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Dispositif de serrage automatique pour massicots et autres machines à papier formée par
Monsieur John Fritz S C H R 0 E T E R
133 Central Avenue - à Atlanta - Etats Unis d'Amérique
La présente invention a pour objet un dispositif de serrage automatique pour massicots et autres machines à papier, ce dispositif constituant un perfectionnement de celui qui a été décrit dans le brevet américain N 1.547.828 du 28 Juillet 1925 du demandeur.
On sait que, quand on se sert de massicots ou de machines analogues, il 'est nécessaire de serrer fortement
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le papier ou la matière équivalente pendant le travail.
L'épaisseur de cette matière varie suivant les dimensions mêmes de la machine et, dans nombre de cas, il est éga- lement nécessaire de munir celle-ci à la fois d'un dis- positif de serrage automatique à force motrice se ré- glant d'elle-même et selon la capacité même de la ma- chine et d'un dispositif de serrage commandé par l'opéra- teur de façon qu'on puisse utiliser la machine avec l'un ou l'autre de ces dispositifs*, Le fonctionnement de ce enre de dispositif doit, du reste, toujours être assuré et précis car tout défaut peut avoir des conséquences désastreuses pour l'opérateur, pour la matière travailla et même pour la machine.
Ces diverses conditions opératoires sont remplies par la machine qui va être décrite en regard des dessins annexés et qui est pourvue d'un dispositif étudié pour pemetcre à volonté un serrage à la main et un serrage automatique.
La figure 1 est une élévation d'un massicot vu par l'arrière, partie en coupe, muni du dispcitif de serrage qui fait l'objet de l'invention.
La figure 2 est une coupe par la ligne 2-2 de la fig. 1, en regardant dans le sens des flèches.
La figure 3 montre une partie du dispositif de serrage automatique.
La figure 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la fig. 3, en regardant dans le sens des flèches.
La figure 5 est une coupe montrant le détail des organes de serrage.
:Le. figure 6 est une coupe d'une variante du dis- positif de serrage automatique.
Les figures 7 et 8 sont des coupes par les lignes 7-7 et 8-8 de la fig. 6, en regardant dansle sensdes
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flè che s.
Cette machine 1 comporte une table 2 montée sur un bâti approprié 3, constitué par exemple par des flas- ques, des pièces 4 montées ,sur cette table portant une presse 5 et un couteau 6, de la façon habituelle. Le couteau 6 peut être actionné de toute façon appropriée, par exemple au moyen de bielles 7, de manetons 8 et de manivelles 9 montés sur un arbre 10 qui peut être entraîné par une source de force motrice appropriée quelconque (non représentée) tout ceci représentant le dispositif habituel. Le couteau peut être guidé par une bielle dia- gonale 11 qui l'oblige à couper en cisaillant.
Le mécanisme du couteau peut naturellement varia* de toute façon désirée, aucune variante n'étant repré- sentée, car toutes ces constructions sont anciennes est bien connues des hommes du métier et ne font pas par- tie de l'invention. Le couteau peut être remplacé par un poinçon; dans ce cas, la coupe ne se ferait pas au trait.
La presse 5 est fixée à chaque extrémité à des crémaillères 12 avec lesquelles engrènent des segments dentés 13 fixés sur un arbre 14 dont les extrémités sont convenablement montées dans le bâti et cet arbre peut être actionné à la main, pour le serrage manuel, ou au moteur pour le serrage automatique , ou encore sol- licité par un ressort qui le relève lorsqu'aucun.serrage n'est désiré.
Dispositif de serrage manuel.
En un point approprié, l'arbre 14 porte un segment denté 15 sur lequel passe une chaîne 16 ou tout autre or- gane de transmission approprié, laquelle chne descend
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pour aboutir à une pédale 17 montée à pivotement sur un arbre 18 dont les extrémités sont fixées au bâti 3 de toute façon désirée. Cette pédale 17 porte un contre- poids 19, comme d'habitude.
Il résulte de ce qui précède que, lorsque l'opé- rateur abaisse la pédale 17 en appuyant avec un pied sur son extrémité antérieure, la chaîne 16 se trouve tendue et fait tourner le segment 15, ce qui a pour effet de déplacer l'arbre 14 de sorte que cet arbre entraîne ses segments dentés 13 dans un sens tel que les crémaillères 12 descendent en entraînant avec elle la presse 5. Lorsque l'opérateur cesse d'appuyer sur la pédsle 17, le contrepoids 19 ramène le tout ou tend à ramener le tout à la position normale. Cette action du contrepoids est secondée par un mécanisme qui va être maintenant décrit.
