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Appareil pour tronçonner les filaments profilés.
La présente invention se rapporte à un appareil pour débiter en tronçons les filaments profilés par exemple for- més de segments tronconiques et plus particulièrement pour débiter un filament composé d'une suite.de segments tronconi- ques identiques en tronçons'pratiquement de même longueur et de même profil.
Dans la description de la présente invention on parle- ra fréquemment de filaments profilés en polymères synthétiques linéaires, parce que les filaments profilés fabriqués avec ces substances sont particulièrement intéressants au point de vue industriel, mais on verra que l'invention peut s'appli- quer à des filaments profilés en général,quelle que soit leur composition chimique.
Les filaments profilés par exemple tronconiques en polymères synthétiques linéaires sont utilisés dans la fabri- cation des pinceaux et articles analogues où ils remplacent les poils naturels et dans la fabrication des engins de pêche où ils remplacent les cordonnets de fibre textile, l'intestin de ver à soie, etc.. Comme il est plus difficile de débiter un filament profilé en tronçons pour faire des poils de brosse que pour faire des lignes pour la pêche, car dans ce deuxième cas les tronçons sont beaucoup plus longs, on décrira la présente invention en considérant particulière- ment le tronçonnage pour poils de brosse.
Les filaments profilés formés de segments successifs identiques doivent être débités en tronçons pour l'emploi.
Pour les engins de pêche, pour lesquels les tronçons ont une grande longueur, ne demandant pas à être coupés très exactement aux points de plus grand et de plus petit diamètre, le problème ou tronçonnage est relativement simple et celui-ci peut être fait à la main avec des ciseaux par un ouvrier exercé.
Mais il n'est pas possible d'employer de telles méthodes pour tronçonner un filament profilé en vue d'obtenir des poils de brosse. La longueur des tronçons pour cet emploi peut descendre jusqu'à 50 mm et dépasse rarement 300 mm de sorte que le nombre de coupures à faire par kilog de matière est très
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grand et le tronçonnage à la main, même s'il donnait de bons résulta.ts, serait d'un prix de revient prohibitif. De plus, cette façon de procéder ne donne pas satisfaction. Si l'ou- vrier doit déterminer lui-même à la vue les points de diamètre maximum et minimum où doit être faite la coupure, le tronçonna- ge devient inévitablement irrégulier, car il est difficile de déterminer à la vue avec exactitude l'emplacement de ces points de diamètre maximum ou minimum.
Si, par contre, on com- mence par déterminer avec exactitude un point de diemetre minimum ou maximum et si on localise les points suivants en sup- posant qu'ils se succèdent à des intervalles réguliers, le résultat n'est satisfaisant que dans la mesure où cette hypo- thèse se vérifie. Si la longueur du segment unitaire s'écarte pour une raison quelconoue de celle qu'on a prise pour régler le tronçonnage, les coupures sont pal placées. Toutes les inexactitudes dans l'emplacement des coupures, duelleque soit leur origine, ont de sérieuses conséquences.
Ou bien les tronçons mal coupes sont inutilisables et doivent être mis eux déchets, ou bien ils faut les raccourcir à un bout ou à l'autre, ou aux deux, ce dui demande beaucoup .de main d'oeuvre et entraîne des pertes de matières pour les rendre utilisables comme tronçons plus courts.
Dans ce qui suit et pour abroger'le lang age on appel- lera les pointsde diamètre maximum "points maximum", et les points de diamètre minimum, "points minimum". Dans les filaments dans lesquels les portions de diamètre variable sont séparées par des portions de diamètre constant, le point maximum (ou minimum) est le milieu d'un intervalle de diamètre constant et égal au diamètre maximum (ou minimum). On appellera "longueur unitaire" la portion du filament comprise entre deux points maximum (ou minimum).
D'autre part, en ce qui concerne le profil des fila- ments, on notera que pour obtenir des tronçons acceptables sur l'important marche des poils de brosse, il est désirable que les augmentations et diminutions de diamètre qui se succèdent tout le long du filament soient symétriques, de sorte qu'en tronçonnant le filament à la fois aux points maximum et aux points minimum on obtienne des tronçons pratiquement identiques tant au point de vue de la longueur que du. profil. Il faut que les tronçons formés pendant que le diametre décroissait soient pratiquement indiscernables de ceux formés pendant que le diametre augmentait. On appelle dans ce qui suit les fila- ments qui satisfont à ces conditions "filaments symétriauement profilés".
La présente invention est décrite dans ce qui suit en considérant plus particulièrement le tronçonnage de filaments symétriquement profilés et en suivant.la praticue la plus cou- rante, qui consiste à couper ces filaments aux points maximum, mais on verra de suite que la présente invention n'est pas limitée à cette façon particulière de l'appliquer.
Un des buts de la présente invention est de fournir un moyen de tronçonner exactement un filament profilé en lon- gueurs unitaires, les sections étant faites de préférence aux points de diamètre maximum ou minimum-, ou éventuellement' en d'autres points définis au préalable, même si la longueur unitaires varie quelque peu le long du filament.
Un autre but de la présente invention est de fournir un appareil qui effectue ce tronçonnage, qui soit facilement
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adapté à des filaments de longueurs unitaires nominales diver- ses et qui, une fois réglé, marche de façon continue sans sur- veillance et s'adapte de lui-même automatiquement aux petites variations de la longueur unitaire le long du filament tronçonné.
D'autres buts de la présente invention apparaltront dans ce qui suit.
Les buts de la présente invention sont atteints en faisant passer le filament dans une machine à tronçonner dans laquelle le rapport entre la vitesse linéaire d'entraînement du filament et la cadence de l'outil coupant varie automatiquement quand la longueur unitaire varie le long du filament.
