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MASSON SCOTT & COMPANY LIMITED, résidant à LONDRES.
PERFECTIONNEMENTS AUX MECANISMES D'ENTRAINEMENT A VITESSES CYCLIQUEMENT
VARIABLE POUR MACHINES ROTATIVES A DECOUPER DES BANDES EN TRONCONS.
(ayant fait l'objet de demandes de brevets déposées en Grande-Bretagne les 9 septembre 1952 et 24 août 1953 conjointement avec J.E. Battersby - déclaration de la déposante -).
La présente invention est relative aux mécanismes d'entraînement à vitesse cycliquement variable pour machines rotatives à découper des bandes en tronçons, également connues sous la dénomination de "trongonneurs" pour sectionner transversalement des bandes en mouvement, de manière à for- mer des feuilles ou tronçons et du type comprenant un couteau rotatif coo- pérant soit avec un couteau fixe, soit avec un second couteau rotatif, et venant en contact avec la ou les bandes à une vitesse périphérique autant que possible égale à la vitesse linéaire de la bande.
Lorsque la longueur des feuilles à découper diffère de celle du pas circonf érentiel du couteau rotatif, il est nécessaire de faire varier la vitesse angulaire du conteau pendant chaque cycle de révolution de celui-ci, afin de pouvoir remplir la condition précisée ci-dessus et divers mécanismes d'entraînement ont été proposés antérieurement à cette fin.
La présente invention a pour objet principal un mécanisme perfec- tionné servant au but précité, qui soit de structure relativement simple et puisse être fabriqué aisément, de manière à procurer les caractéristiques désirées d'entraînement à vitesse variable avec un degré élevé de précision.
L'invention concerne un mécanisme d'entraînement à vitesse cycli- quement variable pour machines rotatives à découper des bandes, du type dé- crit plus haut, comportant des pignons de forme généralement cylindrique, engrenant l'un avec 1 autre,
un de ces pignons étant monté de manière à exécuter un mouvement planétaire ou orbital par rapport à l'autre et la va- riation cyclique requise de la vitesse angulaire étant réalisée en faisant osciller l'ensemble des pignons en synchronisme avec les révolutions du mé- canisme d'entraînement
L'invention concerne également un mécanisme d'entraînement suivant le paragraphe précédent dans lequel les éléments menant et mené coaxiaux comportent chacun une roue d'engrenage engrenant respectivement avec une
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paire de pignons ou roues d'engrenage connectés sur un châssis ou support monté de manière à pouvoir pivoter ou subir un mouvement angulaire autour de l'axe commun desdits éléments.ledit châssis ou support étant animé d'un mouvement d'oscillation par un mécanisme
approprié entraîné par une trans- mission en synchronisme avec les révolutions de l'élément menant.
Suivant une autre particularité de l'invention, le déplacement planétaire requis du pignon ou des pignons est effectué par une manivelle ou un mécanisme équivalent, qui produit une variation cyclique affectant sensiblement la forme d'une harmonique simple ou d'une courbe-sinusoïdale Une telle caractéristique s'avère présenter des avantages particuliers pour l'entraînement de machines rotatives à découper des bandes du type décrit plus haut.
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, sur l'arbre du ou des couteaux rotatifs sont montés un premier pignon d'entraînement ou menant libre et un second pignon fixé ou calé sur ledit arbre, ces pig- nons engrenant avec une paire de pignons connectés,montés librement dans un châssis ou support oscillant montés de manière à pouvoir osciller sur ledit arbre d'entraînement.
Les pignons oscillants et les pignons menant et mené engrenant avec ces pignons oscillants peuvent présenter les rapports d'engrenages appropriés. Dans un agencement convenable, ces rapports sont tels que, lorsque le châssis ou support est maintenu fixe, les éléments menant et mené tournent à la même vitesse algulaireo
Suivant encore une autre particularité de l'invention, lorsque le mouvement oscillatoire requis est dérivé d'un mécanisme à manivelle, le bras de manivelle est réglable .
L'invention concerne aussi un mécanisme d'entraînement suivant l'un ou l'autre des quatre paragraphes précédents, en combinaison avec une machine à découper rotative ou trongonneur du type décrit plus haut.
