Brevet FR2542719A1 — publié le 19840921

L'invention a pour objet un dispositif d'entraîne- ment dans son sens longitudinal d'un fil rigide ma par deux galets entre lesquels il est serré. On connaît déjà des dispositifs de ce type, notamment pour l'entraînement des fils métalliques dans de nombreuses machines, par exemple dans les machines à botteler divers articles, qui sont liés ensemble à l'aide d'un fil métallique tendu et noué ensuite par une torsade de ses extrémités. Le fil est entraîné par la friction qui existe entre lui et la gorge d'un galet moteur dans laquelle il est serré par un galet presseur Afin d'éviter tout risque de patinage du galet moteur sur le fil, ce fil est serré par le galet presseur avec une force qui est supérieure au produit de la force résistante d'entraînement par le coef- ficient de frottement du fil dans la gorge du galet moteur. Comme la résistance du fil à l'entraînement est variable, on adopte par sécurité sa valeur maximum prévisible pour déter- miner la force de serrage exercée par le galet presseur Il en résulte que le dispositif fonctionne fréquemment avec une force de serrage excessive qui est nuisible au rendement et qui est la cause d'une usure plus rapide des pièces. L'invention a pour but principal d'apporter un dispositif d'entraînement d'un fil rigide serré entre deux galets avec lequel la force de serrage produite par le galet presseur est constamment maintenue à une valeur juste nécessaire à l'entraînement convenable de ce fil. Un dispositif d'entraînement d'un fil rigide comprend un galet presseur monté libre en rotation à une position fixe sur un bâti; une poulie réceptrice calée en rotation avec un galet à gorge coopérant avec le galet presseur est montée libre en rotation sur le même bâti, un groupe moteur à poulie motrice est supporté à partir de ce bâti, une courroie réunit cette poulie motrice et la poulie réceptrice du galet à gorge, un organe élastique exerce sur le bras pivotant une force de rapprochement du galet à gorge et du galet presseur en correspondance avec une valeur minimum de la force de serrage exercée par le galet presseur sur le galet à gorge. Selon l'invention, la poulie réceptrice et le galet à gorge sont montés sur un bras pivotant librement par rapport au bâti et le groupe moteur est supporté par un parallélogramme articulé par rapport au même bâti En outre, un vérin est disposé entre le groupe moteur et un point fixe du bâti pour agir dans le sens du rapprochement ou de l'éloignement du galet presseur et du galet à gorge La chambre de pression de ce vérin est réunie par un canal à un distributeur raccordé à un circuit hydraulique de fluide sous pression faible et à un circuit hydraulique de fluide sous pression élevée Un tiroir monté dans ce distributeur peut occuper une première position extrême mettant en commu- nication le vérin avec le circuit de fluide sous pression faible, une seconde position extrême mettant en communication le vérin avec le circuit de fluide sous pression élevée, une position intermédiaire neutre isolant le vérin de l'un et l'autre circuit Ce tiroir est poussé à une de ses extrémités par une force constante relativement faible le mettant en appui par son extrémité opposée contre l'axe porteur de la poulie réceptrice. Dans la position de marche en état équilibré-de l'ensemble, pour l'entraînement entre les galets d'un fil d'un diamètre donné, le tiroir du distributeur est appuyé contre l'axe de la poulie réceptrice, cependant qu'il se trouve à sa position intermédiaire neutre Dans cet état, la pression du fluide dans la chambre du vérin est celle qui correspond à la tension de la courroie juste nécessaire au serrage convenable du fil entraîné entre le galet à gorge et le galet presseur. A toute variation du diamètre du fil correspond un déplacement relatif du galet à gorge par rapport au galet presseur, ainsi qu'un déplacement du tiroir du distributeur vers l'une de ses positions extrêmes Il en résulte que le vérin reçoit ou perd du fluide et que le groupe moteur se déplace par rapport au bâti