Brevet FR2378111A1 — publié le 19780818

I1 ne s'agit pas, dans la présente demande de brevet de reinventer le rouet,tombé depuis longtemps dans le domaine public. Il ne stagit pas plus de reinventer une machine à filer industrielle. L'objet de la pré -sente demande porte sur un appareil comportant des ameliorations méca -niques du dispositif de filage des anciens rouets et sur des solutions mécaniques originales utilisant la technologie moderne, afin: - d'une part, d'inciter une nouvelle génération de " fileuses" à prendre gaut à utiliser la laine, des son état brut, en rendant l'opération de filage areble-et relaxante, avec un appareil discret, de fonctionnement sûr et pratiquement sans usure. - d'autre part de permettre la création d'un fil de laine possédant des caractéristiques régulières ( nombre de tours de torsion par unité de longueur,) d'une façon automatique - enfin, de permettre la variation de ces caractéristiques d'une façon simple suivant le désir de l'utilisatrice. Pour toutes ces raisons, cet appareil a été dénommé "ROUET MODERNE." --DESCRIPTION du " ROUET MODERNE ". Le " ROUET MODERNE " se compose essentiellement de trois parties distinctes: - le bâti. - le mecanisme moteur. - le mécanisme de formation du fil et de son enroulage. Le bâti. est constitué de deux pieds verticaux de forme rectangulaire, de hauteur inégale, logiquement en bois pour garder un aspect rustique cette matiére n'étant pas restrictive. Ces deux plateaux sont maintenus paralléles entre eux au moyen de deux entretoises inferieures et une entretoise superieure ( fig. 1 ). Le pied arriére, le plus long, porte le palier de l'arbre du mécanisme moteur ( rep- a fig. t ) et le palier du mécanisme de filage ( rep. a bis) Le pied avant comporte à sa partie inferieure, un evidement destiné au passage du pied de la fileuse. A la base de l'evidement est fixé l'axe de rotation de la pédale motrice ( repi b fig. 1 ) où se pose le pied de la fileuse. Les trois entretoises inferieures ( rep. c, c bis et e fig. ss et l'entre- -toise horizontale rep. b ) contribuent à la rigidité de l'ensemble du bâti. Neanmoins, cette disposition n'est pas limitative, le bâti pouvant être adapté à un style ou avoir les pieds tronqués pour être fixé sur une table lorsqu'il est muni du mécanisme-moteur electrique. - LeMECANISME MOTEUR. fig 2 ) Le moteur naturel du " ROUET MODERNE " est l'energie que la fileuse transmet alternativement par la pointe du pied et par le talon sur la pédale à bascule. Le mécanisme à pédale du " ROUET MODERNE " peut être facilement déposé pour une adaptation à l'energie electrique, an moyen d'un moteur electri -que de faible puissance et un jeu de poulies de démultiplication ou d'un reducteur à engrenages. L'option de l'une ou l'autre solution res -tera au choix de l'utilisateur . Cette possibilité d'adaptation à 1' energie electrique constitue la premiere innovation de la présente dese -cription. - MéCANISME à PEDALE et VOLANT. Ce mécanisme moteur se compose de trois piéces classiques: une pédale, un volant, une bielle auxquelles s'ajoutent les courroies de transmis -sion. Le mécanisme est illustré par la fig. 2 de la planche II, où la pédale a le rep. b, la bielle le rep.c, le volant le repéreld. Le volant est caractérisé par le fait qu'il est fixé sur un arbre solidaire d'un seul palier ( rep. a fig i.) lui-même fixé en applique sur le pied arrié -re du bâti. Ce volant comporte en outre deux gorges sur sa péripherie ( rep. di et d2 fig.2) destinées chacune au passage d'une courroie de transmission ( rep. f et f' ).Ces deux gorges sont sur des circonférences de diamètres/diffèrents, dans-le but de transmettre des vitesses de rotation différentes aux mécanismes entrainés par les courroides. La liaisons entre pédale, bielle et volant est assurée par linter -mediaire de rotules spheriques ( rep. b et c' de la fig. 2 ). - ECANISME à MOTEUR ELECTRIQUE. Le moteur electrique est un moteur de faible puissance alimenté sur le courant secteur monophasé 220 V -50 Hz. il peut être placé sous l'entre- -toise superieure du bâti. La demultiplication de la vitesse du moteur sera assurée au moyen d'un jeu de poulies dont l'axe sera paralléle à l'axe de rotation du mécanisme de filage. Cette solution n'est pas reste fictive et peut hêtre remplacée par une solution par engrenages ou boite de reduction . La commande de mise en route peut-etre assurée directement par un interrupteur actionné par le pied de la fileuse, la demultiplica -tion des vitesses assurant un démarrage assez lent du dispositif de filage. Elle peut être assurée à la demande de l'utilisateur , par option par variateur de vitesse. Les frottements des paliers de rotation du dispositif de filage étant réduits au minimum, le couple de démarrage de la rotation de ce mécanisme est trés réduit ce qui justifie la faible puissance du moteur utilisé. - MECANISME de FORMATION du FIL. Description des piéces. Ce mécanisme est composé de huit piéces essentielles. -l'arbre unique de rotation de tout le dispositif. - le palier de fixation et de rotation de l'arbre. - la cage à torsader et sa poulie d'entrainement. - la bobine d'enroulage du fil. - la poulie dlentrainement de la bobine et de l'arbre. -le guide d'enroulage. - les coquilles d'augmentation du corps de la bobine. L'arbre unique de rotation. L'axe de rotation du mécanisme de forma- -tion du fil est un arbre cylindrique en acier calibré, filleté à une extremité-- Il est fixé sur la cage interieure du palier d'applique, sur sa partie filletée, par écrous et rondelles. ( fig. 3 rep. a Le palier unique de rotation de l'arbre. Ce palier est identique au pali -er du volant moteur. C'est un palier d'applique, qui est fixé sur la même paroi verticale que celle du pied arriére du bâti et sur le même alignement vertical que le palier du volant. (fig. 3 rep. b). Il maintient ainsi l'arbre du dispositif de filage dans la position orthogonale au plateau support tout en permettant sa rotation sur son axe de symétrie, avec précision.Le niveau de fixation de ce palier sur le bâti est situé à une hauteur convenablement étudiée, par rapport au sol,afin d'éviter la fatigue des bras de la fileuse, en position assise, lorsqu'elle tend les fibres à torsader. La cage à torsader. (fig. 3 rep. c ). Cette cage est un cylindre ment constitué par deux disques circulaires maintenus coaxialement et paralléle entre eux au moyen de trois ( oa deux ) barreaux d'écartement fixés à égale distance de l'axe longitudinal du cylindre ( fig. 5 rep. c) et à 1200 entre eux par rapport à cet axe ( dans le cas de 3 barreaux ). Un des barreaux est pourvu d'un galet coulissant, à la demande, sur toute la longueur de ce barreau. Le disque placé vers la fileuse est percé d'un trou sur sa peripherie, à proximité du barreau porteur du galet(fis. 3 rep. j ). Cette cage tourne librement sur l'arbre grâce aux paliers en matière synthétique à fort pouvoir de glissement(superpolyamide ) permet -tant une rotation trés douce, discréte et sans effort.L'un des disques de cette cage est une poulie entrainée en rotation par la courroie issue de la plus grande circonférence du volant ( fig. 3 rep. 1 1 ) La cage à torsader tournera donc plus lentement que la bobine d'enroula -ge du fil. ( cf nota 1 page 5 ) La bobine d'enroulage du fil ( fig 7 rep. d ).C'est une bobine clas -sique en forme de cylindre, avec un disque d'arrêt du fil, de plus grand diamètre, à chaque extremité du cylindre. Elle est percée d'un trou axial de diamétre identique à celui de l'arbre.Elle est fixée sur cet arbre à l'aide d'une goupille . ( fig. 3 rep. k ). Sa rotation est donc solidaire de celle de l'arbre. La poulie d'entrainement de la