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DISPOSITIF PERFECTIONNE POUR'LE-CONTROLE'DE LA TENSION DE BANDES DE- PAPIER ET'AUTRES' MATIERES PENDANT LEUR ENROULEMENT SUR UN TAMBOUR 'DU
AUTRE SUPPORT OU LEUR DEROULEMENT.
Quand une bande de papier ou autre matière est tirée d'un tambour, bobine ou autre support, ou est enroulée sur un tel organe, il est souvent né- cessaire de maintenir sensiblement constante la tension. Dans certains cas, il faut un degré plus grand de précision et de constance que dans d'autres; en outre, dans certains cas, la tendance aux variations de tension est plus marquée que dans d'autres et ces variations se manifestent sur une gamme plus étendue. L'un des cas les plus difficiles, des deux points de vue susvisés, est l'enroulement de ruban de papier sur un conducteur électrique pour la for- mation d'un corps de matière isolante. C'est ce cas que la présente invention vise principalement, bien que ladite invention soit applicable aussi à d'au- tres cas.
Dans l'enroulement d'un ruban de papier sur un conducteur électri- que, le ruban, sous forme d'hélice plane, est maintenu sur une broche entre des disques et on fait tourner le tout autour de l'axe du câble, le ruban de papier étant tiré sur des guides appropriés de manière qu'il se trouve enrou- lé hélicoidalement avec précision autour du conducteur. On applique une ten- sion au ruban à l'endroit du support par l'effet du frottement dans les pa- liers et au moyen d'un frein. On l'applique également par frottement sur les guides. La tension totale est produite par une combinaison de ces effets en proportion variable suivant le type de machine et suivant les conditions par- ticulières de travail.
L'une des causes principales qui interviennent pour produire des variations dans la tension du papier est le changement de diamètre de la bo- bine de ruban. Une tension constante dans le papier à la périphérie de la bo- bine ne peut évidemment pas être équilibrée par un effort de freinage con- stant sur le support de la bobine, étant donné que le rayon d'application de la tension varie entre des limites écartées.
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La présente invention a pour objet un dispositifperfectionné pour le réglage de la charge sur le frein, dispositif qui agit sur le support de la bobine de bande, lorsque la tension varie dans cette dernière, afin d'exercer une influence correctrice et de maintenir sensiblement constante la tension. L'élément principal du dispositif perfectionné est une¯chambre alimentée en air ou autre gaz comprimé par une ouverture réglée et qui lais- se échapper le gaz par un ajutage présentant une ouverture sur laquelle passe la bande et contre les bords de laquelle la bande est maintenue par la tension qui lui est appliquée. On a constaté qu'avec un tel dispositif, la pression dans la chambre a une relation définie avec la tension dans le rubans plus la tension est grande, plus est faible la fuite et, en conséquence, plus la pression dans la chambre est élevée.
On peut utiliser cette pression pour régler la charge sur le frein, par exemple en donnant à la chambre la forme d'un cylindre dans lequel travàil- le un piston (ou un diaphragme) relié au frein par l'intermédiaire d'un relais.
L'effet combiné d'un ressort, de la pression et du relais permet d'obtenir le réglage désiré avec une sensibilité marquée et avec un contrôle étroit.
Le relais peut être du type pneumatique alimenté sous une pression contrôlée par celle qui règne dans la chambre. On peut obtenir ce résultat en donnant à la chambre la forme d'un petit cylindre dans lequel se meut un pis- ton (ou un diaphragme) déplacé dans un sens par un ressort et dans l'autre sens par la pression pneumatique régnant dans la chambre. Le mouvement de ce pis- ton (ou diaphragme) peut régler la pression appliquée au relais en déplaçant une valve qui règle la dimension d'une ouverture de fuite, prévue dans le tuyau d'alimentation du relais de frein, à partir d'une source de fluide à pression constante. On peut toutefois utiliser d'autres types de relais, par exemple un relais électrique, et aussi utiliser d'autres procédés de contrôle à partir de la chambre pneumatique.
