Dispositif de tension d'un fil La présente invention a pour objet un dispositif de tension d'un fil, utilisable notamment dans les tordoirs de câblage et plus particulièrement dans les tordoirs de ce genre pour commander et égaliser la tension des fils.
On appelle souvent dispositifs de commande de tension , dans l'industrie textile, des dispositifs qui ne font en, réalité qu'ajouter une certaine tension fixe à un fil, c'est-à-dire qui tirent tout simplement sur le fil, ou qui fournissent dans d'autres cas une multiplication constante de la tension en amplifiant simplement la tension primitive et toutes ses varia tions.
Pour différencier les dispositifs qui exercent réellement une commande et ceux qui n'en exercent pas, et pour respecter cependant la terminologie habituelle, on a ajouté respectivement à la désigna tion commune de ces dispositifs différents les quali ficatifs dynamique. et statique .
On connaît un tordoir de câblage destiné à câbler deux fils pour former un câble unique ; ce tordoir utilise un dispositif comprenant deux-cabes- tans, inclinés et reliés. de manière à tourner en syn chronisme autour de leurs axes respectifs, sous l'ac tion d'une roue dentée folle, qui est montée tour nante sur un. axe central. Un brin séparé de fil arrive à chacun des deux cabestans; chacun de ces fils est fourni par une source d'alimentation séparée ; l'un d'eux est entrainé de manière à former un ballon autour de la source d'alimentation fournissant l'autre fil.
Le fil formant un ballon sert à communiquer un mouvement de rotation au dispositif des cabestans ; en amenant les deux fils à un point de câblage en Y, au-delà des deux cabestans inclinés et le long de l'axe de rotation de la roue dentée folle, on réalise une action de câblage extrêmement avantageuse, en formant un câble à deux fils, qui est continuellement tiré à partir du point de câblage par un dispositif approprié. Ces, cabestans servent à doser très.
effica cement le débit ou avance des deux fils, de manière à les, faire avancer à la même vitesse vers le point de câblage, malgré des, variations importantes de tension. Il est cependant désirable que la tension soit approximativement égalisée dans les deux fils, en particulier dans le cas d'une matière élastique telle que le nylon, de manière à éviter la formation d'un câble possédant une torsion nom, équilibrée, autre ment dit une configuration en tire-bouchon ; dans un tel fil, la résistance à la traction est diminuée.
Dans les. anciens dispositifs, on prévoit à la fois un réglage initial statique et une commande dynami que de tension du fil formant le ballon ; cependant, seul le réglage statique de la tension du fil intérieur est prévu. et aucune possibilité n'est offerte pour réa liser la commande dynamique de la tension de fonc tionnement de ce fil, en vue d'éliminer pendant le fonctionnement des variations de tension pouvant se produire pour différentes,
raisons. Les dispositifs con nus fonctionnent bien dans la plupart des applica tions, même quand il existe des différences de ten sion modérées entre les deux fils pendant que ceux-ci passent sur les deux cabestans de dosage, ces diffé rences étant dues, en particulier à la commande de débit exercée par les deux cabestans;
cependant, on peut rencontrer parfois des différences de tension assez importantes pour faire glisser le fil sur l'un des cabestans ou sur les, deux cabestans, un tel glis sement provoquant une avance inégale des fils vers le point de câblage; il en résulte des variations et des configurations .indésirables dans le câble obtenu.
Ces différences de tension peuvent se produire pen- dent le fonctionnement normal du dispositif de câblage, mais plus particulièrement pendant le dé marrage et l'arrêt du dispositif, du fait que le fil for mant le ballon comporte une commande dynamique de tension par réaction, en même temps qu'une com mande statique, et que le fil intérieur ne comporte qu'une commande statique de tension.
Le dispositif de tension d'un fil faisant l'objet de l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend deux pièces montées pour tourner autour d'un axe com mun, ces pièces pouvant tourner également l'une par rapport à l'autre autour de cet axe, un premier moyen de guidage du fil monté sur l'une desdites pièces et agencé pour résister au couple exercé sur lui par un fil dans un sens autour de cet axe,
un second moyen de guidage monté sur l'autre pièce et agencé pour résister au couple exercé sur lui par un fil dans le sens opposé autour dudit axe, et des moyens de frei nage agencés pour empêcher la rotation de l'une des- dites pièces. Le dessin, représente, à titre d'exemple, un tor- doir comprenant une forme d'exécution du dispositif selon l'invention, et des variantes de ce dispositif.
La fig. 1 représente schématiquement ledit tor- doir.
La fig. 2 est une coupe partielle d'organes repré sentés à la fig. 1 et montre ladite forme d'exécution du. dispositif.
La fig. 3 est une vue partielle en plan correspon dant à la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en plan d'un organe repré senté à la fig. 2. .
La fig. 5 est une coupe partielle d'une variante du dispositif.
Les fig. 6 et 7 sont des coupes faites respective ment suivant les lignes 6-6 et 7-7 de la fig. 5.
La fig. 8 est une vue en perspective de l'une des roues dentées représentée à la fig. 5.
La fig. 9 est une coupe partielle d'une seconde variante du dispositif.
La fig. 10 est une coupe partielle d'une troisième variante.
Les fig. 11 et 12 sont respectivement des vues en perspective et en coupa diamétrale d'un organe représenté à la fig. 2.
La fig. 13 est une vue en perspective d'une variante correspondant aux fïg. 11 et 12.
La fig. 14 est une coupe suivant la ligne 14-14 de la fig. 13.
