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EMI1.1
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" Machine dont les mouvements essentiels sont obtenus au moyen de forces électromagnétiques et plus particulière- ment métier à tisser ".
Les mouvements essentiels au fonctionnement des orga- nes fondamentaux de nombreuses machines destinées'à l'exé- cution d'un travail déterminé et, en particulier, ceux des métiers à tisser, sont des mouvements rectilignes;il est donc possible d'améliorer un grand nombre de ces machi- nes, soit en simplifiant leur construction ou leur fonc- tionnement, soit en augmentant leur rendement, ce résultat pouvant s'obtenir en remplaçant par des champs magnéti- ques appropriés, les rouages, les leviers, etc.. qui servent àctuellement à communiquer à ces machines leurs
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divers mouvements et à les coordonner.
En fait, grâce à une substitution de ce genre, on peut : a) réduire lesmouvements de la machine, destinée à exécuter un travail déterminé, uniquement aux mouvements caractéristiques essentiels à son fonctionnement; b) réduire ces derniers mouvements aux seuls dépla- cements rectilignes indispensables (en simplifiant ainsi notablement la construction et le fonctionnement); c) rendre le fonctionnement silencieux; d) rendre possible, dans le cas particulier du métier à tisser, l'exécution de tissus ayant des dis- positions et des dessins ne pouvant être obtenus jusqu'à présent que sur des métiers spéciaux; e) rendre possibles, en général, le contrôle et la surveillance à distance ;
f) augmenter la vitesse des mouvements et la rapidité avec laquelle ces mouvements se succèdent (cette augmentation pouvant être poussée jusqu'à la limite qu'il est possible d'atteindre avec les caractéristiques techniques du matériel, et en particulier des fils qu'il s'agit de tisser, ee qui augmente ainsi le rendement jusqu'au maximum le plus élevé que l'on puisse attein- dre ).
Le remplacement du mouvement "mécanique" par le mouvement "électrique" peut s'effectuer en laissant, dans la plupart des cas, aux organes essentiels au fonc- tionnement de la machine leur forme actuelle , ou bien en remplaçant ces organes par d'autres ayant des fonc- tions analogues, mais une forme mieux appropriée aux nouvelles caractéristiques.
Pour permettre de mieux comprendre le principe de l'invention, on en donne, à titre d'exemple, la des-
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cription d'une forme de réalisation dans le cas d'un mé- tier à tisser, en regard du dessin ci-joint.
Les mouvements essentiels au fonctionnement de ce métier sont toujours au nombre de trois ces mouvements étant le mouvement horizontal, le vertical et le tranaversal ; ces mouvements, à leur tour, peuvent être,ainsi composés : horizontaux = rotation des ensouples, application d'une tension à la "chaîne" du tissu, battage; verticaux = croisement de la "chaîne" (lisses).
On peut effectuer ces mouvements de la façon dé- crite ci-après .
La rotation de l'ensouple de "chaîne" 9 et de tissu (9') s'obtient au moyen de leviers articulés à deux bras (10 et 10') à raison de 1 par ensnuple; ces leviers se déplacent sous l'effet de la diminution de diamètre (déroulement de la chaîne) ainsi que sous l'effet de l'augmentation du diamètre (enroulement du tissu),ces déplacements des leviers agissent sur un électro-aimant 11 (11') qui provoque la rotation de l'ensouple en actionnant à son tour un levier 12 (12') qui possède également deux bras. Ce levier 12 (12') en tournant autour de son axe sous l'effet de l'attraction de ltélec- tro-aimant 11 (11') qui agit sur l'extrémité d'un de ses bras, entraîne, avec son autre bras, l'ensouple 9 (9') qui se met à tourner.
Lorsque l'effet de cette attraction vient à cesser, le levier 12 (12') retourne à sa position primitive sous l'effet d'un ressort de rappel 13 (13') et cesse d'agir sur l'ensouple . Sur la figure , le levier 10 (10') est représenté dans deux positions diverses (en pointillé et en traits pleins), ces positions corres- , pondant à deux diamètres différents de l'enroulement de la
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"chaîne" (ou du tissu ).
