Dispositif destiné à détecter les changements de tension d'une bande flexible
Cette invention est relative à un dispositif destiné à détecter les changements de tension d'une bande flexible, par exemple une courroie, une chaîne ou un organe de transmission analogue.
Dans les installations de transmission de force par courroie, il est connu de prévoir un dispositif de sécurité pour débrayer la commande quand la courroie subit une surcharge. Ce dispositif est constitué par une poulie de renvoi supportée par un bras soumis à la charge d'un ressort et qui dévie une partie du brin tendu de la courroie par rapport au trajet approximativement rectiligne (en faisant abstraction du poids de la courroie) que cette courroie suivrait autrement. Le mouvement du bras est utilisé pour commander un organe de débrayage ou un organe faisant retentir un signal d'alarme quand la tension de la courroie dépasse une valeur déterminée ou encore pour déplacer dans la direction appropriée un pignon à variation de rapport progressive incorporé à la transmission.
Il est connu dans cette technique de détecter la valeur de la tension de la courroie en observant la déviation d'un bras soumis à la charge d'un ressort et monté de cette manière. Mais on éprouve en pareils cas une difficulté assez grave du fait que, sauf si la déviation de la courroie par rapport au trajet rectiligne est rendue suffisante ou si la portée de mouvement du bras est limitée à une valeur très faible, la déviation du bras par unité de changement de la tension de la courroie varie avec la valeur de cette tension de sorte qu'en définitive, pour des tensions de courroies élevées, c'est-à-dlire quand la déviation de la courroie est très faible, le changement de déviation est lui-même très faible même pour des changements considérables de tension.
I1 en résulte que les indications fournies par un dispositif indicateur quelconque sont très faibles vers l'extrémité supérieure de l'échelle graduée.
Ce problème technique s'est avéré si difficile à résoudre qu'il a été de pratique commune d'éviter toute forme de lecture par aiguille indicatrice pour indiquer la tension de la courroie et qu'on a préféré appliquer une force de déflexion graduellement croissante à la poulie de renvoi jusqu'à l'obtention d'une déviation déterminée, puis lire la valeur de la force qui est nécessaire pour produire cette déviation. Toutefois, une pareille lecture constitue évidemment une gene et une perte de temps par comparaison avec la méthode beaucoup plus directe consistant à lire les indications fournies par une aiguille indicatrice.
Le dispositif faisant l'objet de la présente inven avion, destiné à détecter les changements de tension d'une bande flexible, comprend un organe de contact portant contre la bande et la déviant par rapport au trajet rectiligne qu'elle suivrait en l'absence dudit organe de contact, le mouvement de celui-ci étant contrecarré par un organe élastique antagoniste.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend un renvoi placé entre l'organe de contact et l'organe élastique, de façon que les déplacements du point d'application de l'organe élastique pour des déplacements donnés de l'organe de contact soient amplifiés au fur et à mesure que la bande se rapproche de la ligne droite, de manière que le mouvement du point d'application de l'organe élastique varie, au moins approximativement, selon une fonction linéaire des changements de tension de la bande.
Le dessin annexé représente, schématiquement à titre d'exemple, une forme d'exécution et des variantes du dispositif objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en élévation d'une installation qui comprend cette forme d'exécution.
Les fig. 2, 3 et 4 sont des vues de trois variantes, respectivement.
L'installation représentée à la fig. 1 comprend une courroie 1 qui transmet l'énergie d'une poulie 2 à une poulie 3. Le brin tendu de cette courroie 1 est normalement rectiligne si l'on fait abstraction du léger fléchissement causé par son propre poids. Pour détecter les changements survenant dans la tension de la courroie 1, il est prévu un renvoi articulé formé par deux biellettes 4 et 5 supportant par leur pivot commun une poulie de renvoi 6 agissant contre la face de la courroie et la déviant par rapport à son trajet rectiligne qui est indiqué par la. L'autre extrémité de la biellette 4 est articulée sur un pivot fixe 7 supporté entre deux flasques de montage parallèles espacés dont l'un est visible en 8, l'autre flasque étant supposé- enlevé pour mettre en évidence la struoture interne du dispositif.