jusqu'à ce que le tiroir retrouve sa position intermédiaire neutre Ainsi l'ensemble comprenant le groupe moteur, la poulie réceptrice et le galet à gorge est déplacé par rapport au bâti, donc par rapport au galet pres- seur, cependant que l'entraxe entre le groupe moteur et la poulie motrice gardeune valeur constante. Selon un perfectionnement supplémentaire, un moyen de comptage du nombre de tours du galet à gorge est incorporé au dispositif de l'invention Ce moyen peut être disposé sur le galet à gorge lui-même ou sur toute autre pièce tournant en même temps que lui, avec un rapport constant De préférence, le moyen de comptage est incorporé au groupe moteur Les signaux fournis par ce moyen de comptage sont utiles pour la surveillance de tout défaut de fonctionnement: blocage acci- dentel du dispositif, sortie du fil hors de son guide, etc, pour une commande plus précise de la marche: ralentissement préalable à l'arrêt prédéterminé du fil, ainsi que pour le contrôle de l'usure des pièces et l'exécution de diverses opérations d'entretien. On donnera maintenant, sans intention limitative et sans exclure aucune variante, une description d'un exemple de réalisation On se reportera aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe par un plan passant par l'axe du fil entraîné et par lé plan médian du galet presseur et du galet à gorge d'un dispositif d'entraîne- ment de fil conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 2. Le dispositif de l'invention comprend des organes classiques qu'il n'est pas nécessaire de décrire en détail. Sur un bâti général 1, un galet presseur 2 est monté libre en rotation, à un emplacement fixe Ce galet coopère pour l'entraînement d'un fil rigide avec un galet à gorge 3 sur une partie 4 d'un chemin de passage 5 du fil qui doit être poussé dans le sens indiqué par une flèche F sur la figure 1. Le galet à gorge 3 est calé en rotation avec une poulie réceptrice 6 qui est reliée par une courroie crantée 7, ou par une chaîne, à une poulie motrice 8 calée en rotation sur l'arbre d'un groupe moteur 9 Ce groupe moteur 9 a avec la poulie motrice 8 un axe géométrique commun 10; la poulie réceptrice 6 a avec le galet à gorge 3 un axe géométrique commun 11 Entre ces deux axes géométriques 10, 11 il existe une distance L à laquelle correspond la tension normale de fonctionnement de la courroie 7. Selon l'invention, la poulie réceptrice 6 et le galet à gorge 3 sont montés libres en rotation sur un axe 12 (coaxial à l'axe géométrique 11) qui est lui-même porté par un bras 13 monté libre en pivotement en 14, par rapport au bâti 1 Le groupe moteur 9 et la poulie motrice-8 sont supportés par deux branches d'un parallélogramme articulé monté lui-même libre en pivotement, en 15 et 16, par rapport au bâti 1 Par conséquent, l'ensemble du groupe moteur 9, des poulies motrice 8, réceptrice 6 et du galet à gorge 3 peut pivoter par rapport au galet presseur 2 à position fixe, sans que change la longueur L entre legs axes géométriques , 11 à l'exception des faibles variations dues aux jeux de fonctionnement, aux flexions des pièces, à la faible élas- ticité de la courroie 7. Le bras 13 qui porte l'axe 12 du galet à gorge 3 supporte aussi un prolongement latéral 17, qui est de préfé- rence une extension de cet axe 12, parallèlement au groupe moteur 9 Sur ce dernier est fixé, en direction du prolonge- ment latéral 17, un corps 18 qui est commun à un vérin 19 et à un distributeur 20. Le vérin 19 est du type à simple effet; il a un piston 21 qui sort pour s'appliquer contre le bâti 1 à l'opposé d'une chambre de pression 22 située du côté du groupe moteur 9 Il est clair que toute pression plus forte réalisée 'dans la chambre 22 du vérin 19 oblige l'ensemble du groupe moteur 9, des poulies 8, 6 et du galet à gorge 3 à se déplacer dans le sens d'un rapprochement du galet à gorge 3 vers le galet presseur 2 Inversement, toute dimi- nution de pression dans la chambre 22 du vérin 19 permet au même ensemble de se déplacer dans le sens de l'éloigne- ment du galet à gorge 3 par rapport au galet presseur 