Les leviers sont disposés de manière que l'électro- aimant se déplace parallèlement à un autre levier 12 en maintenant invariable la distance relative, par consé- quent la longueur du bras de levier surlequel agit cet électro-aimant augmente (ou diminue) et, par suite l'angle de rotation diminue ou augmente.
La tension de la "chaîne" est obtenue au moyen d'un rouleau 7 sur lequel reposent les fils de chaîne et qui est soutenue par une traverse 14 parallèle à son axe et pouvant se déplacer au moyen de deux bras croisés 8 dont les extrémités inférieures sont articulées en des p points fixes 15, les extrémités supérieures 16 de ces bras peuvent glisser dans des rainures de la traverse 14 parallèles à son axe principal; un axe, placé au point de croisement 17 de ces bras, peut se déplacer dans des rainures longitudinales pratiquées dans ces mêmes bras 8, et se trouve soumis au champ magnétique de la bobine de commande 18..
Le battage s'effectue au moyen du peigne 4,ouvert vers le haut, muni de dents droites à sa partie supérieure, et en forme de faucille à sa partie inférieure, Le pei- gne 4 se déplace obliquement dans le plan de la "chaine", de façon à frapper la trame avec la partie supérieure'des dents. La partie inférieure, qui est courbe, sert à sou- tenir la navette dans sa course et peut servir à créer un champ magnétique qui se déplacerait dans l'espace (en ligne droite) et qui serait suivi par la navette formant la partie induite.
Le croisement de la"chaîne" s'effectue au moyen de lisses 5 formées d'aiguilles semi-rigides fixées par une extrémité à une bande de métal guidée dans des or- ganes convenables, aiguilles dont les extrémités libres
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sont courbées dans un même plan de façon à former des anneaux ouverts longitudinalement qui permettent l'intro- duction des fils déjà tendus (sans bouts libres). Chaque lisse est soumise à un champ électro-magnétique. Le mouvement est transmis aux lisses 5 par des leviers 6 en forme de V ayant des bras de commande étudiés de telle sorte que, bien que les résistances qu'ils ont à vaincre soient voisines les unes des autres (résistances opposées par les lisses), les points d'application des forces 19 soient suffisamment écartés (comme les touches d'une machine à écrire).
Ce déplacement des boites s'effectue sous l'action des pistons 3' qui constituent l'armature mobile d'une bobine 3 créant un champ électro-magnétique . Les boites de forme cylindrique 2 sont montées chacune sur leur propre piston mobile 3'. Les pistons 3 sont disposés de façon qqe leurs axes soient dirigés suivant les rayons d'un cercle vertical dont le centre se trouve sur l'hori- zontale passant par le centre de la courbe en forme de faucille formée par la partie inférieure du peigne.
Les boîtes sont disposées, de la manière indiquée, avec leurs accessoires sur les deux côtés du métier et forment des paires, de telle sorte que ces diverses pai- res puissent être amenées successivement, dans un ordre prédéterminé , au centre du cercle mentionné ci-dessus, pour le lancer de la navette renfermée dans une des boî- tes de la paire, cette navette étant reçue par l'autre boîte de la même paire. Le lancer de la navette hors de la boîte qui la contient s'effectue en projetant cette navette au moyen d'un électro-aimant , cette navette étant soutenue dans sa course par la courbe inférieure du peigne 4 et reçue par la boîte vide placée en face.
Le même effet s'obtient en faisant fonctionner la navette
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comme un mobile dans un champ électro-magnétique plan (rectiligne) dont le peigne 4, qui sert au lancer, consti- tue l'inducteur.
