité étant mesurées par un moyen mécanique qui obture, de façon variable, l'orifice d'une conduite d'air comprimé, les variations du degré d'obturation de cette conduite créant des variations de pression d'air constituant le signal précité utilisé en réaction. D'autres détails et avantages de l'invention ressortiront de la description qui sera donnée ci-après d'un mécanisme de contrôle positif ou négatif dUddrouloge d'une chaîne dans un métier à tisser ou à tricoter "chaîne", selon l'invention,; cette description est donnée à titre d'exemple et ne limite pas l'invention, Les notations de référence se rapportent aux figures ci-jointes et seront généralement suivies, entre parenthèses, et pour plus de clarté, d'une référence à la ou aux figures à considérer. La figure 1 est une représentation schématique des éléments du différentiel. La figure 2 est une vue schématique des éléments d'un métier à tisser intéréssant l'invention et montrant la position occupée par le mécanisme selon l'invention dans un tel métier à tisser. La figure 3 est une vue schématique à une plus grande échelle selon la ligne III-III de la figure 2, et complétée avec les éléments pneu matiques d'amplification du signal de controle. La figure4 est une vue agrandie et complétée de la portion de la figure 2 englobée par le cercle IV. La figure 5 montre à une plus grande échelle et de manière schématique un détail selon la ligne V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue en élévation, avec brisures partielles, de l'assemblage des éléments formant le différentiel. La figure 7 est une vue à une plus grande échelle selon la ligne VII-VII de la figure 6, avec brisures partielles. Le mécanisme de contrôle positif selon l'invention comporte, comme élément essentiel, un différentiel illustré schématiquement à la figure 1. La référence t (figure 1) se rapporte à un premier planétaire dont le mouvement de rotation, indiqué par la flèche a (figure 1), est commandé par la rotation du cylindre d'appel du tissu ; la référence 3 (figure 1) se rapporte à un second planétaire dont la rotation, indiquée par la flèche b, est solidaire du déroulement linéaire de l'ensouple ; la référence 2 indique un satellite.Le support de satellites,;non représenté et dont il sera question plus loin, sera animé d'un mouvement oscillant selon les flèches c et d, qui dépendra du mouvement des planétaires engagés avec les satellites, et qui fournira un signal employé en réaction pour le contrôle du déroulement de l'ensouple. Le rapport entre la longueur de chaîne déroulée et la longueur de tissu appelée est déterminé par les caractéristiques du différentiel et ses liaisons au rouleau d'appel du tissu et du déroulement linéaire de la chaîne. Le signal résultant de l'oscillation du support de satellites pouvant être amplifié, transformé et utilisé dans la majorité des cas, en lieu et place du signal "appel" dont il fait usage dans les dérouleurs négatifs existants. Une forme de mécanisme de contrôle du déroulement de la chaîne selon l'invention, et de construction particulièrement simple et robuste, sera décrite ci-après, en se référant aux figures 2 à 7. La position du différentiel dans le métier à tisser est indiquée par la référence générale 6 (figure 2). Une roue 48 (figures 2 et 6) à bandage de caoutchouc, calée sur l'axe 53 (figure 6) du différentiel; est en contact avec la nappe de fils-de chaîne 5 (figure 2) enroulée sur l'ensouple 4 (figure 2). Cette roue est interchangeable et on peut donc faire usage de roues de diamètres différents pour obtenir le rapport désiré entre la longueur de chaîne déroulée et la longueur de tissu appelé. En se référant à la figure 2, on remarquera que, pour des motifs d'ordre constructif, le différentiel est fixé sur un bras tubulaire 8, articulé au sol en 9. Ce bras peut être soumis à l'action d'un ressort de rappel ou de tout autre moyen assurant le contact entre la roue 48 et la nappe de fils de chaîne 5 enroulée sur l'ensouple 4. La roue 48 mesurera donc le déroulement linéaire de cette nappe, indépendamment du rayon r de son enroulement, qui diminue au fur et à mesure que 1'ensouple se déroule. Les fils de chaîne forment un tissu en aval des cadres de lisses schématisés en 10, ce tissu 12 est entraîné par le cylindre rugueux li constituant le cylindre d'appel précité, du métier à tisser, et est finalement enroulé, par exemple sur le rouleau 13. La roue 48 (figure 6), calée