On va décrire maintenant plus complètement l'invention en se réfé- rant, à titre d'exemple uniquement, au dessin annexé qui représente schémati- quement un dispositif réalisé conformément à l'invention. Sur ce dessin:
La fig. 1 est une vue en bout de l'ajutage et illustre les dimen- sions relatives de l'ouverture et de la bande de papier;
La fig. 2 est une vue en élévation du dispositif perfectionné;
La fig. 3 est une vue avec coupe partielle d'une partie du dispo- sitif représenté sur la fig. 2, mais à plus grande échelle;
La fig. 4 est une coue par IV-IV de la fig. 2, la vue étant faite dans le sens des flèches de cette figure.
Le dispositif représsenté est un dispositif de contrôle de ten- sion dans lequel on utilise un relais pneumatique pour régler la tension d'une bande 1 de papier pendant qu'elle est tirée d'un tambour 2 dans une machine à enrouler le papier. Le tambour 2 est monté, de manière à pouvoir tourner, sur une broche 3 qui est elle-même portée par un support 4 s'étendait parallèlement à l'axe de la machine. Un conducteur électrique à recouvrir de papier est tiré le long de l'axe de la machine à la manière habituelle et la bande de papier est appliquée hélicoïdalement quand le support 4 est entraî- né autour du conducteur sur un disque-support 5 supporté par un moyeu 6 sur un arbre creux 7 non rotatif. Le conducteur à recouvrir passe à travers l'ar- bre 7.
Un passage 9 est ménagé à l'intérieur de l'arbre 7 au moyen d'une four- rure 8, ledit passage étant destiné à être maintenu rempli d'air sous pres= sion à partir d'une source non figurée. La paroi de l'arbre 7 est percée d'une série d'ouvertures 10 disposée suivant un cercle et communiquant avec l'inté- rieur d'une chambre annulaire 11 formée dans un boîtier 12 qui entoure l'ar- bre 7. Le boîtier 12 est monté sur des roulements à billes 13 de manière qu'il puisse tourner librement autour de l'arbre 7. Du boîtier 12 partent deux tu- bes 14 et 15 au moyen desquels l'air sous pression est amené de la chambre annulaire Il aux divers éléments du dispositif de contrôle de tension lorsque ce dispositif est entraîné autour de l'arbre 7.
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Si l'on se reporte plus particulièrement à la fig. 4, on voit que le tambour 2 de papier est monté sur un moyeu central creux 16 qui est à son tour monter de manière à pouvoir tourner, sur l'extrémité 18 de la broche 3 au moyen de roulements à billes 17. La broche 3 est fixée, de ma- nière qu'elle ne puisse pas tourner, dans lé support 4, à l'aide d'un écrou 19. La bobine 2 est fortement serrée entre un disque de frein 20 fixé au moyeu 16 et un disque amovible 21. Le disque de frein 20 est fixé au côté du moyeu 16 par des boulons 23 et le disque amovible 21 est maintenu en pla- ce par une bague de blocage 22 qui vient en prise avec un filetage pratiqué à l'extérieur du moyeu 16.
Un disque de friction annulaire 23 est disposé de manière à être pressé contre la surface externe dudisque de frein 20 pour produire l'effort de freinage nécessaire. Le disque de friction 23 est fixé sur un anneau de support rigide 24 monté sur un croisillon 25 qui s'étend radialement à partir d'un moyeu central 30. Ce moyeu 30 est fixé sur la bro- che 3 et le croisillon 25, tout en étant suffisamment rigide pour conserver la position annulaire correcte de l'anneau de support 24, est suffisamment flexible pour permettre un mouvement d'amplitude -limité de l'anneau dans une direction parallèle à l'axe de la broche. Sur le côté du disque de friction 23 opposé au disque de freinage 20 est ménagée une chambre annulaire de pres- sion 27 peu profonde.
