Brevet FR2546538A1 — publié le 19841130

On connaît déjà des moteurs d'entraînement pour machines à coudre qui permettent, d'une part, d'obtenir que l'aiguille de la machine à coudre- travaille à deux vitesses, l'une dit point par point et l'autre dite grande vitesse et, d'autre part, qui positionne l'aiguille soit au point mort haut, soit au point mort bas, suivant la volonté de l'utilisateur de la machine à coudre. De plus, la position point mort haut permet d'employer sur la machine un pied de biche à relevage automatique puis aussi de couper le fil de couture automatiquement à la volonté de l'utilisateur. Ces moteurs comportent, en plus d'un dispositif réducteur de vitesse permettant de travailler à petite et grande vitesses, un ou plusieurs embrayages, au moins un frein afin de stopper pratiquement instantanément l'aiguille au point mort haut ou au point mort bas à l'aide d'un dispositif électrique en coordination avec l'un des embrayages et le frein du moteur. Cependant, si ces moteurs ont donné satisfaction, ils présentent un grave inconvénient du fait que le réducteur de vitesse est très bruyant et que l'appareillage électrique est très important. Be brevet français 1 541 734 du 7 août.1967 montre un moteur du type sus-décrit parce qu'il comporte un réducteur de vitesse à plusieurs étages, un ensemble de transmission avec frein et embrayage, une came permettant le relevage du pied de biche pour la coupe du fil, un circuit électrique permettant la commande de transmission et un organe électrique permettant la position point mort haut, point mort bas de l'aiguille de la machine. La présente invention a également pour objet un moteur de machine à coudre à deux vitesses permettant également l'arrêt de l'aiguille de la machine à coudre au point mort haut et au point mort bas, l'adaptation du dispositif permettant le relevage du pied de biche puis la coupe du fil à coudre et ce rapidement,donc sans temps mort mais avec un ensemble mécanique, électromécanique et électronique donnant une réaction immédiate à volonté de l'utilisateur et dans le plus grand silence ce qui facilite ainsi le travail. Conformément à l'invention, le moteur positionneur d'aiguilles pour machine à coudre,dans laquelle le mouvement de rotation est donné par une cage rotorique entralnant par l'intermédiaire d'un manchon un premier train d'engrenage réducteur puis un deuxième train d'embrayage1 est caractérisé en ce que le deuxième train d'embrayage précité reçoit son mouvement à travers un électroaimant comportant une armature munie d'un disque d'embrayage pour donner le mouvement de rotation à petite vitesse qui est transmis à un bout d'arbre en liaison avec la machine à coudre par l'intermédiaire d'une coupelle solidaire du deuxième train d'embrayage, puis la grande vitesse de rotation est obtenue progressiveinent sans aucun arrêt entre les deux vitesses à volonté de l'utilisateur ou instantanérnerrL par un disque d'embrayage déformable muni de garniture en coopération avec un disque solidaire -d'un manchon entraîné à grande vitesse par la cage rotorique, le passage de - la petite- vitesse à la grande vitesse étant obtenu par patinage d'une garniture coopérante avec le disque et un ressort de pression ainsi qu'avec des doigts placés dans des rampes de came pour équilibrer les couples résistants. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les rampes sont disposées en sens opposé avec une inclinaison symétrique par rapport à la zone centrale de liaison des rampes afin de donner le bon sens de rotation à la poulie motrice entraînant la machine à coudre. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'tailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une élévation latérale, partie en coupe, du moteur positionneur d'aiguille pour machine à coudre. La fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'une partie du moteur. Les fig. 3 et 4 sont des coupes-élévations et en plan de différents organes du moteur. Les fig. 5, 6 et 7 sont respectivement des coupesélévations diamétrales et un plan d'un autre organe du moteur. A la fig. 1, le moteur se compose d'un carter 1 qui contient en son centre un support de palier 2 prolongé par un manchon 3. Le manchon 3 porte un roulement à billes 4 à l'une de ses extrémités pour permettre la rotation d'une cage rotorique 5 qui repose, par l'intermédiaire d'un flasque 6, sur un roulement à billes 7 fixé à l'autre extrémité du manchon 3. 