Tous les mouvements décrits peuvent être groupés en deux temps :
1er temps : lancer de la navette (ce lancer a lieu pendant que les lisses s'arrêtent, pendant le passage de la navette tout le reste est immobile );
2ème temps : tous les autres mouvements mentionnés plus haut s'effectuent en même temps, c'est-à-dire : les lisses 5 se mettent en mouvement, pour croiser la "chaîne pendant que : a) le battant pousse la trame à sa place ( à l'aller : pendant que la"chaîne" se ferme ); choc (picchio) : avant que les fils soient sur le même retour : plan/pendant que la "chaîne" s'ouvre à nouveau b) les boîtes 2 sont permutées pour le lancement des navettes; c) la tendeur 7 se redresse ;
(il atteint sa hauteur maximum quand les fils de "chaîne" sont sur le même plan et s'abaisse au moment où la "chaîne" se rouvre, atteignant sa position la plus basse lorsque la chaîne a son ouverture maxima (déplacement maximum des lisses); d) l'ensemble 9' qui reçoit le tissu tourne (d'un titre) pendant l'arrêt du battant ; l'ensouple 9 qui porte la "chaîne" tourne (d'un titre) pendant que le tendeur effectuer son déplacement maximum.
On a prévu trois dispositifs de sécurité : un pour les fils de trame, un pour les fils de "chaîne" et un pour l'accomplissement des mouvements.
Pour les fils de trame, on a prévu un dispositif sem- blable à celui qui est en service sur les métiers actuels et qui n'est pas représenté sur la figure . Si un fil de
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trame se rompt, un petit ressort s'élève et, en déplaçant un levier, coupe le courant;
Pour les fils de trame, chacun de ces fils soutient un crochet 20 fixé sur une traverse 13, la tige de chacun de ces crochets est engagée dans un trou qui se trouve par dessous, mais sans toucher le fond de ce trou . Si le fil se brise, le crochet tombe et sa tige va buter contre le fond du trou dans lequel elle est engagée, fermant un circuit qui arrête la machine.
Pour l'accomplissement correct des mouvements, tout mouvement en s'effectuant ferme un circuit grâce auquel le fonctionnement continue . Si un mouvement ne s'effectue pas, le circuit correspondant reste ouvert et toute la machine se trouve arrêtée.
Il est évident que ces dispositifs de sécurité peuvent tous les trois être munis de leurs propres indicateurs optiques ou acoustiques.
La succession et la périodicité des mouvements sont obtenues de la façon suivante :
On prévoit un cylindre fixe creux (non représenté) dans lequel on peut planter des tiges dont les extrémités pénètrent à l'intérieur de façon à pouvoir établir des contacts avec un conducteur mobile qui tourne précisément à l'intérieur de ce cylindre, Le cylindre en question est divisé en autant de Irons qu'il existe de lisses ; que tronc est divisé en secteurs, le nombre de ces sec- teurs étant le double de celui des lisses.
Tous les sec- teurs impairs d'un même tronc correspondent à la même lisse 5, tous les secteurs pairs d'un même tropc correspon- dent à la même boite 2 ; chaque secteur comporte un trou dans lequel on peut introduire une tige qui sert à l'éta- blissement du contact avec le conducteur mobile qui tourne à l'intérieur du cylindre.
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Ce conducteur mobile, tournant à l'intérieur du cylindre, vient au contact des tiges au fur et à mesure qu'il les rencontre (il n'en rencontre qu'une à la fois, en ce qui concerne celles qui correspondent aux boîtes, mais il peut en rencontrer une ou plusieurs à la fois en ce qui concerne celles qui correspondent aux lisses); il ferme ainsi le circuit et envoie le courant à l'organe qui cor- respond au secteur dans lequel la tige a été introduite; les lisses, correspondant à un secteur dans lequel la tige a été introduite , se soulèvent, tandis que les lis- ses correspondant à un secteur dans lequel la tige n'a pas été introduite, s'abaissent.
