La présente invention a pour objet une commande de métier à tisser.
Il est bien connu que dans les métiers à tisser classiques à frein et volant directement montés sur le vilebrequin il se présente de nombreux problèmes, à cause des vibrations auxquelles le battant est soumis. De telles vibrations sont principalement attribuables au ralentissement du vilebrequin au moment de la chasse et engendrent ainsi dans la voie du battant des flexions qui se superposent aux flexions normales, engendrées par le mouvement de vaet-vient du battant. Tandis que la navette pendant son vol s'appuie contre le ros, les vibrations précitées produisent dans la marche de la navette des irrégularités indésirables. La vitesse de tissage est ainsi notablement réduite.
Il est également trés difficile d'arrêter les métiers classiques avant le point mort avant, par exemple aprés avoir découvert qu'un fil de chaîne ou de trame était cassé, cela à cause de l'inertie de la commande et des liaisons mécaniques entre les casse-trame, cassechaine et frein. Il est alors également d'usage de travailler avec des freins très fortement serrés au préalable.
L'invention a pour but de supprimer ces inconvénients et d'autres encore. La commande objet de l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend un volant commandé par un moteur. Entre ce volant et un arbre est monté un accouplement électromagnétique. Entre cet arbre et le vilebrequin du métier à tisser, est placée une commande planétaire tandis que le vilebrequin porte les roues dentées satellites.
Suivant une forme d'exécution de l'invention, celle-ci est encore complétée par un frein et par une commande planétaire, permettant d'obtenir une marche arriére à vitesse ralentie.
Une telle forme d'exécution est décrite ci-après à titre d'exemple en se référant au dessin annexé dans lequel
La fig. I montre en demi-vue latérale et en demi-coupe axiale une commande, conforme à l'invention.
La fig. 2, en coupe axiale, un tambour de programmation.
La fig. 3, un schéma de connexions de l'unité de commande.
La fig. 4, un schéma de connexion de l'unité de puissance.
La fig. 5, un schéma du dispositif de contrôle de la navette.
La commande reproduite dans le dessin se compose d'un accouplement, d'un tambour de programmation, d'une unité de commande et d'une unité de puissance. Ces composants sont décrits un à un ci-dessous, ainsi que leur fonctionnement.
Accouplement.
Dans le carter commun I (fig. I) pourvu d'un arbre central 2 est disposé un volant 3 tournant librement autour de l'arbre susdit et commandé par le moteur (non représenté) du métier à tisser, par l'intermédiaire de la courroie 4. Ce volant 3 est directement relié à un rotor 5 qui, avec un faible entrefer, tourne autour d'une bobine fixe d'accouplement 6. D'un côté de cette bobine le rotor 5 est équipé d'une garniture de frein 7. La couronne 9 est en prise avec une roue dentée 8, fixée sur l'arbre 2 et à cette couronne est fixé un disque annulaire 10 en fer doux.
A une extrémité du vilebrequin Il, est fixé un porte-satellites 12 sur lequel sont placées trois roues dentées satellites 13, pouvant tourner librement. Ces dernières sont d'une part en prise avec une couronne 14 et d'autre part avec une roue dentée 15, fixée sur l'arbre 2. Lorsque la bobine 6 est excitée, L'arbre 2 est commandé de manière à tourner à la même vitesse que le volant 3
tandis que le vilebrequin 11 se met à tourner à une vitesse réduite dans le rapport de 1!4 ou + 1/5 suivant le choix des satellites 13 et de la couronne 14.
Frein.
En face du disque 10 en fer doux est disposée une bobine 16, reliée au carter 1 de manière à être solidaire de celuici et pourvue d'une garniture de frein 17. Lorsque cette bobine 16 est excitée,
L'arbre 2 est freiné.
Accouplement de la marche carrière.