Les fig. 15 et 16 sont respectivement une vue en plan et une vue partielle en élévation latérale d'une dernière variante. Si l'on se réfère à la fig. 1, on y voit un fil A débité par un bobinage d'alimentation 11. Ce fil tra verse un dispositif 13 de réglage de tension, puis passe axialement à travers une broche creuse rota tive 15 ; il passe ensuite à travers, un orifice radial de l'arbre 15 et s'enroule autour d'un dispositif 17 d'enroulement # à gradins servant à commander la tension du fil et la forme du ballon ; ce dispositif 17 est d'une construction connue.
Le fil A forme ensuite un ballon, autour de la surface extérieure d'un carter cylindrique 19, traverse un guide-fil d'accouplement 20 en queue de cochon et s'enroule avec traction autour d'un cabestan 70a faisant partie d'un dispo sitif 40 à cabestans symétriques ; le fil A converge ensuite avec un autre fil B en un point de câblage.
Le fil B est débité par un bobinage 21 disposé à l'intérieur du ballon. ; ce bobinage 21 est monté dans le carter cylindrique 19 et ces deux éléments sont soustraits à toute rotation par un contrepoids excen tré 22. On pourrait utiliser aussi une action magné- tique ou, tout autre moyen.
Le fil B traverse un dis positif 23 de réglage préalable de tension, qui est constitué par plusieurs dispositifs, de tension 23a du type à disque, écartés les uns des autres et montés sur une plaque 23b suspendue de manière. à amortir les chocs ; le fil B passe ensuite autour d'un galet de guidage 24 et traverse un. alésage axial d'un cabestan 26 de réglage dynamique de tension ; ce cabestan 26 est monté suivant l'axe de la broche dans le dispo sitif 40 à cabestans;
le fil B s'enroule avec frotte ment autour de, l'extrémité du cabestan 26, puis s'en roule par traction autour de l'autre cabestan rotatif 70b du dispositif 40 ; il progresse ensuite vers le point de câblage des deux fils.
Le câble AB venant du point de câblage pro gresse sous l'action d'un dispositif d'alimentation 25 à rouleau, qui, est entraîné à vitesse constante ; il arrive enfin, sur une bobine de réception 27, qui est entraînée par contact superficiel avec un rouleau 29.
La broche 15, le dispositif d'alimentation 25 à rouleau et le rouleau 29 d'entraînement peuvent être tous entraînés en synchronisme, soit par une source d'énergie commune, soit par des sources d'énergie indépendantes; on n'a donc pas représenté ici ces sources d'énergie.
Lé dispositif 40 à cabestans est monté sur un support 32 dont la base 34 est fixée au moyen de vis 35 (fig. 2) sur l'extrémité supérieure du carter cylindrique 19, et qui comporte, à son extrémité supérieure, un manchon de serrage 36 fendu, taraudé et réglable. Le dispositif 40 à cabestans comprend un carter 42, dont l'extrémité inférieure 44 est filetée de manière à pouvoir se visser dans le manchon taraudé 36.
Le carter 42 est maintenu vissé dans le manchon, de serrage 36 au moyen d'un boulon 38, traversant deux oreilles. 39 formées sur le manchon 36, comme on le voit clairement sur les fig. 2 et 3.
Deux paliers à billes 46 et 48 sont ajustés à la presse dans des, cavités à épaulement du carter 42. Un arbre rotatif 56 peut tourner librement à l'inté- rieur du chemin intérieur de roulement des paliers à billes ; son axe de rotation est aligné avec celui de la broche 15, comme on le voit sur la fig. 1. La cavité inférieure extrême du carter 42 est taraudée en 50 en dessous, de l'extrémité inférieure du palier 48, de manière à recevoir une bague ferromagnéti que 52 de réglage de champ, portant un filetage complémentaire du taraudage de cette cavité.
La bague 52 de réglage de champ est percée de plusieurs orifices radiaux 54 utilisés pour le refroidissement par air. On décrira plus en détail le rôle de cette bague 52 au fur et à mesure de l'avance de la des cription. L'extrémité inférieure de l'arbre 56 est file tée et porte un écrou. 58 qui empêche le décalage axial de l'arbre vers le haut. Une vis 59 retient l'écrou 58 sur l'arbre 56.
L'extrémité supérieure de l'arbre 56 s'élargit de manière à former une tête 60 comportant deux faces opposées 61a et 61b qui sont inclinées vers le. haut et vers l'intérieur; près, de chacune de ces faces est supporté l'un des, deux cabestans 70a et 70b de dosage d'avance des fils. Chacun de ces cabestans peut tourner autour d'un axe perpendiculaire au plan de la face adjacente et correspondante 61a ou 61b ; à cet effet, des arbres courts 62 sont vissés respecti vement dans des orifices taraudés dans les faces 61a, 61b.
Entre les extrémités de chaque arbre court 62 se trouve une collerette d'écartement 63, contre une extrémité de laquelle est fixé le chemin intérieur de roulement d'un palier à billes 64 ; ce chemin de rou lement est maintenu sur l'extrémité de l'arbre court par un écrou 66 vissé sur l'extrémité libre de cet arbre. Le chemin extérieur de roulement de chacun. des paliers 64 est ajusté à la presse dans l'alésage de l'un des cabestans 70a, 70b ; ainsi, chaque cabestan peut tourner librement autour de son arbre court 62.
Les cabestans 70a, 70b comportent une seule gorge 72 à angle aigu, de manière à réaliser une action tractive maximum entre les fils AB et leurs cabestans respectifs 70'a, 70b ; cependant, on peut modifier comme on le désire ce. dispositif de traction, de manière à satisfaire aux exigences d'une application particulière quelconque.
