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DISPOSITIF ELASTIQUE A ACTION MOMENTANNE, EN PARTICULIER POUR FREINAGE DES
EMI1.1
N'ATBTTES DE METIERS A TISSER.
Le présent brevet a pour objet un dispositif élastique (ressort) exerçant d'abord son plein effort quand on modifie la distance qui sépare ses points d'attache, mais seulement pendant un temps réglable, puis cessant d'exercer son plein effort pour n'exercer alors qu'un effort plus faible, et reprenant enfin ses propriétés premières aussit8t que l'on remet les points d'attache à leur distance primitive.
Un tel dispositif permet de freiner fortement et convenablement des organes ou des corps mobiles libres qu'il convient d'arrêter d'abord, puis de libérer, particulièrement les navettes des métiers à tisser, quand elles arrivent dans leur boite, ce freinage devant être ensuite très faible quand les navéttes sont chassées hors de leur boîtes
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On sait que les navettes des métiers à tisser sont freinées quand elles arrivent dans leur boîte par une languette latérale sur laquelle est exercé un effort provoqué par un ressort, généralement ressort métallique spiral de traction, Il est souhaitable de diminuer considérablement cet effort, mais sans l'annuler, au moment où la navette est chassée hors de,sa boîte.
Dans ce but, on utilise généralement un mouvement du métier à tisser pour supprimer l'action du ressort au moment du lancement. Mais pour celât ainsi que pour appuyer sur la navette aveo le faible effort nécessaire pour son bon lancement, il faut des organes assez'oompliqués et qui exigent de l'entretien; ces dispositifs ont en outre le défaut de supprimer l'action de sauvegarde du butoir du métier à tisser quand le battant, ayant buté une première fois et repoussé en arrière, a encore assez de force pour revenir en avant une nouvelle fois sur ce butoir.
Le dispositif élastique faisant l'objet.du présent brevet remédie à ces inconvénients et n'exige aucune addition ni aucune modification au métier à tisser. Il suffit de remplacer le ressort habituel de freinage par le dispositif élastique décrit ci-après, qui peut s'attacher aux mêmes points d'attache que le ressort habituel,
Ce dispositif comprend essentiellement un fort ressort (dit de freinage) ou un organe équivalent prenant appui non plus sur un point fixe, mais sur une partie mobile d'un amortisseur ou frein (à huile généralement), laquelle cède au bout d'un temps réglable, ce qui supprime alors l'action du ressort principal, mais laisse subsister l'action d'un ressort auxiliaire; ce ressort auxiliaire ramène très rapidement la partie mobile de l'amortisseur en position initiale dès que l'ensemble est libéré.
Dans ce but, le fluide amortisseur ne peut passer que par un petit trou quand shexarce l'effort du ressort principal, mais il peut passer par de larges trous munis de clapets quand s'exerce dans la direction opposée l'action du ressort auxiliaire.
Pendant le temps très court mis par la navette pour entrer dans sa boîte, le ressort principal trouve un appui sur le fluide (huiler de l'amortisseur et peut exercer sa pleine action de freinage sur la navette. Puis la navette demeure un peu plus longtemps dans sa boite et pendant ce temps le fluide de l'amortisseur continue à s'écouler jusqu'à cesser de donner appui au ressort principal;
quand la navette est lancée hors de sa boite, seule subsiste l'aotion de ressort auxiliaire, Pendant que la navette traverse le battant, ce ressort auxiliaire fait rapidement écouler le fluide dans l'autre sens par les
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grands trous munis de clapets;
si bien qu'en arrivant dans la boite opposée, la navette éprouve de nouveau l'action du ressort principal qui a retrouvé son appui,
L'invention sera mieux comprise par la description qui est faite ci-après de quelques dispositifs de tels ressorts indiqués à titre d'exemples et représentés par la planche unique de dessins jointe* Les figures 1 à 4 représentent en coupe un même dispositif dans ses différentes positions de fonotionnement, Les figures 5 et 6 montrent des variantes avec diverses liaisons méoaniques du ressort principal et de son appui amortisseur, La figure 7 représente un appareil où tous les organes sont enfermés dans un même cylindre,
La figure 8 représente un appareil où l'on utilise la pteselon atmosphérique pour faire fonction de ressort principal* La figure 9 représente un levier à bras variable pour l'adaptation du dispositif de la présente invention à divers types de métiers à tisser*
Pour faciliter l'exposé, on supposera un métier à tisser battant 150 coups par minute, lançant donc la navette tous les quarante centièmes de seconde6 On peut admettre que la navette met environ 15 centièmes de seconde pour traverser le battante n'étant alors dans aucune boite à navette, qu'elle est freinée dans sa boite pendant 5 centièmes de seconde puis qu'elle demeure dans une des deux boites pendant 15 centièmes de seconde, enfin qu'elle met environ 5 centièmes de seconde à quitter sa boite.