Plus spécialement et dans un mode particulier de réali- sation de la présente invention, le filament défile à vitesse - constante dans la machine à tronçonner et la cadence de l'outil coupant varie selon l'intervalle de temps qui s'écoule entre le passage de deux points successifs de diamètre maximum en un point déterminé de la machine. Mais la présente invention per- met également,au prix de petites modifications, de maintenir constante la cadence de l'outil coupant et de faire varier la - vitesse d'entraînement du filament en fonction du même inter- valle de temps que ci-dessus.
Dans la première de ces deux variantes, la machine comporte en gros un outile coupant, un'dispositif d'entraîne- ment du filament à vitesse constante, un dispositif jaugeant le diamètre du filament au moment où'il passe en face d'un point fixe de la machine situé avant l'outil coupant, enfin un dispositif qui est commandé par le dispositif de jauge du diamètre et qui modifie la cadence de l'outil coupant.
De façon plus précise, dans le mode particulier d'exé- cution de la présente invention considérée ci-dessus, la caden- ce de l'outil coupant est commandée et modifias par la combinai- son d'un dispositif qu'on peut appeler un "tateur" à travers lequel passe le filament, et qui lorsque le diamètre du fila- ment qui le traverse est supérieur (ou inférieur) à une limite donnée d'avance, déclenche la fermeture d'un interrupteur électrique, tandis qu'il l'ouvre quand le diamètre du filament devient inférieur (ou supérieur) à cette limite de deux cir- cuits en parallèle commandant, l'un, le moyen d'accélérer, l'au- tre, le moyen de ralentir la cadence de l'outil coupant, et d'un commutateur synchronisé avec l'outil coupant et qui connec- te ledit interrupteur avec, soit l'un, soit l'autre,
des deux circuits en parallèle çi-dessus.
L'une des caractéristiques importantes de la présen- te invention est que l'intervalle de temps pendant lequel l'in- terrupteur est'fermé est divisé par le commutateur en deux intervalles secondaires, l'un, d'accélération de la cadence de l'outil coupant et, l'autre, de ralentissement de la ca- dence de cet outil. Une autre caractéristique importante est aussi que, lorsque la longueur unitaire a exactement la lon- gueur nominale prévue et pour laquelle le mécanisme est réglé, le passage du ralentissement à l'accélération se produit exac- tement au milieu de l'intervalle de temps pendant lequel l'interrupteur est fermé, de sorte que les deux intervalles secondaires ont exactement même durée. Il en résulte que la durée totale entre deux tronçonnages successifs n'est pas modifiée.
Il est commode, mais non nécessaire, d'arriver à cette coordination du mécanisme en synchronisant le commutateur
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et l'outil coupant de telle façon que la commutation, se produi- se exactement à l'instant où se produit le tronçonnage et si- multanément en plaçant le "tateur" à une distance du disposi- tif coupant telle que quand la longueur unitaire a exactement sa valeur nominale, l'arrivée au tateur d'un point du fila- ment situe au milieu de la portion de filament oui correspond à l'intervalle de temps pendant lequel l'interrupteur est fermé, coïncide avec l'arrivée sous l'outil coupant d'un point oi- le filaient doit être tronçonné.
Ainsi dans le cas particulier où l'on doit tronçonner un filaient profilé symétriquement en ses points maximum succes- sifs et si le tateur a été réglé de façon que l'interrupteur reste fermé pendent le passage des portions du filaient dont le diamètre est supérieur à une limite donnée, la distance entre le point de tronçonnage et le point où le tâteur est en contact avec ou tangent au filaient sera n fois la longueur unitaire nominale, n étant un nombre entier. Il en résulte que si la longueur unitaire a bien sa valeur nominale, le tron- çonnage à un point maximum se produit exactement a l'instant où un autre point maximum à n longueur unitaire en arrière arrive au point de contact du tâteur.
La commutation qui se produit au moment du tronçonnage divise ainsi le temps pendant lequel l'interrupteur est fermé en deux demi-intervalles égaux.
Il en résulte que les effets d'accélération et de ra- lentissement se compensent exactement et nue le temps qui sé- pare deux tronçonnages successifs n'est pas modifié . Ainsi tant que la longueur unitaire reste invariable, les tronçonna- ges successifs se produisent au point voulu dans chaque lon- gueur unitaire.
Mais, si la longueur unitaire augmente légèrement, ce qui retarde l'arrivée d'un point maximum sous le tâteur, la commutation se produit non pas au moment où ce point maximum arrive sous le tâteur, mais un peu plus tôt et la période de fermeture du coupe-circuit n'est plus divisée en deux parties égales; au contraire, le temps d'accélération est raccourci et le temps de ralentissement est allongé. Le résultat final est de ralentir la cadence du tronçonnage, ainsi qu'il le faut pour, compenser l'allongement de la longueur unitaire.
Inversement un raccourcissement de la longueur uni- taire allonge le temps d'accélération et raccourcit le temps de ralentissement ce qui accélère la cadence du dispositif coupant et compense le raccourcissement de la longueur unitaire.
Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple:
Fig. 1 est une vue en plan d'un mode d'exécution pré- féré de l'invention;
Fig. 2 est une vue en élévation de l'appareil représen- té sur la fig. l, en regardant dans la direction des flèches 2-2 de la fig. 1; Fig. S est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig.2, dans la direction des flèches.
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig.2, dans la direction des flèches ;
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig.2 dans la direction des flèches ;
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Fig. 6 est une vue en plan du compensateur représenté schématiquement sur les figs. 1 et 2 dans sa position de travail, sous le numéro 56. C'est ainsi une coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 7.
Fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la fig. 6.