Les cabestans 70a, 70b sont accouplés de manière à tourner en synchro nisme autour de leurs axes inclinés respectifs ; cet accouplement est réalisé au moyen d'une roue dentée folle 80, en. prise avec des roues dentées coniques 76, qui font partie intégrante des cabestans 70a, 70b.
La roue dentée folle 80 comporte une cavité centrale à épaulement, qui est ajustée à la presse sur le chemin extérieur de roulement d'un palier à billes 82 ; le maintien en place de celui-ci est rendu plus sûr au moyen d'une bague à déclic 84, qui est intro duite d'une manière amovible dans une gorge de faible profondeur ménagée dans la paroi périphéri que interne de cette cavité.
L'arbre 56 est traversé par un alésage axial ; une cavité 92,à épaulement et contre-alésage, est for mée dans l'extrémité supérieure de cet alésage axial ; le chemin extérieur de roulement d'un palier à billes 94 est ajusté à la presse dans cette cavité.
L'écrou 58, vissé sur l'extrémité inférieure 56, comporte une jupe 96 dont l'extrémité inférieure est creusée de manière à former une cavité à épaulement; le che min extérieur de roulement d'un autre palier à billes 98 est ajusté à la presse dans cette cavité.
Un arbre intérieur et rotatif 100, comportant un alésage cen tral 102, est ajusté à la presse dans le chemin inté rieur de roulement de chacun des paliers 94, 98 de manière à tourner dans ces paliers. Un chapeau 104 de guidage de fil et de transmission de couple est ajusté à la presse sur l'extrémité supérieure de l'ar bre 100. Ce chapeau 104 comporte une gorge d'ex trémité en spirale 106, qui sert à guider le fil B, comme on le verra plus clairement un peu plus loin.
Dans la forme d'exécution représentée sur les fig. 1 à 3 et sur les fig. 11 et 12, la gorge 106 se présente sous la forme d'une gorge unique en spirale qui débouche dans l'alésage 102 de l'arbre 100 par l'in termédiaire d'un orifice élargi et excentré 105. Cet orifice 105 est décalé par rapport à l'axe du cabestan axial 26 comprenant l'arbre 100 et le chapeau 104, de manière à former une surface d'engagement du fil telle que le fil B traversant cet orifice est sensi blement coaxial avec l'arbre 100.
On comprend que cette disposition, de l'orifice 105 n'a pas seulement pour but de maintenir le fil B dans une position équi librée dynamiquement, pendant que ce fil progresse à travers l'arbre 100 et l'orifice 105 du chapeau 104, mais aussi d'obtenir un résultat excessivement avantageux consistant à réduire sensiblement, sinon à éliminer complètement, le contact du fil avec la surface interne de l'arbre 100 pendant que le fil tra verse celui-ci.
On peut réaliser facilement l'équili brage dynamique du chapeau d'extrémité 104, par exemple en formant l'orifice excentré 105 dont les dimensions, sont suffisantes pour décaler la gorge 106, ou encore en ajoutant un contrepoids d'équili brage ou un élément analogue.
Un, disque métallique 108 est fixé sur l'extrémité inférieure de l'arbre 100, au moyen d'une vis<B>110;</B> ce disque<B>108</B> est constitué en une matière à faible reluctance magnétique, par exemple par de l'alumi nium.
Un aimant 112 est supporté concentriquement en, dessous du disque métallique 108 ; il comporte alternativement plusieurs pôles alternés nord et sud 114, qui sont répartis circonférentiellement.L'aimant 112 est fixé au moyen, de vis 118 sur un rebord<B>116</B> faisant partie du support 32. @Ce rebord 116 sert aussi à supporter le galet de guidage 24 qui guide le fil B suivant l'axe jusqu'à l'arbre 100.
Pendant le fonctionnement, le fil A passe à tra vers la broche 15, puis sur le dispositif d'enroule ment 17 à gradins, avec une surface de contact variable<B>;</B> ensuite, il forme le ballon, traverse le guide 20 et s'enroule avec traction sur le cabestan 70a, d'où il progresse jusqu'au point de câblage.
La ten sion de ce fil A est réglée au préalable au moyen du dispositif de réglage statique 13, de manière à don ner au ballon formé autour du carter 19 des dimen- lions comprises dans une marge désirée. La tension du fil A, sur la portion de son trajet constituée par le ballon, est maintenue automatiquement par l'en roulement variable de ce fil sur le dispositif 17.
Comme il est bien connu, la variation de l'enroule ment sur le dispositif 17 est fonction de la tension d'entrée du fil et de la tension du ballon, de la résis tance de l'air sur le mouvement du ballon et de la vitesse de rotation de celui-ci, ainsi que d'autres fac teurs ; la variation du degré d'enroulement a ten- dance à maintenir la tension constante dans. le fil A.
Ce système de commande de tension du fil A est extrêmement avantageux, comme il est bien connu; il sert à maintenir dans le fil A une tension sensi blement constante pendant le fonctionnement normal à une vitesse déterminée de rotation du ballon.
-Ce pendant, comme il est également bien connu, puisque la commande exercée par le dispositif d'enroulement à gradins 17 est fonction de la vitesse de rotation du ballon, les variations de cette vitesse, qui peuvent se produire, par exemple, pendant le démarrage et l'arrêt du dispositif, provoquent des variations cor- respondantes dans la tension du ballon.
Il est donc extrêmement désirable qu'un. dispositif quelconque de commande dynamique soit prévu pour exercer sur le fil intérieur B une commande de tension, qui soit fonction de la vitesse de rotation du ballon, à peu près comme la commande de tension répondant à la vitesse et exercée par le dispositif 17 d'enroulement à gradins.