L'invention est également relative, dans une machine rotative du type décrit., pour découper des feuilles de longueurs diverses dans des ban- des animées d'un mouvement d'avancement, au procédé consistant à faire va- rier cycliquement la vitesse angulaire du ou des couteaux rotatifs, en réa- lisant un mouvement planétaire ou orbital relatif entre une paire ou des paires de pignons engrenant l'un avec l'autre et de forme généralement cy- lindrique par lesquelles la commande est transmise, et en synchronisant ces mouvements planétaires ou orbitaux, avec les révolutions de l'élément d'entraînement, de façon que la vitesse périphérique du couteau ou des cou- teaux soit sensiblement la même que celle de la bande animée d'un mouvement d'avancement, au moment du découpage,
quelle que soit la longueur de la feuille sectionnée ou découpée.
Il est évident que, bien que l'invention soit spécialement applica- ble aux machines de découpage rotatives ou tronçonneurs du type comportant une paire de couteaux rotatifs coopérant l'un avec l'autre, elle peut éga- lement être appliquée au type de machine, dans lequel un seul couteau rota- tif coopère avec un couteau fixe
L'élément d'entraînement ou menant du mécanisme spécifié ci-dessus peut être entraîné par un moteur ou par un arbre moteur de toute manière con- venable et comporte un variateur de vitesse qui, peut être du type Rénoves ou similaire.
Les moyens pour régler le variateur de vitesse et les moyens pour régler l'ampleur des oscillations du châssis ou support susdécrit sont avantageusement reliés entre eux, de façon que l'ampleur de la variation de vitesse cyclique soit en relation convenable avec la vitesse de l'élément mené ou entraîné de l'engrenage Les moyens d'interconnexion peuvent affec- ter toute forme convenable, par exemple par l'emploi de moteurs électriques synchronisés, pour réaliser les ajustements respectifs.
Dans les dessins ci-annexés, qui illustrent, à titre dexemple, un mode d'exécution de l'invention : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un mécanisme d' entraînement pour un cylindre sectionneur d'une machine à découper rotative,
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construite et agencée conformément à 1-'invention; - la figure 2 est une coupe plus ou moins horizontale du mécanis- me d'entraînement j - la figure 3 est une vue en élévation latérale de la manivelle réglable; - la figure 4 est une vue en plan correspondant à la figure 3;
- la figure 5 est une vue en élévation latérale, plus ou moins schématique, d'une machine rotative à trongonner des bandes, construite et agencée conformément à l'invention, et - les figures 6 et 7 sont des schémas montrant comment le méca- nisme d'entrainment peut être adapté pour des rapports de transmission différents.
Dans la mise en oeuvre de l'invention, selon une forme d'exécu- tion appropriée, illustrée sur les dessins, un arbre d'entraînement 1 pour le mécanisme d "entraînement des couteaux rotatifs est monté dans des pa- liers fixes 2,3 et porte un pignon 4, calé sur lui et engrenant avec un pignon 5 pouvant tourner dans des paliers sur un arbre 7.A la figure 2, le pignon 4 et le pignon 5 sont montrés séparés, pour la clarté de l'illus- tration. L'arbre 7 est 1'arbre d'entraînement d'un des couteaux rotatifs et est porté par des paliers fixes 8, 9, Un châssis oscillant, tourillonné sur l'arbre 7, comporte une paire de plaques latérales 10, et 11, entre les- quelles sont assujettis des arbres 12 et 13. Le châssis est supporté, de manière à pouvoir tourner,
sur des paliers à aiguilles 14 et 15, portés respectivement par des supports tubulaires 16 et 17 assujettis dans le bâ- ti fixe 18 Le pignon 5 engrène avec un pignon 19 pouvant tourner sur des paliers 20 et 21 sur l'arbre 12a Au pignon 19 est associé un second pignon 22 engrenant avec un pignon 23 calé sur l'arbre 7.
Une roue d'engrenage 24 est calée sur l'arbre d'entraînement 1 et engrène avec une roue d'engrenage intermédiaire 24a tourillonnée dans des paliers 25 sur un arbre fixe 26. La roue d'engrenage intermédiaire 24a, engrène avec un pignon 27 calé sur un arbre creux 28, auquel est fixé un disque de manivelle 29. L'arbre creux 28 et le disque 29 sont sup- portés, de manière à pouvoir tourner, dans des paliers fixes 30 et 31. Le disque de manivelle 29 est pourvu d'un bouton de manivelle 32 ajustable en direction radiale, monté sur un support coulissant 33, qui est monté dans des guides 34 ancrés par des boulons 35 et ajustables en direction latérale par des vis 36.