8 désigne le stator fixe du moteur. On a décrit ainsi un moteur classique à cage rotorique. Un écrou 9 posé à l'intérieur du palier 2, sert à maintenir le manchon 3 qui en son centre reçoit un arbre 10 pouvant pivoter sur lui-même de quelques degrés et coulisser longitudinalement dans le manchon 3 sous l'action du levier 11 commandant la rotation d'une calotte 12 contenant une boîte alvéolaire 13 maintenant des billes 14 contenues également dans une deuxième boîtelalvéolaire 15 fixée sur un roulement à billes 16 centré sur l'écrou 9. L'ensemble de la calotte 12, est maintenu en bout de l'arbre iq par un écrou 1Oa- Finalement, l'arbre 10 est supporté à sa partie arrière par une butée à bille 18 fixée dans un bout de l'arbre 19 dont il est solidaire en traction, l'arbre 19 reposant dans un palier 20. Le flasque 6 de la cage rotorique 5 est solidaire d'un manchon 21, qui porte un pignon 22 qui coopère avec une courroie 23 pour entraîner un grand pignon 24 contenant un électroaimant 25. Le grand pignon 24 est centré sur un arbre auxiliaire 26 supporté par un palier 27a solidaire de la partie extérieure du carter 1. L'électroaimant 25 dont l'armature magnétique 27a supporte le petit pignon 30 coopère avec un disque dgembrayage 28 en liaison avec la face intérieure du grand pignon 24. Le petit pignon 30 entraîne par une courroie 31, un grand pignon 32 monté sur un palier à billes 33 reposant sur l'extrémité arrière du manchon 21 (voir fig. 2). Ainsi, le mouvement de la cage rotorique 5 est transmis par le pignon 22 à la courroie 23 puis au grand pignon 24. Par l'intermédiaire de l'électroaimant 25, la calotte 27 supportée par l'armature métallique 23 portant le disque d'embrayage 28 qui. est appelé par l'électroaimant 25, coopère avec le grand pignon 24 qui entraîne à son tour en rotation le petit pignon 30, la courroie 31 et de ce fait le grand pignon 32. On obtient ainsi la petite vitesse de rotation du grand pignon 32 sur lequel est accouplée, par des vis 34, une coupelle 35 reposant. par l'intermédiaire d'un roulement à billes 36 sur une bague coulissante 37 sur le bout d'arbre 19. La bague coulissante 37 est repoussée en continu par un ressort 39 prenant appui, d'une part, sur une rondelle 40 solidaire de la bague 37 et de la coupelle 35 par le roulement 36 et, d'autre part, sur un écrou 41 fixé à l'extrémité de l'arbre 19. Entre le ressort 39 et l'écrou 41 sont disposés, sur l'arbre 19, deux roulements 41a, séparés par une entretoise coulissant à l'intérieur du prolongement la du carter 1 du moteur. L'arbre 19 accouplé à l'arbre 10 par la butée 18 se déplace longitudinalement. La coupelle 35 porte en son centre un alvéole circulaire 35a dans lequel est logée une bague 42 portant une garniture 43. La partie avant 19a du bout d'arbre 19 supporte, par l'intermédiaire d'une couronne 45, d'une part, un disque 46 muni d'une garniture 47 tournée vers la coupelle 35 qui reçoit ainsi la pression du ressort 39 et également sert de butée à un disque déformable 50 portant une garniture 51 tournée vers un plateau 52 monté sur le manchon 21. La coupelle 35 comporte, dans sa partie centrale 55, un évidement dont le pourtour présente trois rampes opposées 56-57 permettant à trois doigts 58 de se déplacer jusqu'à la partie centrale 59 de chaque rampe. Les doigts 58 sont disposés dans le cas présent à 120 les uns par rapport aux autres. Finalement, il y a lieu de noter que le disque 50 est renforcé par un disque 50a et que le disque 46b limite la déformation du disque 50 par rapport à un disque 46 (fig.3). L'ensemble est monté comme cela est montré à la fig. 2. Le moteur fonctionne de la façon suivante. Après avoir alimenté le moteur en courant élec trique, on obtient, comme cela est expliqué plus haut, la petite vitesse de rotation. Ce mouvement a été obtenu par coulissement de l'arbre central 10 sous l'action des billes 14 contenues dans les boltes-alvéo- laires 13-15. Le sens de déplacement de l'arbre 10 est donné par la flèche F100 (fig. 1).. Ce mouvement provoque, par l'intermédiaire de deux interrupteurs fixés sur le flasque arrière du moteur, l'alimentation de l'électroaimant 25. Ainsi le bout d'arbre 19 tourne à petite vitesse. La garniture de frein 47 est entraînée en rotation par la coupelle 35 qui tourne avec l'ensemble rappelé ci-dessus. Il en est de même pour le disque 46 qui porte la garniture des freins 47. La bague 42 avec la garniture 43 et également les doits 58 tournent à la même vitesse que la coupelle 35. Dans le cas où le couple résistant exercé sur le disque 46 solidaire du bout d'arbre 19 est supérieur à l'effort de friction sur la garniture de frein 47 s'appliquant sur la coupelle 35, la vitesse du disque 46 a tendance à devenir inférieure à celle de la coupelle 35. A ce moment, la bague 42 qui est appuyée sur le disque 46 par le ressort 65 se trouve entraînée par ce disque 46. Les doigts 58 placés dans la bague circulaire 42 vont remonter le long des rampes 56 dont la friction