Dans ce but, le dispositif 17 de commande dyna mique de tension du fil A est complété par le cabes tan axial 26 de commande dynamique de tension du fil B ; ce cabestan comprend l'arbre 100, le chapeau 104 et le disque 10-8, comme on fa déjà expliqué;
il sert, en conjonction avec l'aimant 112,à main tenir dans le fil B une tension, de sortie normalement constante, dans la partie de ce fil comprise entre le chapeau 104 et le cabestan 70b de dosage d'avance.
Comme on l'a indiqué précédemment, le fil B, venant du galet de guidage 24, progresse dans une direction axiale à travers l'alésage 102 de l'arbre 100, passe dans la gorge 106 et le chapeau 104, et s'enroule ensuite sur la surface périphérique de ce chapeau; il passe ensuite avec traction et frottement de roulement sur le cabestan 70b de dosage, après quoi il progresse vers le point de câblage.
Quand le système 40 tout entier est entraîné sous l'action du ballon, grâce à (engagement de celui-ci avec le guide d'accouplement 20 et/ou le cabestan de dosage 70a, il tourne, ainsi que le disque 108, autour de leur axe commun ou axe principal ; un couple résistant est exercé sur le cabestan 26 du fait de la rotation du disque<B>108</B> dans le champ magnétique créé entre l'aimant 112 et la bague 52 de réglage de champ.
La rotation du disque 108 produit dans celui-ci des courants de Foucault, qui sont proportionnels à la vitesse suivant laquelle ce disque coupe les, lignes de force magnétiques,; ces courants engendrent à leur tour un champ magnétique proportionnel, qui ré- agit contre le champ magnétique des pôles 114 en s'opposant à la rotation du disque 108, et par con séquent à la rotation du cabestan 26 tout entier.
L'intensité des courants de Foucault engendrés dans le disque 108 et, par conséquent, l'intensité de Pac.- tion, de freinage exercée sur le cabestan 26 par l'aimant 112, sont donc fonction de la vitesse de rotation du disque 108.
Puisque le cabestan 26 (y compris le disque 108) tourne avec l'arbre 56 et les cabestans 70a, 70b, grâce à l'accouplement réalisé par le fil entre le cha peau 104 et le cabestan. <I>70b,</I> la vitesse de rotation du disque 108 est sensiblement la même que celle du ballon du fil A ;ainsi, le couple résistant de freinage exercé sur le cabestan 26 est fonction de la vitesse de rotation, du ballon. En d'autres termes, plus la vitesse de rotation du ballon est grande, plus l'aimant 112 exerce une action, de freinage importante sur le cabestan 26, et vice versa.
On comprend, par con séquent, que, par suite de ce couple de freinage, le cabestan 26 a tendance à tourner vers l'arrière, c'est- à-dire à prendre du retard, par rapport à l'arbre 56 et aux cabestans 70'a, 70b, jusqu'au moment où un certain point d'équilibre est atteint ; à ce moment, la tension du fil B exerce sur le chapeau 104 un couple de rotation qui est égal et opposé au couple de frei nage appliqué au chapeau 104 par l'aimant 112 et le disque 108.
Si l'on règle initialement le dispositif 23 de tension préalable (fig. 1), de manière que la tension du fil B dans l'alésage axial 102 soit infé rieure à la tension désirée de fonctionnement que doit avoir ce fil au moment où il s'engage sur le cabestan 70b de dosage, la tension additionnelle nécessaire pour amener le fil B jusqu'à la tension désirée est ajoutée par l'action de multiplication de tension exer- cée sur le fil par le chapeau 104.
Comme il est bien connu, le passage d'un fil en contact de frottement avec une surface cylindrique ou. une autre surface analogue, telle que celle du chapeau 104, produit une multiplication de la tension du fil conformément à une fonction exponentielle de la valeur de l'angle d'enroulement du fil.
Ainsi, dans le cas du chapeau 104, le fil B s'enroule sur la périphérie extérieure de ce chapeau jusqu'au moment où le facteur de multi plication de tension, résultant de cet enroulement, est suffisant pour créer dans la partie du fil B com prise entre le chapeau 104 et le cabestan 70b, une tension de sortie donnant un couple égal et opposé à celui exercé par l'aimant 112 sur le disque 108. Comme on l'a indiqué plus haut, l'action de freinage de (aimant 112 sur le disque 108 est une fonction de la vitesse de rotation du disque 108 et, par con séquent, dans toutes les applications pratiques de la vitesse de rotation du ballon du fil A.
Pour une vitesse de rotation quelconque du, disque 108, l'action de freinage exercée sur celui-ci par l'aimant 112 est sensiblement constante; dans toutes les applications pratiques, on peut considérer cette action de freinage comme réellement constante. Ainsi, pour une vitesse de rotation quelconque, l'aimant 112 exerce un cou- ple de freinage déterminé et constant sur le disque 108 et sur le reste du cabestan.
26, y compris le cha peau 104, de telle sorte que la tension du fil entre le chapeau 104 et le cabestan 70b est maintenue à une valeur déterminée et sensiblement constante. On comprend que les variations plus, ou moins grandes de la tension d'entrée, qui peuvent se produire dans le fil B, pendant qu'il passe à travers l'alésage axial 102, provoquent des rotations correspondantes plus ou moins grandes du cabestan 26 par rapport à l'arbre 56 et au cabestan de dosage 70b ;
ces rota tions sont suffisantes pour augmenter ou diminuer l'angle d'enroulement du fil sur la périphérie du cha peau 104 et pour augmenter ou diminuer, d'une manière correspondante, le facteur de multiplication de tension, de manière à maintenir l'équilibre des couples et la tension constante correspondante dans le fil B, à l'endroit où il quitte le chapeau 104 (pen dant le fonctionnement normal).
