Brevet FR2549099A1 — publié le 19850118

La présente invention se rapporte à un dispositif pour soulager ou décharger les mécanismes d'entraînement de pièces animées d'un mouvement alternatif entre deux positions extrêmes dans des métiers à tisser En guise d'exemples des possibilités d'utilisation de tels dispositifs dans des métiers à tisser, on peut citer, comme pièces animées d'un mouvement alternatif, les lances rigides pour l'insertion du fil de trame ou duite, ainsi que le peigne destiné à serrer ou battre la duite insérée Dans les deux exemples, les pièces doivent passer en un temps aussi court que possible d'une position finale à l'autre et revenir ensuite à la position de départ Il faut alors accélérer et ralentir à nouveau des masses considérables Cela apparaît de façon particulièrement nette dans le cas de l'entraînement du peigne. Dans les métiers à tisser, la force d'entraînement est transmise, à partir d'un arbre principal d'entraînement en rotation permanente, par l'intermédiaire d'excentriques ou de manivelles Dans les machines modernes, on utilise alors dans la plupart des cas des excentriques doubles complé20 mentaires qui fonctionnent dans une large mesure sans jeu. Les excentriques doivent engendrer des forces considérables et les transmettre à l'aide de leviers munis de galets aux pièces oscillantes, par exemple au peigne, soit directement, soit éventuellement avec interposition d'autres éléments. Dans le cadre d'un accroissement souhaitable de la puissance des machines, ce problème revêt une grande importance, car un accroissement de la vitesse de travail provoque une augmentation supplémentaire des forces mises en jeu, ce qui, pour des raisons de capacité de charge des pièces, entraîne à son tour l'adoption de plus grandes dimensions et l'accroissement des masses mobiles. Cependant, non seulement la somme totale des forces considérables à engendrer est gênante, mais il faut en outre constater l'inconvénient que les forces d'accélération ou 35 de décélération provoquent une nonuniformité inopportune de rotation qui crée non seulement des secousses, des vibrations et des oscillations de la machine, mais engendre égale- ment de fortes pointes de charge pour l'entraînement. Le brevet DE-C-147 501 a proposé une solution pour le problème précité Dans ce cas, lors du retour du battant du métier, un ressort relié d'une part à un bras dudit bat5 tant et, d'autre part, au bâti du métier à tisser, est bandé. Par suite de ce bandage du ressort, l'effet du poids propre du battant est censé être supprimé, de même que la pression exercée par le battant sur le vilebrequin associé, ainsi que sur les tourillons d'articulation et les tenons de mani10 velle Lorsque le battant effectue un mouvement de frappe, le bandage du ressort exerce une action d'assistance et il élimine de nouveau la pression exercée sur le vilebrequin, les tourillons d'articulation et les tenons de manivelle. Pendant les mouvements du battant vers l'avant et vers l'arrière, le vilebrequin ne doit plus appliquer aucune force à ce dernier, mais assurer seulement un guidage. Alors que, dans le brevet précité DE-C 147 501, il est décrit un agencement élastique à effet simple, dans lequel le ressort est intercalé entre la pièce oscillante 20 (c'est-à-dire le battant) et le bâti stationnaire et passe alternativement d'un état de sollicitation à la traction à un état détendu, le document DE-A-2 808 202 illustre un dispositif dans lequel il est prévu un agencement élastique à double effet Deux ressorts opposés mutuellement sont 25 reliés au battant par l'une de leurs extrémités à partir de côtés mutuellement opposés, et par leur autre extrémité respective au bâti du métier à tisser Cet agencement est à l'état détendu ou soulagé dans une position centrale du battant du métier Après chaque mouvement de frappe, le 30 peigne est ramené à sa position reculée dans laquelle il est verrouillé hydrauliquement Ce n'est que lorsque ce verrouillage est inhibé que le peigne peut accomplir de nouveau un mouvement de frappe, ce qui fait que l'énergie élastique accumulée entre en action lors de