Les figures 1 à 4 représentent la liaison habituelle des ressorts avec les languettes de freinage des métiers à tisser. Sur la navette A, une en bout dans sa boite, appuie la languette de freinage B, sur laquelle presse à son tour un levier vertical/solidaire d'un arbre O, Sur un crochet D. solidaire de l'axe 0 agit le ressort habituel R, disposé à peu près verticalement et attaché directement par son autre extrémité à un point fixe F.
Dans le dispositif faisant l'objet du présent brevet, on retrouve en 1 le ressort R habituel, mais entre ce ressort, ici à spires ointives, et le point fixe F, on trouve l'appui mobile amortisseur décrit ci-après* L'extrémité inférieure du ressort I est attachée à la tige 2 d'un piston 3 qui coulisse dans un cylindre 4 fermé en bas avec un couvercle 5. qui permet le passage de la tige 2, passage qu'on rend aussi étanohe que possible.
Ce cylin- dre contient de l'huile ou de tout autre fluide peu compressioble (jusqu'au niveau hh sur les figures 1 à 4), Le piston qui coulisse dans le cylindre avec très peu de jeu, est percé d'un petit trou 6 permettant le libre passage
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du fluide dans les deux sens, et d'un ou plusieurs trous plus grands 7, obturés par des clapets 8 (ici des billes) qui ne laissent passer le fluide que dans un seul sens, ici de bas en haut. Enfin, dans le cylindre 2 se trouve un ressort assez faible 9 qui agit sur la languette dans le même sens que le ressort principal; c'est ici un ressort spiral de compression qui cherche à pousser le cylindre vers le haut et le piston vers le bas.
Le bas du cylindre 4 est accro- ché au point Fo L'ensemble fonctionne comme suit :
Quand la boite à navette est vide, cet ensemble occupe la posi- tion de la fig.l, les deux ressorts exerçant leur effort minimum; le piston 3 est près du fond de son cylindre. Quand la navette arrive dans sa boîte, elle repousse en un temps très court (1 à 2 centièmes de seconde) la languette B et le levier C et soulève le crochet D, de 12 millimétrée par exemple. Cela bande le ressort I comme on le voit en fig.2, ce ressort exerçant alors son effort sur le crochet et aussi sur le piston 3, que le ressort auxiliaire 9 trop faible ne pourrait pas empocher de remonter. Mais le piston 3 ne peut remonter que lentement sous l'effort résultant parce que l'huile doit alors passer du dessus du piston au-dessous par le seul petit trou 6.
(On suppose loi que le ressort I n'a pas une force suffisante pour provoquer le vide entre le piston et le fond du cylindre). On a réglé ce trou 6 pour que le piston remonte par exemple de 5 millimètres seulement pendant les 5 centièmes de seconde que dure l'entréedde la navette dans sa boite. Pendant toute cette durée, le ressort principal trouvant appui sur l'huile qui résiste, exerce donc son effort de freinage sur la languette B.
Puis la navette demeure dans sa botte pendant 15 centièmes de seconde; pendant ce temps, l'huile continue à s'écouler par le petit trou 6; au bout de 7 à 8 oentièmes de seconde, le piston a pu remonter encore de 7 millimètres sous l'effet de l'effort du ressort I. Le piston ayant alors remonté de 5 + 7 soit 12 millimètres comme le crochet D, le ressort 1 cesse d'être bandé, comme on le voit sur la fig.3; dès ce moment, la navette ne subit plus que l'effort exercé par le ressort auxiliaire 9. Quelques centièmes de seconde plus tard, quand le lancement a lieu, cette natette est simplement dirigée par cette faible pression exercée sur elle, comme on le désirait.