Le couple de freinage exercé sur le disque 108 du cabestan 106 peut être facilement modifié pour une vitesse de rotation particulière et quelconque du disque 108 par rapport à l'aimant 112 ; pour cela, on augmente ou l'on diminue la densité du flux magnétique passant à travers le disque 108. Dans la forme d'exécution décrite ici, cette variation de la densité du flux est obtenue facilement au moyen de la bague de réglage de champ: 52, qui est réglable suivant la direction, axiale ; cette bague 52 est vissée dans la cavité inférieure taraudée du carter 42.
En faisant tourner à la main le carter 42, y compris la bague de réglage 52 fixée sur ce carter, on modifie leur position. axiale et, par conséquent, l'écartement entre .la bague 52 et les faces. polaires 114 de l'ai mant 112 ; la densité du champ magnétique dans l'entrefer compris entre les faces polaires 114 et la bague 52, varie en raison inverse de cet écartement.
On comprend facilement que la bague 52 constitue une partie à faible reluctance du trajet magnétique compris entre deux pôles adjacents 114 respective ment nord et sud ; ainsi, la variation de l'entrefer, entre la bague 52 et les pôles 114, provoque une variation correspondante mais inverse de la densité du flux magnétique dans cet entrefer, où se trouve le disque 108.
Pour éviter une surchauffe des, éléments voisins du dispositif de freinage magnétique, dans la bague 52 de réglage de champ sont ménagés plusieurs ori fices radiaux 54 ; l'air circule à travers ces orifices et emporte une partie de la chaleur engendrée par les courants de Foucault dans le: disque 108.
Le cabestan axial 26 est formé d'un assemblage de plusieurs éléments séparés, comprenant le disque 108, l'arbre 100 et le chapeau 104 ; cet assemblage paraît le meilleur au point de: vue de la facilité de construction et de montage, mais on comprend que tout cet assemblage, ou une partie seulement de celui-ci, pourrait être réalisé, si on le désirait, en une seule pièce. On a représenté sur les. fig. 5 à 8 une variante qui comprend aussi un cabestan de réglage dyna mique de tension 226, soumis à un freinage qui est fonction de la vitesse de rotation. du ballon du fil A.
Dans cette variante, on utilise un dispositif méca nique d'embrayage et de freinage à glissement, pour maintenir un couple de freinage désiré entre le ca bestan 226 et l'arbre 256. Cette variante est analo gue par ailleurs à la forme d'exécution précédente et on ne la décrira, par conséquent, que dans ses parties qui diffèrent de cette forme d'exécution.
Si l'on considère la fig. 5, on voit que l'arbre 256 est monté dans, des, paliers, à billes 246, 248, comme l'arbre 56 de la première forme d'exécution ; un écrou de retenue 258 est vissé sur cet arbre ; le palier inférieur à billes d'un arbre 200 est ajusté à la presse dans une cavité ménagée dans l'extrémité inférieure de cet écrou 258. Une roue dentée 262 est ajustée à la presse sur l'écrou 258 ; cette roue dentée 262 est en prise avec une deuxième roue dentée 264, disposée latéralement et pouvant tourner autour d'un axe parallèle à l'axe de l'arbre 200.
La roue dentée 264 comporte un prolongement axial et annulaire 265, qui est ajusté à la presse à l'intérieur du chemin de roulement intérieur de chacun de deux paliers à billes 268, 270,; ces paliers, écartés l'un de l'autre, sont ajustés à la presse respectivement dans des cavités à épaulement, ménagées respectivement en haut et en bas d'un, prolongement latéral 244 du carter du cabestan 242.
Un arbre 266, réglable dans la direction axiale, est monté coulissant dans un alé sage axial qui traverse la roue dentée 264 et son prolongement 2.65 ; cet arbre 266 supporte une troi sième roue dentée 274, concentrique à la roue den tée 264, par l'intermédiaire d'un palier à billes 276, dont le chemin de roulement intérieur est ajusté à la presse sur l'extrémité inférieure de l'arbre 266 et dont le chemin de roulement extérieur est ajusté à la presse dans une cavité de l'extrémité inférieure de la roue dentée 274. Un écrou de retenue 278 assure le maintien du palier 276 sur l'arbre 266.
La distance axiale de la roue dentée 274 à la roue dentée 264 est déterminée par la position axiale de l'arbre 266 ; on peut facilement modifier comme on le désire cette position au moyen d'un écrou de réglage 267, qui est vissé sur l'extrémité supérieure filetée de l'arbre 266 et qui s'appuie sur l'extrémité supérieure du proton gercent tubulaire 265. La roue dentée 274 engrène avec une roue dentée 272 ajustée à la presse sur l'extrémité inférieure de l'arbre 200.
Les rapports de transmission entre les roues, 262, 264, d'une part, et les roues 272, 274, d'autre part, sont choisis de pré férence de manière à ne présenter entre eux qu'une faible différence, correspondant, par exemple, à celle fournie par une dent ou deux dents.
Les roues dentées 264, 274 sont accouplées ensemble au moyen de plusieurs blocs de friction 284 en. nylon ou en une autre matière appropriée. Comme on le voit en fig. 6 et 7, ces blocs 284 ont une section rectangulaire et sont ajustés avec jeu dans plusieurs ouvertures correspondantes 280, for mées symétriquement dans la roue dentée 264 et écartées les unes des autres; ces ouvertures s'éten dent parallèlement à l'axe de la roue dentée 264.
