Brevet FR2732698A1 — publié le 19961011

La présente invention a trait aux mécaniques pour la formation de la foule sur les métiers à tisser, et elle vise plus particulièrement (car c'est dans ce cas que son application semble présenter le plus d'intérêt), mais non exclusivement, celles du type Jacquard. On sait que traditionnellement, les mécaniques de ce type sont entraînées à partir du métier à tisser auquel elles sont associées; en fait, l'arbre d'entrée de la mécanique est relié à l'arbre principal du métier par un arbre vertical de transmission et deux renvois d'angle (couples coniques). Cet agencement classique implique 1 'obligation d'équiper le métier d'un moteur très puissant associé à un embrayage et à un frein automatique eux-mêmes prévus à forte puissance; l'arbre de transmission doit être fortement dimensionné, si bien que le coût total du système d'entraînement est élevé. Dans le but de remédier à cet inconvénient, le document FR-A-2 660 672 (STAUBLI) proposait d'entraîner directement l'arbre d'entrée de la mécanique à 1' aide d'un moteur indépendant, associé d'une part à deux codeurs coopérant respectivement avec l'arbre précité et 1' arbre principal du métier, d'autre part à un variateur électronique agencé pour alimenter le moteur indépendant en synchronisation avec celui du métier en fonction des informations reçues des codeurs sus- mentionnés. En dépit des performances obtenues, un tel système à moteur indé- pendant asservi n'a pas donné entière satisfaction. Effectivement, la consommation en énergie est élevée et par ailleurs l'on se heurte à de sérieuses difficultés pour obtenir une synchronisation parfaite entre le métier et la mécanique. Cette synchronisation nécessite le recours à des codeurs à haute définition, donc coûteux et délicats. Si l'on ajoute à ce qui précède le surdimensionnement indispensable du moteur indépen- dant, le coût de l'ensemble du système reste élevé. Avant d'exposer la solution proposée par la présente invention pour 1 'entraînement rationnel des mécaniques de tissage, on rappelera que les mécaniques Jacquard actuelles sont le plus souvent à lisage électronique et incorporent de ce fait un contrôleur de pilotage. Ce contrôleur possède une mémoire dans laquelle est stockée l'armure désirée pour le tissage et, recevant les informations de position de la mécanique, il pilote le lisage de cette dernière à chaque duite, pour contrôler les mouvements de monte et baisse de chacune des lisses du harnais. Cela ayant été exposé, on indiquera que la présente invention s'est fixée pour buts de réduire la consommation d'énergie, d'obtenir une synchronisation parfaite entre mécanique et métier à tisser, de suppri- mer le recours obligatoire à des codeurs à haute définition et de diminuer le coût de l'ensemble. Conformément à l'invention, 1 'arbre d'entrée de la mécanique est entraîné d'une part par un moteur indépendant à couple variable contrô- lé, non asservi à l'arbre principal du métier, d'autre part par un arbre de synchronisation relié à l'arbre principal précité. Cette dualité de sources motrices pour 1 'entraînement de la mécani- que sans asservissement électrique au métier comporte des avantages pratiques considérables: - l'arbre de synchronisation ne transmet qu'un couple très faible, de sorte qu'il peut être établi à une section réduite; - la puissance est localisée au plus près de la mécanique et ne transite donc pas à travers le métier; - de très grandes vitesses de fonctionnement sont susceptibles d'être atteintes avec un métier à tisser et une mécanique de tissage fortement chargés; - le prix de revient de 1 'ensemble du système d'entraînement est sensiblement abaissé par rapport aux solutions antérieures. Conformément à un mode de mise en oeuvre particulièrement avanta- geux de l'invention, le contrôle du couple du moteur indépendant est opéré à 1' aide d'un variateur électronique associé à un calculateur agencé de manière à traiter convenablement les informations recues du contrôleur de pilotage de la mécanique. Ce calculateur détermine à chaque instant le couple en fonction des déséquilibres élastiques détec- tés par le contrôleur. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux com- prendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avan- tages qu'elle est susceptible de procurer: Fig. 1 est un schéma illustrant l'agencement général d'un système d'entraînement pour mécanique Jacquard établi conformément à la présente invention. Fig. 2 montre de la même manière l'agencement du calculateur destiné à la commande du variateur de couple associé au moteur indépen- dant. Fig. 3 et 4 illustrent les variations du couple résultant développé par la mécanique, respectivement du couple fourni par le moteur indépendant et par l'arbre de synchronisation. En fig. 1, la référence 1 désigne l'arbre d'entrée qui assure 3 2732698 l'entraînement de la mécanique Jacquard schématisée en 2. Cette méca- nique 2 est équipée d'un codeur 3 qui détecte à tout moment la position angulaire de l'arbre 1 et qui envoie 1' information correspondante 4 au contrôleur 5 qui opère le lisage