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Système de freinage destiné à arrêter ,sans choc, un mobile lancé à grande vitesse.
La présente invention a pour objet un système de freinage destiné à arrêter sans choc un mobile lancé à grande vitesse, et particulièrement applicable comme frein de sabre dans les métiers à tisser.
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Ce système de freinage est agencé de manière à annuler la force vive du mobile sens rebondissement du mobile freiné et sans déformation permanente d'aucun des organes du sy- stème de freinage.
Il est constitué essentiellement par une ame ou câ- ble placé transversalement sur le trajet du mobile et dont les extrémités sont convenablement reliées à des ressorts fournissant l'effort résistant de freinage assurant une certai- ne tension initiale à la lame ou câble, de manière que celle- ci soit maintenue sensiblement rectiligne, le déplacement de retour desressorts à leur position initiale étant conve- nablement freiné.
La lame ou câble est de préférence en acier mais peut être en toute autre matière telle que cuir, corde etc... suffisamnant flexible et résistante pour se prêter aux efforts qu'elle a à subir sans prendre pratiquement de déformetion permanente sensible.
L'application du système de freinage aux métiers à @ tisser est particulièrement intéressante pour les raisons sui- vantes :
Dans la plupart des métiers à tisser, l'organe qui lance la navette sprès avoir effectué ce lancement est arrê- té par un frein actuellement constitué par des courroies de cuir tendues entre deux appuis solides et sur lesquelles vient battre l'organe de lancement dit " sabre" en général.
Dans la pratique, ce système ne donne pas entière- ment satisfaction, parce que, par la répétition des chocs du bras sur ces courroies, celles-ci se détendent progres- sivement, se rompent ou le bras lui-même se brise.
Ces invonvénients sont évités avec le système de freinage objet de l'intention,
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La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné à titre d'exemple fera bien comprendre de quel- le manière l'invention peut être réalisée.
La figure 1 est une vue de face d'un mode de réalisa- tion du système de freinage.
La figure 2 est une copie horizontale par 2 - 2 de la figure 1.
La figure 3 est une coupe verticale du frein par 3-3 de la figure 2.
La figure 4 est une coupe horizontale par 4 - 4 de la figure 3.
Les figures 5 et 6 sont des vues de détail montrant le déformation de la lame frexible pendant le freinage.
Les figures 7 et 8 sont desvuesschématique du fonctionnement du système de freinage.
Les figures 9 et 10 sont des vues de détail en bout et de coté d'une palette du frein.
Les figures 11 et 12 sont des vues de détail des plaquettes insérées dans les palettes.
Comme on le voit sur le dessin, l'appareil com- prend une lame flexible a qui, dans le mode de réalisation de la figure 2, comprend trois éléments, un rectiligne al et 2 3 deux légèrement courbes a et a3, lesdits éléments ayant leurs extrémités fixées à des pattes b solidaires de tiges e terminées par des boules ou sphères! s'engageant dans un trou. conique des lames de ressort e.
Les extrémités opposées desdites lames e sont fixées en ! sur le bâti g, tandis que les extrémités libres f1 sont reliées par des biellettes h à des freins! qui peuvent être d'un modèle quelconque, par exemple celui qui sera décrit ci- aprës en regard des figures 3 et 4. Des petits ressorts w maintiennent le contact entre les sphères ou boules d et les extrémités de la lame de ressort extérieure e.
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La lame a se trouve, comme on le voit sur la figure 2, placée transversalement sur le trajet du mobile à freiner qui, dans le cas présent, peut être le sabre du métier à tisser k.
Le fonctionnement de ce système de freinage a lieu de la manière suivante:
Au repos, les pièces sont dans la position des fi- gures 2 à 7, la lame flexible a étant tendue par les ressorts e qui sont bendés à mis-course, tandis que les biellettes h repoussent les bras i des freins 1 vers l'extérieur,
Au moment où le bras k que l'on veut freiner vient brusquement au contact de la lame flexible, position des figures 2 et 7, il la fait fléchir, de sorte que la lame prend successivement les positions représentées figures 5 et 6 pour lesquelles les éléments a1 a@ a3 sont en contact. Dans cette dernière position figure 6, tous les éléments de lame sont tendus concentriquement.