Chacune de ces ouvertures, 280 possède à son extré mité inférieure une lèvre 282 d'articulation. Une gorge annulaire 288 est formée dans la face supé rieure de la roue dentée 274; cette gorge est ali gnée radialement avec les ouvertures 280 ;les extré mités inférieures des blocs de friction 284 se- dépla cent dans cette gorge 288 et sont guidées par des segments de séparation 269 compris entre les ouver tures 280 (fig. 6 à 8).
Chaque bloc de friction 284 comporte à son extrémité inférieure un bossage 286, qui coopère avec une lèvre annulaire de retenue 290 formée sur le bord de la gorge 288, pour empêcher le bloc 284 de se déplacer longitudinalement vers le haut et en dehors de la gorge 288. En réglant dans le sens axial la roue dentée 274, au moyen de l'arbre 266 et de l'écrou de réglage 2.67, on peut modifier comme on le désire la masse des blocs de friction 284 se trouvant en dessous de la lèvre d'articulation 282, de manière à créer un déséquilibre désiré de ces blocs autour des points, d'articulation formés par leurs lèvres 282 respectives.
Pendant le fonctionnement, l'arbre 256 tourne autour de son axe comme l'arbre 56 de la forme d'exécution précédente, sous l'action du ballon du fil A. La rotation. de l'arbre 256 provoque une rota tion correspondante des roues dentées 262, 264.
En tournant, la roue dentée 264 tend à faire tourner les roues dentées 272, 274 en même temps que le cabes: tan. 226, grâce à l'action centrifuge résultante des blocs de friction 2.84, qui s'appliquent avec friction contre la surface périphérique extérieure de la gorge annulaire 288 de la roue dentée 274.
L'action de transmission de couple, entre l'arbre 256 et le cabes tan 226, est donc une fonction de la force centrifuge différentielle exercée par les différents blocs 284 sur la gorge 288 de la roue 274, et aussi du coefficient de frottement entre les blocs 284 et la surface d'en gagement de la gorge 288.
La force centrifuge diffé- rentielle exercée par les blocs, 284 sur la surface péri phérique de la gorge 288 est elle-même fonction de la position verticale de ces blocs., par rapport à leurs points respectifs d'articulation., et aussi de la vitesse de rotation de l'arbre 256. Ainsi, le couple transmis par l'arbre 256 au cabestan 226 est une fonction de la vitesse de rotation, de l'arbre 256 et du ballon du fil A.
On comprend cependant qu'il n'existe qu'une petite différence de vitesse entre la roue dentée 264 et la roue dentée 274, pour des vitesses, égales de rotation de l'arbre 256 et du cabestan 226, puisque la différence est faible entre les rapports de trans mission des roues dentées 262, 264, d'une part, et des roues dentées, 272, 274, d'autre part. Il suffit, par conséquent, de dissiper une énergie très faible dans l'embrayage à friction compris entre les deux roues dentées 264, 274,
pour transmettre le couple désiré de l'arbre 256 au cabestan 226 ; il en résulte une faible perte d'énergie sous forme de chaleur et une faible consommation d'énergie.
Pour une vitesse de rotation donnée quelconque du ballon. du fil A et, par conséquent, de l'arbre 256, les blocs de friction 284 exercent sur la roue dentée 274 une action. centrifuge déterminée et sen siblement constante de freinage ou embrayage, de manière à appliquer au cabestan 226 un couple cor respondant, déterminé et sensiblement constant (pour une vitesse de rotation constante du système des cabestans).
Le fil B, progressant à partir de sa posi tion d'enroulement sur la périphérie du chapeau 204, exerce un couple de réaction sur le chapeau ; ce cou ple est transmis par l'arbre 200 aux roues dentées 272, 274 et au dispositif d'embrayage et de freinage monté entre la roue 274 et la roue 264. Le fil B s'enroule sur un angle. suffisant à la périphérie du chapeau 204 pour avoir à la sortie de celui-ci, en avançant vers le cabestan de dosage<I>270b,</I> une ten sion capable de contrebalancer le couple transmis au chapeau 204 par le système de freinage et d'em brayage 262, 264, 284, 272, 274.
En changeant la position. de l'arbre 266 le long de son, axe, et par conséquent la distance entre les roues dentées 274, 264, on peut faire varier sélectivement l'action cen trifuge effective de freinage et d'embrayage, de manière à produire dans le fil B une tension de sor tie choisie pour une vitesse de rotation particulière et quelconque du ballon. du. fil A.
Comme on l'a indiqué précédemment, on voit que l'action centri fuge de freinage ou embrayage sur le cabestan 22.6, pour une position particulière quelconque de l'arbre 266, est une fonction de la vitesse de rotation du ballon du fil A ; cette action de freinage ou em brayage est plus grande aux vitesses élevées qu'aux faibles vitesses., à cause de l'augm,entation de la force centrifuge différentielle exercée par les blocs 284.
On voit donc que le fonctionnement de ce dispo sitif est analogue dans son ensemble à celui de la forme d'exécution décrite précédemment. En. effet, un couple résultant sensiblement constant est main tenu sur le cabestan 226 pour une vitesse de rota tion, particulière quelconque du ballon du fil A, le couple de freinage appliqué au cabestan 226 variant en fonction de la vitesse de rotation de ce ballon.
Il faux remarquer que le couple exercé sur le cabestan 226, par l'intermédiaire du dispositif de freinage et d'embrayage, est, comme précédemment, un couple de freinage, en ce sens qu'il s'oppose au couple exercé par le fil B sur le cabestan 226 ; ce dernier couple a tendance à faire tourner le cabestan 226 par rapport à l'arbre 256, que les rapports des engre nages soient calculés pour donner de l'avance ou du retard. au cabestan 226 par rapport à l'arbre 256.