L'autre extrémité de l'autre biellette 5 est articulée en 9 sur le bras le plus court d'un levier coudé 10 à bras inégaux qui pivote en 11 sur les flasques 8. Le bras le plus long du levier 10 subit l'action d'un ressort hélicoïdal 12 travaillant à la compression. Ce e ressort porte à une extrémité contre une butée fixe 13 et à son autre extrémité contre deux écrous de blocage 14 portés par une tige filetée 15 traversant un orifice de la butée 13 et pivotant en 16 sur l'extrémité du bras le plus long du levier 10.
Un point intermédiaire du bras le plus long du levier 10 supporte une chape 17 dans laquelle est vissée une butée réglable 18 qu'on peut immobiliser dans la position choisie à l'aide d'un écrou 19. Lorsque le levier coudé 10 effectue un mouvement angulaire, la butée 18 attaque un poussoir 20 d'un interrupteur électrique 21 qui assure le débrayage comme cela est décrit ci-après.
On conçoit qu'au fur et à mesure de l'augmentation de la charge transmise par la courroie 1, la tension de cette courroie augmente de façon correspondante, de sorte que le brin tendu de la courroie devient plus voisin d'une trajectoire rectiligne en déplaçant la poulie 6 et la timonerie articulée qui est associée à elle malgré l'antagonisme du ressort 12. Dans les dispositifs de sécurité connus appartenant à cette technique générale, la poulie de renvoi serait simplement montée sur un bras soumis à la charge d'un ressort. Aux tensions élevées et par conséquent quand les déviations sont faibles, le déplacement mécanique est très faible pour un changement de tension donné par comparaison avec le mouvement qui se produit pour un changement de tension donné pour des tensions plus faibles.
C'est là une conséquence du fait qu'il suffit d'une force très faible pour imposer une faible déviation à une courroie dont la trajectoire est presque rectiligne et que la force nécessaire pour produire un changement de déviation donné s'accroît au fur et à mesure que la déviation par rapport à une ligne droite augmente.
Dans l'installation décrite, on obvie à cette diffi culté grâce à la disposition du renvoi i articulé 5, 6 qui amplifie la déviation dans des conditions propres à compenser en principe le facteur variable mentionné dans le précédent paragraphe. Il en résulte que le mouvement angulaire du levier 10 est au moins approximativement proportionnel à la tension de la courroie pour la portée de mouvement du dispositif. On voit par ce qui précède qu'une certaine latitude subsiste pour le tracé de l'épure du dispositif, en particulier au point de vue de l'angularité des biellettes 4 et 5. L'essentiel est d'ailleurs qu'elles ne puissent atteindre tout à fait une position dite de point mort même si la courroie est virtuellement rectiligne.
Dans l'exemple représenté, des moyens sont prévus pour que la déviation de la courroie par rapport à la ligne droite quand la courroie est au repos, soit égale à trois fois environ sa déviation pour la tension admissible maximum. Du fait que le mouvement du levier pour un changement donné de déviation est plus petit quand le renvoi se rapproche davantage de la ligne droite que quand ces biellettes se trouvent suivant une inclinaison plus grande entre eux, le mouvement du levier est approximativement proportionnel à la tension de la courroie dans cette gamme de trois à un.
Dans l'exemple représenté par la fig. 1, le dispositif est utilisé simplement comme dispositif de marche et d'arrêt capable de débrayer la commande quand la tension de la courroie dépasse une valeur prédéterminée. Cette valeur peut être réglée moyennant un déplacement approprié des écrous 14 et de la butée d'arrêt 18. En allongeant le bras le plus long du levier 10, on pourrait d'ailleurs utiliser le dispositif que montre la fig. 1 pour régler un mécanisme à vitesse variable placé dans la transmission pour réduire la charge pesant sur la courroie ou la maintenir approximativement constante. Suivant une autre forme de réalisation, le bras pourrait actionner un rhéostat placé dans le circuit d'un moteur fonctionnant sur courant continu pouvant être alimenté par l'intermédiaire d'un redresseur.
Le cas échéant, une amplification électrique, électronique ou mécanique peut être prévue si le ou les moteurs sont de grandes dimensions afin d'éviter de soumettre le bras à une charge excessive.