rotation de l'arbre. La poulie assu -rant la rotation de l'arbre et, simultanément la rotation de la bobine, est placée sur l'arbre à l'endroit le plus favorable pour recevoir la courroie de transmission qui lui est destinée. Elle est fixée sur la partie filletée de l'arbre au moyen de deux écrous et des rondelles-friin ( rep. f et f' de la fig. 4 ).La courroie d'entrainement de la rotation de l'arbre et de la bobine d'enroulage du fil, est celle qui correspond au plus grahd diamétre de la poulie-moteur (fig. 3. rep. 12). La bobine tournera donc plus vite que la cage à torsader ( les rapports de demultiplication du mouvement circulaire seront exposés au chap; 5). L'avaloir guide-fil. Ce guide avaloir est fixé dans l'axe du palier. exterieur de la cage à torsader, c'est à dire, du côté de la fileuse( rep' g de la fig. 4 ). Cette petite piéce cylindrique, choisie en matière syn -thetique (superpolyamide ) pour faciliter le glissement des fibres, com -porte un trou axial de section suffisante pour permettre le passage d' épaisseurs variables des fibres formant l'ébauche de fil, suivant le dé -sir de la fileuse. Ce trou est donc la porte d'entrée, ou l'avaloir de l'ébauche du fil. Le guide d'enroulage du fil. (rep. h de la fig. 3i);Ce guide est constitué d'un galet en matiere synthétique, evidé dans son axe longitu -dinal, d'un trou cylindrique de section égale à celle du barreau sur le -quel il est monté, avec un jeu de quelques diziémes de mm. Il peut cou -lisser le long du barreau s'il subit une traction ou une poussée de la main de la fileuse qui désire ainsi régler l'enroulage du fil sur la bobi -ne. Il est muni d'un frein ( lame de ressort fixée dans le trou axial du galet parallélement à l'axe ) dont le serrage sur le barreau empêche le déplacement du galet sous la simple traction du fil sur la bobine. Le passage du fil est guidé par un petit axe rivé sur le pourtour du galet, avant d'être tendu vers la bobine Les coquilles d'augmentation de diamètre de la bobine d'enroulage. Les dimensions normales de toutes les piéces du dispositif de filage ont été étudiées de façon à donner satisfaction à la fileuse sur la qualité de son fil.Il sera montré au chapitre suivant, que la texture du fil peut être modifiée en augmentant ou en diminuant la section du cylindre d' enroulage, ce qui a pour effet de modifier la vitesse d'enroulage du fil par rapport au tours de torsion. Cette modification du diametre de la bobine est obtenue par la mise en place de coquilles demi-cylindriques fixées par vis sur le corps du cy -lindre d'enroulage de la bobine. Plusieurs jeux de coquilles pourront être fournis, à la demande, selon les besoins. planche V fig. 5 et 6. - UTILISATION du MECANISME de FILAGE. Le trajet parcouru par le fil ou l'ébauche d'un fil est tracé en tireté (sur la fig. 3 rep. i ).La rotation de la cage cylindrique engendre alors la torst nfiRt la rotation de la bobine, légérement plus rapide que cel -le de la cage, engendre une traction du fil et en même temps, son enrou -lage. La position de la fileuse est illustrée par la fig. 4. planche IV. - CARACTERISTIQUES GENERALES de la FORMATION du FIL et des RAPPORTS e DEMULTIPLICATION. Le rapport des vitesses de rotation des deux organes tournants du dis -positif de formation du fil est primordial à connattre pour determiner la caractéristique principale du fil, à savoir: le nombre de tours de torsion par unité de longueur. Soit: Dl = grand diamétre du volant. D2 = petit diamètre du volant d2 = dl = diamètre de la poulie d'entrainement de la bobine. d3 = diamétre du cylindre de la bobine. Lorsque Dl, fait un tour, la bobine fait D1 tours. La cage fait D2 tours. 