Fig. 8 représente schématiquement le profil d'un fila- ment profilé.
Fig. 9 est un diagramme de câblage montrant les connec- tions électriques entre les divers éléments du mécanisme repré- senté sur les figs. 1 et 2.
On décrira maintenant l'appareil et son fonctionnement, en se reportant principalement aux figs. 1 et 2.
Une partie du mécanisme est construite simplement pour couper le filament en tronçons d'égale longueur, sans tenir compte du profil du filament ni l'obligation de la couper en des points homologues déterminés de chacun de ses segments identiques. Pour cela, le filament 11 venant d'une opération précédente ou d'une bobine passe successivement entre deux paires de rouleaux ou galets 12-13 et 14-15 qui le pincent.
Les galets inférieurs 12 et 14 sont moteurs, les galets supérieurs 13 et 15 sont fous. Entre ces deux paires de galets, il y a une plaque 16 percée d'un orifice 17 qui est dans le même alignement que les points de contact des galets 12, 13, 14 et 15 avec le filament. Le filament passe à travers l'orifice 17.
Un disque rotatif 18 monté sur un arbre 19 porte un couteau 20 placé de façon qu'il traverse la trajectoire du fila- ment 11 à chaque tour du disque 18. La rotation fait passer le couteau au ras d'un renflement annulaire 21 fixé sur la pla- que 16 et qui entoure l'orifice 17. L'effort tranchant entre le couteau 20 et le renflement 21 coupe le filament (voir fig. 5).
Les tronçons coupés, déjà saisis par les galets 14-15, sont en- traînés et déposés au delà de ces galets.
Le mécanisme décrit jusqu'ici avec son dispositif d'en- traînement suffit pour couper un filament continu en tronçons courts. Tant que la vitesse de rotation des galets et celle du couteau sont constantes, les tronçons obtenus sont d'égale longueur. Mais ce dispositif simple ne permet pas de couper un filament profilé en un point déterminé dans chacun des segments successifs du profil (par exemple aux points de diamètre maxi- mum), ni de faire varier légèrement la longueur des tronçons quand varie légèrement la longueur des segments unitaires du filament profilé. On va décrire maintenant le mécanisme qui permet d'obtenir ces résultats selon la présente invention quand on veut tronçonner en des points maximum un filament symétrique- ment profilé.
Avant de passer entre les galets 12-13, le filament traverse un dispositif de jauge 22¯qu'il est commode d'appe- ler le tâteur. L'ensemble de ce-dispositif porte le numéro 22 sur les figures 1 et 2, et la figure 3 montre également ce tâteur. Le tâteur 22 comporte essentiellement une surface fixe au contact de laquelle passe le filament, un basculeur qui appuie sur le filament pendant que celui-ci est en contact avec la. surface fixe et par un dispositif qui ferme un circuit élec- trique quand le basculeur est écarté de la surface fixe par le passage du filament à une distance plus grande qu'une certaine valeur choisie d'avance.
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Les parties mobiles du tâteur 22 sont montfes sur un panneau 23 fixé sur une table 24 qui porte aussi certaines autres pièces du mécanisme. Le panneau 23 porte une rampe courbe 25 dont la convexité est tournée vers la trajectoire du filament 11.
Cette trajectoire peut être une ligne droite continue juste tangente à la surf?ce convexe de la rampe 25. Cette li- gne serait horizontale sur la figure 2, mais il est préférable d'amener le filament sur la tampe 25 à partir d'un point légère- ment plus bas, comme cela est indiquée sur la fig. 2. Le frot- tement qui en résulte est négligeable et cette disposition non seulement garantit un bon contact entre le filaient 11 et la rampe 25 mais aussi écarte le danger que l'alignement dans la direction opposée soit mauvais, ce qui ferait exercer par le filament non supporté un effort de soulèvement indésirable sur le basculeur 26 qu'on va décrire maintenant.
Ce basculeur pivote autour de la broche @ ou de la vis 27 et est situé au-dessus de la rampe 25. Il est préféra- ble de monter sur ce basculeur une roue rotative 28 qui touche à la, rampe 25. Les poids du basculeur 26 et de la roue 28 sont suffisante pour maintenir la roue constamment en contact avec le filament 11 qui glisse sur la surface de la rampe 25.
Ainsi les mouvements du basculeur 26, qui forme levier en tournant autour de l'axe 27, sont commandés par les variations d'épaisseur du filament sous la roue 28. Dans le réalisation préférée de ce mécanisme, conçue pour permettre le passage simultané d'un groupe de filaments, la roue 28 est empêchée de toucher les portions de filament de petit diamètre par une butée 29 (voir figure 2), qui limite la course du basculeur 26 vers le bas. Cette limitation de la course permet aux portions du filament de petit diamètre de traverser le tâteur sans aucune gêne, ce qui facilite l'égalisation de la tension des divers filaments du groupe.
La surface de la rampe 25 diffère dans ces détails selon la manière dont le filament est amené sur elle. Dans la figure 3, cette surface est plane et horizontale, de telle sorte que, s'il n'y avait pas de butée 29, la roue 28 touche- rait la surface de la rampe par toute sa largeur. Cette dis- position convient quand le rôle de la surface de contact de la rampe est de fournir un repère fixe pour le jaugeage par la roue 28 de l'épaisseur d'un filament unique ou d'un groupe de filaments parallèles qui. défilent à la manière d'un ruban en restant tous en contact avec la surface de la rampe 25.
Dans ces deux cas, la distance à laquelle la roue 28 est sou- levée au-dessus de la surface 25 est simplement le diamètre maximum d'un filament et la course du basculeur 26 est en conséquence très petite. Cela exige un réglage très soigné pour que le contact électrique entre les pièces 31 et 32 décrites plus loin se fasse exactement à l'instant désiré.