Le courant est fourni à la bobine, dont le champ électromagnétique commande le mouvement de l'ensouple de la "chaîne" , par le tendeur pendant que cet organe retourne à sa position de "maximum" . Le courant est fourni à la bobine, dont le champ électro-magnétique commande le mouvement de l'ensouple du tissu, par l'organe qui sert au battage lorsqu'il revient après avoir effectué cette opération.
Le courant est fourni à la bobine, dont le champ électro-magnétique commande cet organe servant au batta- ge, par les lisses qui se déplacent (pendant qu'elles ferment la "chaîne" en excitant le champ électro-magnéti- que pour le battage); et pendant qu'elles se croisent, elles coupent le courant, et lorsqu'elles reuvrent la chaîne, elles rendent le courant inversé pour le retour de l'organe qui sert au battage.
Le courant qui commande le lancer de la navette est fourni par la boite qui arrive à l'endroit d'où s'effec- tue le lancement.
Le courant qui provoque l'abaissement des boîtes est fourni par la navette qui pénètre dans la boite qui doit descendre.
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Le courant qui commande le déplacement des boîtes à l'endroit d'où s'effectue le lancement (montée) est four- ni par le contact tournant disposé dans le cylindre creux mentionné ci-dessous.
Le courant pour le déplacement des lisses est fourni par le mouvement ±déplacement) des tiges dans le cylindre en question.
La réalisation d'un métier à tisser électrique con- forme à l'invention et dont on vient de donner la des- cription, est naturellement indiquée uniquement à titre d'exemple non limitatif et ne limite pas le cadre de l'invention. Il est évident que la conception de l'inven- tion est applicable à toute autre machine destinée à l'exécution d'un travail déterminé, et qu'il est possible de modifier les détails qui ne jouent pas un rôle essentiel dans la réalisation de l'invention sans sortir du cadre de ladite invention.
On connaît encore les inconvénients qui dérivent du lancement de la navette avec les systèmes employés normalement . On a fait diverses tentatives pour porter la navette à travers le métier à tisser au lieu d'avoir à la lancer, mais les applications mises en pratique jusqu'à maintenant ont été très limitées, parce que toutes .les solutions imaginées présentent des difficultés de construction et des inconvénients variés . La réalisation du déplacement de la navette au moyen de champs électro- magnétiques convenables constitue un autre objet de l'invention. La description de cette réalisation va être faite en regard de la fig. 2 du dessin annexé.
La base du dispositif est constituée par une succession d'électro- aimants 21 qui peuvent être excités les uns après les autres .La navette 22 est soutenue par deux rouleaux creux 23-24, en une matière diamagnétique, par exemple, et munis intérieurement des secteurs 25, 25', 25" en une
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matière paramagnétique (par exemple du fer doux).
En excitant successivement les électro-aimants, constitués chacun par le noyau n et par l'enroulement a, les secteurs des rouleaux se trouvent attirés, successi- vement et dans un odre régulier, dans le sens du dépla- cement de l'excitation. Par conséquent, les rouleaux
23 et 24 tournent à une vitesse égale à celle du déplace- ment du champ électromagnétique . Lorsqu'on excite les électro-aimants dans un ordre inverse au précédent,les rouleaux tournent en sens contraire, et la navette re- vient en arrière .
La succession des excitations,corres- pondant à la succession des mouvements avant et arrière de la navette dans le tissu en cours de fabrication, peut s'obtenir grâce à l'emploi d'un collecteur tournant, à contacts mobiles et la vitesse de déplacement de la na- vette dépendra de la vitesse de rotation du contact.
Si le courant disponible est, comme c'est le cas le plus fréquent, du courant alternatif triphasé, en divisant les électro-aimants, qui constituent la base du dis- positif , par groupes de trois, et en connectant, dans un ordre régulier, les trois éléments de chaque groupe aux trois phases, on parvient à réaliser un ensemble dans lequel la base en question correspond à la partie électrique du stator d'un moteur triphasé courant développé suivant un plan et dans lequel les rouleaux porteurs forment l'armature du moteur.