Dans la fig. 2 est représenté schématiquement de quelle façon le dispositif peut être employé pour fournir une lecture se lisant sur une graduation de la tension de la courroie. L'extrémité de la biellette 5 pivote sur un bras 22 formant une aiguille indicatrice mobile sur une échelle graduée 23. La force qui s'oppose à la tension de la courroie est fournie par un ressort de tension 24.
Dans la fig. 3 est représenté de quelle façon le renvoi articulé 5, 6 peut être remplacé par son équivalent mécanique sous la forme d'un ressort cintré 25 dont une extrémité est fixe et dont l'autre extrémité se déplace malgré la pression d'un ressort pour actionner une aiguille indicatrice (non représentée) ou un dispositif d'alarme avertissant de la surcharge ou encore un disjoncteur. Cette figure montre également la raison pour laquelle il est inutile que l'organe qui porte contre la courroie soit relié directement au renvoi.
En fait, la seule chose essentielle qui importe c'est que quelque part dans la transmission mécanique prévue entre l'organe portant contre la courroie et le ressort antagoniste il y ait un dispositif qui amplifie les déplacements du point d'application du ressort pour des déplacements donnés de l'organe portant contre la courroie au fur et à mesure que celle-ci se rapproche de la ligne droite.
Une variante de réalisation est représentée dans la fig. 4. Il est prévu ici une biellette 26 s'étendant entre des boutons 27 coulissant dans des fentes respectives 28 et 29 pratiquées dans deux flasques de support 30. Ces fentes 28 et 29 s'étendent dans des directions perpendiculaires entre elles. Dans la portée normale du mouvement, la biellette 26 fait un angle aigu faible (comparable à l'angle de déviation de la courroie par rapport à son trajet rectiligne) avec la fente 28. Un ressort 31 dont l'action est antagoniste à la tension de la courroie agit sur le bouton 27 qui se meut dans cette fente. La poulie de renvoi 6 qui porte contre la courroie est reliée au bouton qui coulisse dans l'autre fente 29.
Il doit être entendu que si l'installation décrite concerne une transmission par courroie, elle est applicable de façon plus générale à une vaste gamme d'équipements comportant des courroies ou bandes flexibles dont la tension varie, cette courroie ou bande pouvant être mobile ou immobile. Une application particulière consiste à assurer une tension uniforme dans les courroies très longues des transporteurs et dans les transporteurs à chaînes circulant au niveau du sol ou à quelque hauteur au-dessus de lui et qui sont entraînés en un certain nombre de points. Dans ces conditions, des dispositifs tels que celui qui est décrit sont placés de distance en dis- tance à des intervalles appropriés dans la longueur de la courroie ou de la chaîne, afin de détecter toute répartition inégale de la tension et d'amorcer la correction nécessaire.
Les dispositifs en question présentent cet avantage de ne dévier la courroie par rapport à son trajet normal que dans une mesure négligeable.
Le dispositif décrit est d'une application particulièrement heureuse aux dispositifs servant à débrayer les transmissions de force par courroie quand, par suite d'une surcharge, il y a risque de rupture.
Elle peut aussi trouver son emploi pour faire retentir un signal d'alarme ou bien pour modifier le rapport d'une commande à vitesse variable placée dans la transmission de force, afin de réduire la charge qui pèse sur la courroie. Le dispositif est également applicable d'ailleurs aux courroies de transport, aux chaînes d'entraînement, aux cordes, aux bandes de matière textile soumises à divers traitements, aux bandes de papier journal et même aux simples fils des machines à coudre. Il n'est pas nécessaire d'ail- leurs que la bande de matière soit en mouvement.
Dans tous les cas, le dispositif peut trouver son emploi pour fournir une lecture continue par aiguille de la tension et (ou) pour provoquer une interven- tion quand la tension dépasse une valeur déterminée, ladite valeur étant réglable sur une vaste gamme.
On conçoit qu'au lieu d'employer un ressort comme indiqué dans ce que précède, on peut utiliser un poids, une masselotte ou un organe équivalent pour contrecarrer la tension de la courroie.