Au volant 3, est fixée une roue dentée 18 tandis que l'arbre 2 porte une couronne 19, solidaire de l'arbre 2. Entre la roue dentée 18 et la couronne 19, sont disposées trois petites roues satellites 20. A ces satellites est relié élastiquement un anneau 21 en fer doux. En face de cet anneau, une bobine 22 avec garniture de frein 23, est reliée au carter 1. Lorsque la bobine 22 est excitée,
L'anneau 21 est attiré et retient les satellites 20. De ce fait, la couronne 19 est commandée en sens opposé par rapport au volant 3.
L'arbre central 2 transmet ce mouvement au vilebrequin 11, avec un deuxième ralentissement (12-15).
Tambour de programmation.
A l'autre extrémité du vilebrequin 1 1 est fixé un anneau 24 (fig. 2) en matériau non magnétique. Cet anneau porte d'une part un petit aimant 25 et d'autre part deux disques métalliques annulaires 26 et 27 comportant une partie évidée. Ces disques 26 et 27 peuvent être déplacés à la périphérie de l'anneau 24 et solidement serrés dans la position désirée, cela au moyen d'une pièce de fermeture 28, portant un disque 29 divisé en 360'. Une flèche fixe 30 permet de lire la position angulaire réglée. Sur l'anneau fixe extérieur 31 sont montées de façon réglable une ou plusieurs bobines 32. Pendant le cycle de tissage le petit aimant 25 passe chaque fois sur une position angulaire, préalablement réglée du vilebrequin, devant les bobines 32 et induit dans celles-ci une tension.
En face des disques 26 et 27. sont disposés des interrupteurs de voisinage 33 et 34 se composant d'oscillateurs qui, à cause de la proximité des parties non évidées des disques 26 et 27, peuvent être amortis dans une zone déterminée. Pendant chaque tour de vilebrequin ces oscillateurs sont donc périodiquement amortis dans un angle d'un certain nombre de degrés. puis libérés à nouveau.
Unité de commande.
Dans la forme d'exécution décrite, l'unité de commande (fig. 3) est équipée de cinq interrupteurs à boutons-poussoirs 35 start , 36 stop , 37 positions marche arrière , 38 position marche avant lente et 39 coup unique . Lorsque la disposition des circuits reproduite à la fig. 3 est mise sous tension, les groupes bistables 40, 41 et 42 prennent alors une position de préférence de sorte que la sortie vers l'accouplement et le frein est au niveau 0 . De ce fait. la bobine de frein 16 est excitée tandis que les bobines de couplage 6 et 22 sont sans courant. Le métier à tisser est alors dans la position de freinage.
Start-stop.
En enfonçant l'interrupteur 35. on amène. par l'intermédiaire de la diode 43, une impulsion 0 au bistable 41 A relié à la sortie 0 du bistable 40 D, disponible à condition que le bistable 40 n'envoie rien. Cette opération amène la sortie 0 du bista ble 41 C sur 1 I et cet état est transmis par l'intermédiaire de la diode 44 à l'unité de freinage qui momentanément ne fonctionne pas. Le même signal 1 est transmis par l'intermédiaire de la diode de Zener 45 de telle manière que le courant traverse la bobine d'accouplement 6 à son maximum d'intensité et fasse démarrer rapidement le métier à tisser. Le signal 0 est en même temps
amené par l'intermédiaire de la diode 46 au bistable 47 B dont la
sortie D est ainsi amenée sur 1 .
La sortie D amenée sur 0 du bistable 41 règle un niveau 0 sur l'interrupteur 36 à manoeuvrer pour arrêter lama- chine. Si l'on enfonce maintenant l'interrupteur 36, cette valeur 0 est transmise par l'intermédiaire de la diode 48 à l'entrée A du bistable 47 et met la sortie D de celui-ci à 0 . Si maintenant l'aimant 25 engendre une impulsion de courant dans la bobine 32, le transistor 49 devient conducteur et transmet, par l'intermédiaire de la diode 50. le niveau 0 (réglé sur l'interrupteur 36) au bistable 41 B qui bascule et revient à la position anté rieure. La sortie C du bistable 41 est donc amenée à zéro, c'est-àdire à une valeur inférieure à la tension de Zener de la diode de
Zener 45, de sorte que le courant ne passe plus à travers la bobine de couplage 6.