Dans le support 33 est ménagé un alésage taraudé, dans lequel est engagée une tige filetée 57 montée, de manière à pouvoir tour- ner, dans le disque 29o Comme le montre la figure 2, la partie taraudée du support 33 porte un écrou 38, qui est taraudé, de manière à être en pri- se avec la tige -filetée 37p et qui est également vissé dans un prolongement 39 du support. Cet agencement permet de serrer l'écrou 38, lorsqu'il est nécessaire de rattraper le jeu éventuel qui se présente dans la connexion filetée entre la tige filetée et l'alésage taraudé dans le support 33.
Pour permettre le réglage de la position radiale du bouton de manivelle 32, pendant le fonctionnement du mécanisme, un pignon 40 est calé sur la tige 37 et engrène avec un pignon 41 solidaire d'un manchon 42 supporté, de maniè- re à pouvoir tourner, sur une tige 43 montée fixement transversalement au disque de manivelle. Un pignon conique 44 également solidaire du manchon 42 engrène avec un pignon conique 45 fixé à une tige 46 supportée, de maniè- re à pouvoir tourner, dans l'arbre creux 28. La tige 46 s'étend au delà de l'autre extrémité de l'arbre creux et peut être reliée à des moyens con- venables pour la faire tourner.
Ces moyens peuvent.,par exemple, être con- stitués par un moteur électrique convenablement agencé, indiqué en 47, qui peut être commandé de toute manière désiréea Le bouton de manivelle 32 est réuni par une bielle 48 à l'arbre ou tige 13, porté par les plaques 10,11 du châssis oscillant, comme décrit précédemment.
On verra ainsi qu'en com- muniquant un mouvement de rotation à l'arbre d'entraînement 1, notamment par l'entremise d'un roue dentée 49, le disque de manivelle 29 est animé d'un mouvement de rotation par 1'intermédiaire des pignons 24, 24a, 25 et 27
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et le châssis oscillant est animé d'un mouvement oscillant, dont l'ampleur est déterminée par la position réglée du bouton de manivelle'32. Ce mouve- ment oscillant est achevé pendant une révolution de l'arbre d'entraînement ou menant 1 et son ampleur peut être modifiée à volonté. Si le bouton de manivelle est établi dans l'alignement de l'axe de l'arbre creux 28, le châssis oscillant reste fixe.
On verra que l'arbre d'entraînement 7 du couteau rotatif est en- traîné par l'arbre 1, par l'intermédiaire des pignons connectés 19 et 22 du châssis oscillant, lesquels pignons engrènent avec les pignons 23 et 5 associés opérativement aux arbres respectifs. L'agencement est tel que si le châssis oscillant 10, 11 est maintenu fixe par ajustement du bouton de manivelle 32, comme décrit précédemment, les arbres 1 et 7 tourneront à l'unisson ou selon un rapport de transmission fixe déterminé et l'arbre entraînant le couteau ou les couteaux rotatifs 7 tournera à une vitesse angulaire uniforme.
Lorsque le bouton de manivelle 32 est ajusté par les moyens décrits, de manière à faire osciller le châssis oscillant 10, 11, la vitesse angulaire de l'arbre 7 variera pendant chaque révolution de l'arbre d'entraînement 1, de façon que la vitesse périphérique du couteau rotatif soit alternativement accélérée et retardée o Etant donné que l'oscillation du châssis se produit à l'intervention d'une manivelle, la variation de vitesse angulaire (ou périphérique) aura sensiblement la forme d'une harmo- nique simple, c'est-à-dire une forme analogue à une courbe sinusoïdale et l'agencement du couteau rotatif est tel que le sectionnement de la ban- de ait lieu à la crête ou au voisinage de la crête de la courbe.
Il est évident que la transmission intermédiaire, qui entraîne le disque de mani- velle est choisie, de façon à communiquer un mouvement oscillatoire au châssis basculant dans le synchronisme requis avec les révolutions de l'ar- bre d'entraînement 1.