Dans ces conditions, le rotor, au lieu de tourner sur son axe, roule sur la base et transporte par conséquent la navette d'une extrémité à l'autre . Dans ce cas, la vitesse de la navette dépend des caractéris- tiques du courant électrique utilisé.
Il va de soi que l'on peut changer les détails de construction sans sortir pour cela du cadre de l'invention . C'est ainsi, par exemple, que l'on peut
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prévoir les choses de telle sorte que la navette, en avançant , ferme elle-même directement les circuits suc- cessifs , ou bien que cette fermeture soit obtenue à tra- vers des organes intermédiaires commandés directement par la navette .
Le changement des navettes dans les métiers à tisser, qui fabriquent des tissus avec des trames de diverses qualités, s'effectue jusqu'à présent au moyen de divers mécanismes effectuant les déplacements nécessaires des boîtes renfermant les navettes, et cela d'une façon plus ou moins compliquée . Une autre particularité de la présente invention concerne un dispositif de changement des navettes dans lequel on monte chacune des boîtes sur une tige , ou piston, les tiges ou pistons mobiles en question étant placés suivant les rayons d'un cercle vertical parallèle au métier à tisser et dont le centre se trouve sur l'horizontale le long de laquelle s'ef- fectue le lancement de la navette . Les pistons mentionnés sont actionnés d'une façon quelconque, mais obligatoire- ment électrique .
Pour mieux faire comprendre le principe de l'invention, on en donne ci-après, à titre d'exemple non limitatif et en regard de la fig. 3, la description d'un de ses modes de réalisation. Sur cette figure, on a représenté schématiquement la partie d'un métier à tisser correspondant au peigne et à la navette . Ce peigne 26 ouvert vers le haut comporte des dents droites à sa partie supérieure et en forme de faucille à la partie inférieure.
Le peigne se déplace obliquement dans le. plan de la "chaîne" de façon à venir frapper la trame avec la partie supérieure de ses dents. La partie inférieure cour- be sert à soutenir la navette 27 dans sa course pendant le lancer. On a représenté les lisses en 28. Par 29 on dé-
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signe les boîtes qui portent les navettes et qui sont fixées sur les tiges 30, ces tiges constituant les noyaux mobiles d'un nombre égal de solénoïdes. Les solénoïdes en question 31 sont disposés selon les rayons d'un cercle 32. Les tiges 30 et les boites 29 peuvent, par conséquent, se déplacer selon les rayons du cercle 32 dont le centre coïncide avec celui de la navette 27 dans la position où elle se trouve pour être lancée à travers le métier à tisser.
Les boites porte-navettes sont disposées de la façon présentement décrite, sur les deux côtés du métier à tisser, par paires, de telle sorte que ces diverses paires puissent venir se placer successi- vement , dans un ordre prédéterminé, au centre du cercle
32 pour lancer la navette contenue dans une des boîtes de la paire, cette navette étant ensuite reçue par la boîte placées vis-à-vis dans la paire en question. On obtient les déplacements suscessifs avec des envois de courant dans les solénoides à des moments convenable- ment choisis, suivant le procédé habituel.
Un des problèmes qui se présentent assez fréquemment dans la technique industrielle est celui qui consiste à communiquer, par exemple à une bobine de papier, à une ensouple un mouvement tel que le ruban de papier, la "chaîne " ou le tissu, se déroulent à une vitesse linéai- re constante malgré la variation du diamètre de la bobine ou de l'ensouple pendant son enroulement ou son déroule- ment. Une autre particulérité de la présente invention consiste en un dispositif qui permet de résoudre le pro- blème dans les cas où le mouvement de rotation qu'on vient de mentionner doit être intermittent.
Le problème est résolu conformément à l'invention en recourant à un ou deux solénoïdes et à des leviers comportant chacun deux bras.
