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Perfectionnements aux machines à imprimer.
On connaît déjà de nombreux types de machines à imprimer. En particulier on connait des machines à imprimer à mouvement continu du cylindre dans lesquelles le marbre 1 (fig. 1) partant les caractères imprimeurs est animé de mouvements de va et vient alternatifs sui- vant 2 et en sens inverse, tandis que le cylindre 3 portant la feuille de papier à imprimer 4 est animé de rotations suivant 5 de vitesses constantes en grandeur et sens-.
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Ces machihes connues fonctionnent de la manié- re suivante : lorsque le marbre 1 se déplace suivant
2, le cylindre 3 repose sur ce marbre, ce qui assure l'impression de la feuille de papier 4 ; le marbre 1 revient à sa position initiale par transla- tion en sens inverse de 2, le cylindre 3 se soulève pour rompre tout contact avec le marbre ; lorsque le marbre est revenu à sa position initiale le rouleau 3 s'abaisse à nouveau pour l'impression d'une deuxième feuille de papier : la -même série d'opérations recommen- ce.
Les machines connues jusqu'à ce jour compor- tent des mécanismes compliqués pour imprimer au marbre
1 ses mouvements do va et vient suivant 2 et en sens inverse ; ces mécanismestravaillent dans des conditions défavorables au point de vue mécanique et présentent des usures irrégulières.
La présente invention est relative à divers perfectionnements apportés aux machines à imprimer, ces perfectionnerontayant pour but en particulier d'éviter los inconvénients ci-dessus indiqués.
Une machine à imprimer perfectionnée suivant l'invention est caractérisée par ce que l'arbre moteur est relié à un arbre intermédiaire dont le pignon est en prise avec une crémaillère solidaire du marbre, le mé- canisme de transmission entre ces deux arbres étant tel que cette crémaillère prenne des mouvements rectilignes alternatifs dont la vitesse soit constante dans la pres- que totalité de la course du marbre.
L'invention s'étend aussi à une forme particu- lière de réalisation de la machine précédente, caractéri** sée par ce que l'arbre intermédiaire portant le pignon en prise avec la crémaillère du marbre,, porte aussi un pignon interposé entre deux roues animées de vitesses
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de sens inverse sous l'actif de l'arbre moteur, ces deux roues n'étant munies de dents que sur une partie de leur circonférence extérieure, (environ la moitié de cette circonférence), de talle sorts que l'une de ces roues fait tourner l'arbre intermédiaire dans un
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sens,
ce qui provoque le mouvement d'aller de la créaailt- lare et du marbre, cette r@@o échappant ensuite à cet arbre intermédiaire, dont la pignon vient alors en prise avec l'autre roue demi dentée qui l'entraîne en sens inverse du mouvement précédent, ce nouveau mouvement de Marbre intermédiaire déterminant le mouvement de retour de la crémaillère et du marbre.
Divers dispositifs conformes à l'inventirn sont représentés à titre d'exemple sur les dessins ci- joints dans lesquels : la fig. 2 est une vue en plan du mécanisme de commando du marbre ;
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Les fig.. 5 et <L- sent doux coupes ds ce méca- nisme suivant la ligna 5x3 d la fig. 2, ces doux ocu- pes correspondant à dorx positions différentes du dit ' mécanisme j
Les fig. 5 et 6 représentent respectivement en coupe verticale et en vue en plan lé dispositif main-
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tenant l'arbre int3:.a'ciaire ontrc son dégagement de l'une des roues c'cr.. centFOS et son engagement avec l'autre roue demi dentée ;
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La fig. 7 est rne élévation, de ce dispositif dans une promi ro phase de? srn raouvement ;
La fig. 8 est une élévation représentant l'en- sornblo du. pignon, de l'arbre int or:vrd3airo et des deux roues déni dcntces dans une position correspondant à la position du dispositif de la fig. 7
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Les fig. 9 et 10, Il et 12 correspond respectivement aux fig. 7 et 8 et à deux autres phases
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du mouvement du dispositif ;
Les fig. 13 et 14 sont respectivement une élé- vation ot une vue en plan de l'ensemble d'une machine comportant la combinaison des mécanismes précédents.