La disposition du mécanisme d'entraînement décrit plus haut dans une machine rotative à découper des bandes est représentée plus ou moins schématiquement à la figure 5 Le bâti principal est indiqué en 50 et la bande 51 passe entre des couteaux supérieur 52 et inférieur 53 servant à for- mer des fentes et entre une paire de cylindres d'avancement 54, 55, d'où el - le est amenée à une table 56 et à des couteaux de sectionnement rotatifs 57 et 58 portés par les tambours habituels, qui sont en prise l'un avec l'autre, de manière à tourner à l'unisson Les cylindres d'avancement sont entraînés par une transmission indiquée en 55a,
55b et 55c à la vitesse constante désirée. L'arbre du couteau rotatif inférieur est entraîné par un engrenage à vitesse variable (non représentée qui peut être de n'importe quel type adéquat, par exemple un engrenage Reeves. La roue dentée 49 est entraînée par cet engrenage à vitesse variable, par l'entremise d'une transmission convenable, tandis que le pignon 5, qui, comme on l'a décrit précédemment est monté librement sur l'arbre 7, est animé d'un mouvement de rotation par le pignon 4.- De là, la rotation est transmise à l'arbre 7 par les pignons 20 et 22 du châssis oscillant indiqué schématiquement en 10a. Le châssis est animé d'un mouvement oscillant par la bielle 48 à par- tir du bouton de manivelle 32, ce dernier étant entraîné par les pignons 27a, 24a et 24.
Les feuilles sectionnées sont guidées par une plaque 59 vers un transporteur d'évacuation 60
Les figures 6 et 7 montrent schématiquement deux formes d'exécu- tion exemplatives de transmissions entre l'arbre d'entraînement 1, l'arbre 7 et l'arbre 28 pour différentes conditions, dont il apparaîtra que les pignons peuvent aisément être remplacés à cette fin. Ainsi, à la figure 6 le pignon .² comporte ving=quatre dents, le pignon b cinquante quatre dents le pignon g soixante et une dents, le pignon .4 vingt-huit dents et le pig- non trente cinq dents, ce qui donne un rapport global de 4,91.
A la figu- re 7, le pignon a comporte trente dents, le pignon b quarante-huit dents, le pignon ± cinquante-cinq dents, le pignon d trente quatre dents et le pignon 9. trente-cinq dents, ce qui donne un rapport global de 2,59. Il est évident que d'autres agencements de pignons remplagables peuvent être employés
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Avec l'agencement décrite les variations cycliques en vitesse an- gulaire du couteau rotatif ont sensiblement la forme d'une harmonique sim- ple, de telle sorte que l'accélération et le retardement des parties ou pièces mobiles sont relativement doux et que, par conséquent, les sollici- tations imposées au mécanismes qui sont considérables aux vitesses de fonctionnement élevéessont autant que possible minimisées De même, eu égard à la forme de la variation cyclique,
le changement de vitesse angu- laire à la crête de la courbe c'est-à-dire au moment où se fait le sec- tionnement est relativement faible . Dans le mécanisme de découpage ro- tatif usuel à couteau ou couteaux rotatifs inclinés ou en spirale, le sec- tionnement a lieu pendant un mouvement angulaire du couteau d'environ 50 de- grés et ce mouvement peut être aisément amené à se produire pendant la pé- riode précitée, lorsque le changement de vitesse angulaire est faible
Un autre avantage de l'agencement réside dans le fait que la crête de la courbe de variation cyclique, à laquelle se fait le sectionnement, se présentera toujours approximativement dans la même position par rapport à la position des couteaux sur toute leur longueur,
une légère variation se produisant seulement du fait que la bielle présente une longueur déterminée L'invention n'est pas essentiellement limitée à l'utilisation d' un mécanisme à manivelle pour communiquer un mouvement oscillatoire au châssis oscillant D'autres dispositifs., tels que des cames ou une cré- maillère et un pignon et un dispositif à étrier, peuvent être employés pour produire un mouvement, qui peut différer dans une mesure plus ou moins grande d'un mouvement d'harmonique simple, lorsqu'on le désire. On compren- dra cependant qu'une manivelle ou un mécanisme équivalent constitue le dispositif le plus simple pour communiquer le mouvement requis et procurer des facilités pour le réglage de la course, en sorte que ce dispositif est celui que l'on préfère.
Grâce à la présente inventionon obtient un mécanisme d'entraîne- ment à vitesse cycliquement variable pour machines rotatives à découper des bandes, ce mécanisme étant plus simple et mieux adapté au fonctionne- ment à grande vitesse que les mécanismes proposés ou utilisés jusqu'à pré- sent, ce mécanisme étant, par ailleurs, agencé de manière à pouvoir être fabriqué avec le degré élevé voulu de précision.