7 7 Un point placé sur la bobine aura parcouru: d3 x n x Dl 7 Un point placé sur la cage, sur une circonférence identique à celle de la bobine, aura parcouru: d3 x # x D2 . L'avance du fil sera donc égale à: dl ( d3 x x D1) - (d3x #) x D2) ou d3 x.C Dl - D2) dl dl dl Si l'on augmente & , l'avance de la bobine augmente par nombre de tours du volant, mais la torsion du fil par unité de longueur diminue.C'est là le rôle des demi-coquilles appliquées sur le cylindre de la bobine.D'une façon generale, les coquilles seront enlevées lorsque la laine brute sera à fibres courtes, dans le but d'augmenter la torsion du fil pour le ren -dre plus robuste. Au contraire, elles seront mises en place ors de la mise en oeuvre de laine à fibres longues. Nota 1: be dessin ( planche III fig. 3 ) et la definition ( page 5 lignes 28 à 40 ) de la cage à torsader ne sont pas limitatifs. Cette cage peut en effet être réduite, pour des commodités de construction, au seul disque formant poulie. Ce disque serait alors seul porteur des barreaux qui se -raient reunis à l'exterieur de la bobine d'enroulage du fil par une plaque porteuse de l'avaloir à fibres. Dans cette solution la cage à torsader n'aurait qu'un seul palier ( planche VI fig. 7.) Le principe de nouveauté apporté par la cage à torsader reside dans le fait que sa rotation est indépendante de l'arbre principal. Elle libére ainsi l'avaloir à fibres de tout palier de rotation. Elle permet en outre l'adoption du guide d'enroulage du fil. NOTA 2 : La position des poulies sur l'arbre principal n'est pas limita -tive . elles peuvent être placées par exemple de part et autre du palier d'applique pour des commodités de construction. NOTA 3 : Les poulies d'entrainement de la bobine et de la cage à torsader ont été montrés de même diamètre. Cette solution n'est pas exhaustive et limitative. Elle a été adoptée pour une simplification en vue de leur fabrication en serie- Mais les rapports de vitesse peuvent être obtenus en modifiant le diamètre de l'une par rapport à l'autre. - REVENDICATIONS Les dispositifs mécaniques originaux dont le "ROUET MODERNE" est pourvu sont les suivants: 1- Le mécanisme moteur peut être un mécanisme à pédale et volant ou à moteur electrique. Cette solution par option est la premiére innovation dans Ce genre de machine à filer artisanale. 2- Arbre et palier- unique du dispositif de formation du fil. Tout le meca nisme tournant du dispositif de formation du fil est en effet monté sur un seul arbre et cet arbre est fixé dur un seul palier, alors que tous les rouets existants sont montés sur deux paliers. 3- La cage à torsader remplace la fourche à torsader. La cage à torsader en forme de cylindre tournant sur un ou deux paliers-bagues remplace avantageusement l'ancienne fourche à torsader et permet la rotation souple equilibrée, discrèté, du dispositif de torsion du fil, en évitant surtout une usure rapide, comme dans les anciens rouets. 4- L'avaloir à fibres dégagé de tout palier. L'avaloir à fibres, placé sur le côté exterieur de la cage à torsader, en dehors de tout palier, con -trairement à la solution adoptée sur les anciens rouets, est une consé -quence du ( -3-) Il permet la mise en place rapide de l'ébauche du fil par une meilleure accessibilité. 5- Le guide-fil d'enroulage. Sur les anciens rouets, le guide-fil était simplement constitué de crochets vissés dans la fourche à torsader ( ou des fentes pratiquées sur une branche de la fourche ) qui avaient pour inconvenient de provoquer un enroulage irregulier. Le guide-fil coulissant sur l'un des barreaux de la cage est une amelioration par rapport aux solutions anterieures. Elle est autorisée par l'adoption de la cage à torsader. 6- Les coquilles de modifications du diamètre du cylindre d'enroulage. Adoptées pour modifier les caractéristiques de torsion du fil, apportent à la fileuse artisanale une solution nouvelle pour modifier la texture du fil qu'elle désire créer. Aucun dispositif de ce genre n'est prévu dans les autres rouets.