La fig. 15 est une vue en plan de l'ensemble d'une autre machine à ,imprimer suivant une variante de l'invention ;
La fig. 16 est une coupe do ce mécanisme sui- vant la ligne 16, 16 de la fig. 15 ;
La fig. 17 est,une coupe de ce mécanisme sui- vant la ligne 17,17 de la fig. 15 ;
La fig. 18est une coupe de ce mécanisme sui- vant la ligne 18, 18 de la fig. 15 ;
La fig. 19 représente en partie une coupe et en partie une élévation du dispositif qui permet d'accom- pagner le marbre dans les fins de course ;
La fig. 20 représente un détail de ce dispo- sitif.
Le. mécanisme représenté sur les figures de 2 à 4 présente un arbre moteur- 10 à poulie 11 ; cet arbre actionne par un train d'engrenage droit 12 un arbre 13 à roue 14- ; cette roue est munie' de dontures droites sur la moitié de sa circonférence.
L'arbre 13 actionne lui-même un autre arbre horizontal 15 par l'intermédiaire du train d'engrena- ge droit 16; cet arbre 15 porte lui aussi une roue 17 dentée sur la moitié de sa circonférence.
Un arbre intermédiaire 18 est disposé entre les deux arbres 13 et 15 ; cet arbre 18 porto un pi- gnon d'entraînement 19 intercalé entre les deux roues 14et 17 et un pignon de commande 20 en prise avec une crémaillère 21 1 solidaire' du marbre 1.
Le dispositif ci-dessus décrit .fonctionne de la manière suivante :
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Dans une position initiale (fig. 3) le pignon 19 est en prise avec la roue 17 qui tourne suivant 22 sous l'action do la transmission de mouvement 16 et 12. te pignon 19 et par suite l'arbre intermé- diaire 18 et lei pignon 20 tournent donc suivant 24; ce pignon 20 détermine ainsi la translation de la cré- maillère 21 et du marbre 1 suivant 25 : le marbre exécute son mouvement d'aller,pendant lequel se produit l'impression de la feuille de pépier.
Lorsque la course aller du marbre est terminée, la moitié dentée de là roue 17 échappe au pignon 19 qui se trouve immobilisé pendant quelques Instants, Liais la r@ue dentée 14 continue à tourner suivant 26 sous l'action du train d'engrenage 12, de telle sorte que,, quelques instants après que la roue dentée 19 a échappé à 17, cette roue 19 retombe en prise avec la partie dentée de la roue 14 (fig. 4). Par conséquent, sous l'action de la roue demi dentée 14, le pignon 19., l'arbre 18 et la pignon 20 changent de sens de rotation et se mettent à tourner suivant 28 (fig. 4). Le pignon 20 détermine donc le mouvement de retour de la crémaillère 21 et du marbre 1 suivant 30.
En résumé le mécanisme précédemment décrit permet, à l'aide d'un arbre moteur 10 tournant avec une vitesse de rotation constante en grandeur et direc- tion, d'obtenir des mouvements rectilignes d'aller et retour du marbre 1, chacun de ces mouvements présentant une vitesse constante dans la presque totalité de la course de ce marbre.
Lorsque le marbre est parvenu soit à la fin d'une première course aller, scit au début d'une deuxiè- me course aller, il est nécessaire que ce marbre soit
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m.3.nteiu à une position exactement repérée. devance, a, mahière que l'impression se fasse en partant d'une li- gne située toujours ,à la même distance, du sommet do . la 1 fouille de papier à imprimer.
On conçoit aisément qu'une certaino difficulté se présente pour obtenir le résultat précéda car il y a dans la marche du mécanisme ci-dessus décrit, un point mort, dans lequel 'le pignon 19 n'est plus en pri-
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se avec la rcue demi dentée 17. et nest pas encore en prise avec la roue demi dentée 14. Dans ces conditions, ! si .aucun mécanise supplémentaire n'était prévu, il pour-
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:rait se produire de légers déplacements d pignon \r5n du marbre et par suite des irré8laritÓs dans là position de la premiè- re ligne d'impression par rapport au sommet de la feuille ,
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de papier. pré n. in1T en pa!'Il1at é1T i inc La présente Invention permet d'éviter 1= 3nc on- v6nlent, précédent àllaide du 'dispositif représenté sur les fig. de 5 à 12.