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MASSON SCOTT & COMPANY LIMITED, residing in LONDON.
IMPROVEMENTS IN CYCLICALLY SPEED TRAINING MECHANISMS
VARIABLE FOR ROTARY MACHINES FOR CUTTING STRIPS INTO TRUNKS.
(having been the subject of patent applications filed in Great Britain on September 9, 1952 and August 24, 1953 jointly with J.E. Battersby - declaration by the applicant -).
The present invention relates to drive mechanisms at cyclically variable speed for rotary machines for cutting strips into sections, also known under the name of "cutters" for transversely cutting moving strips, so as to form sheets or sections and of the type comprising a rotary knife cooperating either with a fixed knife or with a second rotary knife, and coming into contact with the strip (s) at a peripheral speed as much as possible equal to the linear speed of the strip.
When the length of the sheets to be cut differs from that of the circumferential pitch of the rotary knife, it is necessary to vary the angular speed of the blade during each cycle of revolution of the latter, in order to be able to fulfill the condition specified above and various drive mechanisms have previously been proposed for this purpose.
The main object of the present invention is an improved mechanism serving the aforesaid object, which is relatively simple in structure and can be easily manufactured, so as to provide the desired characteristics of variable speed drive with a high degree of precision.
The invention relates to a cyclically variable speed drive mechanism for rotary web cutting machines, of the type described above, comprising pinions of generally cylindrical shape, meshing with one another,
one of these pinions being mounted so as to execute a planetary or orbital movement with respect to the other and the required cyclic variation of the angular speed being achieved by making all the pinions oscillate in synchronism with the revolutions of the mean- training canism
The invention also relates to a drive mechanism according to the previous paragraph in which the coaxial driving and driven elements each comprise a gear wheel meshing respectively with a
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pair of pinions or gear wheels connected to a frame or support mounted so as to be able to pivot or undergo an angular movement about the common axis of said elements. said frame or support being driven in an oscillating movement by a mechanism
appropriate driven by a transmission in synchronism with the revolutions of the driving element.
According to another feature of the invention, the required planetary displacement of the pinion or pinions is effected by a crank or an equivalent mechanism, which produces a cyclic variation substantially affecting the shape of a simple harmonic or a sine curve. such a characteristic turns out to have particular advantages for the drive of rotary machines for cutting strips of the type described above.
In a preferred embodiment of the invention, on the shaft of the rotary knife (s) are mounted a first drive or free-driving pinion and a second pinion fixed or wedged on said shaft, these pins meshing with a pair of connected gears, freely mounted in a frame or oscillating support mounted so as to be able to oscillate on said drive shaft.
The oscillating gears and the driven and driven gears meshing with these oscillating gears may have the appropriate gear ratios. In a suitable arrangement, these ratios are such that, when the frame or support is held stationary, the driving and driven elements rotate at the same algular speed.
According to yet another feature of the invention, when the required oscillatory movement is derived from a crank mechanism, the crank arm is adjustable.
The invention also relates to a drive mechanism according to one or other of the previous four paragraphs, in combination with a rotary cutting machine or cutting machine of the type described above.
The invention also relates, in a rotary machine of the type described., For cutting sheets of various lengths from strips moving with an advancing movement, to the method consisting in cyclically varying the angular speed of the machine. or rotary knives, by effecting a relative planetary or orbital movement between a pair or pairs of gears meshing with one another and of generally cylindrical shape by which the command is transmitted, and by synchronizing these movements planetary or orbital, with the revolutions of the driving element, so that the peripheral speed of the knife or of the knives is substantially the same as that of the belt moving forward, at the time of cutting ,
regardless of the length of the cut or cut sheet.
It is obvious that, although the invention is especially applicable to rotary cutting machines or cut-offs of the type comprising a pair of rotating knives cooperating with each other, it can also be applied to the type of machine. , in which a single rotary knife cooperates with a fixed knife
The driving or driving element of the mechanism specified above may be driven by a motor or by a motor shaft in any suitable manner and has a variable speed drive which, may be of the retrofitted type or the like.
The means for adjusting the speed variator and the means for adjusting the magnitude of the oscillations of the frame or support described above are advantageously connected to each other, so that the magnitude of the cyclic speed variation is in a suitable relationship with the speed of the Driven or Driven Element of the Gear The interconnecting means may take any suitable form, for example by the use of synchronized electric motors, to effect the respective adjustments.