En général pour opérer sur plusieurs filements comme c'est généralement le cas, il est prfrable que la surface ou la rampe 25 porte une rainure dont la section droite ait une forme telle due les filaments qui arrivent groupes en ruban, soient serrés les uns contre les autres et mis en un paauet ressemblant à une corde. Le diamètre de ce paquet est naturel- lement plusieurs fois plus grand que celui d'un seul filamént la différence entre les diamètres aux points maximum et mini- mum s'en trouve augmentée, ce qui donne une plus grande ampli- tude à la course du basculeur 26.
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Pour que la rainure remplisse bien son rôle et rassem- ble les filaments en une sorte de corde, il est désirable que la largeur de cette rainure soit une fraction, généralenent inférieure à la moitié, du produit du diamètre maximum d'un ' filament par le nombre de filaments dans le groupe. Car si l'on fait hypothèse que le paquet obtenu a une section droite circulaire et que les filaments se disposent en couches concen- triques autour d'un filament central, on trouve comme valeur théorique de cette fraction: pour 7 filaments 3/7 pour 19 filaments 5/19 pour 37 filaments 7/37 (Voir Pendor, Handbook for Electrical Enginers, deuxième édition, page 1983).
Le panneau 23 porte une console 30 en matière isolante sur laquelle sont fixés' deux contacts électriques faisant res- sort 31 et 32 connectés avec les fils électriques 33 et 34. Le contact 31 porte un bouton isolant 35 qui, à cause de l'élas- ticité du contact 31, appuie constamment sur le basculeur 26.
Les mouvements de haut en bas et de bas en haut du basculeur 26 ouvrent et ferment le contact électrique entre les pièces 31 et 32. Une vis de réglage 36 qui traverse la console 30 et pénètre dans le panneau 23 permet de régler le dispositif en changeant la distance entre les pièces 31 et 32 dans leur position d'ouverture. Les détails de cet ensemble se voient le mieux sur la figure 2.
Ainsi finalement le tâteur 22 comporte une surface fixe 25 sur laquelle passe le filament 11 et un dispositif for- mé par les pièces 26, 28,-- 35,31et32 qui ferme un circuit élec- trique quand le diametre du filament dépasse une valeur fixée à l'avance..
Un autre dispositif qui est une partie essentielle de la présente invention est un commutateur désigné dans son ensemble par le numéro 37 sur les figures 1 et 2 et qui est re- présenté en détail par la figure 4. Cet ensemble comprend des contacts électriques parallèles et le moyen de les ouvrir ou de les fermer synchroniquement avec l'action coupante du couteau 20 sur le filament 11.
Si on se reporte particulièrement à la figure 4, le commutateur comporte une plaque formant châssis, 38, fixée sur la table 24 et sur laquelle sont montés deux supports isolants 39 et 40. Le support 39 porte deux plots de contact électrique 41 et 42 connectés respectivement aux fils 43 et 44.
L'autre support isolant 40 porte une pièce élastique formant levier 45 qui peut faire passer le courant électrique arrivant par le fil46 soit par le plot 41, soit par le plot 42. Cette pièce 45 est dans sa position,normale maintenue en contact avec le plot 41, mais elle peut être soulevée de façon $ cou- per le contact avec le plot 41 et à l'établie.avec.le plot 42..
Ce changement en circuit est effectué par la rotation d'une came 47, sur laquelle appuie la pièce 45, celle-ci porte une garniture isolante 48 pour qu'il n'y ait qu'un contact méca- nique mais pas de contact électrique entre le* came 47 et la pièce 45. La came 47 est montée sur l'arbre 19 et par'consé- quent tourne synchroniquement avec le disque porte-couteau 18 qui est monté sur le même arbre. Les figures'1 et 2 mon- trent la position de ce .commutateur dans l'ensemble du méca- nisme.
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L'appareil et le procédé sur lesquels porte la présente invention ont pour principe l'établissement d'une différence de vitesse, variable et réglable, entre les galets 12-13 et 14-15, d'une part, et le disnue porte-couteau 18, d'autre part.
Le mécanisme tout entier est entraîné par un moteur 49 qui en- traîne par chaîne et pignon l'arbre 50 à vitesse constante d'un réducteur à vitesse variable 51. Cet arbre 50 entraîne par l'intermédiaire d'un arbre 52 les galets 12 et 14 qui, par conséquentetournent avec une vitesse constpnte. L'arbre 19 est entraînée par l'intermédiaire de l'engrenage à angle droit 53, par l'arbre à vitesse variable 54 du réducteur à vitesse variable 51. On peut donc changer la vitesse de rotation de l'arbre 19 en changeant le rapport des vitesses des arbres 50 et 54 du réducteur à vitesse variable 51. Ce rapport se modifie en faisant tourner l'arbre 55 qui met en jeu le dispositif de variation de vitesse du réducteur.
Ce réglage du rapport des vitesses entre les arbres 50 et 54 qui se fait ordinairement à la main en tournant un volant,ou à l'aide d'un servo-moteur,est commandéici auto- matiquement par une commande réversible qui agit sur l'arbre 55. Cette commande réversible,qu'on désignera ci-après sous le nom de "compensateur" est représentée schématinuement dans sa position se travail en 56 sur les figures 1 et 2 et en détail à plus grande échelle par les figures 6 et 7. Le compensateur 56 est commandé par l'arbre 52 par l'intermé- diaire du pignon 57 que l'on voit sur les figures .6' et 7. Le pignon 57 est mont sur l'arbre 58 du compensateur 56 et cet arbre 58 est celui qui entraîne le compensateur tandis que l'arbre 55 déjà cite plus haut est l'arbre entraîné.