Pendant 15 centièmes de seconde, la navette traverse le battant ; la languette de freinage A, le levier C, le crochet D sont alors libres de reprendre leur position initiale, sous l'effort du ressort auxiliaire 9. Celuioi est évidemment beaucoup plus, faible que le ressort I et n'exerce sur l'huiie, @
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par le piston 3, qu'une faible pression,, Mais l'huile, sous l'effet de cette pression, peut alors passer du dessous vers le dessus, par les grands trous 7, les clapets 8 se soulevant alors comme on le voit sur la fig,4, Le passage de l'huile étant facile$ le piston abaissé par le ressort 9 retrouve rapidement sa place près du fond du cylindre.
Quand, au bout de 15 centièmes de seconde, la navette arrive à nouveau dans la boite opposée et y rencontre une languette de freinage qui agit encore sur l'axe 0 et soulève le crochet D, l'ensemble des organes décrits a déjà repris la position de la figure 1, et le cycle décrit recommence
En utilisant un tel dispositif pour freiner la naratte, puis diminuer son freinage, aucune modification cinématique n'a lieu pour aucun organe du métier à tisser, ce qui évite tous les inconvénients signalés; c'est seulement le ressort de freinage qui perd la plus grande partie de sa force aussitôt qu'on n'en a plus besoin.
L'ouvrier tisseur trouve à ce dispositif un avantage nouveau t on l'a réglé pour que le ressort n'exerce sa pleine action que pendant un temps très court, ici de 5 à 20 centièmes de seconde, (Il faut remarquer en passant que cette large zone rend facile le réglage de la fuite d'huile); quand l'ouvrier doit introduire à la main une navette neuve dans la boîte, il lui faut évidemment un temps plus long que 20 centièmes de seconde, de sorte qu'alors le ressort ne peut plus opposer qu'un effort faible ; l'opération est donc facile, et l'enlèvement d'une navette vide l'est également, C'est seulement lors de l'introduction dans la boite d'une navette à grande vitesse que le ressort de freinage exerce tout son effort.
On fera remarquer ici qu'un amortisseur ou frein utilisé seul ne conviendrait pas, parce qu'il opposerait au déplacement rapide de la languette B une résistance trop considérable; il faut également utiliser un ressort tel que 1 capable de céder alors sous un effort non excessif,
Il est évident que l'on peut donner à l'organe amortisseur ou frein toutes les formes connues pour de tels organes ; c'est ainsi que la fig.5 représente un amortisseur maintenu plein d'huile, et dans lequel le ptit conduit d'huile 6 est ménagé dans la paroi du cylindre 1 (où on peut d'ailleurs le régler par un robinet pointeau 10). Il est également évident que le ressort 1 peut avoir une forme différente, lame élastique, ressort de torsion, caoutchouc, ressort à air comprimé ou raréfié, etc..
En figure 6 on a utilisé un ressort atmosphérique; c'est simplement un piston bien ajusté 11 coulissant dans un cylindre 12 rempli de liquide (huile). Quand on éloigne le piston du fond du
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cylindre, on y orée le vide; la pression atmosphérique exerce son effort sur la surface du piston. Un tel ressort a l'avantage d'être peu coûteux et d'exercer un effort toujours constant,
On peut modifier la liaison cinématique entre le ressort 1 et l'appui amortisseur; celui-ci peut être au-dessus du ressort au lieu d'être audessous, Sur la figure 6 la liaison entre ces deux organes a lieu par un levier 13 articulé en 14; rien n'est changé au fonctionnement exposé plus haut.
Sur la fig.6, le ressort 1 et l'appui amortisseur sont tous deux accrochés par le bas à des points fixes F et F': le haut M du ressort et le haut N de l'amortis** seur sont réunis par un levier MPN dont le point P agit sur le crochet D Tout d'abord, quand la navette entre dans sa boite, le crochet D remonte P en P' et M en M', car l'huile de l'amortisseur résiste et le point N se déplace à peine; puis le ressort 11-12 fait pivoter le levier autour de P' en MP'N' et seule l'action du ressort auxiliaire subsiste; enfin, ce ressort ramène le levier en MPN.