In the accompanying drawings, which illustrate, by way of example, an embodiment of the invention: - Figure 1 is a side elevational view of a drive mechanism for a disconnecting cylinder of a machine. rotary cutting,
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constructed and arranged in accordance with 1-'invention; - Figure 2 is a more or less horizontal section of the drive mechanism; Figure 3 is a side elevational view of the adjustable crank; - Figure 4 is a plan view corresponding to Figure 3;
- Figure 5 is a side elevational view, more or less schematic, of a rotary web cutting machine, constructed and arranged in accordance with the invention, and - Figures 6 and 7 are diagrams showing how the machine The drive system can be adapted for different transmission ratios.
In carrying out the invention, according to a suitable embodiment, illustrated in the drawings, a drive shaft 1 for the drive mechanism of the rotary knives is mounted in fixed bearings 2, 3 and carries a pinion 4, wedged on it and meshing with a pinion 5 rotatable in bearings on a shaft 7. In figure 2, pinion 4 and pinion 5 are shown separate, for clarity of illus- The shaft 7 is the drive shaft of one of the rotary knives and is carried by fixed bearings 8, 9, An oscillating frame, journaled on the shaft 7, has a pair of side plates 10, and 11, between which are attached shafts 12 and 13. The frame is supported so that it can rotate,
on needle bearings 14 and 15, carried respectively by tubular supports 16 and 17 secured in the fixed frame 18 Pinion 5 meshes with a pinion 19 which can rotate on bearings 20 and 21 on the shaft 12a At pinion 19 is associated a second pinion 22 meshing with a pinion 23 wedged on the shaft 7.
A gear wheel 24 is wedged on the drive shaft 1 and meshes with an intermediate gear wheel 24a journaled in bearings 25 on a fixed shaft 26. The intermediate gear wheel 24a meshes with a pinion 27 wedged on a hollow shaft 28, to which is fixed a crank disc 29. The hollow shaft 28 and the disc 29 are supported, so as to be able to rotate, in fixed bearings 30 and 31. The crank disc 29 is supported. provided with a crank knob 32 adjustable in the radial direction, mounted on a sliding support 33, which is mounted in guides 34 anchored by bolts 35 and adjustable in the lateral direction by screws 36.
In the support 33 is formed a threaded bore, in which is engaged a threaded rod 57 mounted so as to be able to turn in the disc 29o As shown in FIG. 2, the threaded part of the support 33 carries a nut 38, which is threaded, so as to be engaged with the threaded rod 37p and which is also screwed into an extension 39 of the support. This arrangement makes it possible to tighten the nut 38, when it is necessary to take up the possible play which occurs in the threaded connection between the threaded rod and the threaded bore in the support 33.
To allow the adjustment of the radial position of the crank button 32, during the operation of the mechanism, a pinion 40 is wedged on the rod 37 and meshes with a pinion 41 integral with a supported sleeve 42, so as to be able to turn. , on a rod 43 fixedly mounted transversely to the crank disc. A bevel gear 44 also integral with the sleeve 42 meshes with a bevel gear 45 fixed to a rod 46 supported, so as to be able to rotate, in the hollow shaft 28. The rod 46 extends beyond the other end. of the hollow shaft and can be connected to suitable means for rotating it.
These means can, for example, be constituted by a suitably arranged electric motor, indicated at 47, which can be controlled in any way desired. The crank knob 32 is joined by a connecting rod 48 to the shaft or rod 13, carried by the plates 10,11 of the oscillating frame, as described above.
It will thus be seen that by communicating a rotational movement to the drive shaft 1, in particular by means of a toothed wheel 49, the crank disc 29 is driven in a rotational movement by 1 '. intermediate gears 24, 24a, 25 and 27
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and the oscillating frame is driven by an oscillating movement, the magnitude of which is determined by the adjusted position of the crank knob'32. This oscillating movement is completed during one revolution of the drive shaft or drive shaft 1 and its magnitude can be changed at will. If the crank knob is set in alignment with the axis of the hollow shaft 28, the oscillating frame remains stationary.
It will be seen that the drive shaft 7 of the rotary knife is driven by the shaft 1, via the connected pinions 19 and 22 of the oscillating frame, which pinions mesh with the pinions 23 and 5 operatively associated with the shafts. respective. The arrangement is such that if the oscillating frame 10, 11 is held stationary by adjusting the crank knob 32, as previously described, the shafts 1 and 7 will rotate in unison or at a determined fixed transmission ratio and the shaft driving the rotary knife or knives 7 will rotate at a uniform angular speed.