2. Toute pression constante, à une valeur quelconque, du fluide à l'intérieur de la chambre 22 du vérin 19 s'oppose à tout écartement supplémentaire du galet à gorge 3 et du galet presseur 2 Cette valeur constante de la pression peut être nulle Tout accroissement de cet écartement est rendu impossible sauf dans la mesure permise par les jeux de fonctionnement, les suintements du fluide, la "compressi- bilité" de ce fluide bien qu'il s'agisse d'un fluide hydrau- lique théoriquement incompressible. La valeur de la pression constante dans le vérin 19 détermine la force avec laquelle les deux galets 3 et 2 sont appliqués l'un contre l'autre, à vide, en l'absence de fil entre eux Si on choisit une pression de valeur faible mais insuffisante à produire la force nécessaire, pour une raison qui apparaîtra plus loin, on maintient les deux galets 3 et 2 en contact à l'aide d'un ressort de traction 23 disposé par exemple entre le bâti 1 et l'extré- mité terminale libre du bras 13 que l'on prolonge au-dessus de l'axe 12 de la poulie réceptrice 6. La chambre 22 du vérin 19 communique par un canal en T 24 ménagé dans le piston 21 avec un canal 25 correspondant percé dans le distributeur 20, et aboutissant à un volume interne 26 Ce dernier est traversé par un tiroir de distribution 27 (figure 3) qui a une partie extrême 28 jouant le rôle d'un piston dans un vérin 29 de sorte que son extrémité opposée 30 est constamment tenue appliquée contre l'extrémité libre d'une vis de réglage 31. Celle-ci est vissée dans le prolongement latéral 17, en direction du groupe moteur 9. Dans les parties extrêmes opposées du volume interne 26 débouchent respectivement un canal 32 d'un fluide sous pression faible et un canal 33 d'un fluide sous pression élevée Ce dernier arrive par une canalisation 34 qui est réunie aussi par un canal 35 au vérin 29. Dans sa partie médiane située entre les canaux 32, 33, le tiroir 27 présente un rétrécissement diamétral 36. Il peut occuper trois positions Dans une première position extrême, il découvre le canal 32 et permet au fluide de la chambre à pression 22 du vérin 19 de passer du canal 25 au canal 32 en empruntant le canal en T 24 Dans une seconde position extrême, le tiroir 27 découvre le canal 33 et permet au fluide sous pression de passer du canal 33 au canal 25 puis dans la chambre à pression 22 du vérin 19 Dans une position intermédiaire ou position neutre, à laquelle il se trouve sur les figures 1 et 3, le tiroir 27 obture les canaux 32 et 33 de sorte qu'il isole la chambre 22 du vérin 19 de ces canaux. Le dispositif de l'invention fonctionne de la façon suivante. Le réglage est fait, à l'aide de la vis de réglage 31, en fonction de la pression choisie pour être constante dans la chambre de pression 22 du vérin 19, de façon que l'entraxe L se trouve à sa valeur normale et que le distri- buteur 27 se trouve à sa position neutre Au repos, le ressort 23 applique les galets 2, 3 l'un contre l'autre avec une force qui peut être assez faible pour que l'introduction entre eux d'un fil poussé à la main puisse se faire facile- ment. Dès qu'un fil est engagé entre les galets 2, 3, ou ultérieurement quand un fil déjà engagé a un diamètre qui devient plus gros, la traction créée par le galet à gorge 3 et par la courroie 7 devient plus forte et l'ensemble mobile défini plus haut se déplace nécessairement dans le sens de l'écartement des galets 2, 3 Dès le début de ce mouvement, le tiroir 27 qui est arrêté par la vis 31 contre laquelle il est poussé par son vérin 29 subit un déplacement relatif vers sa première position extrême Il en résulte que le vérin 19 est mis en communication avec la canalisation 32, de sorte qu'il perd rapidement de son fluide Ceci autorise le déplacement en cours jusqu'à ce que la position neutre du tiroir 27 soit rétablie L'ensemble mobile est arrêté contre tout recul correspondant à l'écartement des galets 2, 3 par le fluide contenu dans la chambre 22. Si le fil engagé a un diamètre qui devient plus faible, la tension qu'exerce la courroie 7 tend à diminuer tout en rapprochant