Simultanément la diode 44 se ferme et le frein 16 fonctionne.
Marche arriére, lente.
En position neutre et le frein 16 étant en fonctionnement, on peut déclencher la marche arrière en enfonçant l'interrupteur 37 à condition que le bistable 41 en C soit réglée sur 0 et qu'on puisse verrouiller l'oscillateur 34. Ce verrouillage fonctionne comme suit: lorsque l'oscillateur 34 fonctionne, la diode de Zener 51 se bloque. Le transistor 57 n'est alors pas conducteur et fournit un signal 1 à l'interrupteur 37. Lorsque ce dernier est enfoncé, le transistor 53 devient conducteur et amène au bistable 40 C, par l'intermédiaire de la diode 54, le signal 0 du bistable 41 C. Ce dernier bascule et fournit à 40 D le signal 1. Le métier à tisser marche alors au ralenti grâce à l'accouplement à satellites 18-20 jusqu'à ce que le vilebrequin atteigne sa position extrême arrière.
A ce moment le disque 27 amortira la bobine de réaction 55 de l'oscillateur 34 de sorte que le transistor 56 est sans courant. La diode de Zener 51 est alors conductrice et amène le transistor 57 à saturation. Il est ainsi envoyé par la diode 58 une impulsion zéro au bistable 40 qui alors bascule.
Marche avant, lente.
Le multivibrateur bistable 42 est, à sa sortie D, raccordé à l'unité de freinage 16 par la diode 59 et à l'étage pilote 61 par la diode de Zener 60. Dans la position préférée (position de repos) du bistable 42, il est engendré un niveau zéro à la sortie D de celui-ci. Pour faire basculer le bistable 42 il faut amener en B un signal 0 . Ceci est possible en enfonçant l'interrupteur 38, à condition que le transistor 68 soit conducteur ou, pour employer d'autres termes, à condition que ni le bistable 40 C par l'intermédiaire de la diode 62, ni le bistable 41 D par l'intermédiaire de la diode 63 n'amènent un niveau zéro à la base du transistor 68. Si maintenant l'oscillateur 33 est amorti par le disque 26, il est alors engendré, par la diode de Zener 64, un niveau 1 à la base du transistor 65, qui devient conducteur.
Un signal 0 est de ce fait amené par la diode 66 à la base du transistor 68, ce qui empêche que le stable 42 soit basculé par le bouton-poussoir 38; le niveau 0 amené en même temps par la diode 67 au bistable 42 en A verrouille ce dernier. Si la bobine 68 de l'oscillateur le permet, le transistor 69 soutire du courant tandis que le transistor 65 est sans courant. Ce dernier transistor envoie un niveau 1 vers les cathodes des diodes 66 et 67.
L'interrupteur 38 peut maintenant être manoeuvré de telle manière que le bistable 42 en B peut recevoir un signal 0 et qu'en conséquence la sortie D vienne sur I . Ce niveau est d'une part amené par la diode 59 à l'unité de freinage 16 qui cesse de fonctionner et commande d'autre part l'étage pilote 61 par l'intermédiaire de la diode de Zener 60, de telle manière que l'accouplement s'effectue à courant limité.
Le métier à tisser fonctionne en marche avant lente aussi longtemps que l'oscillateur 33 se trouve dans la zone libre de la partie évidée du disque 26. A un moment déterminé le disque 26 amortit l'oscillateur 33. En conséquence, le transistor 69 est sans courant.