Cette chambre 27 est formée par une paroi 26 rigide s'étendant radialement et comportant sur son bord externe une partie 29 qui s'étend parallèlement à l'axe, vers le disque de frein 20, et par un dia- phragme 28 s'étendant parallèlement à la paroi 26. Le bord externe du dia- phragme est fixé de manière étanche à 1-'air à la partie 29 et la portion in- terne du diaphragme 28 et de la paroi 26 réalise une liaison étanche à l'air avec la broche 3.
Le côté extérieur du diaphragme 28 est en contact avec l'ar- rière de l'anneau de support 24, de telle manière que la pression, exercée sur le diaphragme dans la chambre de pression 27, soit transmise au disque de pression 23 et qu'elle tende à mettre ce disque en prise avec le disque de frein 20 et, par conséquent, à exercer l'effort de freinage nécessaire sur le tambour 2. L'air comprimé provenant du branchement 15 pénètre dans la chambre de pression 27 par un raccord à trois voies 30'. Le corps du raccord à trois voies 30' est fixé à l'extrémité de la broche 3 et un conduit 31 part du raccord 30' le long de l'axe de la broche. De l'extrémité interne du con- duit 31 partent des ouvertures radiales 32 qui débouchent dans des fentes ou rainures 33 pratiquées à la surface de la broche 3.
Les rainures 33 com- muniquent avec des passages 34 conduisant dans la chambre de pression 27.
Du raccord à trois voies 30' part un tuyau 35 relié à une ouver- ture 36 affectant la forme d'un siège de soupape.Dans le raccord 30' est également prévue une soupape d'étranglement réglable 37 destinée à produire un contrôle préalable du passage d'air sous pression du conduit 15 à la cham- bre de pression 27. L'ouverture 36 peut être fermée par une soupape 38. La position de cette soupape par rapport à. l'ouverture 36 est déterminée par un relais pneumatique 39. On obtient la pression maximum de freinage sur le tambour 2 quand l'ouverture 36 est complètement fermée par la soupape 38 de telle manière que Pair sous pression amené par le tube 15 dans la chambre de pression 27 ne puisse pas s'échapper.
En écartant la soupape 38 du siège 36, on permet à l'air de séchapper de la chambre de pression 27 par le tube 35. La réduction de pression qui en résulte dans la chambre de pression 27 dépend du degré d'ouverture de la soupape 38 et l'effort final de freinage est réduit à une valeur minimum quand la soupape 38 est complètement ouver- te.
Le relais pneumatique 39 comprend deux chambres 40 et 41 sépa- rées par une cloison centrale 42, chacune déciles étant fermée par un dia- phragme flexible 43. La soupape 38 est fixée à l'extrémité d'une tige de soupape 44 qui traverse les diaphragmes 43 et la cloison 42.La tige de sou- pape est fixée aux deux diaphragmes 43 et elle est ajustée à frottement doux dans la cloison 42. Les liaisons entre la tige d'une part et les diaphragmes et la coison d'autre part, sont sensiblement étanches à Pair..Au relais 39 est associé un tiroir formé d'un piston 45 pouvant coulisser dans une douille 46 ouverte à ses extrémités.
Dans la région centrale de la douille 46, l'aire comprimé est amenéà partir du tube 14, par une soupape détran-
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glement 47 et un tube de raccordement 48. Un tube de raccordement 49 part de l'extrémité de gauche de la douille 46 et aboutit à la chambre de gau- che 40 du relais. Un tube de raccordement semblable 50 est prévu entre l'ex- trémité de droite de la douille 46 et la chambre de droite 41 du relais.