l'accélération 35 dudit peigne. Les deux agencements connus proposent seulement des solutions pour l'entraînement du peigne et ne peuvent pas être appliqués à d'autres pièces oscillantes Naturellement, un accumulateur d'énergie à effet simple tel que celui décrit dans le brevet précité DE-C-147 501 est moins efficace qu'un accumulateur d'énergie à double action qui est soulagé lorsque la pièce oscillante occupe une position médiane, mais exerce en revanche un effet d'assistance dans les deux positions extrêmes lors de l'accélération de ladite pièce, comme le mentionne par exemple la demande de brevet précitée DE-A-2 808 202 Dans ce dernier agencement, un inconvénient réside dans le fait que le verrouillage hydraulique et la commande de la libération du peigne requièrent une complexité inopportune En outre, des accumulateurs d'énergie à double action comportant à chaque fois deux systèmes élastiques ne peuvent, très souvent, être incorpo15 rés dans un métier à tisser que d'une manière très difficile du point de vue de l'encombrement. A partir de cet état de la technique comportant des éléments doués d'une souplesse élastique et agissant comme des accumulateurs d'énergie, la présente invention 20 a pour objet de proposer un dispositif qui réduise dans une large mesure et avec la plus petite complexité possible, également pour d'autres pièces oscillantes, les forces devant être engendrées par les organes d'entraînement en rotation continue, par exemple par les excentriques, et devant être 25 transmises aux pièces oscillantes, dispositif qui évite aussi autant que possible les inconvénients susmentionnés. Conformément à l'invention, cet objet est atteint par le fait qu'un accumulateur d'énergie est relié par ses deux extrémités respectives à une pièce oscillante, auquel cas les mouvements oscillatoires de ces pièces n'interfèrent pas mutuellement pour l'essentiel En guise d'éléments doués d'une flexibilité élastique, on peut utiliser différentes formes de réalisation, par exemple des ressorts à action mécanique ou des ressorts agissant pneumatiquement. Une caractéristique essentielle de l'invention réside dans le fait qu'il est prévu un organe commun accumulateur d'énergie pour deux pièces oscillantes, par exemple pour le peigne et l'organe de rentrage de la trame Cela est rendu possible du fait que les mouvements de l'organe de rentrage de la trame et du peigne n'interfèrent mutuellement que de manière très faible, voire pas du tout Par suite de l'utilisation des excentriques doubles complémentaires mentionnés ci-avant pour l'entraînement du battant, ce battant est pratiquement verrouillé lors de l'insertion de la trame de même que, inversement, lors de la frappe du peigne, les organes d'insertion de la trame ne sont pas 10 en mouvement et peuvent également de la sorte être considérés comme verrouillés A la différence de la demande de brevet précitée DE-A-2 808 202, il n'est pas indispensable de prévoir des dispositifs de verrouillage ni des dispositifs de commande particuliers pour le dégagement des pièces 15 verrouillées L'élément d'accumulation d'énergie est seulement relié aux deux pièces oscillantes qui lui sont associées et il ne nécessite aucun point de liaison fixe sur le bâti de la machine Du fait de la présence de cet organe commun d'accumulation d'énergie pour deux pièces oscillantes, 20 la complexité de réalisation est seulement modeste. Conformément à l'invention, il n'est pas indispensable que les éléments élastiques soient à l'état détendu lorsque la pièce à laquelle ils sont fixés occupe sa position centrale d'une manière précise; en revanche, cette condi25 tion détendue peut être ajustée selon les exigences considérées, avec un écart plus ou moins grand vis-à-vis de la position centrale géométrique. L'invention permet une réduction notable des forces à engendrer et, de ce fait, une économie d'énergie dans -le 30 bilan de charge, ainsi qu'un meilleur fonctionnement, plus stable et plus silencieux de la machine Avantageusement, les éléments élastiques accumulateurs d'énergie sont dimerinsionrns de telle sorte que l'énergie qu'ils absorbent