sur l'axe 53 du différentiel, provoque la rotation du planétaire 54, correspondant au planétaire 3 de la figure schématique 1, lui aussi calé sur cet axe ; le planétaire 55, correspondant au planétaire 1 de la menue figure schématique, est monté à rotation libre sur l'axe 53 et reçoit sa rotation du groupe moteur pas à pas 40 microréducteur 41, par l'intermédioire du manchon à cran 43 calé sur l'axe 42 du réducteur, et maintenu concentrique avec l'axe 53. Le moteur pas à pas 40 (figure 6) est piloté en synchronisme par l'intermédiaire du câble électrique 18 (figure 3) alimenté en 17 (figure 3) par un générateur d'impulsions non représenté, lui-même entraîné à partir de la commande du cylindre d'appel 11 (figure 2). La rotation du cylindre d'appel est donc transmise en synchronisme au planétaire 55 (figure 6) par l'intermédiaire du câble 18 (figure 3), du moteur pas à pas 40 (figure 6), du réducteur 41 (figure 6) et du manchon 43 (figure 6). Entre les planétaires 54 et 55 (figure 6) est encore monté à rotation libre sur l'axe 53, un disque 52 portant trois billes 45 dans trois alésages 46 équidistants sur la circonférence du disque. Le disque 52 constitue le support de satellites précité. Les billes 45, ou satellites, sont serrées élastiquement entre les faces internes des planétaires 54 et 55 par des ressorts non représentés agissant sur la face externe du planétaire 55, les billes roulent donc entre les planétaires et font osciller le disque 52 ou support de satellites, selon la résultante des mouvements des planétbires. Le disque 52 porte vers sa circonférence un trou. oblique 56 dans lequel s'engage la tige 57 d'un capteur à fuite. L'oscillation du disque 52, selon les flèches f ou i (figure 7) du capteur, selon les flèches g ou h (figure 7), oscillation qui, par l'intermédiaire de la base 58 (figure 6) de la tige, repoussera le piston 59 vers 1' ajutage 61 et l'obturera plus ou moins. Cet ajutage étant alimenté en air comprimé par la conduité 19 (figure 6) elle-même alimentée en 15 (figure 3) à pression constante mais à travers un étrangleur 16 (figure 3) ne laissant passer qu'un très faible débit, on compxndra qu'en raison de ce faible débit, le degré d'obturation de l'ajutage 61 (figure 6) fera varier la pression d'air dans la conduite 19 (figure 3 et 6), variation qui constitue le signal de contrôle précité. Une analyse des mouvements montrera que Si le déroulement linéaire de la chaîne 5 (figure 2 ) est trop rapide par rapport à la vitesse d'appel du tissu par le cylindre d'appel 11 (figure 2), l'mutage 61 (figure 6) tendra à être obturé, alors que, dans le cas contraire, il tendra à être ouvert au maximum, la tige 57 (figure 7) étant arrêtée en position verticale par l'épaulement 62 (figure 7) de la gaine 63. On aura donc un système de contrôle "direct"(pression croissante - vitesse relative de déroulage croissante) ; un système "inverse" session croissante - vitesse décroissante) est possible en baisant simplement pivoter la gaine 63 (fi gyre 7) de 1800 pour présenter l'épaulement 62 (figure 7) dans l'autre sens.Dans les deux cas, la pression de contrôle se stabilisera, en marche du métier, quelque part entre la pression maximum (ajutage obturé), et la pression minimum (ajutage ouvert au maximum). L'oscillation du disque 52 (figures 6 et 7) est limitée par le débattement de la tige 57 (figure 7) entre l'épaulement 62 (figure 7) correspondant à l'ouverture maximum de l'ajutage 61 (figure 6) et le bord intérieur 64 (figure 7) de la gaine 63 (figure 7) correspondant à l'obturation de l'ajutage.Les billes 45 (figure 6), étant comme il a été dit serrées élastiquement entre les planétaires 54 et 55 (figure 6), se borneront à glisser sans dommage sur ceux-xi, au cas exceptionnel où l'oscillation du disque 52 (figure 7) serait contrecarrée par le débattement limité de la tige 57, cette limitation ayant l'avantage important de permettre une stabilisation très rapide de l'appareil au moment de la mise en route du métier Enfin, on remarquera que le boîtier 44 (figure 6) du différentiel est fermé d'un côté par le couvercle 39 et de l'autre par le flasque 49 portant le joint torique 47 et appliqué dans son logement par le circlip 50.Le flasque 49 porte, d'autre part, le roulement à billes hermétique 51 de l'axe 53 ; le boîtier 44 est donc hermétique aux poussières et sa forme tronconique, inversée, rentrant dans la roue 48 écartera efficacement de