En fléchissant, la lame antraîne, par les tiges e et les boules d ,les ressorts e qui se compriment; dans ce mouvement, les bras! des freins sont déplaoés sans offrir de résistance, lesdits freins étant agencés pour ne freiner que le déplacement de retour des ressorts e , ainsi qu'il sera expliqué ci-après.
Quand la vitesse du bras k a été complètement annullée, il est ramené en arrière par un ressort propre appartenant au métier. Pendant ce temps, les ressorts repoussent vers l'extérieur les bras i des freins en tendant la lame flexible et c'est ce mouvement de retour qui est frei- né.-
L'ensemble est réglé de manière que ce mouvement de retour soit achevé au moment où se produit un nouveau con- @
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tact entre le mobile k et la lame transversale, celle-ci, étant en position tendue. A chaque nouveau contact, lesmêmes mou- vementsse reproduisent.
Le rôle des différents organes : lame flexible, frein, ressorts, qui entrent dans l'agencement du frein étant assez délicat, va être exposé en détail ci-après:
ROLE DE LA LAME FLEXIBLE.
La lame frexible, pratiquement inextensible, a comme rôle de prendre contact avec l'objet à freiner et de trans- mettre la résistance des ressorts à cet objet. La surface de contact de l'objet à freiner aveo la lame est un cylindre qui présente dans le sens de la longueur de la lame un rayon de courbure convexe qui est au moins égal au rayon de courbure que peut prendre la lame sans déformation permanente, de sorte que,à aucun moment, pendant le contact de la lame et de ne l'objet, celle-ci/peut être déformée d'une façon permanente.
La lame étant tendue par les ressorts, le contact s'établit de la façon suivante avec l'objet à freiner :
1 Si le plan de la lame est parallèle à l'axe du cy- lindre que présente la surface de contact de l'objet à frei- ner, le contact s'établit suivant une génératrice de cylindre; dans ces conditions, initialement la masse qui par son inertie va offrir une résistance à l'objet en mouvement est nulle, puis- que c'est la masse de la section de la lame. D'autre part, la relation qui lie/tout moment la résistance éprouvée par le corps et la résistance ]? donnée par les ressorts est R = P tg Ó (fig. 8). Initialement, la lame étant tendue, tg. est nul, donc R est nul, quel que soit P.
Le corps à freiner n'épreuvera donc au début du contact aucune résistance ni par inertie, ni statiquement, c'est à dire que la rési- stance que l'on offrira au corps pour absorber sa force vive sera toujours initialement nulle et croîtra ensuite comme @ -
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P tg. Ó, c'est à dire d'une façon tout à fait progressive et sans à coupjusqu'au moment ou la forme vive du mibile sera complètement absorbée par les ressorts. Le mobile est donc arrê- té sans aucun choc.
2 . Si la plan de la lame n'est pas parallèle à l'axe du cylindre formant la surface du corps freiné, le contact s'établit par un bord de la lame, mais comme elle mobile autour de sa ligne médiane grâce aux articulations à genouillère formées par les petites sphères, elle tourne autour de cette ligne médiane et se place parallèlement à l'axe du cy - lindre et en retombe dans le cas précédent. Il y a intérêt à faire en sorte que le manque de parallélisme soit aussi petit que possible.
Il peut y avoir intérêt dans certains cas à rempla- cer la lame flexible par un câble flexible en fil métallique fin, ce câble métallique remplit exactement le même rôle que la lame flexible, il a moins alinedrtensibilîté que la lame, les surfaces de contact avec l'objet à freiner sont très petites et par suite l'usure sera plus rapide, mais il présente l'a- vantage d'être toujours Orienté pour recevoir les chocs et le/ on peut/fixer aux ressorts sans articulation,
ROLE DES RESSORTS: Les ressorts ont pour rôle de fournir l'effort résistant qui freinera le corps les ressorts les meilleurs pour ce faire sont des ressorts tels que ceux représentés dont le moment fléchissent est constant.
L'emploi de ces ressorts à moment fléchissant constant donne les avantages suivante:
1 - Impossibilité de déformation permanente, puisque les rayons de courbure sont limités.
2 - Tour un poids de métal et des dimensions de lame donnés, ces ressorts absorbent plus d'énergie que les autres.