par un effet de coincement s'ajoute à celle de la garniture 47 sur la coupelle 35. Ainsi le glissement de la garniture 47 sur la coupelle 35 va disparaître. En déplaçant encore longitudinalement l'arbre 10 sous l'influence des billes 14, la garniture 47 fixée sur le disque 46 quitte la coupelle 35 laissant ainsi seule la garniture 43 entraîner le disque 46. Ce mouvement se poursuit jusqu'au moment où le disque 50, qui est légèrement déformable du fait des découpes 50b et qui porte la garniture 51, vient en contact avec le plateau 52 en étant ainsi entraîné à grande vitesse par la cage rotorique 5. Sous l'effet de l'effort exercé par les billes 14 qui déplacent l'arbre 10 dans le sens de la flèche F100 (fig. 1), la garniture 51 et le disque déformable 50 adhèrent de plus en plus sur la cage rotorique 5. Pendant ce déplacement, la vitesse du disque 46 solidaire en rotation du disque déformable 50 augmente jusqu'à la vitesse de la cage rotorique 5. De ce fait la bague 42 qui était menante devient menée et ainsi les doigts 58 ont tendance à faire descendre les rampes des cames 56 dont l'effort devient égal à celui du ressort 65. On obtient ainsi un entraînement correct à grande vitesse du bout d'arbre 19 sur lequel est montée la poulie transmettant le mouvement de rotation de la machine à coudre; Comme on peut le voir à la fig. 6, les rampes 5657 sont inversées et de ce fait on peut indiquer que les doigts 58 se trouvent dans les bonnes rampes.lorsqu'ils ont tendance à monter au moment où la bague 42 tourne moins vite que la coupelle 35 et au contraire ces doigts vont descendre lorsque la bague 42 tourne plus vite que la coupelle 35. Sivpar inadvertance,les doigts 58 se trouvent dans des rampes différentes au sens désiré, le moteur a tendance à se freiner jusqu'à l'arrêt. Afin de rétablir la bonne position, il faut immobiliser le moteur, appuyer à fond sur la pédale de la machine et tourner la poulie du moteur dans le sens désiré, ainsi les doigts 58 vont remonter les rampes 57 pour redescendre dans les autres rampes 56. L'arrêt de l'arbre 19 est obtenu par la suppression de l'effort sur le levier 11 qui prend la position de repos, annulant ainsi l'alimentation de l'électroaimant 25 ; de ce fait, l'armature 27a n'étant plus attirée est repoussée sous l'effort du ressort 26, agissant sur le roulement 29. La calotte 27, qui supporte à l'opposé de la garniture d'embrayage 28, la garniture de frein 28a, vient s'immobiliser sur le dos de l'électroaimant 25. Par le jeu des deux trains de courroies et de pignons, il se produit le cycle inverse de l'embrayage. REVENDICATIONS 1 - Moteur positionneur dBaiguilles pour machine à coudre dans laquelle le mouvement de rotation est donné par une cage rotorique (5) entraînant par l'intermédiaire d'un manchon (3) un premier train d'engrenage réducteur (22-24) puis un deuxième train d'embrayage (30-32), caractérisé en ce que le deuxième train d'embrayage précité reçoit son mouvement à travers un électroaimant (25) comportant une armature (27) munie d'un disque d'embrayage (28) pour donner le mouvement de rotation à petite vitesse qui est transmis à un bout d'arbre (19) en liaison avec la machine à coudre par l'intermédiaire d'une coupelle (35) solidaire du deuxième train d'embrayage, puis la grande vitesse de rotation est obtenue par deux disques (46, 50), l'un (46) non déformable et l'autre déformable (50) muni de garniture (51).en coopération avec un disque (52) solidaire d'un manchon (21) entralné à grande vitesse par la cage rotorique (5), le passagede la petite vitesse à la grande vitesse étant obtenu par patinage d'une garniture (43) coopérante avec le disque (46) et un ressort de pression (65) ainsi qu'avec des doigts (58) placés dans des rampes de came (56-57) pour équilibrer les couples résistants. 2 - Moteur positionneur d'aiguilles pour machine à coudre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les rampes (56-57) sont disposées en sens opposé avec une inclinaison symétrique par rapport à la zone centrale de liaison des rampes afin de donner le bon sens de rotation à la poulie motrice entraînant la machine à coudre. 3 - Moteur positionneur d'aiguilles pour machine à coudre suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'électroaimant (25) est soumis au contrôle d'un interrupteur électrique dont la fermeture a lieu sous l'impulsion d'un arbre coulissant (10) placé dans le manchon (3) et actionné par un dispositif à billes (13, 14, 15) sous l'action d'un levier (11), cet arbre coulissant assurant en même temps le déplacement longitudinal de l'embrayage constitué par le disque (46), et la garniture (47) auxquels sont liés le disque d'embrayage (50) et la garniture (51).