et qu'ils emmagasinent dans les positions finales du mouvement oscillant corresponde alors essentiellement aux forces d'accélération ou de ralentissement s'exerçant au début ou à la fin du mouvement oscillatoire Dans le cas idéal, cela peut donc éliminer la non-uniformité inopportune de rotation se manifestant au cours du fonctionnement de la machine en raison des forces à engendrer pour l'accélération ou le ralentissement Il convient encore de faire observer que, bien entendu, l'invention peut aussi être utilisée et adaptée au cas o,lors du mouvement d'oscillation, il doit se produire de façon souhaitable dans la zone des positions extrêmes des accélérations ou des ralentissements d'amplitudes différentes, et par conséquent aussi des temps d'inversion de valeurs différentes, voire 10 même des temps de repos différents. Même dans le cas de l'utilisation, connue en soi, de poids pour l'équilibrage des massés dans les machines connues, les solutions proposées par l'invention permettent de diminuer ou de supprimer dans une large mesure les forces 15 d'accélération et de ralentissement De plus, l'invention permet un mouvement plus rapide des pièces (par exemple du peigne) dès le stade du démarrage de la machine à partir de son arrêt absolu et elle diminue ainsi le risque d'apparition, dans le tissu, de défauts dus à la mise en marche. Fondamentalement, avec son dispositif d'éléments élastiques montés sur des pièces oscillantes pour soulager et décharger un entraînement, l'invention peut être appliquée à tous les mécanismes de transmission dans lesquels un mouvement d'oscillation alternative doit provenir d'un entraúne25 ment en rotation ininterrompue, donc également, par exemple, dans le cas d'un entraînement par des bielles ou des manivelles Les systèmes élastiques peuvent être agencés isolément ou, en cas de besoin, on peut en utiliser plusieurs, et l'on peut par exemple monter un dispositif élastique aux deux extrémités de l'arbre d'un peigne, de même qu'on peut également répartir la fonction d'entraînement ou de commande sur plusieurs excentriques simples ou doubles. L'invention va à présent être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs en regard du dessin 35 annexé sur lequel: la figure 1 est une élévation fragmentaire avec couse partielle d'un dispositif d'entraînement de lances et du peigne dans les positions respectives qu'ils occupent lors de l'insertion de la trame; et la figure 2 illustre le dispositif d'entraînement selon la figure 1 dans la position qu'il occupe lors de la frappe du peigne. Il convient tout d'abord d'expliquer la réalisation du dispositif d'entraînement des organes de rentrage de la trame ou duite, ainsi que du peigne A cette fin, seules sont représentées sur la figure 1 les parties les plus importantes de ce dispositif La référence 3 désigne une représentation simplifiée d'une partie du bâti ou du carter de la machine Sur un arbre principal 17 en rotation continue, sont calés deux disques 9 à excentriques sous la forme d'un excentrique double, dont la forme du contour (ou profil 15 de came) est à chaque fois explorée par un galet palpeur 8. Les galets palpeurs 8 sont disposés aux extrémités d'un levier oscillant à deux bras qui peut se mouvoir autour d'un palier de pivotement 13 et est assujetti à un levier 1 en forme de secteur denté Le levier oscillant et le secteur 20 denté 1 exécutent un mouvement pendulaire de va-et-vient en raison du profil des cames des disques 9 à excentriques. Les deux positions extrêmes du mouvement pendulaire du secteur denté 1 sont illustrées par des traits pleins pour la position avancée des organes de rentrage de la trame et 25 en traits mixtes pour la position reculée de ces organes de rentrage Une couronne dentée disposée sur le secteur 1 est en prise avec un engrenage ou transmission intermédiaire 14 qui, non illustré en détail, transmet le mouvement oscillatoire alternatif à un pignon d'entraînement 15 Ce 30 pignon engrène dans la partie dentée d'une lance 16 représentée en coupe transversale Le mouvement oscillatoire du secteur denté 1, qui se produit dans le plan du