Les orifices d'entrée des raccords 49 -et 50 dans la douille 46 sont complè- tement fermés par la surface externe du piston 45 quand celui-ci occupe la position centrale représentée. Par suite, dans ces conditons il n'existe pas de communication entre l'une ou 1?autre des chambres de relais 40 et 41 et 1?atmosphère. Les surfaces cylindriques (formant obturateurs) du piston 45 ont une largeur légèrement supérieure seulement à celle nécessaire pour fer- mer les orifices. La partie centrale du piston 45 est évidée de manière à former une chambre annulaire dans laquelle Pair comprimé est amené à par- tir du tube de raccordement central 48.
Du tube]4 part également un tube de raccordement qui, par l'intermédiaire d'une soupape d'étranglement réglable 51 et d'un tube 53, va à une chambre pneumatique 52 et à un ajutage 54 mon- té sur un tube 55. La chambre pneumatique 52 comporte une paroi extrême ri- gide 56 et une autre paroi parallèle à la première et formée par un diaphra- gme flexible 57. La tige 58 du-tiroir 45 traverse la paroi 56 et le diaphrag- me 57. Ladite tige est reliée au diaphragme 57 et est montée à frottement doux dans la paroi 56, tous les joints entre la tige de soupape 58, la paroi 56 et le diaphrage 57 étant sensiblement étanches à l'air, Un ressort 59 est en prise avec l'extrémité de la tige de soupape 58.
L'ajutage 54 est une piè- ce conique présentant au papier 1 qui passe sur elle une surface de contact étroite dans le sens de déplacement du papier, L'ajutage 54 est associé à deux poulies de guidage 60 et 61.disposées de part et d'autre dudit ajutage dans des positions telles que, lors de son passage sur l'ajutage, le trajet du papier soit dévié de quelques degrés. Dans la surface de l'ajutage avec laquelle le papier vient en contact est pratiquée une fente 59' qui est étroi- te dans le sens de déplacement du papier et dont la longueur est inférieure à la largeur du papier.
Quand l'air sous pression est appliqué au système décrit ci-des- sus,cet air a tendance à s'échapper de la fente 59' de !-'ajutage,, ce qui réduit la pression dans la chambre pneumatique 52; il se produit aussi un certain degré d'échappement de l'air par l'ouverture 36 suivant le réglage de la soupape 38. Au début, le réglage des diverses soupapes d'étranglement ainsi que celui du ressort 59 et des soupapes 45 et 38 sur leurs tiges res- pectives est déterminé de manière que 1-*effort de freinage soit approprié à la tension requise dans le papier.
Lorsque le diamètre du tambour 2 diminue par suite de la consommation du papier, la tension dans le papier tend à augmenter,ce qui a pour effet de réduire la vitesse d'échappement de 1-'air par l'ajutage 54 et, par conséquent, de produire une élévation de pression dans la chambre pneumatique 52. Le diaphragme 57 se trouve déplacé contre la pression antagoniste du ressort 59, ce qui fait que le tiroir 45 se déplace vers le coté droit de la douille 46. Ce mouvement ouvre la communication 49 avec l'atmosphère, ce qui donne lieu à une réduction correspondante de la pression dans la chambre de gauche 40 du relais.
Le même déplacement du ti- roir 45 établit une communication entre l'extrémité du tube 50 et le tube 48 par lequel arrive de l'air; il s'ensuit une tendance à 1?élévation de la pression dans la chambre de droite 41 du relais. Par suite de ce changement de pression dans les chambres de relais 40 et 41, la soupape 38 reliée aux diaphragmes 43 se déplace vers la droite en s'écartant de l'ouverture 36.
Il en résulte une augmentation de la fuite d'air dans l'alimentation de la chambre de pression 27 du frein, ce qui réduit la pression sur le diaphra- gme associé 28 et le disque de friction 23. L'effort de freinage étant ain- si réduit, la tension dans la bande de papier 1 est également réduite. Quand cette tension atteint de nouveau la valeur voulue,,la fuite par l'ajutage 54 redevient de nouveau normale, ce qui fait que la. pression dans la chambre pneumatique 52 revient à la valeur initiale. Pour cette valeurle piston 45 est revenu à la position symétrique dans laquelle les extrémités des tu- bes 49 et 50 sont fermées de nouveau. En raison des conditions de pression non équilibrée qui ont pris naissance dans les chambres 40 et 41 du relais la soupape 38 a pris un nouveau réglage.