La Fig.7 représente en coupe un ressort à action momentanée dans lequel tous les organes précédemment décrits sont enfermés dans un cylindre supplémentaire 15 presque rempli d'huile. Ici, le ressort principal I est un ressort spiral de compression, préalablement bandé à la valeur convenable; le petit conduit de fuite 6 est percé dans la paroi du cylindre à,
Une réalisation intéressante du dispositif consiste à utiliser comme ressort un ressort atmosphérique tel que celui représenté en fig.6 et à combiner ce ressort avec l'organe amortisseur. On obtient, ainsi, comme représenté en coupe par la fig.8, un appareil particulièrement simple. On y retrouve avec les mêmes numéros les organes déjà décrits.
On remarquera seulement que le couvercle 5 est construit de manière à emprisonner en 16 de l'air, l'huile remplissant le cylindre 4 jusque vers le bas de ce couvercle* En position de repos, sous l'effet du ressort auxiliaire 9, le piston est près du fond du cylindre, et ce fond est rempli d'huile. Quand sous l'effet de la navette qui entre à grande vitesse dans sa boite le crochet 2 soulève rapidement la tige 2 et le piston 3, l'huile n'a pas le temps de s'écouler par le petit trou 6 et un vide se orée entre le dessous du piston et le fond du cylindre. Il en résulte que la pression atmosphérique exerce totalement son action sur toute la surface du piston 3; cet effort est équivalent à celui d'un ressort principal qui serait remarquablement régulier.
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Cet effort persiste tant qu'il y a encore du vide sous le piston.
Mais sous l'effet de la pression atmosphérique l'huile passe peu à peu sous le piston par le trou 6; quand il n'y a plus de vide, l'effort principal cesse brusquement, L'effort du ressort auxiliaire 9 subsiste seul quand la navette est lancée hors de sa boite, Et quand le crochet D est libéré, sous l'effort de ce ressort 9, le piston peut rapidement retomber au fond du cylindre, car l'huile passe facilement par les grands trous 7, en soulevant le clapet 8, comme précédemment expliqué, ion remarquera sur la figure que ce clapet est ici un anneau mince et bien flexible).
il y a avantage à emprisonner de l'air en 16 pour éviter que chaque fois que le piston monte et desoend, il y ait échange d'air avec l'air extérieur le long de la tige 2, car l'air extérieur introduirait peu à peu des poussières dans l'huile, ce qui pourrait compromettre le bon fonctionnement* L'air enfermé en 16 se comprime quand le piston monte, et se détend quand celui-ci baisse; cela provoque d'ailleurs un petit effort supplémentaire qui s'ajoute à l'effort atmosphérique principal.
Pour permettre d'utiliser un mime dispositif élastique à action momentanée sur différents métiers à tisser, tout en faisant varier son action sur la navette, on utilisera un levier de longueur variable fermement fixé sur l'axe 0, levier tel qu'on le voit représenté sur la fig.9. C'est par exemple un levier 19 comportant des trous 20 dont on peut choisir un quelconque pour accrocher le ressort, ce qui permet d'ajuster à la valeur convenable l'effort de freinage qu'il exerce sur la navette, Mieux vaut cependant intercaler entre le levier et le ressort une tige intermédiaire 21 dans le but suivant 1 il arrive fréquemment, par exemple quant les navettes sont encore un peu humides après un arrêt prolongé, que l'effet de freinage soit trop élevé;
il importe alors de le diminuer momentanément, Dans ce but, on peut faire dévier la tige 21 au moyen d'une autre tige 22 articulée au bout du levier 19, comme on l'a représenté par des traits interrompus sur la figure 9, On maintient la déviation convenable par une butée 23 qu'on peut déplacer, puis fixer sur la tige 21, En marche normale, le ressort tire dans la direction de la tige 21 laissée libre (flèche en trait tort);
en position déviée, le ressort tire suivant une direction plus rapprochée de l'axe 0 (flèche en traits interrompus) et a moins d'action sur la navetteo Pour ramener la tige 21 en position normale, il suffit d'agir sur elle directement en-la poussant davantage, ce qui dégage de la butée 23 la tige 22 qui s'éloigne de la tige 21 et laisse celle-ci libre de s'aligner suivant la traction du ressort,
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Bien qu'on ait décrit et représenté plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limiter à ces formes particulières, données simplement à titre d'exemples et sans aucun caractère restrictif, et que par conséquent toutes les variantes ayant marne principe et même objet que les dispositions indiquées ci-dessus rentreraient comme elles dans le cadre de l'invention.