l'axe 53 les fils tombant accidenillement de l'ensouple, fils qui pourraient avoir tendance à s' enrouler autour de l'axe et bloquer le mécanisme. Un signal pneumatique, identique à celui fourni par le différentiel précité, est fourni par le mécanisme de contrôle négatif illustré schématiquement aux figures 2, 4 et 5. Dans ce mécanisme un rouleau 27 (figure 4) portant la nappe de fils de chaîne 5 est monté sur un cadre oscillant 30 articulé en 7 (figure 2) sur le bâti du métier, les mouvements os cillants étant limités, pour motifs d'ordre constructif, par les butées 29 et 31, (figure 4) montées sur le bâti du métier. La tension de la nappe de fils 5 faisant pression sur le rouleau 27 tend à faire osciller le cadre 30 vers le bas, alors que la poussée du piston 32 tend à le repousser vers le haut.Tout retarddodvcdérouleur de chaîne par rapport au cylindre d'appel 11 (figure 2) fera/oWiZIler le cadre 30 (figure 5) vers le bas, produisant de ce fait l'oscillation de la tige 37 (figure 5) d'un capteur à fuite pneumatique 28 (figure 5) identique à celui employé dans le différentiel précite Cette oscillation résultera comme précédemment en une variation de pression d'air dans la conduite 38 (figure 5) qui constituera le signal de contrôle négatif. Encore une fois, en plaçant le capteur 28 (figure 5) au-deus ou au-dessus du balancier ou cadre oscillant 30, on aura le choix entre un système de contrôle "direct" ou un système "inverse On ndera que le cylindre 33 (figure 4) repoussant le piston 32 est alimenté en huile, elle-même mise sous pression dans la sphère 36 par de l'air comprimé fourni en 26.Une analyse rapide fera comprendre que la tension de la nappe de fils 5 sera fonction de la pression de l'air fourni en 26 et complètement indépendante de la position du rouleau 27. La conduite d'huile 34 (figure 4) étant étranglée par un étrangleur réglable 35, le cylindre 33 servira donc aussi d'amortisseur pour les oscillations rapides du cadre 30 (figure 4) qui seraient normalement causées par la marche du métier et seraient préjudiciables au bon fonctionnement du capteur 28 (figure 5). On remarquera enfin que, possibilité technologique intéressante, la position verticale du rouleau porte-fils 27 (figure 4) pourrait être réglable en hauteur sans déréglage de la tension de la chaîne, en montant l'ensemble des butées 29 et 31 (figure 5) et du capteur 28, sur une pièce réglable en hauteur sur le bâti du métier. La figure 3 illustre un mode d'utilisation du signal pneumatique en provenance du différentiel aussi bien que de celui en provenance du mécanisme de contrôle négatif. Ce signal transmis au relais pneumatique 20 (figure 3) par la conduite 19 (figure 3) ou 38 (figure 5), fournit au cylindre 22 (figure 3) de l'air comprimé à pression égale ou multiple fixe de celle du signal, suivant les caractéristiques du relais 20 (figure 3) mais à un débit très amplifié, le relais étant alimenté en 14. Cet air comprimé repoussera le piston 23 jusqu'à une position d'équilibre dépendant de la pression de l'air, de la section du cylindre 22 et de la force du ressort 24 agissant en sens inverse de la pression d'air.Une vanne électromagnétique 21, formée en l'absence de courant électrique, et asservie à la marche du métier à tisser, interrompt l'alimentation en air comprimé du cylindre 22 en cas d'garrot du métier, immobilisant de ce fait le piston. La réouverture de la vanne 21 (figure 3) suivra la remise en marche du métier, au besoin, après un délai réglable qui permettra la stabilisation du système et évitera des oscillations indésirables du piston 23. On comprendra qu'ayant pris la précaution de choisir la force du ressort 24 (figure 3) suffisamment grande pour minimiser les oscillations qui pourraient résulter de charges variables à la tête 25 de la tige du piston, cette tête pourra être utilisée comme agent positionneur de l'organe de commande du dérouleur de chaîne, quel qu'il soit, et qu'en faisant varier la pression de l'air comprimé, la course et l'alésage du cylindre, et la force du ressort, on pourra adapter le mode d'utilisation qui précède à la majorité des très nombreux types de machines existants. Dans le cas de machines non équipées de dérouleurs mécaniques d'ensouple, mais simplement de freins d'ensouple, un autre mode d'utilisation du signal pneumatique précité serait la commande pneumatique directe du frein d'ensouple à partir du relais 20 (figure 3). On