On comprend que 1-'appareil fonction-
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ne de manière inverse dans le cas on..la-tension.-du papier diminue au-dessous de la valeur désirée, ce qui a pour effet d'augmenter- l'échappement de l'air par l'ajutage.' @
Avec Inorganisation que l'on vient de décrire, on peut maintenir sensiblement uniforme, ou entre les limites prescrites entre des valeurs ma- ximum et minimum prédéterminées, la tension dans la bande de papier.
Dans cette organisation, les divers éléments, tels que 38 et 45, qui se déplacent dans les opérations de-contrôle de la tension, sont établis pour se mouvoir suivant les trajets sensiblement parallèles à l'axe du tube centrale fixe 7, ce qui soustrait les parties en mouvement à l'influence directe des forces centrifuges résultant de la rotation du dispositif autour de éet axe.
On comprend également que la description schématique d'un exem- ple est donnée à titre d'illustration de l'invention et que, dans les limites de celle-ci, il est possible d'introduire de nombreuses modifications dans l'application des changements de pression dans la chambre pneumatique, telle que la chambre 52, au contrôle de l'effort de freinage. Par exemple, on peut utiliser une variante du mécanisme de réglage du frein. Le relais peut avoir une forme appropriée au fonctionnement électrique ou hydraulique. De plus, les éléments de soupape ou de tiroir peuvent avoir des formes diverses dépen- dant des conditions dans lesquelles ils sont appelés à travailler et des ef- fets précis désirés.
Par exemple, la soupape 38 peut présenter une face pla- ne à un siège de soupape de forme appropriée; elle peutaussi affecter la for- me d'un pointeau. De même, la chambre de pression du frein 27 peut être uti- lisée en combinaison avec un ressort servant à appliquer l'effort de freina- ge, l'association étant telle que l'effort exercé par le ressort soit réduit lorsque la pression croit dans la chambre. Dans ce cas, l'organisation se- rait telle que la soupape 38 soit amenée plus près de son siège lorsque la tension augmente dans la bande.
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PERFECTED DEVICE FOR 'MONITORING' THE TENSION OF STRIPS OF PAPER AND 'OTHER' MATERIALS WHILE WINDING ON A DRUM 'OF THE
OTHER SUPPORT OR THEIR PROCESS.
When a strip of paper or other material is taken from a drum, spool or other medium, or is wound on such a member, it is often necessary to keep the tension substantially constant. In some cases a greater degree of precision and consistency is required than in others; furthermore, in some cases the tendency for voltage variations is more marked than in others and these variations occur over a wider range. One of the most difficult cases, from the above two points of view, is the winding of paper tape over an electrical conductor to form a body of insulating material. It is this case that the present invention is mainly aimed at, although said invention is also applicable to other cases.
In the winding of a paper tape on an electric conductor, the tape, in the form of a plane helix, is held on a spindle between discs and the whole is rotated around the axis of the cable, the paper tape being pulled over suitable guides so that it is precisely helically wound around the conductor. Tension is applied to the tape at the location of the support by the effect of friction in the bearings and by means of a brake. It is also applied by friction on the guides. The total tension is produced by a combination of these effects in variable proportion according to the type of machine and according to the particular working conditions.
One of the main causes of variations in the tension of the paper is the change in diameter of the ribbon spool. A constant tension in the paper at the periphery of the spool obviously cannot be balanced by a constant braking force on the spool support, since the radius of application of the tension varies between limits. discarded.