électronique du programme d'armure introduit dans ledit contrôleur, afin d'envoyer les informations d'armu- re 6 à la mécanique 2. Simultanément, le contrôleur 5 envoie une information de position angulaire 7 et une information d'armure 8 à un calculateur 9 dont l'agencement-fonctionnel a été illustré en fig. 2. Comme montré, ce calculateur 9 renferme trois modules référencés , 11 et 12, lesquels recoivent tous l'information de position angu- laire 7 émise par le contrôleur 5: - le module 10 renferme en mémoire les caractéristiques de tous les ressorts de rappel associés aux lisses du harnais de la méca- nique 2, de sorte que connaissant à tout moment la position angulaire (information 7), l'effort de rappel de chaque ressort en fonction de la position en hauteur de la lisse considérée, et le sens de déplacement des lisses (information d'armure 8), il est à même de calculer le couple de déséquilibre à chaque instant en fonction de la différence d'effort de rappel élastique entre les lisses qui montent et les lisses qui descendent. - le module 11 renferme en mémoire les inerties des pièces à entraîner et il est susceptible de calculer d'une part la vitesse de ces pièces en fonction de la variation de la position angulaire 7 dans le d7 d temps t (valeur d-), d'autre part l'accélération desdites pièces en dt dv fonction de la variation de la vitesse (- t), ces valeurs permettant dt de calculer le couple d'inertie; - enfin le -module 12 est agencé pour prendre en compte des couples constants mémorisés, par exemple le couple de nivelage. Les informations 13 (couple de déséquilibre), 14 (couple d'inertie) et 15 (couples constants) respectivement émises par les modules 10, 11 et 12 du calculateur 9 sont envoyées à un additionneur électronique 16 au niveau duquel elles sont totalisées afin de définir l'information 17 correspondant au couple résultant. Cette information 17 est envoyée au variateur 18 d'un moteur indé- pendant 19 (fig. 1) équipé d'un frein automatique 19', lequel moteur 19 entraîne l'arbre d'entrée 1 de la mécanique 2. Entre le moteur 19 et la mécanique 2, l'arbre 1 est pourvu d'un couple conique 20 assurant sa liaison avec un arbre vertical de synchronisation 21 dont la base est elle-même reliée par un autre couple conique 22 à l'arbre principal 23 qui assure l'entraînement du métier à tisser 24. L'arbre d'entrée 1 de la mécanique 2 est en conséquence entraîné par deux sources motrices distinctes 19 et 23, les valeurs respectives des couples exercés sur ledit arbre i par ces deux sources variant à tout moment en fonction du couple résultant 17. Ce dernier varie de manière considérable en fonction de l'armure, cette variation s'exerçant dans les deux sens (positif ou moteur, négatif ou récepteur), corrmme 1' illustre le diagramme de fig. 3 montrant la succession des coups (introduction des duites) du métier 24 en fonc- tion de l'armure. On conçoit que si ce couple résultant 17 est calculé de manière assez précise, le moteur indépendant 19 assure la majorité de la transmission de puissance appliquée à 1' arbre d'entrée 1, tandis que l'arbre de synchronisation 21 ne servira qu'à compenser les erreurs de calcul et les variations instantanées de la vitesse du métier. Fig. 4 fait apparaître en grisé la partie du couple fournie par le moteur 19, en clair la faible partie du couple transmis par l'arbre de synchronisation 21. Ce partage des efforts est très favorable puisqu'il permet d'obtenir une synchronisation parfaite entre le métier 24 et la mécanique 2 à 1' aide du seul codeur 3, de type usuel, 1 'économie d'énergie est sensiblement réduite et le coût général est abaissé. Il doit d' ailleurs être entendu que la description qui précède n 'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domai- ne de 1' invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. On conçoit en parti- culier que le système suivant l'invention est susceptible d'être appliqué aux mécaniques du genre des ratières moyennant incorporation d'un contrôleur approprié. 2732698 R E V E N D ICATIONS 1. Système pour l' entraînement des mécaniques pour la formation de la foule sur les métiers à tisser, caractérisé en ce qu'il comprend, pour l'actionnement de l'arbre d'entrée (1) de la mécanique (2), d'une part un mot-eur indépendant (19) à couple variable contrôlé, non asservi à l'arbre principal (23) du métier (24), d'autre part un arbre de synchronisation (21) relié à l'arbre principal (23) précité. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôle du couple foarni par le moteur indépendant (19) est opéré à l'aide d'un variateur électronique (18) associé à un calculateur (9) dv agencé de manière à traiter convenablement les informations (7, 8 et dt) dt reçues du contrôleur (5) qui opère le lisage électronique du programme d'armure et le pilotage de la mécanique (2). 3. Système suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le calculateur (9) est agencé pour calculer à chaque instant les couples (13, 14, 15) qui sont totalisés par un additionneur (16) pour définir le couple résultant (17) envoyé au variateur (18) du moteur indépendant (19).