Un niveau 1 est établi par la diode de Zener 64 à la base du transistor 65, qui devient conducteur et amène par la diode 17, un niveau zéro au bistable 42 A. La sortie D vient sur 0 et en conséquence le frein 16 se met à fonctionner et l'étage pilote 61 est sans courant. Le même niveau zéro du transistor 65 est amené par la diode 66 à la base du transistor 68 et empêche le métier à tisser de continuer à tourner au cas où l'on enfoncerait à nouveau l'interrupteur 38. I1 n'est possible de basculer à nouveau le bistable 42 que si une des autres fonctions qui mettent en mouvement le métier à tisser supprime l'amortissement de l'oscillateur 33.
Coup unique .
La sortie D d'un multivibrateur monostable 70 est raccordée
par une diode 71 au bistable 47 A et par la diode 72 au bista
ble 41 A. En manoeuvrant l'interrupteur 39 on peut amener 47 A
sur 0 à condition que le transistor 73 soit conducteur, ce qui
n'est possible que s'il ne s'établit, par l'intermédiaire des diodes de
verrouillage 74, 75 et 76, aucun niveau 0 à la base du transis
tor 73, ceci signifiant que le métier à tisser se trouve à l'arrêt. Si le
multivibrateur 70 quitte son état stable parce qu'un niveau 0
s'est établi en 70 A, il s'établit alors pendant qu'il est dans l'état
instable un niveau 0 à la sortie 70 D qui, d'une part, amène par
la diode 72 une impulsion start au bistable 41 A et, d'autre
part, amène par la diode 71 une impulsion stop au bista
ble 47 A.
Ainsi la fonction stop est préparée puisque la sor tie tie 47 D vient sur 0 et que la bobine 32 engendre un stop au
premier passage du petit aimant 25. Pour être sûr du coup il
faut que l'impulsion start soit maintenue par l'intermédiaire de
la diode 72 suffisamment longtemps, à savoir jusqu'à ce que la bo
bine 32 soit induite une fois sans conséquence, vu que le bista
ble 41 ne peut changer d'état aussi longtemps que 41 A reste sur
0 . Après ce premier passage du petit aimant 25, le multivibra
teur 70 bascule et revient dans son état stable en libérant l'en
trée 41 A, grâce à quoi le métier à tisser s'arrête après une pre
mière chasse.
Casse-chaîne.
L'interrupteur 73' qui peut être commandé par un casse
chaîne en soi bien connu, fonctionne exactement de la même ma
niera que l'interrupteur 36.
Casse-tratne.
Ce casse-trame comprend un oscillateur 74' avec transis
tor 75'. Aussi longtemps que ce transistor 75' ne conduit aucun
courant il s'établit. par l'intermédiaire de la diode de Zener 76, s une tension 1 qui rend le transistor 77 conducteur de sorte qu'il
s'établit sur la diode 78 un niveau 0 . Si un fil de trame se brise,
la base du transistor 77 reçoit un signal 0 et n'est plus conduc
trice. Le bond 1 à la diode 78 est amené à l'entrée 41 A, ce qui met le métier à tisser à l'arrêt.
Puisque lors d'un start (lancement) à partir du point mort extrême arrière du battant, il ne vient sous les aiguilles aucun fil de trame, ce qui provoquerait un arrêt, le casse-trame est mis pendant le premier coup hors d'état de fonctionner, cela en utilisant un moyen de ralentissement, par exemple le multivibrateur monostable 79 qui, au lancement (start), est basculé de sa position stable, par l'intermédiaire de la diode 80 et établit en 79 C pendant un temps correspondant à un tour de vilebrequin, un niveau 1 amené à la base du transistor 77.
Contrôle de la navette.
Ce dispositif de contrôle doit être de type électronique. Il peut être réalisé de la manière décrite ci-après et donnée à titre d'exemple ou le cas échéant d'un type électronique existant, déjà connu.
En voici un exemple. Deux bobines 81 et 82 sont montées dans le battant 83 symétriquement par rapport au milieu de la course, si l'on tient compte de la position d'un aimant 84, dans la navette 85 (fig. 5). Deux bobines 86 et 87 sont prévues sur le disque 31 et placées de telle manière que l'aimant 25 passe ici respectivement à + 1857 (position extrême arrière du battant) et +230-.