dessin, est ainsi transformé en un mouvement d'avance et de recul de la lance 16 dans un plan perpendiculaire à celui du dessin Jusque-là, le dispositif correspond à l'état précité de la technique, selon lequel toutes les forces nécessaires au mouvement oscillatoire doivent provenir des excentriques. Il convient maintenant de décrire le système d'entraînement du peigne La force d'entraînement est captée, à partir d'un arbre 18 en rotation permanente, par l'intermédiaire d'une transmission par cames Deux disques 7 à excen5 triques constituant des parties de cette transmission sont calés sur l'arbre 18 Par l'intermédiaire de leviers oscillants non représentés de manière détaillée, des galets palpeurs 6 impriment un mouvement oscillatoire alternatif à un peigne 5 monté pivotant sur un arbre 11 du battant du 10 métier Sur la figure 2, la position d'engagement arrêtée par butée du peigne 5 est illustrée par des traits pleins et la position reculée de repos de ce peigne 5 est représentée par des traits mixtes En regard du peigne 5, se trouve un bras ou levier oscillant 4 auquel, comme exposé en détail 15 ci-après, un élément élastique jouant le rôle d'un accumulateur d'énergie est relié L'utilisation d'excentriques doubles dans les transmissions par cames évite la présence de ressorts de rappel montés sur les pièces animées de mouvements alternatifs et elle évite un saut ou un soulèvement 20 gênant des galets palpeurs à l'écart des disques à excentriques qui leur sont associés. Des parties de chacun des deux dispositifs d'entraînement, c'est-à-dire par exemple du dispositif d'entraînement du peigne 5 et de celui du secteur denté 1, oscillent dans le même plan, ou pour le moins dans des plans parallèles Conformément à l'invention, un organe élastique (revêtant la forme d'un ressort hélicoïdal 2 dans l'exemple de réalisation) est interposé en guise d'accumulateur d'énergie entre les deux pièces oscillantes Comme déjà mentionné 30 ci-avant, l'une des extrémités du ressort 2 est articulée en un point 10 sur le levier oscillant 4 L'autre extrémité dudit ressort 2 est fixée au secteur denté 1 en un point d'articulation 12 Le ressort hélicoïdal 2 constitue un accumulateur d'énergie commun aux deux dispositifs d'entraînement 35 assurant les mouvements de la lance et le mouvement de battant du peigne Cela est rendu possible par le fait que ces deux mouvements des entraînements respectifs de la lance et du peigne n'interfèrent pas mutuellement dans le temps, ou bien interfèrent seulement faiblement. On va à présent décrire le mode de fonctionnement du dispositif Tout d'abord, on admettra à l'appui de la 5 figure 1 qu'un fil de trame est inséré dans la foule par une lance 16 Le secteur denté 1 de la lance est amené par les disques 9 à doubles excentriques de sa position en traits mixtes à sa position en traits pleins La lance 16 est avancée dans la foule par l'entremise de la transmission 10 intermédiaire 14 Pendant ce temps, la transmission 6, 7 par cames destinée à l'entraînement du peigne occupe sa position d'arrêt, ce qui fait que le peigne 5 demeure pendant cette période dans sa position de repos illustrée sur la figure 1 Le peigne 5 est pratiquement verrouillé grâce 15 à l'utilisation d'excentriques doubles complémentaires. De la sorte, le point d'articulation 10 du ressort hélicoïdal 2 sur le levier oscillant 4 remplit les fonctions d'un point fixe solidaire du bâti de la machine, tandis que l'autre point d'articulation 12 du ressort sur le secteur 20 denté 1 accomplit un mouvement Au début du processus d'insertion de la trame, le secteur denté 1 occupait, comme mentionné précédemment, sa position figurée en traits mixtes. De ce fait, le ressort 2 était sollicité à la traction entre ses deux points d'articulation 10 et 12 Lors du pivotement 25 du secteur denté 1 au-delà de sa position de départ, le ressort 2 est détendu et il exerce dans ce cas un effet d'assistance de la force d'entraînement appliquée au dispositif d'entraînement de la lance à partir de la transmission 8, 9 par cames Lorsque le secteur denté 1 occupe une posi30 tion médiane, le ressort 2 est