Ce dispositif comporte un levier coudé - 32 ar- ticulé sur un arbre 33 ; l'une des branches. 34 de ce levier présente une fourche 35 qui peut recevoir un tenon 36 solidaire du pignon 20.
Le levier à fourche 32 est commandé par une biellette verticale 37 articulée d'une part à l'extré- mité du bras 38 du levier 32 et d'autre part à l'ex- trémité de l'un des bras d'un levier coudé 39 articulé sur un axe 40.
Le levier 39 est lui-même commandé de la ma- nière suivante : l'extrémité de sa branche 41 est arti-
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culée à un cOt".1issea.'I.1 42 à doux tenons 43, 44 ; ce coulisseau est engagé par une glissière allongée 45 sur l'arbre rotatif 15 et est logé entre doux cames 46 et 47 qui sont fixées sur cet arbre et viennent en prise
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respectivement avec les tenons 43 et 44 du coulisseau 42. La came 46 perte un bec 461 faisant saillie sur un contour circulaire, tandis que la came 47 présente une échancrure 471 interrompant un conteur circulaire lui -aussi.
Une disposition identique est placée symétri- quement par rapport au plan vertical xy passant par l'a- xe de l'arbre intermédiaire la ; peur plus de simplici- té cette disposition symétrique n'a pas été représentée sur les fig. de 5 12.
Le dispositif précédemment décrit (fig. de 5 à 12) fonctionne de la manière suivante :
Dans une position initiale (fig. 7 et 8) le pignon 19 tourne suivant 50 sous l'action de la roue demi dentée 17 supposée tournée suivant 51 : le pi- gnon 19 n'est plus en prise qu'avec la dernière dent de la roue 17.
Les deux pitons 45-44 du coulisseau 42 sont en prise avec les' profils circulaires des deux cames 46, 47, de telle sorte que ces cames n'impriment aucun dépla- cement à ce coulisseau. Le c@ulisseau 42 ainsi que les leviers coudés 39 et 32 occupent des positions, telles que la. fourche' 35 se trouve exactement dans le trajet du piton 36 qui tourne avec 20 suivant 50 : ce piton finit par s'engager dans cette fourche 35.
A ce moment le piton 44 s'engage dans l'évi- dement 471 de la came 47, tandis que la came 46 re- pousse par son bec 461 le piton 43 et le coulisseau 42 suivant 53 (fig. 9 et 10). Les leviers 39 et 32 tournent donc respectivement suivant 54 et 56, de telle sorte que la fourche 35 suit le piton 56 dans le , mouvement de rotation du pignon 20 suivant 50 :les divers éléments du dispositif viennent occuper la position. indiquée sur les fig. 9 et 10.
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Ainsi au moment où le pignon 19 se trouve au point mort, o est-à dire hors de prise des roues .demi dentées 17 'et 14 (fig. 10) le pignon 20 et par suite- tous ,les éléments qui sont reliés à de pignon (arbre 18, crémaillère 21 et marbre i) sont maintenus exactement en position.
Le mouvement précédent continue : la came 46 échappe au piton 43, tandis que la came 47 vient à nouveau en prise avec le piton 44 et le refoule, ainsi que le coulisaeau 42 suivant la'flèche 70 (fig. 11 et
12).
Ce coulisseau détermine dans ce mouvement des rotations 'du -levier 39 suivant 71 et du levier 32 suivant 72. Par conséquent la fourche 35 repousse, le tenon 36 ;et fait tourner ce tenon, le pignon 20.et l'arbre 18 suivant 60 (fig. 11 et 12), Le mouvement précédent amorce donc 1* engage- ment du pignon 19 avec la denture de la roue 14 qui tourne suivant 52. partir de ce moment le pignon 19 continue à tourner suivant '60 sous l'action de la roue demi den- tée 14 qui tourne continuellement suivant 52.