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3 - La charge qui les fléchit peut croître théo- riquement au-del de toute limite, sens arriver à les apla- tir à fond, et même lorsqu'ils sont très voisine de l'apla- tissement total il ne peut se produire de choc; malgré les avantages que présentant ces ressorts, ils peuvent être rem- plaoés par des ressorts ordinaires de forme et force conve- nables,
ROLE DES MINS: - Le rôle des freins est d'empêcher les ressorts de restituer au corps freiné l'energie qu'ils ont absorbée ; ilspeuvent être d'un modèle quelconque; il est préférable qu'ils soient hydrauliques mais des freins à fric- tion peuvent aussi convenir à condition qu'ils soient régla- bles.
On va décrire ci-dessus le frein représenté en vue de détail fig. 3 et 4.
; Ce frein se compose d'un axe ( fig. 3) traversé par une palette m fig. 9 et 10. Cet axe est logé dans une cu- vette n fermée par un bouchon o présentant une cloison radi- cale 01,qui s'étend jusqu'au fond de la cuvette de manière à constituer deux chambres ou compartiments à liquide ( fige 4).
Le bouchon est maintenu par un chapeau fileté p. La. queue nl de la cuvette! est fixée au bâti g par deux écrous q1 q2; une clavette engagée dans la rainure n2 de la queue n1 empê- che la cuvette n de tourner.
La partie oscillante du frein, à savoir l'arbre 1 avec sa palette m , tourne entre les deux pointes t tl.
La palette m peut être constituée comme il est représenté sur les figures 9 et 10, c'est à dire présenter des fentès u dans lesquelles sont engagées, avec un certain jeu, des plaquettes v percées de trous vl en quinconce.
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Lesdeux parties de la palette qui se trouvent ae part de d'autre de la fente u sont percées de trous m1 et 2 également en quinconce mais ne se correspondant pas, lestrous m1 ont la disposition représentée figure 9, tandis que les trous m ont la même disposition que les trous v1 de la plaquette v représentée figure 11.
Dans ces conditions, on comprend que lors du mouve- ment d'oscillation de l'arbre 1, sous l'effet de la traction des ressorts agissant sur les bras i, l'un des déplacements angulaires sera freiné tandis que l'autre sera libre.
On se rend compte, en effet, que lorsque l'arbre 1 et , par suite, la palette m oscille dans le sens F ( figure 4) la plaquette v, qui joue le.rôle de clapet, s'ap- plique contre la face u1 de la fente u, figure 10.
Comme les trous v1 et m1 coïncident, le liquide passe librement d'une chambre dans l'autre, à travers les trous m1 v1. Au contraire quand l'arbre 1 tourne en sens in- verse de la flèche F la plaquette V s'applique contre la fa- ce n et obture les trous m2; dans ces conditions l'huile ne peut passer que par les trous y prévus dans les cloi- sons o1 et qui ont un débit limité, débit qui est d'ailleurs réglable par les vis y1, ce qui assure le freinage.
Le frein est disposé de manière que ce soient les déplacements de retour des ressorts e qui sont seuls freinés.
La disposition des plaquettes v et des palettes m , dont les trous sont disposés en quinconce, permet en retour- nant la plaquette sur elle-même de faire coïncider les trous de la palette avec l'un ou l'autre des cotés de la palette suivant le sens que l'on veut donner au passage libre du liquide.
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Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au système de freinage qui vient d'être décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Un système de freinage d'un mobile animé d'un déplacement rapide,caractérisé essentiellement par une lame mince,sensiblement rectiligne,placée transversalement sur le trajet du mobile et qui est tendue entre' deux ressorts fournissant l'effort résistant nécessaire pour arrêter sans chocole mobile,lesdits ressorts étant freinés dans leur dé- placement de retour.
2.- Un mode de réalisation du système de frei- nage spécifié sous 1 ,caractérisé en ce que la lame est cons- tituée en plusieurs éléments dont l'un est rectiligne ou sen- siblement rectiligne, et les autres présentent des courbures initiales,les extrémités desdits éléments étant fixées dans des pattes d'attache communes.
3.- Un mode de réalisation du système de frei- nage spécifié sous 1 ,caractérisé en ce que la lame simple ou composée est assemblée par ses extrémités à deux tiges terminées par des sphères qui s'engagent dans des trous coni- ques prévus à l'extrémité des ressorts de manière à former genouillère.
4. - Un mode de réalisation du système de frei- nage spécifié sous 1 ,caractérisé en ce que les ressorts ont une disposition symétrique.
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