détendu et il est sollicité à la pression lorsque le mouvement dudit secteur 1 se poursuit Dans ce cas, il contribue à freiner le mouvement de la lance 16 vers l'avant L'énergie ainsi captée est accumulée dans le ressort 2 pour un court instant (c'est-à-dire 35 jusqu'à ce que la lance 16 ait été avancée dans la foule) et elle favorise le mouvement de ladite lance 16 lors du rappel de cette dernière A l'achèvement d'un cycle complet du mouvement pivotant de va-et-vient du secteur denté 1, le ressort 2 est de nouveau sollicité à la traction. Ensuite, lorsque la rotation de l'arbre principal d'entraînement 17 se poursuit, le levier oscillant ou secteur denté 1 est verrouillé par suite de la forme des disques 9 à doubles excentriques et son point 12 permettant l'articulation du ressort 2 agit comme un point fixe pour la durée du mouvement de frappe du peigne qui s'amorce alors Cette condition est illustrée sur la figure 2 La transmission 6, 7 par cames quitte sa position d'arrêt e L dépl)lace le peigne de sa position en traits mixtes à sa position en traits pleins dans laquelle il est stoppé Dans ce cas, l'énergie accumulée dans le ressort 2 exerce, au début du mouvement, un effet d'assistance de l'accélération dudit peigne 5 Lors 15 du mouvement de frappe du peigne, le ressort 2 transite par sa position intermédiaire détendue à partir de sa position dans laquelle il est sollicité à la traction et, pour finir, il est sollicité à la pression dans la position la plus avancée du peigne 5 Dans ce cas également, le ressort 2 20 absorbe une partie de l'énergie de mouvement de la frappe du peigne et il accumule cette énergie jusqu'à ce que ledit peigne 5 soit rappelé par pivotement Pendant toute la durée du mouvement de frappe du peigne, le secteur denté 1 assurant l'entraînement de la lance reste verrouillé. Etant donné que les angles de pivotement du secteur denté 1 et du peigne 5 peuvent accuser des valeurs différentes, il est avantageux que les distances entre les points d'articulation considérés 10 et 12 par rapport aux points centraux de rotation qui leur sont associés soient réglables Dans ce cas, il est également possible de prévoir une accumulation d'énergie présentant des valeurs différentes dans les positions extrêmes respectives de l'agencement élastique. On fera encore observer que, bien évidemment, l'idée fondamentale de la présente invention, consistant à prévoir un accumulateur commun d'énergie pour deux pièces oscillantes, peut également être mise en oeuvre avec des éléments élastiques autres que le ressort hélicoidal mentionné Ainsi, on peut par exemple utiliser des barres de torsion ou des ressorts à gaz comprimés. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. il REVENDICATIONS 1 Dispositif élastique pour soulager les mécanismes d'entraúnement de pièces à mouvement alternatif entre deux positions extrêmes dans des métiers à tisser, disposi5 tif dans lequel une pièce effectuant des mouvements oscillatoires alternatifs dans les deux directions de mouvement est munie d'éléments qui, doués d'une flexibilité élastique et prévus en guise d'accumulateurs d'énergie, sont à l'état détendu dans une position intermédiaire de ladite pièce, 10 dispositif caractérisé par le fait qu'un accumulateur d'énergie'( 2) est relié respectivement par ses deux extrémités ( 10,12) à une pièce oscillante ( 1; 4), les mouvements oscillatoires de ces pièces ( 1,4) ne subissant sensiblement aucune interférence. 2 Dispositif selon la revendication 1, équipant des métiers à tisser dotés d'organes d'insertion de la trame pouvant être avancés et reculés, dispositif caractérisé par le fait qu'un élément élastique ( 2) est relié, d'une part, à un or 7 ane oscillant ( 1) d'entraînement des organes ( 16) 20 d'insertion de la trame et, d'autre part, au peigne ( 5). 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que, en guise d'accumulateurs d'énergie, on utilise des systèmes élastiques mécaniques, par exemple des ressorts hélicoldaux ( 2). 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'on utilise en guise d'accumulateurs d'énergie des ressorts à gaz comprimés.