Le mouvement de l'arbre 18 est donc Inversé-. cet arbre entraîne la crémaillère 21 et le marbre 1 en sens inverse du mouvement précédent, ce qui ramène .ce marbre à sa position Initiale,
Au moment où le pignon 18 échappe à la roue demi dentée 14, le dispositif à fourche non représenté sur le dessin et symétrique du précédent par rapport au' plan vertical x y, entre en fonctionnement : il assure d'abord le maintien exact de l'arbre 18 et du marbre
1, entre le moment où le pignon 19 s'est dégagé de la roue demi dentée 14 et le moment où ce, même pignon 19 vient en prise avec la roue demi dentée 17 ;
ce dispositif
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assure aussi l'amorçage du mouvement de rotation du pi- gnon 19 et de l'arbre 18 en sens inverse de 60.
On a décrit précédemment pour plus de clarté, d'abord le mécanisme permettant d'imprimer au marbre des translations égales et de sens contraire, et ensuite le mécanisme permettant de maintenir le marbre dans des positions bien précises à la fin de chacune de ses cotir- ses aller ou retour.
Mais il est bien évident que l'invention s'é- tend aussi à la combinaison de ces deux mécanismes. Un mode de réalisation de cette combinaison est représenté sur les fig. 13 et 14 dans lesquelles les mêmes numéros de référence désignent les mêmes éléments que dans les fig. de 2 à 12.
Le fonctionnement de la machine des fig. 13 et
14 est identique à celui des divers mécanismes des fig. de 2 à 12, .de telle sorte qu'il est inutile de décrire à nouveau ce fonctionnement.
Les dispositifs ci-dessus décrits (fig. de 2 à
14) sont d'une fabrication beaucoup plus simple que les dispositifs antérieurement connus ; ils ,permettent un fonctionnement sur et régulier de la machine et assurent un maintien très précis du marbre à ses fins de course et par suite la régularité nécessaire à .l'impression.
Les dispositifs ci-dessus décrits sont suscep- tibles de nombreuses variantes auxquelles s'étend l'in- vention.
D'abord l'invention s'étend à une variante du mécanisme permettant d'imprimer au marbre des machines à imprimer des translations égales et de sens contraire, cette variante permettant de réduire'notablement l'encom- brement du mécanisme et par suite de faciliter la mise en place de ce mécanisme sur des machines à imprimer déjà existantes.
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Cette Variante est)caractérisée par deux sec- teurs solidaires l'un de l'autre et dentés sur une partie de leur circonférence l'un extérieurement et l'autre in- térieurement, ces secteurs venant en prise alternativement avec desorganes commandant l'arbre d'actionnement du mar- bre, de telle sorte que, suivant que l'un ou l'autre sec- teur est en action, le marbre se déplace dans un sens ou dans l'autre, cette disposition assurant ainsi les mouve- ments d'aller et retour du marbre.
L'invention concerne aussi une variante du mé- canisme de fin de course caractérisée, par ce que, au moment où l'arbre de commande du marbre n'est en prise avec ni l'un ni l'autre des deux moyens de commande en sens inver- se de ce marbre, la crémaillère du marbre vient en prise avec un pignon ou secteur de même diamètre et de même module que le pignon de commande du marbre, et animé d'u- ne vitesse égale à celle de ce pignon de commande, de telle sorte que le marbre continue encore son déplacement à la même vitesse.
Pour la simplicité de l'exposé, ces deux va- riantes ont été supposées groupées dans une même machine représentée sur les fig. de 15 à 20.
Dans cette machine le mécanisme permettant d'im- primer au marbre des translations égales et de sens con- traire est similaire à celui déjà décrit à l'aide des fig. de 2 à 4.
Ce mécanisme comporte un arbre moteur 100 à poulies 101 et volant '102 ; cet arbre actionne par un train d'engrenage droit 103 un arbre intermédiaire 104.
Cet arbre intermédiaire 104 traverse de part en part le bâti de la machine ; il porte à son autre extrémité du côté opposé à celui de la commande de la machine, une roue 105 qui n'est munie de dents que sur le tiers de sa cir- conférence extérieure, soit sur un secteur de 1200
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d'ouverture.