Dispositif de serrage automatique.
L'arbre 10 porte une roue dentée 20 qui engrène avec une roue dentée correspondante 21 calée sur un bout d'arbre 22 monté et fixé de façon appropriée sur le bâti 5 de la machine. Sur le moyeu 23 de cette roue dentée 21 est fixée une manivelle 24 portant un maneton 25 articulé sur une bielle 26 qui s'allonge ou se rac- courcit pendant l'opération. Cette bielle 26 est arti- culée én 27 sur deux bras 28 qui partent d'un moyeu ou manchon 29 tournant fou sur l'arbre il}.. Ce manchon 29 peut être maintenu en position de toute façon désirée, par exemple par un collier 30 fixé sur l'arbre 14.par une vis de calage 31 ou tout autre dispositif approprié.
L'un des segments dentés se prolonge de préférence le long de l'arbre 14 de façon à atteindre le manchon 29
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qui est muni d'un bras 32 portant un appendice latéral 33 destiné à venir s'appuyer sur l'un ,des bras 28, comme le montrent les figures 1 et 5. Ceci a pour but de permet.. tre à l'arbre 14 de tourner sans faire tourner le manchon 29. Lorsque- cela se produit, l'appendice 33 s'écarte du bras 28, comme le montre la figure 2. A d'autres moments, le bras 28 peut être soulevé de façon à entraîner l'appen- dice 33 dans un seul sens de sorte que, lorsque cela se produit, l'arbre 14 se trouve déplacé de façon à exercer une action de serrage, comme cela est dit plus haut.
Un mécanisme à ressort, qui sera décrit plus loin, tend nor- malement à maintenir les places 33 et 28 en contact.. L';ex- trémité inférieure du bras 28, qui est en contact avec l'appendice 33, porte une butée tampon 34 en prise avec une butée tampon correspondante 35 montée sur un bras de support 36 fixé de toute façon appropriée au bâti 3. Ceci a pour but de limiter le mouvement de pivotement des bras 28 dans un dans et lorsque le mouvement est ainsi limité, et aussi lorsque l'appendice 33 repose sur le bras 28, le
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mouvemen l'arbre de l'arbre 14 est évidemment limité aussi. Autrement dit, le mouvement de la presse 5 est 11- mité en haut par la rencontre des butées 34 et 5, ainsi
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que des PI'ces 33 et 28.
La bielle 26 porte les deux pivots 25 et 27 et fonc- tionne de telle sorte que la distance séparant ces pivots varie. La manivelle -ou pivot 25 est montée sur une traverse 37 (voir la figure 2) et elle est fixée de toute façon ap- propriée à deux crémaillères parallèles hélicoïdales 8 qui engrènent avec une roue hélicoïdale correspondante 39 et traversent des glissières appropriées 40 dans lesquelles elles coulissent. Les glissières 40 sont faites d'une seule pièce avec des manchons de serrage 41 qui sont maintenus
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dans la position relative voulue au moyen de boulons L sur lesquels sont montés desressorts 43 dont on peut faire varier la tension en serrant ou en desserrant les écrous 44 de ces boulons 42.
La figure 3 montre la cons- truction intérieure des manchons de serrage 41. On voit que ces manchons sont doublés de cuir 45, ce cuir venant en cm tact avec un cylindre 46 pouvant tourner librement à l'intérieur desdits manchons en portant sur le- cuir 45.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, ce cylindre 46 est creux et il porte à son extrémité supérieu- re une rondelle 47 à travers laquelle passe un boulon 48 fixé à un bouchon 49, ce bouchon et le cylindre 46 étant ' clavetés de façon à former un cylindre à friction et un palier pour la roue hélicoïdale 39. On conçoit que le bou- chon 49 et le cylindre 46 peuvent être constamment main- tenus dans une position relative fixe lorsque les pièces sont assemblées* Le bouchon 49 a de préférence la forme représentée et il porte, au-dessous du manchon 41, un pa- lier de butée à billes 51 sous lequel est montât la roue hélicoïdale 39.
Cette roua tourne librement sur le bouchon 49, sauf que le pourtour de celui-ci comporte en 52 (fig.4) une entaille servant de logement pour les galets 53 pou- vant venir en prise avec l'intérieur de la roue dentée 39, de façon à former un système de rochet permettant à la roue 39 de tourner librement dans un sens, tandis que la
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!'#e" le bouchon et le cylindre à fiction se trouvent bloqués lorsque le sens du mouvement est celui qui est indiqué par la flèche de la figure 4. Une3 plaque couver-
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ale 5., fixée par des vis appropriées 55, ttdLnNat en place les rouleaux 53 ainsi que la roue 39
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Les extrémités supérieures des c!::t1res itêlicoï- dales 38 sont munies de préférence de tiges appropriées 56
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empêchant ces pièces de se séparer.