Ce dispositif est donc également extrêmement avanta geux quand on l'utilise en coopération avec un dis positif de commande de tension du fil et de forme du ballon du type à gradins d'enroulement, comme celui représenté en 17 sur la fig. 1.
Cependant, ce dispo- sitif présente un inconvénient évident du fait qu'il utilise un engrenage mécanique et un dispositif d'em brayage à friction pour obtenir un couple désiré de freinage sur le cabestan, alors que la première forme d'exécution n'exige dans ce but qu'un simple frein magnétique.
Cette variante est, au contraire, plus avantageuse par certains côtés que la forme d'exécu tion précédente, du fait qu'elle consomme moins d'énergie et qu'une plus faible quantité de chaleur est dégagée dans les éléments du. dispositif de frei nage.
Dans la variante représentée sur la fig. 9, on uti lise aussi un dispositif de freinage ou embrayage à friction. qui réduit effectivement l'énergie nécessaire pour maintenir le couple désiré de freinage sur l'ar bre 300 du cabestan de réglage dynamique de la tension du fil intérieur. Dans cette variante, le couple appliqué à l'arbre 300 par le dispositif de freinage ou embrayage à friction est sensiblement constant pour toutes les vitesses du ballon du fil A et de l'arbre 300.
Dans cette variante, l'écrou 358 monté à l'ex trémité de l'arbre 356 porte des dents, d'engrenage à la périphérie de son extrémité inférieure ; ces dents engrènent avec une roue dentée folle 362 faisant partie d'un dispositif différentiel 360, monté tournant sur un arbre 370 excentré par rapport à l'axe de l'arbre 300.
Le dispositif différentiel 360 comporte une deuxième roue dentée 364 fixée sur la roue den tée 362 ou faisant partie intégrante de celle-ci ; le rapport des diamètres des roues dentées 362, 364, autrement dit le rapport de transmission du dispo sitif 360, est faible, c'est-à-dire de l'ordre de celui obtenu par une différence d'une dent ou de deux dents, ou d'un plus grand nombre de dents si on le désire. La roue dentée 364 engrène avec une roue dentée 366, montée avec jeu sur l'arbre 300 de ma nière à tourner librement sur celui-ci. Un disque de friction 368 est fixé sur l'arbre 300, en dessous de l'extrémité inférieure de l'écrou 358 et en face de la roue dentée 366.
La roue 366 est poussée d'une manière réglable contre le disque de friction 368 par l'intermédiaire d'un ressort 372, d'une butée à billes 373 et d'un écrou de poussée 374 vissé sur l'extré mité inférieure de l'arbre 300. En réglant la position axiale de l'écrou de poussée 374, on peut faire varier à volonté la poussée exercée par la roue dentée 366 sur le disque de friction 368, de manière à transmet tre un couple désiré entre la roue 366 et le disque 368.
On détermine ainsi effectivement le couple de freinage exercé sur l'arbre 300 pour une vitesse de rotation quelconque de l'arbre 356, et l'on produit une tension de sortie sensiblement constante dans le fil B traversant l'alésage de l'arbre 300, au moment où ce fil quitte le. chapeau d'enroulement (non re présenté) relié à cet arbre.
Grâce à la finesse extrêmement grande de l'ac tion de commande de tension que l'on peut obtenir sur les fils A et B avec le dispositif décrit compor tant des commandes dynamiques et analogues de ten sion à la fois pour le fil intérieur et le fil extérieur, on peut dans certains cas, si on le désire, simplifier le dispositif de câblage en éliminant les cabestans de dosage d'avance des fils; cependant, dans la plupart des applications pratiques, on trouvera qu'il est ex trêmement avantageux d'utiliser un dispositif com portant ces cabestans de dosage.
On a représenté schématiquement sur la fig. 10 une variante simpli- fiée, dans laquelle deux simples guides en queue de cochon remplacent les cabestans de dosage. Dans cette variante, un rotor 456 à alésage axial est monté tournant sur un support 432 au moyen d'un ou de plusieurs paliers à billes 448. Le cabestan 426 de réglage dynamique de tension. est monté tournant dans des paliers à billes 494, 498, qui sont ajustés à la presse dans des cavités d'extrémité à épaulement ménagées dans l'alésage axial du rotor 456.
Un dis que à courants de Foucault est fixé sur l'extrémité inférieure du cabestan 426 ; une partie de ce disque est disposée dans l'entrefer d'un ou: de plusieurs aimants 412. Le cabestan 426 comporte un alésage axial 402 qui se raccorde avec une gorge en. spirale 406 formée à l'extrémité supérieure du cabestan.
Deux guides<I>470a</I> et 4706, écartés l'un de l'au tre, sont fixés dans des positions symétriques sur- l'extrémité supérieure du rotor 456 ; ces guides peu vent être du type en queue de cochon, pour faciliter la mise en place des fils; ils, servent à guider res pectivement les fils A et B vers le point de câblage.
Le fonctionnement de cette variante est analo gue à celui de la forme d'exécution de la fig. 1. Il en diffère cependant par l'élimination de la fonction de dosage des cabestans, qui n'existent pas dans la présente variante. On ne décrira pas tout le fonc tionnement de la variante de la fi,-. 10, puisque ce fonctionnement est déjà expliqué dans la description précédente se référant à la fig. 1.
Cependant, on remarquera, comme on, l'a déjà expliqué, que dans cette variante, la formation "d'un câble satisfaisant dépend sensiblement du maintien d'une tension dif férentielle très faible, sinon à peu près nulle, entre les deux fils A et B progressant vers le point de câblage. On satisfait à cette. condition en adaptant mutuellement les caractéristiques de la commande dynamique de tension du fil A et celles du cabestan chargé de maintenir la tension du fil B.