Le sens dans lequel tourne cet arbre 55 dépend du mécanisme que l'on va décrire maintenant.
Un arbre intermédiaire 59 (voir figure 6) placé entre les arbres 58 et 55 est entraîné par l'arbre 58 par l'intermé- diaire de pignons et d'une chaîne 60, et il porte une moitié 61a d'un embrayage à crabots. L'arbre 59 tourne dans le même sens que l'arbre 58. Dans le prolongement de l'arbre 59 et vers l'autre extrémité de l'arbre 58, il y a un autre arbre sem- blable 62 qui porte une moidié d'un autre embrayage à crabots 63a. L'arbre 62 est entraîné par l'arbre 53 par l'intermédiaire d'un engrenage 64, 64a et par conséquent tourne en sens in- verse de l'arbre 59.
Les deux autres moitiés des embrayages 61b et 63b sont portées par les extrémités d'un arbre 65 qui est dans le prolongement des arbres 59 et 62, qui est placé entre eux et dont la longueur est telle qu'il puisse se déplacer parallèlement à lui-même de façon à mettre en prise l'un ou l'autre des deux embrayages 61 et 63. Il faut évidemment que cet arbre 65 soit supporté par des paliers qui permettent son déplacement longitudinal mais ces paliers n'ont pas été repré- sentés sur les figures pour que la disposition des diverses pièces apparaisse plus clairement. L'arbre 65 porte une roue dentée 66 qui engrene avec une roue dentée 67 montée sur l'ar- bre 55. Ainsi, quand l'arbre 58 tourne, la fermeture de l'em- brayage 61 fait tourner l'arbre 55 en sens inverse de l'arbre 58.
La fermeture de l'embaryage 63 fait au contraire tourner l'arbre 65 dans le même sens que l'arbre 58.
Si on se reporte à la figure 7, on y voit un collier 68 porté par l'arbre 65, lequel tourne librement dans ce collier 68. Des bagues 14,90 et 91 fixées sur l'arbre 65 s'op- posent au déplacement latéral du collier 68 parallèlement à l'axe de l'arbre 65. Sur le collier 68 est articulée l'extrémi- té inférieure d'un bras 69 dont l'extrémité supérieure est articulée sur une broche fixe portée par le châssis du compen-
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sateur,châssis non représenté sur la figure 7 pour plus de clarté. Le bras 69 porte à angle droit par rapport à lui deux noyaux 70 et 71 en métal magnétique et le cadre'du compen- sateur porte deux solénoïdes 72 et 73 placés d'une manière que les noyaux 70 et 71 puissent pénétrer à leur intérieur.
Le solénoïde 72 comporte deux fils de connexion 74 et 75 et le solénoïde 73, deux fils 76 et 77 ; desfils sont connectés par ailleurs avec d'autres parties du mécanisme.
Le passage d'un courant électrique dans le solénoïde 73 fait naitre un champ magnétique qui attire le noyau 71, déplace le bras 69'vers le solénoide 73 et embraye les deux moitiés 61a et 61b de l'embrayage 61, grâce à quoi la rotation de l'arbre 58 entraine l'arbre 55 en sens inverse du sien. C'est dans cette position que le bras 69 et l'arbre 65 sont représen- tés sur les figures 6 et 7. De même le passage du courant électrique dans le,solénoide 72 produira l'entraînement de l'arbre 55 dans le même sens que l'arbre 58.
Les connexions entre le tâteur 22,le commutateur 37 et le compensateur 56 sont indiquées par le schéma de câblage figure 9. Sur cette figure les fils 78 et 79 sont-reliés à une source de courant, par exemple le courant d'éclairage.
Dans le circuit formé par les divers éléments représentés sur la figure 9, le courant ne passe que quand les pièces 31 et 32 du tâteur 22 sont en contact, c'est-à-dire quand le diamètre du filament 11 passant sur la rampe 25 et touchant la roue 28 est supérieur à la limite choisie. A titre d'illus- tration, cette valeur critique du diamètre correspond aux points A de la coupe longitudinale d'un filament symétriquement profilé représentée (avec exagération des dimensions transversales) par la figure 8.
Quand il y a contact entre les pièces 31 et 32, le courant passe et il circule dans l'un ou l'autre des solénoïdes 72 et 73 selon que le bras 45 du commutateur 37 établit le contact par le circuit 41-43 ou par le circuit 42-44.
Les .calages engulaires du disque porte-couteau 18 et de la came 47 sur l'arbre 19 sont tels que le changement dans le commutateur 37 du circuit 41, 43, par le circuit 42, 44.... du au soulèvement du bras 45 par la came 47, se produise exactement à l'instant où le conteau 20 porté par le disque 18 tranche le filament 11 à sa partie du bossage 21.
Si le filament dont la section longitudinale est représentée sur la figure 8 circule de la gauche vers la droite à travers le tâteur 22, et si celui-ci est réglé de façon à établir et maintenir le contact entre les pièces 31 et 32 quand le diamètre du filament 11 passant sous la roue 28 est plus grand que le diamètre au point A, il est clair que le circuit sera ouvert pendant le passage de la portion A1-A2, fermé pendant le passage de la portion A2-A3,ouvert pendant le passage de la portion A3-A4, et ainsi de suite.
On désire que le filament soit tronçonné aux points maximum. -Si la distance entre le point de tronçonnage en 20 et le point de contact du filament avec la roue 28 du tâteur 22 est égale à n longueurs unitaire (où n est un nombre entier), alors si le- tronçonnage se fait au point maximum Ml, le filament serà en contact avec la roue 28 au tâteur2au point maximum situé à n longueurs unitaires en arrière, par exemple en M3.