conçoit qu'en installant le différentiel précité et le mécanisme de contrôle négatif précité sur la même ensouple du métier à tisser et en utilisant le signal pneumatique provenant, soit de l'un, soit de l'autre, pour actionner le relais 20 (figure 3) et contrôler le même mécanisme dérouleur, on aura, au choix, un métier à tisser à dérouleur de chai- ne positif ou négatif. Il est évident que l'invention n'est pas limitée à la forme d'exécution décrite ci-dessus et que bien des modifications pourraient y être apportées sans sortir du cadre de la présente demande de brevet. REVENDICATIONS 1. - Mécanisme permettant le contrôle positif ou négatif du déroulage d'une chaîne se présentant sous la forme d'une nappe de fils enroulée sur ensouple, sur un métier à tisser ou à tricoter "chaîne", équipé, entre autres, d'un cylindre d'appel du tissu ou du tricot et d'au moins une ensouple, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour créer des variations de pression d'air dans une conduite d'un système pneumatique à partir des variations d'obturation d'un orifice de cette conduite et cela en fonction des impératifs du déroulage de chaque ensouple. 2. - Mécanisme selon la revendication 1, destiné au contrôle positif précité, caractérisé en ce que les moyens précités comportent, en tant qu'élément comparateur entre, d'une part, la longueur du tissu ou du tricot produit et, d'autre part, la longueur de chaîne délivrée par l'ensouple, un différentiel dont la rotation de l'un des planétaires est commandée à partir du cylindre d'appel précité, tandis que l'autre planétaire est commandé par le déroulement linéaire de l'ensouple. 3. - Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le différentiel comprend un premier planétaire calé sur un axe entraîné par une roue amovible et intercingeuble en contact avec la nappe de fils de chaîne enroulée sur l'ensouple, un second planétaire monté libre sur ce même axe et entraîné en rotation inverse du premier par un moyen communiquant à ce second planétaire la rotation du cylindre d'appel du tissu, un support de satellites monté libre sur l'axe précité entre les planétaires précités, et, enfin, des moyens transformant l'oscillation dudit support de satellites en un signal utilisé en réaction pour la commande du dérouleur d'ensouple. 4. - Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend un jeu de roues amovibles de diamètres différents destinées à être bloquées sur l'axe susdit du différentiel en vue d'obtenir des rapports différents entre la longueur du tissu produit et la longueur de la nappe de chaîne utilisée. 5. - Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que les satellites précités sont des billes montées dans un support oscillant autour de l'axe des planétaires réalisés eux-mêmes sous forme de disques appliqués élastiquement par leur surface interne contre kes billes précitées. 6. - Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'oscillation du support des satellites précité obture, de façon variable, l'orifice d'une conduite d'air comprimé, les variations du degré d'obturation de cette conduite créant des variations de pression d'air constituant le signal précité utilisé en rétroaction. 7. - Mécanisme selon la revendication 1, destiné au contrôle négatif précité, caractérisé en ce qu es moyens sont prévus pour mettre la chaîne sous tension, les variations de la longueur de la chaîne et du tissu entre l'ensouple précitée et le cylindre d'appel précité étant mesurées par un moyen mécanique qui obture, de façon variable, l'orifice d'une conduite d'air comprimé, les variations du degré d'obturation de cette conduite créant des variations de pression d'air constituant le signal précité utilisé en rétroaction. 8. - Mécanisme selon la revendication 7, destiné à un métier à tisser, caractérisé en ce que les moyens précités de mise sous tension de la chaîne et de mesure de la longueur de celle-ci et du tissu entre I'en- souple précitée et le cylindre d'appel précité étant constitués par un rouleau en contact avec la chaîne et porté à l'extrémité d'un cadre oscillant par son extrémité opposée autour d'un axe parallèle à celui de l'en- souple, la tension est appliquée sur le cadre par un piston monté dans un système oléopneumatique faisant office d'amortisseur d'oscillations, les oscillations amorties du cadre étant utilisées pour obturer, de manière variable, un orifice d'une conduite d'air comprimé.