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The present invention relates to an improved device for adjusting the load on the brake, a device which acts on the support of the tape reel, when the tension varies in the latter, in order to exert a corrective influence and to maintain substantially constant voltage. The main element of the improved device is a chamber supplied with air or other compressed gas through a regulated opening and which allows the gas to escape through a nozzle having an opening through which the strip passes and against the edges of which the strip is. maintained by the voltage applied to it. It has been found that with such a device, the pressure in the chamber has a definite relationship with the tension in the tape, the greater the tension, the lower the leakage and, consequently, the higher the pressure in the chamber.
This pressure can be used to regulate the load on the brake, for example by giving the chamber the shape of a cylinder in which a piston (or diaphragm) connected to the brake via a relay works.
The combined effect of a spring, pressure and relay allows the desired setting to be achieved with marked sensitivity and tight control.
The relay may be of the pneumatic type supplied under a pressure controlled by that which prevails in the chamber. This can be achieved by giving the chamber the shape of a small cylinder in which moves a piston (or a diaphragm) moved in one direction by a spring and in the other direction by the pneumatic pressure prevailing in the valve. bedroom. The movement of this piston (or diaphragm) can regulate the pressure applied to the relay by moving a valve which adjusts the size of a leakage opening, provided in the supply pipe of the brake relay, from a constant pressure fluid source. It is however possible to use other types of relays, for example an electric relay, and also to use other control methods from the pneumatic chamber.
The invention will now be described more fully with reference, by way of example only, to the accompanying drawing which schematically shows a device produced in accordance with the invention. On this drawing:
Fig. 1 is an end view of the nozzle and illustrates the relative dimensions of the opening and the paper web;
Fig. 2 is an elevational view of the improved device;
Fig. 3 is a view in partial section of part of the device shown in FIG. 2, but on a larger scale;
Fig. 4 is a cut through IV-IV of FIG. 2, the view being taken in the direction of the arrows in this figure.
The device shown is a tension control device in which a pneumatic relay is used to regulate the tension of a web 1 of paper as it is pulled from a drum 2 in a paper winding machine. The drum 2 is mounted so as to be able to rotate on a spindle 3 which is itself carried by a support 4 extending parallel to the axis of the machine. An electrical conductor to be covered with paper is pulled along the axis of the machine in the usual manner and the paper web is applied helically as the support 4 is drawn around the conductor on a support disc 5 supported by a hub 6 on a non-rotating hollow shaft 7. The conductor to be covered passes through the shaft 7.
A passage 9 is formed inside the shaft 7 by means of a furling 8, said passage being intended to be kept filled with air under pressure from a source not shown. The wall of the shaft 7 is pierced with a series of openings 10 arranged in a circle and communicating with the interior of an annular chamber 11 formed in a housing 12 which surrounds the shaft 7. The housing 12 is mounted on ball bearings 13 so that it can rotate freely around the shaft 7. From the housing 12 two tubes 14 and 15 leave, by means of which the pressurized air is supplied from the annular chamber It to the various elements of the tension control device when this device is driven around the shaft 7.
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If we refer more particularly to FIG. 4, it can be seen that the paper drum 2 is mounted on a hollow central hub 16 which in turn is mounted so as to be able to rotate, on the end 18 of the spindle 3 by means of ball bearings 17. The spindle 3 is fixed in such a way that it cannot rotate in the support 4 by means of a nut 19. The spool 2 is strongly clamped between a brake disc 20 fixed to the hub 16 and a removable disc 21. The brake disc 20 is fixed to the side of the hub 16 by bolts 23 and the removable disc 21 is held in place by a locking ring 22 which engages a thread made on the outside of the hub 16. .
An annular friction disc 23 is disposed so as to be pressed against the outer surface of the brake disc 20 to produce the necessary braking force. The friction disc 23 is fixed on a rigid support ring 24 mounted on a spider 25 which extends radially from a central hub 30. This hub 30 is fixed on the spindle 3 and the spider 25, while by being sufficiently rigid to maintain the correct annular position of the support ring 24, is sufficiently flexible to allow a limited amplitude movement of the ring in a direction parallel to the axis of the spindle. On the side of the friction disc 23 opposite the brake disc 20 is provided a shallow annular pressure chamber 27.