Le tronçonnage se produit à l'instant où le compensa- teur change le solénoïde dans lequel passe le courant, par exemple le fait passer dans le solénolde 72 au lieu du solé-
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noide 73. Ce solénoïde 72 reste en action pendant tout le temps que le filament met à se déplacer de M3 en A5 et la rotation de l'arbre 55 pendant ce temps bref change le rapport des vitesses des arbres 50 et 54 du réducteur à vitesse varia- ble, ce qui entraine un changement correspondant (un ralentis- sement) de la vitesse de rotation de l'arbre 19 qui est comman- dé par l'arbre 54.
Quand le déplacement du filament 11 à travers le tâteur 22 amène le point A5 en contact avec la roue 28, l'abaissement correspondant du basculeur 26 rompt le contact entre les pièces 31 et 32 et le courant s'arrête dans le solé- noide 72. Dès que ,l'effort d'attraction exerce par le solénoïde 72 disparaît, l'embrayage 63a-63b se débraye en raison de la forme de ses dents, l'arbre 55 cesse de tourner et le rapport des vitesses des arbres 50 et 54 du réducteur à vitesse variable cesse de changer. Ce rapport reste fixe jusau'à ce que le déplacement du filament amène le point A6' en contact avec la roue 28. Ceci soulève le basculeur 26 et rétablit le passage du courant.
Mais, entre temps quand le point minimum M3 est passé sous la roue 28, c'est-à-dire quand l'arbre 19 a en fait une demi-révolution depuis l'instant du tronçon- nage, la rotation de la. came 47 a amené le bras 45 à couper le circuit 42-44 et à fermer le circuit 41-43. Aussi quand l'arrivée du point A6 sous la roue 28 rétablit le passage du courant, celui-ci passe maintenant par l'autre solénoïde 73 ce qui a pour effet de faie tourner l'arbre 55 dans un sens tel que le rapport des vitesses des arbres 50 et 54 varie en sens inverse de sa variation précédente, c'est-à-dire en' l'occurence, dans un sens tel que la vitesse de l'arbre 19 augmente. Ensuite au pa.ssage sous la roue 28 du point M4, le courant est transféré au solénoïde 72 et le cycle complet est achevé.
Ainsi entre les passages successifs des points maximum sous la roue 28, il y a d'abord un temps de ralentis- sement du disque porte-couteau 18 (de M3 à A5), un temps pendant lequel la vitesse de rotation de ce disque est cons- tante, (de A5 à A6) et un temps pendant lequel cette vitesse augmente (de A6 à M4). Comme les temps M3- A5 et A6 - M4 sont égaux, le ralentissement et l'accélération s'équilibrent exactement et le temps total entre deux tronçonnages succes- sifs reste constant.
En d'autres termes, le temps pendant lequel le con- tact 31-32 est établi se trouve divisé par l'action du commu- tateur 37 en deux intervalles partiels pendant l'un desquels (par exemple A2-M2 etc...) la rotation du couteau est accélérée tandis que pendant l'autre, (par exemple M2-A3, etc..) elle est ralentie.
Dans les circonstances décrites plus haut, c'est-à-dire quand la longueur unitaire a exactement sa valeur nominale d'après laquelle le mécanisme a été réglé, au cours d'une révolution du disque porte-couteau,18, il y a un intervalle de temps pendant leouel la vitesse de rotation de ce disque se ralentit (par exemple pendant l'intervalle M3-A5), et un autre intervalle pendant lequel elle augmente (par exemple A6-M4)., et comme ces intervalles sont égaux ils n'ont aucun effet sur la cadence au tronçonnage.
Tant que la longueur unitaire reste constante, le temps qui s'écoule entre deux tron¯onnages consécutifs reste constant et les tronçonnages se font tous aux point maximum, comme on le désire.
Si cependant la longueur unitaire varie légèrement c'est-à-dire si la distance entre deux points maximum consé- cutifs varie légèrement, comme cela peut se produire par suite de quelque irrégularité involontaire dans les opéra- tions de fabrication du filament profilé, il est nécessaire de changer corrélativement l'intervalle de temps entre deux tronçonnages successifs, et le mécanisme réalise ce changement automatiquement.
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On suppose par exemple que la longueur unitaire soit devenue plus longue. Comme la vitesse linéaire de déplacement du filament n'est pas changée, il devient nécessaire de diminuer la vitesse de .rotation du disque porte-couteau de façon à augmenter la distance le long du filament entre deux tronçonnages successifs de façon qu'elle reste égale à la distance entre deux points maximum.consécutifs.
On suppose'qu'un tronçonnage ait été fait comme ci- dessus en un point maximum M1, mais que la longueur unitaire à partir de ce point soit plus grande qu'auparavant et plus grande que la valeur normale pour laquelle le mécanisme a été reglé. Comme la distance entre le point de tronçonnage 20 et le point sous la roue 28 n'a pas changé, le point sous cette roue au moment du tronçonnage ne sera plus M3 .comme auparavant, mais un point moins éloigné, compris entre ' A4 et M3, par exemple le point L.
On se rappellera qu'auparavant pendant le passage du filament à travers le tâteur 22 de A4 à M3 le compensateur 56 avait agi de façon à accélérer l'arbre 54 du réducteur % vitesse variable et par conséquent de façon à accélérer le disque porte-couteau 18 et que cette action' accélératrice s'était poursuivie jusqu'à l'instant du tronçonnage, qui au- paravant s'était produit en même temps que M3 passait sous la roue 28. Maintenant, ,comme la distance entre M2 et M3 est devenue plus grande.le tronçonnage se produit avant que M3 n'arrive sous la roue 28, c'est-à-dire au moment où L arri- ve sous cette roue.