Il résulte de ce qui précède que, lorsque la distance entre le maneton 25 et le pivot 27 diminue, les crémaillè- res 38 entraînent la roue hélicoïdale 39 qui à son tour entraîne le cylindre 46 en surmontant le frottement causé par le cuir 45 sous l'influence des manchons 41. Il ne se produit pas de diminution sensible de la distance entre les pivots 25 et 27 tant que la presse 5 reste sur le bloc de papier 57 ou d'autre matière serrée, puis la distance entre lespivots 25 et 27 se trouve réduite malgré la ré- sistance opposée à la rotation du cylindre 46 décrit ci- dessus, cette résistance pouvant être rendue aussi grande ou aussi petite qu'on le désire, suivant le tension donnée aux ressorts 43.
Lorsque le maneton 25 a atteint la limite supérieure de sa course, il commence à descendre, puis le mouvement des crémaillères 38 se produit en sens inverse, provoquant un mouvement inverse de la roue hélicoïdale 39, qui tourne folle sur le cylindre 49, les rouleaux 53 n'en- traînant que dans un seul sens, ce qui fait que la bielle 26 s'allonge sans rencontrer de résistance. Pendant qu'elle s'allonge, la presse 5 est soulevée par le mécanisme qui va être décrit.
Le mécanisme à ressort soulevant la presse.
La presse 5 est soulevée par le mouvement de retour de l'arbre 14. Celui-ci porte un segment denté 57 fixé à cet arbre de façon à ne pouvoir tourner sur lui, cette fixation étant obtenue par un moyen approprié quelconque, tel qu'une -clavette 58 introduite dans des fentes concor- dantes. Ge segment denté 57 engrène avec un second segment denté 59 fixé sur un arbre 60 parallèle à l'arbre 14 et dont l'extrémité est montée de façon à tourner librement dans le bâti. Une clavette 61 maintient les pièces 59 et 60
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fixes l'une par rapport à l'autre pendant le mouvement de rotation. Le segment denté 59 porte une manivelle ou un pivot 62 en prise avec une bielle 63, comme d'habitude, et cette bielle 63 aboutit à un pivot 64 d'un mécanisme 65 à ressorts et à genouillère.
Celui-ci porte à chaque extré- mité une rotule 66 logée dans une douille correspondante
67 fixée au bâti 3 de toute façon appropriée. Chaque rotule
66 est montée sur une tige 68 entrant dans un .fourreau correspondant'69 dont l'autre extrémité porte des oreilles perforées 70 maintenues par le pivot 64. Des ressorts à boudin 71 entourent les pièces emboîtées 68 et 69 de cha- que partie du dispositif 65 et ces ressorts de compression s'étendent depuis les rotules 66 jusqu'à des épaulements
72 voisins des oreilles 70 de façon à opposer à l'emboîte- ment des pièces 68 et 69 une résistance suffisante pour équilibrer la presse 5 et les piècesaccessoires.
Ces res- sorts sont sous le minimum de tension et ils présentent leur longueur maxima lorsque la presse 5 est soulevée jus- qu'à la limite déterminée par les butées 34 et 35; chacun d'eux est obligé de se comprimer lorsque la presse 5 repose sur la table 2, même lorsqu'il n'y a ni papier, ni antre matière, serrés sous cette presse. A ce moment les pièces
68 et 69 sont presque, mais pas tout à fait verticales, mais elles n'arrivent jamais jusqu'à un point mort. Si ce cas se produisait, les ressorts 71 ne pourraient plus agir pour soulever la presse et si, pour une raison quel- conque, ces pièces dépassaient le point mort, elles ten- draient à baisser la presse, au lieu de la soulever.
Il est donc essentiel qu'elles fonctionnent de la façon dé- crite ci-dessus et qu'elles n'atteispent jamais le point mort. Si on le désire , ces pièces peuvent être remplacées par tout support approprié traversé par une tige et portant
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un ressort. Ce qui est essentiel dans cette caractéristique de l'invention, c'est le dispositif d'équilibre par genouil- lères à ressorts. Les organesde liaison réels peuvent affecter différentes formes.
Variante du dispositif de serrage.