This chamber 27 is formed by a rigid wall 26 extending radially and having on its outer edge a part 29 which extends parallel to the axis, towards the brake disc 20, and by a diaphragm 28 extending parallel to wall 26. The outer edge of the diaphragm is attached in an airtight manner to portion 29 and the inner portion of diaphragm 28 and wall 26 provides an airtight connection with the diaphragm. pin 3.
The outer side of the diaphragm 28 is in contact with the rear of the support ring 24, so that the pressure exerted on the diaphragm in the pressure chamber 27 is transmitted to the pressure disc 23 and that 'it tends to bring this disc into engagement with the brake disc 20 and, consequently, to exert the necessary braking force on the drum 2. The compressed air coming from the connection 15 enters the pressure chamber 27 through a 30 'three-way fitting. The body of the three-way connector 30 'is attached to the end of the pin 3 and a conduit 31 extends from the connector 30' along the axis of the pin. Radial openings 32 start from the internal end of the pipe 31 which open into slots or grooves 33 made on the surface of the pin 3.
The grooves 33 communicate with the passages 34 leading into the pressure chamber 27.
From the three-way fitting 30 'there is a pipe 35 connected to an opening 36 in the form of a valve seat. In the fitting 30' is also provided an adjustable throttle valve 37 to provide a pre-control of the valve. passage of pressurized air from duct 15 to pressure chamber 27. Opening 36 can be closed by a valve 38. The position of this valve with respect to. the opening 36 is determined by a pneumatic relay 39. The maximum braking pressure is obtained on the drum 2 when the opening 36 is completely closed by the valve 38 so that air under pressure is brought through the tube 15 into the chamber. pressure 27 cannot escape.
By moving valve 38 away from seat 36, air is allowed to escape from pressure chamber 27 through tube 35. The resulting pressure reduction in pressure chamber 27 depends on the degree to which the valve is opened. 38 and the final braking force is reduced to a minimum value when the valve 38 is fully open.
The pneumatic relay 39 comprises two chambers 40 and 41 separated by a central partition 42, each deciles being closed by a flexible diaphragm 43. The valve 38 is attached to the end of a valve stem 44 which passes through the valves. diaphragms 43 and the partition 42. The valve stem is fixed to the two diaphragms 43 and it is fitted with gentle friction in the partition 42. The connections between the rod on the one hand and the diaphragms and the partition on the other hand , are substantially airtight to Air. Relay 39 is associated with a slide formed by a piston 45 which can slide in a sleeve 46 open at its ends.
In the central region of the socket 46, the compressed air is supplied from the tube 14, by a pressure relief valve.
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seal 47 and a connecting tube 48. A connecting tube 49 starts from the left end of the socket 46 and ends in the left chamber 40 of the relay. A similar connection tube 50 is provided between the right end of the socket 46 and the right chamber 41 of the relay.
The inlet ports of the fittings 49 and 50 in the sleeve 46 are completely closed by the outer surface of the piston 45 when the latter occupies the central position shown. Therefore, under these conditions there is no communication between one or the other of the relay chambers 40 and 41 and the atmosphere. The cylindrical surfaces (forming shutters) of piston 45 have a width only slightly greater than that required to close the orifices. The central part of the piston 45 is recessed so as to form an annular chamber into which compressed air is supplied from the central connection tube 48.
From the tube] 4 also leaves a connecting tube which, through an adjustable throttle valve 51 and a tube 53, goes to a pneumatic chamber 52 and to a nozzle 54 mounted on a tube 55 The pneumatic chamber 52 has a stiff end wall 56 and another wall parallel to the first and formed by a flexible diaphragm 57. The rod 58 of the spool 45 passes through the wall 56 and the diaphragm 57. Said diaphragm 57. Said valve stem 58 passes through the wall 56 and the diaphragm 57. stem is connected to diaphragm 57 and is mounted gently in wall 56, with all joints between valve stem 58, wall 56 and crank 57 being substantially airtight. A spring 59 is engaged with the end of valve stem 58.