On a représenté sur les fig. 13 et 14 une variante du chapeau du cabestan de réglage dynamique de la tension du fil B. Dans cette variante, le chapeau 104a comporte dans son extrémité supérieure une gorge symétrique en spirale 106a ayant sensiblement la forme d'un S. Cette gorge 106a pourrait évidem ment avoir la forme d'un S inversé, de même qu'on peut inverser la gorge 106 de la fig. 11, si on le désire, dans le cas, où le sens de rotation des élé ments produit l'enroulement du fil B dans le sens opposé à celui pour lequel les cabestans représentés ont été conçus.
On voit également que la gorge peut être radiale dans certains cas, ou peut se présenter sous la forme d'un orifice transversal foré dans le côté du chapeau et reliant l'alésage axial 102 de l'arbre 100 avec la périphérie d'enroulement du chapeau.
Le centre de la gorge 106a communique avec l'alésage axial 105a, qui est percé dans le chapeau et se trouve aligné avec l'alésage 102 de l'arbre 100. Ce chapeau 104a présente l'avantage de faciliter l'équilibrage dynamique grâce à sa gorge symétrique 106a ;
cependant, du fait que l'alésage 105a est axial au lieu d'être excentré comme dans la forme d'exé cution des fig. 2, 11 et 12, on comprend que ce dis positif ne guide pas par lui-même le fil B avec pré cision suivant l'axe de l'alésage 105a, puisque la surface de celui-ci est nécessairement décalée, par rapport à l'axe du chapeau 104a, d'une distance égale au rayon de l'alésage.
Il est cependant désira ble, dans, de nombreux cas, de donner à l'alésage 105a un diamètre légèrement plus petit que celui de l'alésage de l'arbre<B>100,</B> de manière à rapprocher le fil de l'axe, et en particulier de le guider suivant un trajet non en contact avec l'intérieur de l'alésage 102.
On voit que le fil B peut être guidé pendant le fonctionnement à travers l'un ou l'autre trajet de la double gorge en spirale 106a pour passer de l'alé sage 105a à la périphérie circonférentielle du cha peau.
Sur les fig. 15 et 16, on voit une variante qui augmente la traction effective sur le fil B (ou sur les deux fils si on le désire), au moment où celui-ci passe sur son cabestan de dosage d'avance; ce dispositif peut être utilisé convenablement avec l'une quelcon que des constructions décrites à l'exception de celle représentée sur la fig. 10.
Dans cette variante des fig. 15 et 16, deux gorges<I>572b</I> sont formées sur le cabestan 570b de dosage d'avance du fil, à la place de la gorge unique, décrite dans les constructions précédentes, de manière à augmenter l'angle d'en: gagement de traction entre le fil B et le cabestan <I>570b</I> et à éviter ainsi le glissement du fil sur ce cabestan.
Pour guider le fil à partir de la surface périphérique du chapeau 504 jusqu'à la première gorge<I>572b</I> et pour transférer le fil B d'une gorge à l'autre gorge, on fixe une, plaque 575 de guidage de fil sur l'extrémité supérieure de l'arbre 556, au moyen d'une vis 576.
La plaque 575 comporte une surface intermé diaire large et lisse 577 de guidage du fil ; cette surface sert à guider le fil depuis la périphérie du chapeau 504 jusqu'à la première gorge ou gorge intérieure <I>572b.</I> La surface 577 se rétrécit de ma nière à former un doigt 578 d'engagement du fil;
ce doigt se trouve au-dessus des deux gorges<I>572b</I> et entre celles-ci ; il sert à guider le fil dans son passage d'une gorge à l'autre, quand ce fil est passé presque complètement autour de la gorge intérieure <I>572b</I> et passe sur la seconde gorge ou gorge exté rieure du cabestan 570b. Après son passage autour de la seconde gorge, le fil B progresse de la manière habituelle jusqu'au point de câblage.
On n'a représenté que des freins mécaniques et magnétiques et les freins de ce genre sont préférés pour différentes raisons, qui ont été exposées ; cepen dant, on peut utiliser d'autres freins, par exemple du type à fluide visqueux, si on le désire.
Sur la fig. 2, on pourrait, par exemple, remplacer le dispositif à disque et aimant par une roue à palettes freinée par de l'air ou un autre fluide ; dans la variante repré sentée sur la fig. 5, on pourrait substituer un frein analogue ou un autre frein à fluide visqueux au frein mécanique à friction et à force centrifuge.
De même en ce qui concerne les freins magnétiques, on peut utiliser des freins du type électromagnétique ou du type hybride électromagnétique et à aimant perma nent, si on le désire, à la place des freins représentés à aimant permanent; ces freins du type électro magnétique ou du type mixte sont particulièrement intéressants en ce sens qu'ils permettent de régler la tension du fil intérieur, pendant le fonctionnement du tordoir, en agissant sur le couple électromagné tique de freinage.
Dans les dispositifs décrits comportant un cabes tan de réglage dynamique de tension, deux fils sont câblés ensemble, dont l'un est tendu par ce cabestan et dont l'autre, formant un, ballon, constitue une source d'énergie pour actionner le dispositif ; ce prin cipe se prête facilement à d'autres constructions et à d'autres applications, soit avec des éléments séparés, soit avec d'autres combinaisons des éléments.
Il est bien entendu que la terminologie utilisée et comprenant les mots tels que au-dessus, et au- dessous , inférieur , supérieur , inversé , etc., ne sert qu'à décrire les, relations de positions de certains éléments, par rapport à d'autres éléments., quand le tordoir se trouve dans sa position verticale normale ; tous ces termes ne doivent pas être consi dérés comme limitant d'une manière précise les posi tions des différents éléments.