Sur le même arbre 104 et à côté de la rcue
105 est fixée une roue 106 portant une couronne dentée dont la denture est dirigée vers l'intérieur et s'étend également sur le tiers seulement de la circonférence de ltarbre 105, soit sur un secteur de 120 d'ouverture.
Les' roues 105 et 106 (voir fig. 17) jume- lées et solidaires attaquent respectivement et alternati- vement des pignons 107 et 108 jumelés aussi et fixés à l'extrémité d'un arbre intermédiaire 110. Le diamètre du cercle primitif de la roue 106 est égal à deux fois le diamètre du cercle primitif de la roue 105, Le cer- cle primitif du pignon 108 est égal à deux fois le dia- ' mètre du cercle primitif du pignon 107.
Ce. rapport des diamètres des, cordes primitifs permet à l'arbre 104 d'actionner l'arbre 110 à la même vitesse, que la transmission soit assurée par le train d'engrenages 105, 107 ou par le train 106, 108.
A l'autre extrémité de l'arbre intermédiaire
110 est fixé un pignon 111 de même diamètre que le pi- gnon 108. 'Ce pignon 111 attaque une crémaillère 112 solidaire du marbre 113.
Le dispositif ci-dessus décrit, fonctionne de la manière suivante
Dans une position initiale, le pignon 108 est en prise avec la roue 106 qui tourne suivant 114 ; le pignon 108 tourne donc suivant 115. Ce pignon 108 détermine ainsi la translation de la crémaillère 112 et du marbre 115 suivant 116.
Le marbre exécute son mouvement d'aller jusqu'à ce que la roue 108 échappe à la denture de la roue 106; mais la roue 105 continuant à tourner suivant 114, quel- ques instants après que,' le pignon 108 a échappé à 106, le pignon 107 vient en prise avec la partie dentée de la
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-roue 105. Par conséquent, sous Inaction de la roue 105, le -pignon 107 est mis en mouvement suivant 118.
Le pignon 111 tourne également suivant 118 déterminant le mouvement de -la crémaillère 112 et du marbre 113 suivant 119.
Le rapport de multiplication de 105 à 107 étant le même que celui de 136 à 108 tin voit que les mouvements de translation du marbre se feront à la même vitesse dans le sens 116 et 119.'
En résumé, le mécanisme précédemment décrit, permet à l'aide d'un'arbre moteur 100 tournant avec u- ne vitesse de rotation constante en grandeur et sens,, d'obtenir des mouvements rectilignes d'aller et de retour du marbre 113, chacun de ces mouvements présentant une vitesse constante pendant l'es temps respectifs où les roues 105 et 106 attaquent respectivement les pignons 107 et 108.
On remarque dans le dispositif ci-dessus décrit que, pendant un temps 1 très court, l'arbre 110 de comman- de du'marbre devient fou, n'étant plus en prise ni avec la couronne dentée intérieure 106,, ni avec le secteur den- té 105 : il est donc nécessaire d'accompagner le marbre 113 dans ses fins de course et de le maintenir dans des positions bien précises à l'aide d'un mécanisme de fin de course. Ce mécanisme doit venir en prise avec ce marbre, un peu avant que l'arbre 110 de commande du marbre ne devienne fou, de manière qu'il ne se produise aucune in- terruption dans la commande et le mouvement de ce marbre, le mécanisme de fin de course se substituant simplement à l'arbre de commande 110.
Ce résultat ne peut évidemment être atteint qu'à condition que le mécanisme de fin de course, en ve- nant en prise avec le marbre, tende à'lui imprimer la même vitesse que son arbre de commande 110 ; sinon il se
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produirait évidemment une dislocation de toute la ma- chine.
Enfin. il faut toujours que le marbre conserve la même vitesse, qu'il soit commandé par son arbre 110 ou par son mécanisme de fin de course.