La construction représentée dansles figures 6 à 8 constitue un autre mode de réalisation du dispositif re- présenté par les figures 3, 4 et 5. Ce mode de réalisation comporte comme précédemment l'arbre 14 et le bras 28, et le joint à pivot 27 sert également à relier ce bras au man- chon de serrage 41. L'intérieur de ce manchon 41 peut être tel qu'il est représenté par la figure 3, ou tel qu'il est représenté par la figure 6, dont la perforation centrale est conique, le revêtement en cuir 45 ayant une forme cor- respondante.
Ce revêtement en cuir presse sur un cône 72 portant à son extrémité supérieure un boulon 73 garni d'une rondelle 74 pressant sur le manchon en plusieurs pièces 41 et maintenue fixe par rapport à ce manchon au moyen d'un écrou 75. L'extrémité inférieure de ce cône 72 est fixée à une roue hélicoïdale 76 par une clavette 77 ou par tout autre moyen approprié, de façon que le tronc de cône 72 et la roue 76 aient le même mouvement de rotation. Des pa- liers à billes 76a séparent cette roue 76 du manchon 41.
Le manchon 41, qui peut être en une ou plusieurs pièces, comporte des paliers guides 40 servent de logement aux vis hélicoïdales 78 qui engrènent avec la roue 76 et entraînent cette roue ou sont entraînés par elle pour sa position nor- male. Les extrémités inférieures de ces vis sont montées de façon à tourner dans le palier de manivelle 37 relié à la manivelle 24, de la façon décrite ci-dessus. Sur chaque vis 78 est fixée une roue à rochet 79 en prise avec un cliquet 80 sollicité par un ressort ou avec des rouleaux
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à rocher de la façon usuelle, comme le montre la figure 8.
Les extrémités inférieures de cesvis hélicoïdales 78 reposent sur des paliers de butée à billes appropriés 81 qui sont maintenus en place au moyen de vis à chapeau ap- propriées 82, ou par tout autre moyen approprié.
Il est évident que les pièces du manchon 41 représentées par la figure 6 sont maintenues dans leur position relative exactement comme les pièces du manchon 41 représentées par la figure 3.
On remarquera que les vis 78 sont des vis opposée et que les roues à roche t 79 sont prévues de façon à corres- pondre. Ceci a pour but que, lorsque la traverse 37 est soulevée, comme c'est le cas lorsque l'arbre 22 tourne, suivant ce qu'il est décrit plus haut, ces vis actionnent la roue hélicoïdale 76 et fassent ainsi tourner le tronc de cône à friction 72 en surmantant le frottement du cuir 45. Pendant le mouvement de retour, ce frottement empêche la roue hélicoïdale de tourner de sorte qu'elle entraîne lesvis 76 et que la bielle s'allonge en conséquence, ainsi que cela est expliqué plus haut. Lorsque les vis 78 entrai- nent, leurs roues à rochet et cliquets respectifs les em- pêchent de tourner tandis que, quand ils sont entraînés, ces cliquets n'empêchent pas leur rotation.
Lorsque la garni- ture de friction 45 est usée on obtient le frottement voulu au Doyen de l'écrou 75.
Fonctionnement.
La description qui précède permet de se rendre facile- ment compte du fonctionnement du double dispositif de ser- rage perfectionné qui fait l'objet de l'invention. On met en place le papier à couper, puis on peut faire tourner l'arbre 10 au moyen d'un mécanisme quelconque (non repré- senté) et à ce moment la presse 5 est amenée sur la matière
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à couper de façon à la sabrer, aussitôt après la course descendante du couteau et la course montante de la bielle
26, la presse est libérée, puis les ressorts 71 entrent en action, de la façon décrite plus haut, de façon à re- lever la presse. Il est évident que l'action de serrage de la presse 5 est opposée à celle des ressorts 71.
Si on-désire effectuer le serrage au pied, en plus de celui qui précède, on peut abaisser la pédale 17 de la façon décrite plus haut, ce qui abaisse la presse 5 sur le bloc de papier 57 avant le fonctionnement du disposi- tif de serrage automatique. Dansce cas la presse fonc- tionne au pied et au moteur et, si on le désire, elle peut 9-'Lire maintenue sur la matière déjà coupée après que le système moteur a fonctionné. Toutes les fois que la presse se trouve libérée, les ressorts 71 la soulèvent immédia- tement, comme cela est décrit plus haut.
Diverses modifications d'ordre constructif pourraient être apportées sans que pour autant on s'écartât de l'es- prit de l'invention. C'est ainsi notamment que le mécanis- me à pédale qui n'est pas essentiel pourrait être supprimé.
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