When the crank knob 32 is adjusted by the means described, so as to oscillate the oscillating frame 10, 11, the angular speed of the shaft 7 will vary during each revolution of the drive shaft 1, so that the peripheral speed of the rotary knife is alternately accelerated and delayed o Since the oscillation of the chassis occurs with the intervention of a crank, the variation of angular (or peripheral) speed will have approximately the form of a simple harmonic , that is to say a shape analogous to a sinusoidal curve and the arrangement of the rotary knife is such that the cutting of the strip takes place at the peak or in the vicinity of the peak of the curve.
It is obvious that the intermediate transmission, which drives the crank disc is chosen so as to impart an oscillatory movement to the tilting frame in the required synchronism with the revolutions of the drive shaft 1.
The arrangement of the drive mechanism described above in a rotary band cutting machine is shown more or less schematically in Figure 5 The main frame is indicated at 50 and the band 51 passes between upper 52 and lower 53 knives serving to slits and between a pair of advancing rollers 54, 55, from where it is fed to a table 56 and to rotary severing knives 57 and 58 carried by the usual drums, which are engaged one with the other, so as to rotate in unison The advancement cylinders are driven by a transmission indicated at 55a,
55b and 55c at the desired constant speed. The shaft of the lower rotary knife is driven by a variable speed gear (not shown which may be of any suitable type, for example a Reeves gear. The toothed wheel 49 is driven by this variable speed gear, by the 'through a suitable transmission, while the pinion 5, which, as described above is freely mounted on the shaft 7, is driven in a rotational movement by the pinion 4.- From there, the rotation is transmitted to the shaft 7 by the pinions 20 and 22 of the oscillating frame indicated schematically at 10a. The frame is driven in an oscillating movement by the connecting rod 48 from the crank knob 32, the latter being driven by the pinions 27a, 24a and 24.
The cut sheets are guided by a plate 59 to a discharge conveyor 60
Figures 6 and 7 show schematically two exemplary embodiments of transmissions between the drive shaft 1, the shaft 7 and the shaft 28 for different conditions, the pinions of which will appear to be easily replaceable. this end. Thus, in figure 6 the pinion .² has ving = four teeth, the pinion b fifty-four teeth the pinion g sixty-one teeth, the pinion .4 twenty-eight teeth and the pinion thirty-five teeth, which gives an overall ratio of 4.91.
In Fig. 7, pinion a has thirty teeth, pinion b forty-eight teeth, pinion ± fifty-five teeth, pinion with thirty-four teeth and pinion 9. thirty-five teeth, which gives a overall ratio of 2.59. Obviously, other replaceable gear arrangements can be employed.
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With the arrangement described the cyclic variations in angular speed of the rotary knife have substantially the form of a single harmonic, so that the acceleration and retardation of the moving parts or parts are relatively smooth and, for example, Consequently, the stresses imposed on the mechanisms which are considerable at high operating speeds are minimized as much as possible. Similarly, having regard to the form of the cyclic variation,
the change in angular speed at the peak of the curve, that is to say at the moment when the sectioning takes place, is relatively small. In the conventional rotary cutting mechanism with inclined or spiral knife or rotary knives, the cutting takes place during an angular movement of the knife of about 50 degrees and this movement can easily be caused to occur during the cutting. aforementioned period, when the change in angular speed is small
Another advantage of the arrangement lies in the fact that the crest of the cyclic variation curve, at which the sectioning takes place, will always be present in approximately the same position with respect to the position of the knives over their entire length,
a slight variation occurring only because the connecting rod has a fixed length The invention is not essentially limited to the use of a crank mechanism to impart an oscillatory movement to the oscillating frame. Other devices, such as cams or a rack and pinion and yoke device, may be employed to produce motion, which may differ to a greater or lesser extent from simple harmonic motion, when desired. It will be understood, however, that a crank or equivalent mechanism constitutes the simplest device for imparting the required movement and for providing facilities for adjusting the stroke, so that this device is the preferred one.
Thanks to the present invention, a drive mechanism with cyclically variable speed is obtained for rotary machines for cutting strips, this mechanism being simpler and better suited to high speed operation than the mechanisms proposed or used up to now. - feels, this mechanism being, moreover, arranged so as to be able to be manufactured with the desired high degree of precision.