le galet 3 du galet 2, ce qui correspond à un déplacement de l'ensemble mobile pendant lequel le tiroir 27 qui est arrêté par la vis 31 contre laquelle il est poussé par son vérin 29 subit un-déplacement relatif vers sa deuxième position extrême Il met en communication la chambre 22 du vérin 19 avec le canal 33 et le circuit à pression élevée, de sorte que le piston 21 reste appuyé contre le bâti 1 et que le fluide sous pression contribue au déplacement en cours Ce mouvement s'interrompt quand le tiroir 27 se trouve à nouveau à sa position neutre. Autrement dit, le tiroir 27 est dérangé de sa position intermédiaire neutre chaque fois que la distance L entre les axes géométriques 10, il tend à prendre une autre valeur. Il est dérangé dans un sens tel qu'il intervient sur le fluide contenu dans le vérin 19 de manière correctrice. Le vérin 19 agit alors dans le sens du rétablissement de la distance L de cet entraxe. On remarquera que le poids du groupe moteur 9 n'intervient pas; il est négligeable en comparaison de la force de traction qu'exerce la courroie 7 Le dispositif peut donc fonctionner en toutes positions Le sens de rotation des galets 2, 3 n'a pas non plus d'influence sur l'état d'équilibre du dispositif, de sorte que celui-ci fonctionne pareillement dans les deux sens d'avance et de recul du fil entraîné L'appui du piston 21 contre le bâti s'établit automatiquement en proportion directe de la tension dynamique de la courroie cependant que l'entraxe L garde une valeur constante puisque la position en état d'équilibre du piston 21 dans l'ensemble mobile est toujours la même. Il est souvent utile de maintenir de façon certaine le déplacement relatif du groupe moteur 9 par rapport à la poulie motrice 6 dans les limites admises de l'entraxe L, dans les deux sens; dans ce cas, on monte sur le corps 18 du vérin 19 et du distributeur 27 deux vis de butée 38, 39 qui sont disposées pour coopérer, en sens opposés, avec des faces de butée correspondantes 40, 41 prévues sur le prolongement latéral 17 de l'axe 12. L'ajustement de position qui s'établit automa- tiquement à la valeur nécessaire fait que les pièces du dispositif ne sont pas soumises à des contraintes inutile- ment exagérée et qu'aucun glissement n'est à craindre. Par conséquent, il est possible et avantageux, dans le cadre de l'invention, d'incorporer au dispositif un moyen de comptage du nombre de tours du galet à gorge, ou d'une pièce tournante avec laquelle elle est liée en rotation, comme le groupe moteur 9 Ce moyen peut être d'un type quelconque connu en soi Il apporte des avantages considé- rables à l'emploi du dispositif de l'invention A un diamètre donné du fil entraîné, la longueur du fil effectivement déplacé correspond à un nombre de tours déterminé du galet à gorge 3 On peut donc contrôler la longueur du fil fourni par le dispositif; on peut aussi prévoir un ralentissement avant un arrêt total pour fournir une longueur plus précise De plus, l'usure de la gorge du galet 3 entraîne un nombre de tours plus grand pour une même longueur d'un même fil Par conséquent, le nombre moyen de tours d'une même opération répétée (afin d'éviter les causes accidentelles de variation) donne une indication sur l'usure et permet de programmer l'entretien du disposi- tif ou celui d'organes d'une autre machine alimentée par le dispositif et dans laquelle l'usure crée progressivement l'emploi d'une longueur croissante de fil. L'exemple décrit ci-dessus est susceptible de recevoir plusieurs modifications ou variantes qui ne sortent pas du cadre de l'invention Par exemple, le tiroir 27 du distributeur 20 pourrait être poussé par un ressort remplaçant le vérin 29 Dans ce cas, sa position pourrait être plus facilement inversée, son extrémité 30 étant tenue appliquée contre le groupe moteur 9 et le ressort se trouvant interposé entre l'extension 17 et le tiroir 27. Le vérin 19 pourrait être du type à double effet et alimenté en conséquence par un distributeur approprié pour qu'il joue le rôle décrit plus haut. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'entraînement d'un fil rigide comprenant un galet presseur ( 2) monté libre en rotation sur un bâti ( 1), un galet à gorge ( 3) coopérant avec le galet presseur ( 2) pour l'entraînement du fil, monté libre en rotation sur un axe ( 12) et calé en rotation avec une poulie réceptrice ( 6), une courroie ( 7) reliant cette dernière à une-poulie motrice ( 8) d'un groupe moteur ( 9), un organe élastique ( 23) tendant à appuyer ensemble l'un contre l'autre les deux galets ( 2, 3), caractérisé en ce que la poulie réceptrice ( 6) et le galet à gorge ( 3) sont montés sur un bras ( 13) pivotant librement par rapport au bâti ( 1), le groupe moteur ( 9) est monté sur un parallélo- gramme articulé pivotant librement par rapport au bâti ( 1), un vérin ( 19) est disposé entre le bâti ( 1) et le groupe moteur ( 9) pour agir par son piston ( 21) contre le bâti ( 1) dans le sens du rapprochement ou de l'éloignement des galets ( 2, 3), ce vérin ( 19) étant raccordé fonctionnellement par l'intermédiaire d'un distributeur ( 20) à un circuit hydrau- lique de fluide sous faible pression ou à un circuit hydraulique de fluide sous pression élevée, ce distributeur ( 10, 11). 2 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le distributeur ( 20) est interposé entre le groupe moteur ( 6) et une extension latérale ( 17) portée par le bras pivotant ( 13) qui porte la poulie réceptrice ( 6) et le galet à gorge ( 3), une partie extrême ( 28) du tiroir ( 27) étant constamment soumise à une force poussant ce tiroir en contact contre l'une quelconque des deux pièces: groupe moteur ( 9) - extension latérale V 7). 3 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'extension latérale ( 17) est celle de l'axe ( 12) du galet à gorge ( 3) et le tiroir ( 27) est tenu en contact contre une vis de réglage ( 31) vissée sur cette extension latérale ( 17). 4 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le vérin ( 19) est du type à simple effet et, quand le tiroir ( 27) est à sa position neutre, la chambre de pression ( 22) de ce vérin ( 19) est fermée de façon que son piston ( 21) tenu appliqué contre le bâti ( 1) s'oppose à tout mouvement tendant à écarter l'un de l'autre les galets ( 2, 3). Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la chambre de pression ( 22) contient un fluide à pression d'une valeur suffisante à appliquer les galets ( 2, 3) l'un contre l'autre en l'absence de fil entre eux. 6 Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que la chambre de pression ( 22) contient un fluide à pression d'une valeur insuffisante à appliquer les galets ( 2, 3) l'un contre l'autre en l'absence de fil entre eux, un ressort ( 23) étant alors disposé entre le bâti ( 1) et le bras pivotant ( 13) pour produire le rapprochement. 7 Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que le tiroir ( 27) peut occuper de part et d'autre de sa position neutre, une première position extrême dans laquelle il met la chambre ( 22) du vérin ( 19) en communica- tion avec un canal ( 32) du circuit de fluide à pression faible, et une seconde position extrême dans laquelle il met cette chambre ( 22) en communication avec un canal ( 34) du circuit de fluide à pression élevée, ce-tiroir ( 27) tendant à prendre sa deuxième position dès que le galet à gorge ( 3) se rapproche du galet presseur ( 2) et que la distance (L} de l'entraxe ( 10, 11) diminue, et à prendre sa première position dès que le galet à gorge ( 3) s'éloigne du galet presseur ( 2) et que la distance (L) de l'entraxe ( 10, 11) augmente. 8 Dispositif selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que la partie extrême ( 28) du tiroir ( 27) opposée à son extrémité ( 30) tenue en contact avec la vis de réglage ( 3) constitue un piston d'un vérin ( 29) qui est alimenté par le même circuit à pression élevée que la chambre ( 22) du vérin ( 19). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8 caractérisé en ce que le galet à gorge ( 3) ou l'une des pièces qui lui est liée en rotation, comme le groupe moteur ( 9), est muni d'un moyen de comptage de tours.