Pendant la marche avant, I'arête de l'émetteur du transistor 88 est sur 0 . Lorsqu'une tension est induite dans la bobine 86, le transistor 88 devient conducteur pendant l'impulsion et amène par la diode 89 le niveau 0 à l'entrée A du bistable 90. De ce fait il s'établit une sortie 0 sur 90 D. Si cet état n'est pas modifié, le transistor 91 deviendra conducteur au moment où il est engendré une impulsion dans la bobine 87 et l'état 0 s'établira à l'entrée B du stable 41. En conséquence, il s'établit sur 41 C un niveau 0 qui débraie l'accouplement par l'intermédiaire de I'étage pilote 92 et embraie l'unité de freinage par l'intermédiaire de la diode 44.
Toutefois, si pendant la marche avant, le petit aimant 84 induit à temps dans la bobine 81 (course de gauche à droite ou 82 de droite à gauche) une tension dans la direction de passage, le transistor 93 (94) devient conducteur et établit par l'intermédiaire de la diode 95 un niveau 0 à l'entrée B du bistable 90. Ce dernier bascule en revenant à sa position antérieure et annule l'état engendré par la bobine 86. La sortie 90 D reçoit la valeur I et le transistor 91 peut être rendu non conducteur lorsque le petit aimant 25 passe devant la bobine 87.
Sécurité en cas d interruption du courant.
A l'émetteur du transistor 49 est relié le contact 96 (normalement fermé) d'un relais de 24 volts, directement raccordé à l'enroulement secondaire à 18 volts d'un transformateur d'alimentation. En cas de fonctionnement normal ce contact est donc ouvert. Aussitôt que le courant est coupé, 96 se ferme et de ce fait le transistor 49 est ramené au niveau 0 . Toute la disposition de circuits électroniques a,par le déchargement de condensateurs (voir plus loin, unité de puissan}, une réserve suffisante pour laisser s'accomplir au moment prévu la fonction normale stop et permettre d'être sur que, même en cas de panne de courant, la navette 84 se trouve dans un des bacs 97, 98 au moment où le métier à tisser s'arrête.
Unité de puissance (fig. 4).
Le transistor 99 est bloqué par une tension négative qui arrive à sa base par la résistance 100. Il peut donc s'écouler un courant, passant par les résistances 101 et 102, la base et l'émetteur du transistor 103, la résistance 104 et le condensateur 105. Le courant de collecteur engendré accélère le chargement du condensateur 105 jusqu'au potentiel pour lequel le transistor U.J. 106 devient conducteur. L'impulsion de courant engendrée dans la bobine 107 amène, du côté du secondaire, une impulsion positive à la porte des thyristors 108 et 109 qui, tour à tour, suivant qu'il ap paraît une tension positive sur leur anode, alimentent la bobine de freinage 16, comme des redresseurs commandés.
Lorsqu'un niveau 1 s'établit à une des diodes 110, 44 et 59 (en partant des bistables, respectivement, 40, 41 et 42) ainsi qu'a la base du transistor 99, celwci devient conducteur et est commandé en saturation. De ce fait, le potentiel du collecteur descend environ jusqu'au niveau du potentiel de I'émetteur : le transistor 103 ne reçoit aucun courant de base tandis que la résistance 104 et le condensateur 105 sont sans courant. Les impulsions positives disparaissant donc sur les portes des thyristors 108 et 109. La bobine de freinage 16 n'est plus excitée. Si le niveau 1 vient de 41 C, il se transmet par la diode de Zener 45 au transistor 111 que le transistor 112 commande en saturation. En conséquence, la bobine 6 avant le couplage soutire du courant à pleine intensité et fournit le couple maximal (marche avant).