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La rotation de la bobine, de l'ensouple ou de tout autre organe, est déterminée par un moyen quelconque, connu en lui-même, agissant dans un seul sens,par exemple une roue à rochet coopérant avec un solénoide agissant sur l'un des bras de l'un des leviers à deux bras et agis- sant sur le pivot (ou axe) de la bobine, ou de l'ensou- ple , ou de tout autre organe semblable, de façon à lui faire accomplir un déplacement angulaire déterminé.
A titre d'exemple, on va décrire en regard de la fig.4 un mode de réalisation du mécanisme permettant de faire tourner une ensouple . Cette figure représenté d'une façon tout à fait schématique une ensouple dont le sens de rotation est celui de la flèche et sur l'axe 23 de laquelle agit, de la façon déjà indiquée, par l'inter- médiaire d'un électro-aimant, le bras 34 d'un levier en équerre 35, articulé au point 36. L'autre bras 37 de ce levier 35 constitue l'armature qui peut être atti- rée par l'électro-aimant 38 porté par le bras 39 d'un second levier de renvoi de sonnette 40 dont l'axe de pi- votement est en 41. Le second bras du levier 40 est maintenu, par tout moyen connu, en contact avec la surfa- ce périphérique de la bobine.
Lorsque l'ensouple a un faible diamètre, le levier 40 prend la position indiquée par le trait pointillé,si le diamètre augmente, le levier 40 se place en tournant autour de 41 à la position indiquée par le trait plein.
Comme on peut le voir sur la figure, lorsque le levier 40 est passé de la position indiquée en pointillé,à la position indiquée en traits pleins, l'électro-aimant 38 s'est déplacé vers la droite de la figure et agit sur l'armature 37 en un point plus éloigné que précédem- ment de son point d'articulation, cet écart augmentant d'autant plus que le diamètre de la bobine augmente da- vantage . Les leviers et leurs axes de pivotement sont
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disposés de telle sorte que, lors du déplacement angu- laire du levier 40, l'électro-aimant 38 soit obligé de se déplacer parallèlement à l'armature 37, la distan- ce à laquelle l'électro-aimant exerce son attraction étant indépendante de la position angulaire du levier 40 qui vient d'être mentionné.
Il en résulte que, dans le cas de la figure, au fur et à mesure que l'électro-aimant 39 se déplace vers la droite, le déplacement angulaire, accompli sous son action, par le levier 35, diminue et par conséquent l'angle de rotation de l'ensouple diminue également grâce à l'effet produit par le système de pivotement; c'est précisément 1 'effet que l'on se propose d'obte- nir c'est-à-dire que l'augmentation du diamètre d'enrou- lement de la "chaîne" sur l'ensouple soit compensée de telle sorte que la vitesse linéaire de déroulement de la "chaîne" en question soit indépendante du diamè- tre.
Il est clair que cette vitesse linéaire peut être modifiée à volonté et selon les besoins, en faisant varier au contraire la distance entre l'élec- tro-aimant et son armature .Il est clair également que la réalisation du mouvement décrit suppose un envoi intermittent de courant dans l'électro-aimant et que le levier 35, orsque l'attraction exercée sur cette pièce par l'électro-aimant vient à cesser, re- prend sa position primitive sous l'action d'un organe de rappel qui, dans le cas de la figure, est représen- té par le ressort 43.
Il est enfin rappelé que le dispositif décrit et représenté n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif .On pourra, par conséquent, faire varier tous les détails qui sont sans effet sur le principe de l'invention, sans sentir du cadre de celle-ci.
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C'est ainsi, par exemple, que le dispositif de roue à rochet qui transforme le mouvement oscillant du bras de levier enmouvement rotatif de l'ensouple, peut être remplacé par un dispositif pomprenant un second élec- tro-aimant agissant sur le levier mentionné ci-avant, ou sur l'axe de l'ensouple.
Par rapport à la réalisation qui vient d'être dé- crite, cette nouvelle disposition présente l'avantage . d'un réglage plus fin des mouvements angulaires particu- liers de l'ensouple.