Mais, comme le commutateur 37 renverse au moment du tronçonnage le sens de rotation de l'arbre 54, il en résulte que maintenant l'intervalle de temps pendant lequel la vitesse de l'arbre 54 a augmenté a été diminué d'une quantité correspondant au passage de la portion L-M3 sous la roue 28. De plus, cette même durée soustraite du temps d'accélération se trouve ajoutée au temps de ralentis- sement, qui correspond maintenant au passage sous la roue 28 de la longueur de filament L-A5 au lieu de M3-A5. Cette fois ci, donc, le ralentissement l'emporte sur l'accéléra- tion. De plus pendant- que le compensateur reste inactif, c'est-à-dire pendant le passage à travers le tâteur 22 de la portion de'filament A5-A6, la vitesse de rotation de l'ar- bre 54 garde une valeur constante moindre que précédemment.
Ces deux facteurs se combinent pour diminuer la vitesse de rotation de l'arbre 54 et par conséquent pour reculer l'épo- que de la prochaine arrivée du couteau 20 au point de tron- çonnage, ce qui compense l'augmentation de la longueur unitaire. La compensation d'une réduction de la longueur uni- taire par une accélération de la vitesse de rotation du dis- que porte-couteau 18 se produit évidemment par un mécanisme inverse du précédent.
Dans la marche normale de la fabrication des filaments profilés, les fluctuations de la longueur unitaire ne sont ni grandes, ni brusques. La variation automatique de la vitesse du disque porte-couteau de façon à compenser ces fluctuations peut être réglée de façon à éviter à la fois les inconvénients d'une paresse trop grande du mécanisme et ceux d'une compensation excessive ;ceci s'obtient en choisissant convenablement la vitesse du changement par le compensateur 56 du rapport des vitesses des deux arbres 50 et 54 du réduc- teur à vitesse variable 51. Cette grandeur est évidemment fonction de la vitesse de rotation de l'arbre 55 et du temps
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pendant lequel cet arbre tourne.
Elle peut donc être réglée d'une part en choisissant convenablement les engrenages (lui relient les arbres 52 et 55 et d'autre part en allongeant ou raccourcissant le temps pendant lequel agissent les solénoldes, temps oui correspond au passage de la longueur de filament A2-A3 et qui peut être modifié en réglant le fonctionnement du tâteur 22 à l'aide de la vis de réglage 36 de façon à fermer le circuit électrique pour un diamètre du filament plus ou moins grand.
Le mécanisme décrit dans la présente invention a été conçu pour compenser de petites variations de la longueur unitaire sur le filament profilé et non en provision de changements accidentels brusques comme ceux qui pourraient résulter de la. présence de noeuds sur le filament diminuant brutalement la distance entre deux points maximum consécutifs.
Pour la commodité de l'opérateur qui surveille le mécanisme il est désirable d'y ajouter un indicateur simple montrant à chaque instant comment fonctionne le compensateur. Cet indicateur peut prendre la forme d'une aiguille 80 clavetée sur l'arbre 81, comme cela est représenté sur les figures 1 et 2. L'arbre 81 est entraîné par l'arbre 55 du compensateur et reproduit ses mouvements, soit directement, soit*plutôt à vitesse angulaire réduite. De cette façon aux rotations alternativement dans un sens et dans l'autre de l'arbre 55 correspondent des rotations alternativement dans un sens et dans l'autre de l'aiguille 80. Derrière l'aiguille 80 se trouve fixé un disque 82 sur la table 24 par une pince 83.
Ce disque 82 ne tourne pas et porte deux broches fixes 84 et 85 qui servent à repérer les mouvements de l'aiguill.e. La distance angulaire entre ces deux broches 84 et 85 correspond à peu près au double de l'amplitude normale des oscillations de l'aiguille 80 correspondant aux rotations alternées de l'arbre 55.
Dans les conditions de marche normales, la compensation des variations normales de la longueur unitaire n'atteint pas la compensation maximum dont le mécanisme est capable, et il est rare que l'aiguille 80 se déplace ' de toute l'amplitude correspondant à cette compensation maximum, soit d'un côté, soit de l'autre.
Mais cependant quand une grande variation de la longueur unitaire se produit accidentelle- ment, (comme cela peut se produire à la suite de quelou'irré- gularité dans les opérations de fabrication précédentes ou de la. formation accidentelle d'un noeud), le mécanisme conçu pour la compensation précise de petites variations, ne peut neutraliser l'effet d'un temps raisonnable ce qui se traduit par le contact persistant de l'aiguille 80 con- tre l'une ou l'autre des broches 84 et 85, et il est nces- saire de protéger le mécanisme contre la rupture de cette broche ou de quelqu'autre pièce du mécanisme.
On obtient cette protection d'une façon avantageuse en ménageant la possibilité d'un glissement entre le compen- sàteur 56 et l'arbre 55 qu'il entraîne. Dans ce but, la roue d'engrenage 67 (figures 6 et 7) n'est pas clavetée sur l'arbre 55, nais entraîne celui-ci par un embrayage à fric- tion. Un collier 86 est fixé sur l'arbre 55 près de la roue 67 dans la position de marche de celle-ci. Contre l'autre face de la roue dentée 67, un disque de fibre 87 est mainte- nu en place par un plateau 88 sous l'action d'un ressort 89 qui prend appui contre un disque 90 fixé sur l'arbre 55 de façon à comprimer de façon convenable le ressort 89.