Le mécanisme ci-dessous décrit et conforme à la présente invention permet d'écarter les difficultés précédentes. Il comporte essentiellement :
1 Une manivelle entraîneuse 120 fixée à l'ex- trémité de l'arbre moteur 100..
2 ) Une barre de liaison 121 guidée par des glissières- 122 et123 qui l'assujettissent à se dé- placer rectilignement. Cette barre 121 est animée d'un mouvement de va et vient sous l'action de la mani- velle entraîneuse 120.
3 ) Deux manivelles entraînées 125 dont la ca- ractéristique essentielle est d'être des manivelles à bras de longueur variable ces deux manivelles sont entraînées par la barre de liaison 121 au moyen d'un dispositif décrit ci-après,
Ces. deux manivelles 125 sont semblableset constituées de, la manière suivante le bras 126 de la manivelle (fig. 19') est constitué par une pièce pouvant coulisser à l'intérieur de deux glissières 127 et 128.
Ces deux glissières 127 et 128 sont solidaires du moyeu 129 fixé à l'extrémité de l'arbre 130.
La longueur du bras 125 est réglée par le déplacement d'un galet 131 fixé sur la partie posté- rieure de ce bras 126.
Le galet 131 est assujetti à coulisser à l'intérieur d'une coulisse 132 (fig. 20); la partie de cette coulisse 132 comprise à l'intérieur de l'angle # est taillée en arc de cercle ayant pour centre le point 0 situé sur l'axe de l'arbre 130.
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De part et d'autre dea limites de l'angle [alpha] la coulisse est taillée ,suivant des arcs de courbe dont la concavité est tournée vers le haut*
Sur la face antérieure du bras 126, face oppo- sée à celle qui porte le galet 131, est fixé l'axe 134 d'un coulisseau 135, assujetti à se déplacer entre les deux glissières 127 et 128 solidaires de la barre de liaison 121.
Sur l'arbre 130 est fixé un secteur 138 de même diamètre et de même module que le pignon 111 qui commande le marbré 113.
On voit que la crémaillère ,112, solidaire du marbre 113 sera attaquée à chacune des fins de courses du marbre par l'un ou l'autre des secteurs ou pignons 138 solidaires des arbres 130.
L'angle [alpha] sera parcouru par le galet 131 pendant que la crémaillère 112 étant déjà en prise . avec 138, les pignons 107 ou 108 sont encore en prise avec l'une ou l'autre des roues 105 ou 106,
On voit aisément que pendant ce temps , le mou- vement de la manivelle 120 sera rigoureusement en con- cordance avec celui de la manivelle 125. Par, conséquent' le mouvement de rotation de 138 sera un mouvement de rotation en concordanceavec celui de 111, le temps de cette concordance étant réglé par 1 '.étendue de la portion d'arcs circulaires de la coulisse 132.
Le mécanisme ci-dessus décrit fonctionne de la façon suivante :
Dans une position initiale le pignon 108 tour- ne dans le sens 115 sous l'action de la- roue 106 tour- nant dans le sens 114. Le pignon 108 n'est plus en prise qu'avec la dernière dent de la roue 106,
La crémaillère 112 entre alors en prise avec le pignon 138, dont le mouvement de rotation est à ce
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moment rigoureusement en concordance avec celui du pignon 111, de même diamètre, comme il est expliqué ci-dessus.
Le mouvement continuant, le pignon 108 aban- donne la dernière dent de la roue 106, l'arbre 110 devient fou-et la, crémaillère 112 se trouve alors uni- quement entraînée par la roue 138, dont le mouvement est réglé par celui de la pièce 121. Or, le réglage est fait de façon telle que la pièce 121, sous l'action de la manivelle 120, arrive alors à l'une de ses fins de courses.. Par conséquent, en raison de la forme de la coulisse 132, dans laquelle glisse le galet 131, la roue 138 ralentira son mouvement de rotation dans le sens 115, s'arrêtera, puis repartira dans le sens in- verse 118:
, provoquant.également le changement de sens du déplacement de la crémaillère, qui repartira dans le sens 119,
Ce mouvement du marbre amorcera l'engagement du pignon 107 avec la roue 105, au moment où la première dent de cette roue 105 qui a continué son mouvement,. viendra en prise avec 107.
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