The nozzle 54 is a conical piece presenting to the paper 1 which passes over it a narrow contact surface in the direction of movement of the paper. The nozzle 54 is associated with two guide pulleys 60 and 61 arranged on either side. on the other of said nozzle in positions such that, when it passes over the nozzle, the path of the paper is deviated by a few degrees. In the surface of the nozzle with which the paper comes into contact there is a slit 59 'which is narrow in the direction of travel of the paper and the length of which is less than the width of the paper.
When pressurized air is applied to the system described above, this air tends to escape from the slot 59 'of the nozzle, which reduces the pressure in the pneumatic chamber 52; there is also a certain degree of escape of air through the opening 36 depending on the setting of the valve 38. At the start, the setting of the various throttle valves as well as that of the spring 59 and the valves 45 and 38 on their respective rods is determined so that 1- * braking force is appropriate to the tension required in the paper.
As the diameter of the drum 2 decreases as a result of the consumption of the paper, the tension in the paper tends to increase, which has the effect of reducing the rate of exhaust of the air through the nozzle 54 and hence. , to produce a pressure rise in the pneumatic chamber 52. The diaphragm 57 is displaced against the opposing pressure of the spring 59, which causes the spool 45 to move towards the right side of the sleeve 46. This movement opens the communication. 49 with the atmosphere, which gives rise to a corresponding reduction in the pressure in the left chamber 40 of the relay.
The same movement of the drawer 45 establishes communication between the end of the tube 50 and the tube 48 through which the air arrives; there follows a tendency for the pressure to rise in the right chamber 41 of the relay. As a result of this pressure change in relay chambers 40 and 41, valve 38 connected to diaphragms 43 moves to the right away from opening 36.
This results in an increase in the air leakage in the supply to the pressure chamber 27 of the brake, which reduces the pressure on the associated diaphram 28 and the friction disc 23. The braking force being thus - if reduced, the tension in the paper web 1 is also reduced. When this voltage again reaches the desired value, the leakage through nozzle 54 becomes normal again, so that the. pressure in the pneumatic chamber 52 returns to the initial value. For this value the piston 45 has returned to the symmetrical position in which the ends of the tubes 49 and 50 are closed again. Due to the unbalanced pressure conditions which arose in chambers 40 and 41 of the relay valve 38 took on a new setting.
It is understood that 1-'device functions-
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ne inversely in the case of .. the-tension.-of the paper decreases below the desired value, which has the effect of increasing the escape of air through the nozzle. @
With the organization just described, it is possible to maintain substantially uniform, or between the prescribed limits between predetermined maximum and minimum values, the tension in the paper web.
In this organization, the various elements, such as 38 and 45, which move in the tension control operations, are established to move along paths substantially parallel to the axis of the fixed central tube 7, which subtracts the moving parts to the direct influence of centrifugal forces resulting from the rotation of the device around the axis.
It is also understood that the schematic description of an example is given by way of illustration of the invention and that, within the limits thereof, it is possible to introduce many modifications in the application of the changes. pressure in the pneumatic chamber, such as chamber 52, to control the braking force. For example, a variant of the brake adjustment mechanism can be used. The relay may have a shape suitable for electrical or hydraulic operation. In addition, the valve or spool elements can have various shapes depending on the conditions under which they are called upon to work and the precise effects desired.
For example, valve 38 may have a flat face to a suitably shaped valve seat; it can also affect the shape of a needle. Likewise, the pressure chamber of the brake 27 may be used in combination with a spring for applying the braking force, the association being such that the force exerted by the spring is reduced as the pressure increases. in the bedroom. In this case, the organization would be such that the valve 38 is brought closer to its seat as the tension increases in the band.