Quand on s'aperçoit qu'un changement brusque de la longueur unitaire s'est produit, parce que l'aiguille 80 reste
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au contact de l'une des broches 84 et 85 et parce que l'embrayage à friction décrit ci-dessus glisse, on desserre la pince 83, ce qui permet au disque 82 de céder à la poussée de l'aiguille 80 et arrête le glissement de l'embrayage à friction. Quand ensuite un filament dont la longueur unitai- re est normale traverse le tâteur 22, le mécanisme de com- pensation qui n'est plus gêné par les broches 84 et 85 agissant comme butoirs., rétablit de lui-même au bout de auel- ques cycles la coïncidence nécessaire entre l'arrivée du' couteau 20 et celle d'un point maximum du filament 11 au point de tronçonnage.
L'aiguille 80 est alors revenue à la position normale ainsi que le disque 82 qu'on peut à nouveau fixer sur la table avec la pince 83.
Il est bien entendu que l'appareil susdécrit et les dessins qui accompagnent cette description ne sont donnés qu'à titre d'exemple d'un mode de réalisation possible de l'in- vention et que celle-ci n'est nullement limitée à cet exemple.
Une caractéristique fondamentale à la fois de l'appareil dé- crit et de l'invention en général.-est la possibilité de faire varier le rapport entre la vitesse d'arrivée du fila- ment dans une machine de tronçonnage et la cadence de fonc- tionnement de cette machine.. La vitesse d'arrivée du filament est constante et la cadence de l'organe tronçonneur est variable dans la réalisation concrète ci-dessus. Mais il serait aussi possible de maintenir constante la cadence du tronçonnage et de faire varier la vitesse d'arrivée du filament.
Pour obtenir ce résultat, il suffit d'apporter quel- ques dérangements simples au mécanisme décrit. Par exemple on peut faire entraîner le disque porte-couteau 18 par l'arbre à vitesse constante 50, et faire commander les galets 12, 13, 14 et 15 et le commutateur 37 par l'arbre à vitesse variable 54, en interchangeant les circuits des solénoides 72 et 73 de façon qu'une augmentation de la longueur unitaire de filament produise une nette accélération de l'arbre 54 au lieu d'un net ralentissement comme ci-dessus.
L'intervalle de temps pendant lequel le circuit est fermé correspond, d'après la description ci-dessus, au temps de passage à travers le tâteur de la portion de filaient dont le diamètre est supérieur à une limite donnée (par exemple de A4-A5) et l'instant du tronçonnage coincide avec le passa- ge dans le tâteur du milieu de cette portion. Mais lé but de la présente invention serait aussi bien atteint si, au contraire, le circuit restait fermé pendant le passage dans le tâteur d'une portion du filament dont le diamètre est inférieur à une limite donnée (par exemple de A5 à A6) et si le tronçonnage se produisait au moment où le milieu de cette portion passe dans le.tâteur. Quelques changements mécaniques et électriques simples permettent de faire fonc- tionner le mécanisme de cette façon équivalente.
Si on désire couper un filament symétriquement pro- filé aux points minimum et non plus aux points maximum, il suffit de déplacer le tâteur 22 de telle façon que la distance entre le point de contact de la roue 28 avec le filament d'une part, et le point de tronçonnage 20, d'autre part soit (N + 1 ) fois la longueur unitaire. Si on désirait effectuer le tronçonnage ailleurs qu'aux points maximum ou mini- mum, il suffirait de déplacer en conséquence le tâteur 22.
Pour simplifier la description de la présente inven- tion et rendre cette description plus facile à comprendre, on
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a. supposé dans tout ce dui procède que le filament tait symé- triauement profilé, que la synchronisation du commutateur et de l'organe coupant était réalisée de façon que la commu- tation se produise au même instant due le tronçonnage. Hais, si l'on comprend bien la présente invention dans la réali- sation concrète décrite ci-dessus, il est évident qu'elle n'est limit4e dans ses applications par aucune de ces deux conditions.
Même si le profil n'est pas symétrique, il soulève et abaissé le basculeur et fournit par conséauent des in- tervalles de temps successifs pendant lesquels le circuit électrique est alternativement ouvert et fermé..Avec un fi- lament non symétriquement profilé, le milieu de l'intervalle de temps pendant lequel le circuit est fermé ne coïncide en général pas avec un point maximum ou minimum, Mais si le tâteur est placé de telle façon au'il soit traversé par ce point médian à l'instant où se produit la commutation, le résultat recherché sera atteint. Ainsi dans ce cas il suffit simplement de déplacer plus ou moins ce tâteur d'un côté ou de l'autre des positions oui sont aux distances mesurées en longueurs unitaires, de n ou (n + 1 ) du point de tronçonnage.
Ainsi, Quoiqu'il soit indispensable que la commu- tation se produise normalement au milieu de l'intervalle de temps pendant lequel le circuit électrique est ferm', il n'est pas nécessaire nue cet instant coïncide avec celui du tronçonnage. Si la première condition est satisfaite, il est évident que, quelque soit l'écart dans le temps entre l'instant où se produit la commutation et celui où se produit le tronçonnage, il suffira de régler convenablement la dis- tance entre le tâteur et le point de tronçonnage pour que le filament soit coupé au point de chaque longueur unitaire que l'on désire.
L'un des avantages de la présente invention est qu'elle fournit un moyen pratique et automatique de couper un filament profilé exactement là où on le désire dans chaaue longueur unitaire. Le mécanisme suivant l'invention a encore l'avantage de l'adapter de lui-même à de légères variations de la longueur unitaire. Il a aussi l'avantage de permettre de couper de façon précise et simultanément un certain nombre de filaments. En fait ce mécanisme permet de couper simultanément plusieurs filaments au moins aussi exactement qu'un seul.
Comme la présente invention peut être appliquée de bien des façons très diverses, sans s'écarter de son esprit, elle n'est limitée à aucune application particulière.