Si le niveau 1 vient de 42D (position, marche avant), le transistor 113 devient alors conducteur par l'intermédiaire de la diode de Zener 60, le courant du collecteur restant toutefois limité. Le transistor 112 laisse alors passer par la bobine 6 un courant plus faible. Ce courant est réglé de telle manière qu'il est engendré une transmission à accouplement glissant et que le mouvement du battant est ralenti vers la position marche avant . Enfin, si le niveau 1 vient de 40 C par la diode de Zener 114 (position, marche arrière), le transistor 115 devient alors conducteur et met le transistor 116 dans un état de saturation au point que le courant passant à travers la bobine 22 de la marche de retour est maximal. Cette dernière bobine bloque les satellites 20 de la commande planétaire de la marche arrière et ralentit la marche arrière du battant.
Aussitôt que la tension d'alimentation est appliquée, le condensateur 117 est chargé par l'intermédiaire de la résistance 118 et de la diode 119. Ce condensateur 117 contient une réserve d'énergie qui sera utilisée pour freiner le métier à tisser. Aussitôt qu'un seul des groupes 40, 41, 42 bascule, il s'établit un niveau 0 grâce auquel les transistors 113, 111 ou 115 sont sans courant.
L'accouplement ne s'effectue pas. Simultanément, le courant de base du transistor 99 est interrompu par l'intermédiaire des diodes 110, 44 ou 59 de sorte que le courant du collecteur est supprimé par bonds et que le courant de base du transitor 103 peut se rétablir en passant par les résistances 101, 102, 104 et le condensateur 105. Le bond subit de potentiel apparaissant aux bornes de la résistance 101 est cédé au condensateur 120 qui amène une impul- sion positive à l'émetteur du transistor U.J. 121. En conséquence, il se produit dans la bobine 122 par l'intermédiaire du transistor 121 une pointe de courant qui engendre dans le secondaire une impulsion positive. Cette impulsion ouvre la porte du thyristor 123 grâce à quoi le condensateur 117 se décharge dans la bobine de freinage 16.
Entre-temps, le courant d'entretien est fourni par les thyristors 108 et 109, comme décrit ci-dessus.
Cette décharge du condensateur, chargé à haute tension, accé lère très fortement le freinage en raccourcissant la zone dans laquelle le courant décroissant de la bobine de couplage et celui croissant de la bobine de freinage contrecarrent leurs effets.
Les avantages offerts, par rapport à la commande classique, dans une mesure plus ou moins grande par le dispositif décrit cidessus, sont nombreux et peuvent se résumer comme suit:
- Stabilité plus grande du battant par suite d'un écart moindre dans la régularité du mouvement de rotation uniforme.
Ralentissement moindre causé par la chasse, d'où moins de vibration dans le battant pendant le vol de la navette.
Moins de variations de courant par suite du mouvement du battant, d'où échauffement moindre et moteur plus petit.
-- Transmission planétaire, d'où moindre volume et moindre pression axiale.
Démarrage possible dans toutes les positions du vilebrequin. Même chasse au premier coup que dans toute autre marche.
- Frein à action rapide par suite de la surtension plus courte, suivie d'un courant d'entretien à faible intensité.
Possibilité de réglage aux divers angles de freinage.
- Raccordement direct du casse-trame électromécanique avec arrêt à 320-.
- Raccordement direct du cassechaîne électrique ou élec tro-mécanique.
- Marche arrière à faible vitesse en dehors de la zone de chasse avec verrouillage réglable.
- Marche avant à faible vitesse en dehors de la zone de chasse avec position réglable pour le rentrage de fils de chaîne.
- Coup unique par enfoncement d'un bouton-poussoir de chaque position stop .
- Aucune sollicitation de la navette par becs de butoirs.
- Bruit moindre.
- Contrôle de la vitesse de la navette avec une très faible zone de risque.
Possibilité de faire fonctionner à vitesse plus élevée le métier à tisser ou d'obtenir de celui-ci un rendement plus élevé.
Verrouillage de protection contre les fausses manoeuvres.
- Sécurité en cas de panne de courant (pas de raffle).
Sécurité lorsque le moteur est chargé de manière à tourner à sa vitesse de régime.